BRPI0804622B1

BRPI0804622B1 - sistema e método de controle de válvula borboleta para motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0804622B1
Application number: BRPI0804622-0A
Authority: BR
Inventors: Kazunori Kawamura; Futoshi Nishioka; Osamu Kitamura
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2020-11-24
Also published as: US7725245B2; EP2055915A1; EP2055915B1; BRPI0804622A2; US20090112448A1; DE602008001298D1

Abstract

SISTEMA E MÉTODO DE CONTROLE DE VÁLVULA REGULADORA PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A presente invenção refere-se a um sistema de controle de válvula reguladora para um motor de combustão interna (1) que controla uma abertura (TH) de uma válvula reguladora (3) do motor (1) de modo que a abertura (TH) coin-cida com uma abertura-alvo (THO). Um valor de regulagem de uma quanti-dade de mudança da abertura (TH) da válvula reguladora (3) é ajustado de acordo com pelo menos um parâmetro de temperatura indicativo de uma temperatura do motor (1). A abertura-alvo (THO) é ajustada dentro de uma faixa definida pela válvula de regulagem (3). Um valor limite superior e um valor limite inferior do valor de regulagem são ajustados de acordo com o parâmetro de temperatura, e um controle de transição é executado em que o valor de regulagem é ajustado de acordo com um período de tempo passado depois da partida do motor (1) de modo a mudar do valor limite inferior para o valor limite superior.

Description

SISTEMA E MÉTODO DE CONTROLE DE VÁLVULA BORBOLETA PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de controle de válvula borboleta para um motor de combustão interna, e particularmente para um sistema de controle de válvula borboleta que suprime uma abertura rápida de uma válvula borboleta do motor imediatamente depois de uma partida a frio do motor.

Descrição da Técnica Relacionada

[002] A publicação do modelo de utilidade japonês H3-13541 (JU-'541) descreve um sistema para controlar uma abertura de válvula borboleta que ajusta uma velocidade de abertura de válvula, de uma válvula borboleta, de acordo com uma condição de aquecimento do motor. De acordo com esse sistema, quando uma temperatura do refrigerante do motor é menor do que uma temperatura predeterminada, a velocidade de abertura da válvula é regulada a um valor igual ou menor do que uma velocidade máxima correspondente à temperatura do refrigerante do motor. A regulagem da velocidade de abertura da válvula impede que a válvula borboleta abra rapidamente, imediatamente depois da partida a frio do motor, impedindo, dessa maneira, que uma razão ar-combustível da mistura de ar-combustível que é suprida ao motor se torne pobre.

[003] Adicionalmente, a publicação da patente japonesa 3044719 (JP-'719) descreve um método para controlar a velocidade de abertura de válvula da válvula borboleta de acordo com uma concentração de álcool no álcool contido no combustível. De acordo com esse método, quando calculando a velocidade de abertura da válvula de uma velocidade de depressão de um acelerador, a velocidade de abertura da válvula é controlada de modo a se tornar inferior conforme a concentração de álcool aumenta.

[004] Uma temperatura na câmara de combustão do motor, que na maior parte afeta significantemente o estado de combustão do motor, aumenta conforme um período de tempo passado da partida do motor (do tempo de operação de auto-sustentação das partidas do motor) se torna mais longo. No entanto, esse ponto não é levado em consideração no sistema JU-'542. Isto é, quando a temperatura na câmara de combustão aumenta, existe uma demora até a temperatura do refrigerante do motor aumentar. Por conseguinte, a velocidade crescente da abertura da válvula borboleta é suprimida quando a temperatura do refrigerante do motor está baixa, e a dirigibilidade do motor pode deteriorar.

[005] Adicionalmente, o método mostrado em JP-719 objetiva manter um grau de aceleração correspondendo à operação do acelerador independente da concentração de álcool. Por conseguinte, JP-'719 não fornece um método para impedir a deterioração do estado de combustão imediatamente depois da partida do motor.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] A presente invenção foi feita contemplando os pontos acima descritos, e um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de controle de válvula borboleta, que pode aperfeiçoar uma resposta característica correspondendo a uma demanda de aceleração do motorista embora certamente impedindo a deterioração do estado de combustão imediatamente depois da partida do motor.

[007] Para atingir o objetivo acima, a presente invenção fornece um sistema de controle de válvula borboleta para um motor de combustão interna que controla uma abertura de uma válvula borboleta do motor de modo que a abertura coincida com uma abertura-alvo. O sistema de controle de válvula borboleta inclui dispositivo de ajustar o valor da regulagem, e dispositivo de ajustar a abertura-alvo. O dispositivo de ajustar o valor da regulagem ajusta um valor de regulagem de uma quantidade de alteração da abertura da válvula borboleta de acordo com pelo menos um parâmetro de temperatura indicativo de uma temperatura do motor. O dispositivo de ajustar a abertura-alvo ajusta a abertura-alvo dentro de uma faixa definida pelo valor de regulagem. O dispositivo de ajustar o valor da regulagem inclui o dispositivo de ajustar o valor limite e o dispositivo de controle de transição. O dispositivo de ajustar o valor limite ajusta um valor limite superior e um valor limite inferior do valor de acordo com o parâmetro de temperatura. O dispositivo de controle de transição executa um controle de transição em que o valor de regulagem é ajustado de acordo com um período de tempo passado depois da partida do motor de modo a alterar do valor limite inferior para o valor limite superior.

[008] Com essa configuração, o valor limite superior e o valor limite inferior do valor de regulagem da quantidade de alteração da abertura de válvula borboleta são ajustados de acordo com o parâmetro de temperatura indicativo da temperatura do motor, e o valor de regulagem é ajustado de acordo com o período de tempo passado depois da partida do motor de modo a gradualmente alterar do valor limite inferior para o valor limite superior. Dessa maneira, o valor de regulagem é ajustado para um valor na proximidade do valor limite inferior imediatamente depois da partida do motor, impedindo com isso uma falha da ignição. Adicionalmente, o valor de regulagem gradualmente aumenta em direção ao valor limite superior conforme a temperatura na câmara de combustão aumenta com a passagem do tempo depois da partida do motor. Por conseguinte, a performance da resposta para a demanda de aceleração do motorista pode ser aperfeiçoada.

[009] Preferivelmente, o dispositivo de controle de transição executa o controle de transição de acordo com um parâmetro de temperatura inicial indicativo de uma temperatura do motor no início da partida do motor e um número de ignições executadas depois da partida do motor.

[0010] Com essa configuração, o controle de transição do valor limite inferior para o valor limite superior é executado de acordo com o parâmetro de temperatura inicial indicativo da temperatura do motor no início da partida do motor e do número de ignições executadas depois da partida do motor. A temperatura do motor no início da partida do motor e o número de ignições são significantemente correlativos com a temperatura na câmara de combustão. Por conseguinte, executando o controle de transição de acordo com o parâmetro de temperatura inicial do número de ignições, o controle de abertura da válvula borboleta pode ser executado de acordo com uma alteração na temperatura na câmara de combustão do motor, impedindo com isso uma excessiva limitação da velocidade da abertura da válvula borboleta.

[0011] Preferivelmente, o motor é um motor que é configurado para usar um combustível contendo álcool.

[0012] Com essa configuração, tanto a prevenção de falha da ignição quanto o aperfeiçoamento da dirigibilidade podem ser atingidos no motor em que o combustível que contém álcool é usado e uma falha de ignição facilmente ocorre.

[0013] Preferivelmente, o sistema de controle da válvula borboleta adicionalmente inclui dispositivo de corrigir para alterar a abertura-alvo para uma abertura de válvula borboleta predeterminada que é requerida para manter uma condição ociosa do motor, quando a abertura-alvo ajustada pelo dispositivo de ajustar a abertura-alvo é menor do que a abertura da válvula borboleta predeterminada.

[0014] Com essa configuração, quando a abertura-alvo é menor do que a abertura da válvula borboleta predeterminada requerida para manter a condição ociosa do motor, a abertura-alvo é alterada para a abertura da válvula borboleta predeterminada. Por conseguinte, o estado de combustão na condição ociosa é impedido de se tornar instável.

[0015] Preferivelmente, o dispositivo de ajustar o valor limite ajustando um valor limite superior e um valor limite inferior do valor de regulagem de acordo com o parâmetro de temperatura e uma concentração de álcool no combustível.

[0016] Com essa configuração, o valor limite inferior e o valor limite superior são ajustados a valores de acordo com a concentração de álcool no combustível. Dessa maneira, tanto a prevenção de falha de ignição quanto o aperfeiçoamento da dirigibilidade podem ser atingidos quando o combustível de alta concentração de álcool que facilmente convida a uma falha de ignição é usado, e a limitação excessiva da velocidade de abertura da válvula borboleta pode ser evitada quando a concentração de álcool é comparativamente baixa e uma falha da ignição não pode ocorrer facilmente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] A figura 1 mostra uma configuração de um motor de combustão interna e um sistema de controle para isso de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0018] as figuras 2 e 3 mostram um fluxograma de um processo para calcular uma abertura máxima de regulagem de quantidade incremental (THOMXTWD) que é um parâmetro para regular uma velocidade crescente de uma abertura da válvula borboleta;

[0019] a figura 4 é um fluxograma de uma sub-rotina de ajustar sinal executada no processo da figura 3;

[0020] as figuras 5A - 5D mostram tabelas e um mapa referido no processo das figuras 2 a 4;

[0021] a figura 6 é um fluxograma de um processo para calcular uma abertura-alvo (THO) da válvula borboleta;

[0022] a figura 7 é um gráfico de tempo para ilustrar um controle pelo processo das figuras 2 e 3;

[0023] a figura 8 é um fluxograma (segunda modalidade) de um processo para calcular a abertura máxima de regulagem de quantidade incremental (THOMXTWD) que é um parâmetro para regular a velocidade crescente da abertura da válvula borboleta;

[0024] as figuras 9A e 9B mostram mapas referidos no processo da figura 8;

[0025] a figura 10 é um fluxograma para ilustrar um método de cálculo de um parâmetro de concentração de álcool (KREFBS);

[0026] a figura 11 mostra uma tabela referida no processo da figura 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS Primeira Modalidade

[0027] As modalidades preferidas da presente invenção serão agora descritas com referência aos desenhos.

[0028] A figura 1 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração de um motor de combustão interna e um sistema de controle para isso de acordo com uma modalidade da presente invenção. O motor de combustão interna (daqui por diante referido como "motor") 1 é um motor de 4 cilindros que pode ser operado usando álcool, gasolina ou gasohol (mistura de álcool e gasolina) como combustível. O motor 1 tem um tubo de entrada 2 fornecido com uma válvula borboleta 3. Um acionador 4 para acionar a válvula borboleta 3 é conectado à válvula borboleta 3, e o acionador 4 é conectado a uma unidade de controle elétrico (daqui por diante referida como "ECU") 5. A ECU 5 controla uma abertura TH da válvula borboleta 3 através do acionador 4. Um sensor de abrir a válvula borboleta 22 para detectar uma abertura da válvula borboleta TH é conectado à válvula borboleta 3, e o sinal de detecção do sensor de abrir a válvula borboleta 22 é suprido à ECU 5.

[0029] As válvulas de injeção de combustível 6 são inseridas no tubo de entrada 2 em locais intermediários entre o bloco de cilindro do motor 1 e a válvula borboleta 3 e ligeiramente a montante das válvulas de entrada respectivas (não mostrado). As válvulas de injeção de combustível 6 são conectadas a um tanque de combustível 9 através de uma passagem de combustível 8.

[0030] As válvulas de injeção de combustível 6 são eletricamente conectadas à ECU 5. Um período de abertura de válvula e uma sincronização de abertura de válvula de cada válvula de injeção de combustível 6 são controlados por um sinal da ECU 5. O tubo de entrada 2 é fornecido com um sensor de pressão de entrada 23 para detectar uma pressão de entrada PBA e um sensor de temperatura do ar de entrada 24 para detectar uma temperatura de ar de entrada TA a jusante da válvula borboleta 3. Os sinais de detecção desses sensores são supridos à ECU 5.

[0031] O motor 1 é fornecido com um sensor de posição do ângulo de manivela 25 para detectar um ângulo giratório do eixo de manivela (não mostrado) do motor 1, e um sinal correspondente a um ângulo giratório detectado do eixo de manivela é suprido à ECU 5. O sensor de posição do ângulo de manivela 25 inclui um sensor de discriminação de cilindro que produz um pulso (daqui por diante referido como "pulso CYL") em uma posição do ângulo de manivela predeterminada para um cilindro específico do motor 1. O sensor de posição do ângulo de manivela 25 também inclui um sensor de ponto morto superior (TDC) que produz um pulso de TDC em uma posição do ângulo de manivela antes do TDC de um predeterminado ângulo de manivela iniciar em um percurso de entrada em cada cilindro (isto é, em todo ângulo de manivela em 180 graus no caso de um motor de quatro cilindros) e um sensor de ângulo de manivela (CRK) para gerar um pulso (daqui por diante referido como "pulso CRK") com um período CRK (por exemplo, um período de 6 graus, mais curto do que o período de geração do pulso de TDC). O pulso CYL, o pulso TDC e o pulso (CRK) são supridos à ECU 5. Os pulsos CYL, TDC e (CRK) são usados para controlar várias sincronizações, tais como sincronização da injeção do combustível e sincronização da ignição, e para detectar uma velocidade giratória do motor NE.

[0032] Um sensor de temperatura do refrigerante do motor 26 para detectar uma temperatura do refrigerante do motor TW é montado no corpo do motor 1, e um sinal de detecção é suprido à ECU 5. Um sensor de concentração de oxigênio (daqui por diante referido como "sensor LAF") 27 para detectar uma concentração de oxigênio em gases de exaustão é provido no tubo de exaustão 12 do motor 1, e um sinal de detecção do sensor LAF 27 é suprido à ECU 5.

[0033] Um sensor de acelerador 28 e um sensor de pressão atmosférica 29 são também conectados à ECU 5. O sensor de acelerador 28 detecta uma quantidade de pressão AP de um pedal do acelerador do veículo acionado pelo motor 1 (a quantidade de pressão será daqui por diante referida como "quantidade de operações do acelerador"). O sensor de pressão atmosférica 29 detecta uma pressão atmosférica PA. Os sinais de detecção desses sensores são supridos à ECU 5.

[0034] A ECU 5 inclui um circuito de entrada tendo várias funções incluindo uma função de conformar as formas de onda de sinais de entrada dos vários sensores, uma função de corrigir os níveis de voltagem dos sinais de entrada para um nível predeterminado, e uma função de converter os valores de sinal análogo em valores de sinal digital. A ECU 5 adicionalmente inclui uma unidade de processamento central (daqui em diante referido como "CPU"), um circuito de memória, e um circuito de saída. O circuito de memória preliminarmente armazena vários programas de operação para serem executados pela CPU e os resultados de computação ou o similar pela CPU. O circuito de saída supre sinais de acionamento para as válvulas de injeção 6, o acionador 4 e o plugue de centelha (não mostrado) em cada cilindro.

[0035] A ECU 5 calcula uma abertura-alvo THO da válvula borboleta 3 de acordo com uma condição de operação do motor definida pelos parâmetros de operação tais como a quantidade de operações do pedal do acelerador AP e a velocidade giratória do motor NE, e controla o acionador 4 de modo que a abertura da válvula borboleta TH coincida com a abertura-alvo THO.

[0036] As figuras 2 e 3 mostram um exemplo de um fluxograma de um processo para calcular uma abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD que é um parâmetro para regular uma velocidade crescente da abertura da válvula borboleta TH, de acordo com uma modalidade da invenção. Esse processo é executado pela CPU na ECU 5 em intervalos de tempo predeterminados (por exemplo, 10 milissegundos). A abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD é um parâmetro para regular uma quantidade incremental da abertura da válvula borboleta TH por unidade de período de tempo, isto é, a velocidade crescente da abertura da válvula borboleta TH, imediatamente depois da partida do motor.

[0037] Na etapa S11, uma abertura ociosa THICMD é adicionada a uma abertura de comando THOMI que é calculada de acordo com a quantidade de operações do pedal do acelerador AP e da velocidade giratória do motor NE, para calcular uma abertura de demanda THSELTW. A abertura ociosa THICMD é uma abertura mínima da válvula borboleta requerida para manter a condição ociosa do motor 1.

[0038] Na etapa S12, é determinado se a abertura de demanda THSELTW é ou não maior do que um valor limite superior THOMAXT (valor precedente) que é o valor mínimo de aberturas máximas calculado por outros processos (não mostrado). Se a resposta para a etapa S12 for afirmativa (SIM), uma abertura de demanda limitada THSELTWD é ajustada para o valor limite superior THOMAXT (etapa S13). Por outro lado, se a resposta para a etapa S12 for negativa (NÃO), a abertura de demanda limitada THSELTWD é ajustada para a abertura de demanda THSELTW (etapa S14).

[0039] Na etapa S15, é determinado se o sinal de falha de DBW FFSPETDEF é ou não igual a "1". O sinal de falha de DBW FFSPE-TDEF é ajustado para "1" quando uma falha do dispositivo de acionamento da válvula borboleta 3 (por exemplo, uma falha do acionador 22) é detectada. Se a resposta da etapa S15 for afirmativa (SIM), o processo prossegue para a etapa S37 (figura 3), em que a abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD é ajustada para um valor máximo THMAX0. O valor máximo THMAX0 é ajustado para um valor máximo da abertura da válvula borboleta TH. Por conseguinte, a regulagem pela abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD não será substancial mente executada depois da execução da etapa S37.

[0040] Se FFSPETDEF for igual a "0" na etapa S15, é determinado se o sinal de falha do sensor de temperatura do refrigerante FFSA06 é ou não igual a "1" (etapa S16). O sinal de falha do sensor de temperatura do refrigerante FFSA06 é ajustado para "1" quando uma falha do sensor de temperatura do refrigerante 26 é detectada. Se FFSA06 for igual a "1", a temperatura do refrigerante TW e uma temperatura do refrigerante inicial TWINI são ajustadas para uma temperatura do refrigerante predeterminada THF (por exemplo, -40 graus centígrados) (etapa S17), e o processo prossegue para a etapa S18. A temperatura do refrigerante inicial TWINI é uma temperatura do refrigerante detectada e armazenada no início da partida do motor 1. Se a resposta para a etapa S16 for negativa (NÃO), o processo imediatamente procede para a etapa S18. Nesse caso, a temperatura do refrigerante TW detectada e a temperatura do refrigerante inicial TWINI são aplicadas ao cálculo da etapa S18 a S20 descritas abaixo.

[0041] Na etapa S18, uma tabela DTHTWN mostrada na figura 5A é recuperada de acordo com a temperatura do refrigerante TW, para calcular uma quantidade de alteração limite superior DTHTWN. A tabela DTHTWN é basicamente ajustada de maneira que a quantidade de alteração limite superior DTHTWN aumenta conforme a temperatura do refrigerante TW aumenta. A quantidade de alteração limite superior DTHTWN corresponde a uma velocidade crescente aceitável da abertura da válvula borboleta depois de um período de tempo predeterminado (por exemplo, 10 segundos) que passou do tempo da partida do motor ter sido completado (do tempo quando o arranque tiver terminado e a operação de auto-sustentação do motor iniciar).

[0042] Na etapa S19, uma tabela DTHTWNBS mostrada na figura 5B é recuperada de acordo com a temperatura do refrigerante TW, para calcular uma quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS. A tabela DTHTWNBS é basicamente ajustada de maneira que a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS aumenta conforme a temperatura do refrigerante TW aumenta. A relação que DTHTWN é maior do que DTHTWNBS é satisfeita na mesma temperatura do refrigerante TW. A quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS corresponde a uma velocidade crescente aceitável da abertura da válvula borboleta imediatamente depois da partida do motor.

[0043] Na etapa S20, um mapa KTHOMXTWDACR mostrado na figura 5C é recuperado de acordo com um número de ignição CTACR e a temperatura do refrigerante inicial TWINI, para calcular um coeficiente de transição KTHOMXTWDACR. O número de ignição CTACR é um número de ignições executadas depois do tempo da partida do motor 1 ter sido completado. Na figura 5C, a linha L21 corresponde ao caso onde a temperatura do refrigerante inicial TWINI é igual a "-10 graus centígrados"; a linha L22 corresponde ao caso onde a temperatura do refrigerante inicial TWINI é igual a "20 graus centígrados"; e a linha L23 corresponde ao caso onde a temperatura do refrigerante inicial TWINI é igual a "70 graus centígrados". Isto é, nesse exemplo o mapa KTHOMXTWDACR é ajustado de maneira que o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR diminui conforme a temperatura do refrigerante inicial TWINI aumenta, e o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR diminui conforme o número de ignição CTACR aumenta. De "CT1" a "CT4" mostrados na figura 5C são ajustados, respectivamente, por exemplo, a valores "300", "600", "800" e "1000". É para ser percebido que quando a temperatura do refrigerante inicial TWINI é igual a um valor diferente de "-10 graus centígrados", "20 graus centígrados" e "70 graus centígrados", o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR é calculado pela interpolação ou pela extrapolação.

[0044] Na etapa S21, a quantidade de alteração limite superior DTHTWN, a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS e o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR são aplicados à seguinte equação (1), para calcular uma quantidade de alteração básica DTHTWNXF.
DTHTWNXF = DTHTWN - KTHOMXTWDACR x (DTHTWN -DTHTWNBS)

[0045] Na etapa S22, uma tabela KNTHTWN mostrada na figura 5D é recuperada de acordo com a velocidade giratória do motor NE para calcular um coeficiente de correção da velocidade giratória KNTHTWN. A tabela KNTHTWN é ajustada de maneira que o coeficiente de correção da velocidade giratória KNTHTWN diminui conforme a velocidade giratória do motor NE diminui na faixa de uma velocidade giratória predeterminada NE1 e NE2 (por exemplo, uma faixa de 1000 a 3000 rpm). A tabela KNTHTWN é ajustada contemplando que a deterioração do estado de combustão devido a uma abertura rápida da válvula borboleta pode mais facilmente ocorrer conforme a velocidade giratória do motor NE diminui. Por aplicação do coeficiente de correção da velocidade giratória KNTHTWN, a deterioração do estado de combustão pode ser impedida especialmente na condição de operação onde a velocidade giratória do motor NE é baixa.

[0046] Na etapa S23, o coeficiente de correção da velocidade giratória KNTHTWN é multiplicado à quantidade de alteração básica DTHTWNXF, para calcular uma quantidade de alteração de regulagem DTHTWG.

[0047] Na etapa S31 da figura 3, é executado um processo de ajuste FTHTWGCND mostrado na figura 4, para ajustar um sinal de execução de controle de aumento gradual FTHTWGCND.

[0048] Na etapa S51 da figura 4, um mapa THTWGMIN (não mostrado) é recuperado de acordo com a velocidade giratória do motor NE e com a temperatura do refrigerante TW, para calcular uma abertura de determinação THTWGMIN. O mapa THTWGMIN é basicamente ajustado de maneira que a abertura de determinação THTWGMIN aumenta conforme a velocidade giratória do motor NE aumenta, e a abertura de determinação THTWGMIN aumenta conforme a temperatura do refrigerante TW aumenta. Adicional mente, a abertura de determinação THTWGMIN é ajustada dentro de uma faixa onde a abertura é comparativamente baixa (por exemplo, cerca de 3 a 15 graus).

[0049] Na etapa S52, é determinado se a abertura de demanda limitada THSELTWD é maior ou não do que a abertura de determinação THTWGMIN. Se a resposta para a etapa S52 for afirmativa (SIM), é determinado que um controle de aumento gradual da abertura da válvula borboleta deve ser executado e o sinal de execução de controle de aumento gradual FTHTWGCND é ajustado para "1" (etapa S54).
Se a resposta para a etapa S52 for negativa (NÃO), é determinado que não é necessário executar o controle de aumento gradual da abertura da válvula borboleta, e o sinal de execução de controle de aumento gradual FTHTWGCND é ajustado para "0" (etapa S53).

[0050] Com referência de volta à figura 3, é determinado na etapa S32 se o sinal de execução de controle de aumento gradual FTHTWGCND é ou não igual a "1". Se a resposta para a etapa S32 for negativa (NÃO), o processo prossegue para a etapa S37, isto é, o controle de aumento gradual não é executado. Se FTHTWGCND for igual a "0", isto é, a resposta para a etapa S32 for negativa (NÃO), a velocidade giratória do motor NE é comparativamente alta ou a temperatura do refrigerante TW é comparativamente alta, e a abertura da válvula borboleta demandada é comparativamente baixa. Dessa maneira, um estado de combustão estável pode ser mantido, e não é necessário suprimir a velocidade crescente da válvula borboleta. Por conseguinte, uma excessiva limitação da velocidade da abertura da válvula borboleta pode ser evitada pelas etapas S31 e S32. É preferível calcular a abertura de determinação THTWGMIN com base tanto na velocidade giratória do motor NE quanto na temperatura do refrigerante TW como descrito acima. No entanto, a abertura de determinação THTWGMIN pode ser calculada com base em qualquer uma da velocidade giratória do motor NE e da temperatura do refrigerante TW. Nesse caso, a abertura de determinação THTWGMIN é ajustada de modo a aumentar conforme a velocidade giratória do motor NE aumenta, ou a abertura de determinação THTWGMIN é ajustada de modo a aumentar conforme a temperatura do refrigerante TW aumenta.

[0051] Se o sinal de execução de controle de aumento gradual FTHTWGCND for igual a "1" na etapa S32, é determinado se a abertu-ra-alvo THO (valor precedente) é ou não igual ou maior do que a abertura de determinação THTWGMIN (etapa S33). Se a resposta para a etapa S33 for negativa (NÃO), um valor temporário THTWGTMP é ajustado para a abertura de determinação THTWGMIN (etapa S34), e o processo prossegue para a etapa S38.

[0052] Se THO for igual ou maior do que THTWGMIN na etapa S33, a abertura-alvo THO (valor precedente) e a quantidade de alteração de regulagem DTHTWG são aplicadas à seguinte equação (2), para calcular o valor temporário THTWGTMP (etapa S35).
THTWGTMP = THO + DTHTWG (2)

[0053] Na etapa S36, é determinado se o valor temporário THTWGTMP calculado é ou não igual ou menor do que a abertura de demanda limitada THSELTWD. Se a resposta para a etapa S36 for negativa (NÃO), não é necessário executar o controle de aumento gradual. Dessa maneira, o processo prossegue para a etapa S37. Por outro lado, se THTWGTMP for igual ou menor do que THSELTWD na etapa S36, o processo prossegue na etapa S38.

[0054] Na etapa S38, é determinado se o valor temporário THTWGTMP é ou não maior do que a abertura ociosa THICMD. Se a resposta para a etapa S38 for afirmativa (SIM), a abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD é ajustada ao valor temporário THTWGTMP (etapa S40). Se a THTHGTMP é igual ou menor do que THICMD na etapa S38, a abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD é ajustada para a abertura ociosa THICMD (etapa S39).

[0055] A figura 6 é um exemplo de um fluxograma do processo para calcular a abertura-alvo THO. Esse processo é executado pela CPU na ECU 5 depois da execução do processo mostrado nas figuras 2 e 3.

[0056] Na etapa S61, a abertura de comando THOMI é calculada de acordo com a quantidade de operações do pedal do acelerador AP e a velocidade giratória do motor NE. Basicamente, a abertura de comando THOMI é ajustada de modo a aumentar conforme a quantidade de operações do pedal do acelerador AP aumenta. Na etapa S62, a abertura ociosa THICMD é adicionada à abertura de comando THOMI, para calcular a abertura-alvo THO.

[0057] Na etapa S63, a abertura máxima THOMAX é calculada pela seleção da pequena uma da abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD calculada pelo processo das figuras 2 e 3 e o valor limite superior THOMAXT que é o valor mínimo das aberturas máximas calculadas por outros processos.

[0058] Na etapa S64, é determinado se a abertura-alvo THO é ou não maior do que a abertura máxima THOMAX. Se a resposta para a etapa S64 for afirmativa (SIM), a abertura-alvo THO é ajustada para a abertura máxima THOMAX (etapa S65). Se THO é igual ou menor do que THOMAX na etapa S64, o processo imediatamente termina.

[0059] Se a quantidade incremental (velocidade crescente) da abertura de comando THOMI é maior se comparada com a quantidade incremental (velocidade crescente) da abertura-alvo determinada pela quantidade de alteração de regulagem DTHTWG, a abertura-alvo THO é ajustada à abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD calculada por adição da quantidade de alteração de regulagem DTHTWG para o valor precedente da abertura-alvo THO. Por conseguinte, a velocidade crescente da abertura-alvo THO é regulada de acordo com a quantidade de alteração de regulagem DTHTWG, e a velocidade crescente da abertura da válvula borboleta TH é regulada. Tal regulagem pode incluir supressão.

[0060] Como descrito acima, nessa modalidade, a quantidade de alteração limite superior DTHTWN e a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS são ajustadas de acordo com a temperatura do refrigerante TW. A quantidade de alteração de regulagem DTHTWG é ajustada usando o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR, que é ajustado de acordo com o número de ignição CTACR indicativo do período de tempo passado depois da partida do motor, de modo a gradualmente mudar da quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS para a quantidade de alteração limite superior DTHTWN como mostrado na figura 7 (o tempo t0 mostra o tempo quando a partida do motor foi completada). Por conseguinte, a quantidade de alteração de regulagem DTHTWG é ajustada para um valor na vizinhança da quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS imediatamente depois da partida do motor, o que torna possível certamente impedir uma falha da ignição. Adicionalmente, a quantidade de alteração de regulagem DTHTWG gradualmente aumenta em direção à quantidade de alteração limite superior DTHTWN conforme a temperatura da câmara de combustão do motor com lapso de tempo depois da partida do motor, o que torna possível aperfeiçoar a performance da resposta para a demanda de aceleração do motorista.

[0061] Adicionalmente, a temperatura do refrigerante inicial TWINI e o número de ignição CTACR são fortemente correlacionados com a temperatura da câmara de combustão do motor. Por conseguinte, o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR é ajustado levando em consideração não somente o número de ignição CTACR, mas também a temperatura do refrigerante inicial TWINI. Conseqüentemente, o controle de acordo com a transição da temperatura na câmara de combustão do motor se torna possível, evitando dessa maneira a regulagem além da necessidade.

[0062] Adicionalmente, quando o valor temporário THTWGTMP é menor do que a abertura ociosa THICMD que é a abertura da válvula borboleta mínima requerida para manter a condição de marcha lenta, a abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMX-TWD é alterada para a abertura de marcha lenta THICMD. Por conseguinte, o estado de combustão é impedido de se tornar instável na condição de marcha lenta.

[0063] Está claro a partir da descrição acima que os efeitos da invenção são obtidos nessa modalidade, quando a abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD é menor do que o valor limite superior THOMAXT determinado das aberturas máximas ajustadas por outros processos, isto é, quando a abertura-alvo THO é ajustada à abertura máxima de regulagem da quantidade incremental THOMXTWD.

[0064] Nessa modalidade, a ECU 5 constitui o dispositivo de ajuste do valor de regulagem, o dispositivo de ajuste da abertura-alvo, o dispositivo de ajuste do valor limite, o dispositivo de controle de transição, e o dispositivo de correção. Especificamente, o processo das figuras 2 e 3 corresponde ao dispositivo de ajuste do valor de regulagem, e o processo da figura 6 corresponde ao dispositivo de ajuste da abertura-alvo. Adicionalmente, as etapas S18 e S19 da figura 2 correspondem ao dispositivo de ajuste do valor limite, as etapas de S20 a S23 e as etapas de S31 a S35 correspondem ao dispositivo de controle de transição, e as etapas S38 e S39 correspondem ao dispositivo de correção.

[0065] A presente invenção não é limitada à modalidade descrita acima, e várias modificações podem ser feitas. Por exemplo, na modalidade descrita acima, um exemplo é mostrado em que o objeto controlado é um motor de combustão interna em que o combustível contendo álcool é usado. A presente invenção é aplicável também a um motor de combustão interna em que somente gasolina é usada como combustível. Adicionalmente, a presente invenção é aplicável também a um motor de combustão interna tendo um dispositivo de suprir combustível que consiste nos dois sistemas a seguir: um primeiro sistema para suprir combustível principal contendo álcool e um segundo sistema para suprir gasolina auxiliar contendo gasolina de uma concentração comparativamente alta.

Segunda Modalidade

[0066] Essa modalidade é aplicável em particular a um motor de combustão interna em que álcool ou misturas de álcool são usados como combustível. Nessa modalidade, é calculado um parâmetro de concentração de álcool KREFBS indicativo de uma concentração de álcool no combustível, e a quantidade de alteração limite superior DTHTWN e a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS são ajustadas de acordo com o parâmetro de concentração de álcool KREFBS.

[0067] Esta modalidade é a mesma que a primeira modalidade exceto para os pontos descritos abaixo.

[0068] A figura 8 é obtida pela alteração das etapas S18 e S19 da figura 2, na primeira modalidade, respectivamente às etapas S18a e S19a.

[0069] Na etapa S18a, um mapa DTHTWN mostrado na figura 9A é recuperado de acordo com a temperatura do refrigerante TW e do parâmetro de concentração de álcool KREFBS, para calcular a quantidade de alteração limite superior DTHTWN. O parâmetro de concentração de álcool KREFBS, que é calculado pelo processo mostrado na figura 10, é um parâmetro indicativo de uma concentração de álcool no combustível em uso. Nessa modalidade, o parâmetro de concentração de álcool KREFBS é ajustado de modo a obter valores de "1,2" e "0,7" correspondendo às concentrações de álcool de 100% e 0% (100% de gasolina) respectivamente.

[0070] As linhas L1, L2, e L3 da figura 9A correspondem, respectivamente, aos valores predeterminados KREFBS1 (por exemplo, um valor correspondente a uma concentração de álcool de cerca de 22%), KREFBS2 (por exemplo, um valor correspondente a uma concentração de álcool de cerca de 64%), e KREFBS3 (por exemplo, um valor correspondente a uma concentração de álcool de cerca de 96%). A relação de KREFBS1 < KREFBS2 < KREFBS3 é satisfeita. É para ser percebido que quando o parâmetro de concentração de álcool KRE-FBS toma um valor diferente dos valores predeterminados KREFBS1, KREFBS2 e KREFBS3, a quantidade de alteração limite superior DTHTWN é calculada por interpolação ou extrapolação.

[0071] Basicamente, o mapa DTHTWN mostrado na figura 9A é ajustado de maneira que a quantidade de alteração limite superior DTHTWN aumenta conforme a temperatura do refrigerante TW aumenta e a quantidade de alteração limite superior DTHTWN diminui conforme o parâmetro de concentração de álcool KREFBS aumenta.

[0072] Na etapa S19a, um mapa DTHTWNBS mostrado na figura 9B é recuperado de acordo com a temperatura do refrigerante inicial TWINI e com o parâmetro de concentração de álcool KREFBS, para calcular a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS.

[0073] As linhas L11, L12 e L13 na figura 9B correspondem respectivamente aos valores predeterminados KREFBS1, KREFBS2 e KREFBS3. Quando o parâmetro de concentração de álcool KREFBS obtém um valor diferente dos valores predeterminados KREFBS1, KREFBS2 e KREFBS3, a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS é calculada pela interpolação ou pela extrapolação.

[0074] Basicamente, o mapa DTHTWNBS mostrado na figura 9B é ajustado de maneira que a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS aumenta conforme a temperatura do refrigerante inicial TWINI aumenta e a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS diminui conforme o parâmetro de concentração de álcool KREFBS aumenta. A relação de DTHTWN DTHTWNBS é satisfeita para o mesmo valor do parâmetro de concentração de álcool KREFBS.

[0075] A seguir, é descrito um método para calcular o parâmetro de concentração de álcool KREFBS com referência às figuras 10 e 11.
O cálculo do parâmetro de concentração de álcool calculado KREFBS é executado quando o combustível evaporado não é purgado para o sistema de entrada do motor 1 e o suprimento de combustível para o motor 1 não é interrompido. O parâmetro de concentração de álcool KREFBS é armazenado na memória cujo valor armazenado é mantido durante a interrupção do motor. O parâmetro de concentração de álcool KREFBS lido da memória é usado na próxima partida do motor.

[0076] Na etapa S71, uma razão ar-combustível A/F de uma mistura de ar-combustível na câmara de combustão do motor é calculada da saída do sensor LAF 27. Na etapa S72, uma tabela KAF mostrada na figura 11 é recuperada de acordo com a razão ar-combustível A/F, para calcular um coeficiente de retroalimentação KAF. A tabela KAF é ajustada de maneira que o coeficiente de retroalimentação KAF aumente conforme a razão ar-combustível A/F aumenta.

[0077] Na etapa S73, o coeficiente de retroalimentação KAF é aplicado à seguinte equação (3), para calcular um coeficiente de retroalimentação médio KREFX. Na equação (3), "CREF" é um coeficiente médio ajustado para um valor entre "0" e "1", e "KREFX" no lado direito da equação (6) é um valor calculado precedente.
KREFX = CREF x KAF + (1 - CREF) x KREFX (3)

[0078] Na etapa S74, o coeficiente de retroalimentação médio KREFX é aplicado à seguinte equação (4), para atualizar o parâmetro de concentração de álcool KREFBS. "KREFBS" no lado direito da equação (4) é um valor calculado precedente.
KREFBS = KREFBS x KREFX (4)

[0079] O coeficiente de retroalimentação KAF calculado e o parâmetro de concentração de álcool KREFBS são aplicados à seguinte equação (5), para calcular uma quantidade de injeção de combustível principal TOUT. Na equação (5), "TIM" é uma quantidade de combustível básica calculada de acordo com a velocidade giratória do motor NE e a pressão de entrada PBA, e "Κ1" é um outro coeficiente de correção ajustado de acordo com a condição de operação do motor.
TOUTM = TIM x KAF x KREFBS x K1 (5)

[0080] A razão ar-combustível A/F detectada aumenta conforme a concentração de álcool no combustível se torna maior, e dessa maneira o coeficiente de retroalimentação KAF aumenta, para fazer o parâmetro de concentração de álcool KREFBS aumentar. Se a concentração de álcool no combustível não muda, o coeficiente de retroalimentação KAF diminui com aumento no parâmetro de concentração de álcool KREFBS, e o coeficiente de retroalimentação médio KREFX converge para "1,0". Conseqüentemente, o parâmetro de concentração de álcool KREFBS converge para um valor correspondente à concentração de álcool.

[0081] Como descrito acima, nessa modalidade, a quantidade de alteração limite superior DTHTWN e a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS são ajustadas de acordo com a temperatura do refrigerante TW e o parâmetro de concentração de álcool KREFBS indicativo da concentração de álcool no combustível em uso. A quantidade de alteração de regulagem DTHTWG é ajustada usando o coeficiente de transição de KTHOMXTWDACR que é ajustado de acordo com o número de ignição CTACR indicativo do período de tempo passado depois da partida do motor, de modo a gradualmente mudar da quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS para a quantidade de alteração limite superior DTHTWN como mostrado na figura 7 (o tempo t0 mostra o tempo que a partida do motor foi completada). Por conseguinte, o mesmo efeito como na primeira modalidade pode ser obtido. Alguns efeitos adicionais podem também ser obtidos. Isto é, a quantidade de alteração limite superior DTHTWN e a quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS são ajustadas para valores de acordo com a concentração de álcool no combustível. Por conseguinte, tanto a prevenção de falha da ignição quanto o aperfeiçoamento da dirigibilidade podem ser atingidos quando o combustível de alta concentração de álcool que facilmente provoca uma falha de ignição é usado, e uma limitação excessiva da velocidade da abertura da válvula borboleta pode ser evitada quando a concentração de álcool é comparativamente baixa e uma falha da ignição pode facilmente ocorrer.

[0082] Nessa modalidade, as etapas S18a e S19a da figura 8 correspondem ao dispositivo de ajuste do valor limite.

[0083] A presente invenção não é limitada às modalidades descritas acima, e várias modificações podem ser feitas. Por exemplo, na segunda modalidade descrita acima, é mostrado um exemplo no qual o objeto controlado é um motor de combustão interna em que o combustível que contém álcool é usado. A presente invenção é aplicável também a um motor de combustão interna tendo um dispositivo de suprimento de combustível que inclui os dois sistemas seguintes: um primeiro sistema para suprir combustível principal que contém álcool e um segundo sistema para suprir combustível auxiliar que contém gasolina de uma concentração comparativamente alta. Nesse caso, a concentração de álcool no combustível principal é usada como a concentração de álcool que é aplicada ao cálculo da quantidade de alteração limite superior DTHTWN e da quantidade de alteração limite inferior DTHTWNBS.

[0084] Adicionalmente, na segunda modalidade descrita acima, o mapa DTHTWNBS mostrado na figura 9B é ajustado de acordo com a temperatura do refrigerante inicial TWINI e o parâmetro de concentração de álcool KREFBS. Alternativamente, o mapa DTHTWNBS mostrado na figura 9B pode ser ajustado de acordo com a temperatura do refrigerante TW e o parâmetro de concentração de álcool KREFBS.

[0085] Adicionalmente, nas modalidades acima descritas, a temperatura do refrigerante TW é usada como um parâmetro indicativo da temperatura do motor. Alternativamente, a temperatura do óleo lubrificante ou a temperatura da porção predeterminada do motor 1 pode ser usada.

[0086] A presente invenção pode ser aplicada a um controle de válvula borboleta para um motor de propulsão para embarcações tal como um motor externo tendo um eixo de manivela se estendendo verticalmente.

[0087] A presente invenção pode ser incorporada em outras formas específicas sem se afastar do espírito ou características essenciais dela. As modalidades presentemente descritas são, por conseguinte, para serem consideradas em todos os respeitos como ilustrativas e não restritivas, o escopo da invenção sendo indicado pelas reivindicações anexas, em vez da descrição já mencionada, e todas as mudanças que vêm dentro do significado e da faixa de equivalência das reivindicações são, por conseguinte, para serem abraçadas.

Claims

Sistema de controle de válvula borboleta para um motor de combustão interna (1) que controla uma abertura (TH) de uma válvula borboleta (3) do motor (1) de maneira que a abertura (TH) coincida com uma abertura-alvo (THO), o sistema de controle de válvula borboleta compreendendo:
dispositivo de ajuste do valor da regulagem (5) para ajustar um valor de regulagem de uma quantidade de mudança da abertura (TH) da válvula borboleta (3) de acordo com pelo menos um parâmetro de temperatura (TW) indicativo de uma temperatura do motor (1); e
dispositivo de ajuste da abertura-alvo (5) para ajustar a abertura-alvo (THO) dentro de uma faixa definida pela válvula de regulagem (3),
caracterizado pelo fato de que o dispositivo de ajuste do valor da regulagem (5) inclui um dispositivo de ajuste do valor limite (5) e um dispositivo de controle de transição (5), o dispositivo de ajuste do valor limite (5) ajustando um valor limite superior (THOMAXT) e um valor limite inferior do valor de regulagem de acordo com o parâmetro de temperatura (TW), e o dispositivo de controle de transição (5) executando um controle de transição em que a válvula de regulagem (3) é ajustada de acordo com um período de tempo passado depois da partida do motor (1) de maneira a mudar do valor limite inferior para o valor limite superior (THOMAXT).
Sistema de controle de válvula borboleta de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é configurado para usar com o motor (1) um combustível contendo álcool.
Sistema de controle de válvula borboleta de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de ajuste do valor limite (5) ajusta um valor limite superior (THOMAXT) e um valor limite inferior do valor de regulagem de acordo com o parâmetro de temperatura (TW) e uma concentração de álcool no combustível.
Sistema de controle de válvula borboleta de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de transição (5) executa o controle de transição de acordo com um parâmetro de temperatura inicial (TWINI) indicativo de uma temperatura do motor (1) em um início da partida do motor (1) e um número de ignições (CTACR) executadas depois da partida do motor (1).
Sistema de controle de válvula borboleta de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda dispositivo de correção (5) para mudar a abertura-alvo (THO) para uma abertura (TH) de válvula borboleta (3) predeterminada para manter uma condição de marcha lenta do motor (1), quando a abertura-alvo (THO) ajustada pelo dispositivo de ajuste da abertura-alvo (5) é menor do que a abertura (TH) da válvula borboleta (3) predeterminada.
Método de controle de válvula borboleta para um motor de combustão interna (1) que controla uma abertura (TH) de uma válvula borboleta (3) do motor (1) de maneira que a abertura (TH) coincida com uma abertura-alvo (THO), o método de controle da válvula borboleta compreendendo as etapas de:
a) ajustar um valor de regulagem de uma quantidade de mudança da abertura (TH) da válvula borboleta (3) de acordo com pelo menos um parâmetro de temperatura indicativo de uma temperatura do motor (1); e
b) ajustar a abertura-alvo (THO) dentro de uma faixa definida pelo valor de regulagem,
caracterizado pelo fato de que a etapa a) inclui as etapas de:
c) ajustar um valor limite superior (THOMAXT) e um valor limite inferior do valor de regulagem de acordo com o parâmetro de temperatura; e
d) executar um controle de transição (S20 a S23, S31 a S35) em que o valor de regulagem é ajustado de acordo com um período de tempo passado depois da partida do motor (1) de maneira a mudar do valor limite inferior para o valor limite superior (THOMAXT).
Método de controle de válvula borboleta de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o motor (1) é um motor que é configurado para usar um combustível contendo álcool.
Método de controle de válvula borboleta de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ajustar um valor limite superior (THOMAXT) e um valor limite inferior do valor de regulagem de acordo com o parâmetro de temperatura (TW) e uma concentração de álcool no combustível.
Método de controle de válvula borboleta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o controle de transição é executado de acordo com um parâmetro de temperatura inicial (TWINI) indicativo de uma temperatura do motor (1) no início da partida do motor (1) e um número de ignições (CTACR) executadas depois da partida do motor (1).
Método de controle de válvula borboleta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 9, caracterizado pelo fato de que ainda inclui a etapa de mudar a abertura-alvo (THO) para uma abertura (TH) da válvula borboleta (3) predeterminada (THICMD) que é requerida para manter uma condição ociosa do motor (1), quando a abertura-alvo (THO) ajustada na etapa b) é menor do que a abertura (TH) da válvula borboleta (3) predeterminada.
Sistema de controle de válvula borboleta de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que a mudança do valor limite inferior para o valor limite superior (THOMAXT) compreende uma mudança gradual.
Método de controle de válvula borboleta de acordo com a reivindicação 6 ou 8, caracterizado pelo fato de que a mudança do valor limite inferior para o valor limite superior (THOMAXT) compreende uma mudança gradual.