BRPI0808925B1

BRPI0808925B1 - Aparelho de controle e método de controle para motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0808925B1
Application number: BRPI0808925-6A
Authority: BR
Inventors: Taichi Nishimura
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2019-02-19
Also published as: WO2008111689A1; SE534009C2; US8150599B2; SE0950485L; BRPI0808925A2; JP4595952B2; JP2008223735A; US20100145596A1

Abstract

"aparelho de controle e método de controle para motor de combustão interna". a presente invenção refere-se a uma ecu do motor que executa um programa que inclui as etapas de detectar, quando o abastecimento com um álcool combustível é realizado (sim na s100), o volume de abastecimento do álcool combustível com base em um sinal transmitido a partir do aferidor transmissor (s110), aumentando a razão r di, que é a razão entre um volume de injeção de combustível proveniente de um injetor interno ao cilindro e um volume de injeção de combustível proveniente de um injetor de passagem de admissão, de acordo com o volume de abastecimento do álcool combustível, de modo que a razão do volume de injeção de combustível proveniente do injetor interno ao cilindro seja mais alta (s300), e retardar a sincronização da ignição de acordo com o volume de abastecimento do álcool combustível (s400).

Description

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho de controle e a um método de controle para um motor de combustão interna, e particularmente a uma técnica para controlar a sincronização da ignição e controlar o volume de combustível a ser injetado no cilindro, de acordo com as informações sobre o volume de combustível no tanque de combustível.

Antecedentes da técnica

É de conhecimento um FFV (Veículo Flexível em Combustível), o qual usa um combustível produzido de uma mistura de gasolina e álcool (etanol) ou um combustível produzido apenas de álcool (esses combustíveis são doravante citados como álcool combustível). O álcool combustível possui características distintos de gasolina. Por exemplo, o álcool combustível possui um número de octano maior que o da gasolina, e, portanto, tem maior probabilidade de causar detonação. Consequentemente, no caso em que o álcool combustível é usado, é preferível controlar a sincronização da ignição do motor de combustão interna de forma diferente do que naquele em que apenas a gasolina é usada como combustível. Por exemplo, para melhorar a potência do motor de combustão interna, a sincronização da ignição pode ser adiantada para uma maior concentração de álcool em relação à sincronização da ignição para uma menor concentração de álcool.

A Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 5-33748 revela um aparelho de controle para sincronização da ignição do motor para um motor que usa um álcool combustível, com o qual a potência e a economia de combustível podem ser aprimoradas sem produzir detonação. O aparelho de controle para sincronização da ignição revelado na Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 5-33748 inclui uma unidade de detecção da velocidade do motor para detectar a velocidade do motor, uma unidade de controle da sincronização da ignição para controlar a sincronização da ignição do motor com base na potência da unidade de detecção da velocidade do motor, uma unidade de detecção da concentração de álcool para detectar a concentração de álcool de um combustível em uso, e uma unidade de correção da sincronização da ignição pra corrigir, com base nas respectivas potências da unidade de detecção da velocidade do motor e da unidade de 5 detecção da concentração de álcool, a sincronização da ignição regulada pela unidade de controle da sincronização da ignição adiantando a sincronização da ignição regulada, quando a velocidade do motor for baixa e a concentração de álcool for elevada.

O aparelho de controle da sincronização da ignição revelado na 10 publicação citada acima corrige a sincronização da ignição adiantando a sincronização da ignição, quando a velocidade do motor é baixa e a concentração de álcool no combustível em uso é alta, em relação à sincronização da ignição quando a concentração de álcool é baixa. A sincronização da ignição é, assim, controlada de modo apropriado quando a velocidade do motor está 15 baixa. A potência e a economia de combustível podem, consequentemente, ser aprimoradas sem produzir detonação.

Quanto ao abastecimento, o combustível fornecido para abastecimento nem sempre tem a mesma concentração de álcool. Por exemplo, um álcool combustível com uma concentração de álcool mais baixa que o 20 álcool combustível remanescente no tanque de combustível poderia ser fornecido para abastecimento. Em um caso desses, o número de octano diminui subitamente. Apesar de a Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 5-33748 revelar que a sincronização da ignição é regulada de acordo com a concentração de álcool detectada, há um lapso de tempo até que a 25 concentração de álcool seja detectada. Assim sendo, se um álcool combustível com uma concentração de álcool inferior for fornecido para abastecimento, a sincronização da ignição poderia ser adiantada até que a detecção da concentração de álcool seja finalizada e até que a detonação ocorra. Descrição da Invenção

Um dos objetivos da presente invenção é fornecer um aparelho de controle e um método de controle para um motor de combustão interna com o qual a frequência de ocorrência de detonação pode ser reduzida.

Um aparelho de controle para um motor de combustão interna de acordo com um aspecto da presente invenção inclui um aferidor transmissor para detectar as informações concernentes ao abastecimento de um tanque de combustível, e uma unidade de operação. A unidade de operação controla a sincronização da ignição de acordo com as informações concernentes ao abastecimento do tanque de combustível.

Com a configuração descrita acima, a sincronização da ignição é controlada de acordo com as informações concernentes ao abastecimento do tanque de combustível. Por exemplo, a sincronização da ignição é retardada na medida em que o volume de abastecimento, a saber, o volume de combustível fornecido para abastecimento, é maior. Desse modo, mesmo se o número de octano diminuir subitamente quando o abastecimento com o álcool combustível for feito, é menos provável que ocorra a detonação. Consequentemente, a frequência de ocorrência de detonação pode ser reduzida.

De preferência, a informação concernente ao abastecimento é o volume de abastecimento. A unidade de operação controla a sincronização da ignição de acordo com o volume de abastecimento.

Com a configuração descrita acima, a sincronização da ignição é controlada de acordo com o volume de abastecimento. Assim, a sincronização da ignição pode ser controlada de acordo com a modificação do número de octano do álcool combustível.

Mais preferencialmente, a unidade de operação controla a sincronização da ignição de modo que a sincronização da ignição seja adicionalmente retardada na medida em que o volume de abastecimento seja maior.

Com a configuração descrita acima, a sincronização da ignição é retardada ainda mais na medida em que o volume de abastecimento é maior. Deste modo, no caso em que a diminuição do número de octano é considerada expressiva, a sincronização da ignição pode ser retardada em maior medida. Assim, é menos provável que ocorra detonação.

Um aparelho de controle para um motor de combustão interna de acordo com outro aspecto da presente invenção é um aparelho de contro le para um motor de combustão interna fornecido com um primeiro mecanismo de injeção de combustível para injetar combustível em um cilindro e um segundo mecanismo de injeção de combustível para injetar combustível na passagem de admissão. O aparelho de controle inclui um aferidor transmissor para detectar informações concernentes ao abastecimento de um tanque de combustível, e uma unidade de operação. A unidade de operação controla a razão entre o volume de injeção proveniente do primeiro mecanismo de injeção de combustível e o volume de injeção proveniente do segundo mecanismo de injeção de combustível, de acordo com as informações concernentes ao abastecimento do tanque de combustível.

Com a configuração descrita acima, a razão entre o volume de combustível injetado no cilindro e o volume de combustível injetado na passagem de admissão é controlada de acordo com as informações concernentes ao abastecimento do tanque de combustível. Por exemplo, na medida em que o volume de abastecimento é maior, a razão do volume do combustível injetado no cilindro torna-se mais elevada. A temperatura interna do cilindro pode, portanto, ser reduzida. Deste modo, mesmo se o número de octano diminuir subitamente quando for feito o abastecimento com álcool combustível, é menos provável que ocorra detonação. Consequentemente, a frequência de ocorrência de detonação pode ser reduzida.

De preferência, a informação concernente ao abastecimento é o volume de abastecimento. A unidade de operação controla a razão entre o volume de injeção proveniente do primeiro meio de injeção de combustível e o volume de injeção proveniente do segundo meio de injeção de combustível, de acordo com o volume de abastecimento.

Com a configuração descrita acima, a razão entre o volume de combustível injetado no cilindro e o volume de combustível injetado na passagem de admissão é controlada de acordo com o volume de abastecimento. Assim, de acordo com a modificação do número de octano do álcool combustível, a razão entre o volume de combustível injetado no cilindro e o volume de combustível injetado na passagem de admissão pode ser controlada.

Mais preferencialmente, a unidade de operação controla a razão, de modo que a razão do volume de injeção proveniente do primeiro mecanismo de injeção de combustível seja maior na medida em que o volume de abastecimento for maior.

Com a configuração descrita acima, a razão do volume de combustível injetado no cilindro torna-se maior na medida em que o volume de abastecimento é maior. Portanto, no caso em que a diminuição do número de octano é considerada expressiva, a temperatura interna do cilindro pode ser reduzida em uma extensão maior. Consequentemente, é menos provável que ocorra detonação.

Mais preferencialmente, o primeiro mecanismo de injeção de combustível é um injetor interno ao cilindro. O segundo mecanismo de injeção de combustível é um injetor de passagem de admissão.

Com a configuração descrita acima, a frequência de ocorrência de detonação pode ser reduzida para um motor de combustão interna onde um injetor interno ao cilindro, que é um primeiro mecanismo de injeção de combustível, e um injetor de passagem de admissão, que é um segundo mecanismo de injeção de combustível, são fornecidos separadamente para injetar combustível.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama de configuração esquemática de um sistema motorizado.

A figura 2 é um diagrama mostrando o mapa da razão Dl para o estado quente que é armazenado em uma ECU do motor.

A figura 3 é um diagrama mostrando o mapa da razão Dl para o estado frio que é armazenado em uma ECU do motor.

A figura 4 é um diagrama de bloco funcional da ECU do motor.

A figura 5 é um fluxograma mostrando a estrutura de controle de um programa executado pelo ECU do motor.

Melhores Modos para Execução da Invenção

As modalidades da presente invenção serão daqui por diante descritas com base nos desenhos. Na descrição adiante, componentes i guais serão denotados por caracteres de referência iguais. Esses componentes são nomeados de forma idêntica e apresentam funções idênticas. Portanto, uma descrição detalhada dos mesmos não será repetida.

A figura 1 é um diagrama de configuração esquemática de um sistema motorizado controlado por uma ECU do motor (Unidade de Controle Eletrônica), que é um aparelho de controle para um motor de combustão interna de acordo com uma modalidade da presente invenção. Apesar de a figura 1 mostrar um motor a gasolina de quatro cilindros em linha como um motor, a presente invenção não se limita ao dito motor, e é aplicável a inúmeros tipos de motores de seis-V e de oito-V.

O motor 10 é um motor de combustão interna acionado por um álcool combustível contendo álcool (etanol). Conforme mostra a figura 1, o motor 10 inclui quatro cilindros 112, e cada cilindro 112 é conectado através de uma passagem correspondente de uma tubulação de admissão 20 a um tanque de compensação 30 comum. O tanque de compensação 30 é conectado através de um duto de admissão 40 a um filtro de ar 50. No duto de admissão 40 estão dispostos um medidor de fluxo de ar 42 e uma válvula de borboleta 70, que é acionada por um motor elétrico 60. A posição de abertura da válvula reguladora 70 é controlada de forma independente de um pedal de acelerador 100, com base no sinal de potência de uma ECU do motor 300. Cada cilindro 112 é acoplado a uma tubulação de exaustão 80 comum, e a tubulação de exaustão 80 é acoplada a um conversor catalítico de três vias 90.

Para cada cilindro 112 são fornecidos um injetor interno ao cilindro 110, para injetar combustível no cilindro, e um injetor de passagem de admissão 120 para injetar combustível em uma porta de admissão e/ou na passagem de admissão. Esses injetores 110, 120 são controlados individualmente com base no sinal de potência da ECU do motor 300. Ademais, cada injetor interno ao cilindro 110 é conectado a um tubo de alimentação de combustível 130 comum, e o tubo de alimentação de combustível 130 é conectado a uma bomba de combustível de alta pressão acionada por motor 150 através de uma válvula de retenção 140, permitindo o fluxo em direção ao tubo de alimentação de combustível 130. Apesar de a presente modalidade ser descrita em associação a um motor de combustão interna dotado de dois tipos de injetores fornecidos em separado, a presente invenção não se restringe ao dito motor de combustão interna. Por exemplo, o motor de 5 combustão interna pode ter um injetor dotado de ambas as capacidades: de injeção do cilindro e de injeção da passagem de admissão.

Conforme mostrado na figura 1, o lado da descarga da bomba de combustível de alta pressão 150 é acoplado através de uma válvula de transbordamento eletromagnética 152 ao do lateral de admissão da bomba 10 de combustível de alta pressão 150. Na medida em que o grau de abertura da válvula de transbordamento eletromagnética 152 é menor, o volume de combustível fornecido da bomba de combustível de alta pressão 150 para o tubo de alimentação de combustível 130 torna-se maior. Quando a válvula de transbordamento eletromagnética 152 está totalmente aberta, o forneci15 mento de combustível da bomba de combustível de alta pressão 150 para o tubo de alimentação de combustível 130 é interrompido. A válvula de transbordamento eletromagnética 152 é controlada com base no sinal de potência da ECU do motor 300.

Cada injetor de passagem de admissão 120 é conectado a um 20 tubo de alimentação de combustível de baixa pressão 160 comum, e o tubo de alimentação de combustível 160 e a bomba de combustível de alta pressão 150 são conectados através de um regulador de pressão de combustível 170 comum a uma bomba de combustível de alta pressão acionada por motor 180. Além disso, a bomba de combustível de baixa pressão 180 é conec25 tada através de um filtro de combustível 190 a um tanque de combustível 200. O regulador de pressão do combustível 170 é configurado para devolver uma parte do combustível descarregado da bomba de combustível de baixa pressão 180 para o tanque de combustível 200 quando a pressão do combustível descarregado da bomba de combustível de baixa pressão 180 30 for mais alta que uma pressão de combustível regulada predeterminada.

Deste modo, impede-se que a pressão de combustível fornecida ao injetor de passagem de admissão 120 e a pressão do combustível fornecida à bomba de combustível de alta pressão 150 tornem-se mais elevadas que a pressão de combustível regulada descrita acima.

Um sistema de lubrificação para o motor 10 é configurado para incluir um coletor de óleo formado como parte do cárter e um dispositivo de 5 alimentação de óleo lubrificante. O dispositivo de alimentação de óleo lubrificante inclui componentes como bomba de óleo, um filtro e um mecanismo de jato de óleo. Um óleo lubrificante no coletor de óleo é extraído através do filtro pela bomba de óleo para ser fornecido ao mecanismo de jato de óleo. Para a lubrificação entre o pistão e a superfície periférica interna do cilindro 10 (orifício), o óleo lubrificante fornecido ao mecanismo de jato de óleo é transmitido do mecanismo até a superfície interna periférica do cilindro. Depois disso, na medida em que o pistão executa o movimento de alternância, o óleo lubrificante é induzido a gotejar em sentido descendente da superfície periférica interna do cilindro e finalmente é devolvido ao coletor de óleo. O 15 óleo lubrificante recolhido é misturado ao óleo lubrificante no coletor de óleo para ser aplicado novamente na lubrificação do motor 10. A temperatura do óleo lubrificante fornecido à superfície periférica interna do cilindro para lubrificação do pistão é aumentada pelo calor de combustão do motor 10 e em seguida o dito óleo é devolvido ao coletor de óleo.

A ECU do motor 300 é configurada com o uso de um computador digital, e inclui um ROM (Memória de Somente Leitura) 320, uma RAM (Memória de Acesso Aleatório) 330, uma CPU (Unidade de Processamento Central) 340, uma porta de entrada 350, e uma porta de saída 360, conectadas uma a outra por um barramento de duas vias 310.

O medidor de fluxo de ar 42 gera uma voltagem de saída proporcional ao volume de ar de admissão, e a voltagem de saída do medidor de fluxo de ar 42 é inserida através de um conversor A/D 370 na porta de entrada 350. Para o motor 10, é anexado um sensor de temperatura refrigerante 380 que gera uma voltagem de saída proporcional à temperatura refri30 gerante do motor, e a voltagem de saída do sensor de temperatura refrigerante 380 é inserida através de um conversor A/D 390 na porta de entrada 350.

Ao tubo de alimentação de combustível 130, é anexado um sensor de pressão de combustível 400 que gera uma voltagem de saída proporcional à pressão de combustível no tubo de alimentação de combustível 130, e a voltagem de saída do sensor de pressão de combustível 400 é inserida através de um conversor A/D 410 na porta de entrada 350. À tubulação de exaustão 80 localizada a montante do conversor catalítico de três vias 90 é anexado um sensor de razão ar-combustível 420 que gera uma voltagem de saída proporcional à concentração de oxigênio no gás de exaustão, e a voltagem de saída do sensor de razão ar-combustível 420 é inserida através de um conversor A/D 430 na porta de entrada 350.

O sensor de razão ar-combustível 420 do sistema motorizado na presente modalidade é um sensor de razão ar-combustível de faixa ampla (sensor de razão ar-combustível linear) que gera uma voltagem de saída proporcional à razão ar-combustível de uma mistura ar-combustível queimada no motor 10. Como sensor de razão ar-combustível 420, é possível usar um sensor de O2 que detecta, de uma forma ligada/desligada, se a razão arcombustível da mistura ar-combustível queimada no motor 10 é elevada ou baixa no que diz respeito à razão estequiométrica ar-combustível.

Na presente modalidade, a ECU do motor 300 calcula um valor de correção de realimentação para o volume total de injeção de combustível, baseado na voltagem de saída do sensor de razão ar-combustível 420. No caso em que a condição de estudo for satisfeita, calcula-se um valor instruído (um valor que representa um desvio permanente do volume de injeção do combustível) para 0 valor de correção de realimentação.

Na presente modalidade, o valor de correção de realimentação é calculado para que seja maior para uma baixa razão ar-combustível (mais baixa que a razão estequiométrica ar-combustível). O valor de correção de realimentação é calculado para que seja menor para uma razão ar-combustível elevada (mais elevada que a razão estequiométrica ar-combustível). O valor de correção de realimentação pode ser calculado de acordo com a técnica habitual conhecida, e assim, uma descrição mais detalhada da mesma não será fornecida aqui.

O valor instruído é calculado, no caso em que uma condição de estudo predeterminada for satisfeita, adicionando ou subtraindo um valor atualizado determinado com base em um mapa, para ou a partir de um valor instruído previamente calculado. A condição de estudo predeterminada se refere à condição, por exemplo, de que a medida do valor de correção de realimentação (média: valor central para controle) é menor que um limiar (1) ou maior que um limiar (2) (limiar (2) > limiar (1)).

Para um volume de injeção de combustível excessivamente maior (como um volume de injeção de combustível efetivo que é maior que um volume-alvo de injeção de combustível), o valor instruído é calculado para ser menor. Por outro lado, para um volume de injeção de combustível insuficiente (com um volume de injeção de combustível que é menor que o volume de injeção de combustível alvo), o valor instruído é calculado para ser maior. O valor instruído pode ser calculado de acordo com a técnica habitual conhecida, e assim, uma descrição mais detalhada da mesma não será fornecida aqui.

O volume de injeção de combustível é corrigido com base no valor de correção de realimentação e do valor instruído. Especificamente, como o valor de realimentação e o valor instruído são maiores, o volume de injeção de combustível é corrigido para ser maior. Como o valor de realimentação e o valor instruído são menores, o volume de injeção de combustível é corrigido para ser menor. Na presente modalidade, o valor de correção para o volume de injeção de combustível é calculado como a soma do valor de correção de realimentação e do valor instruído.

Na presente modalidade, a concentração de álcool no combustível é detectada (calculada) com base no valor instruído para o valor de correção de realimentação. Por exemplo, a concentração de álcool é detectada de acordo com um mapa que usa o valor instruído e a temperatura do refrigerante do motor como parâmetros. O método para detectar a concentração de álcool não se restringe àquele descrito acima.

O pedal do acelerador 100 é conectado ao sensor de posicionamento do pedal do acelerador 440 que gera uma voltagem de saída pro porcional à medida que o pedal do acelerador 100 é pressionado. A voltagem de saída do sensor de posicionamento do pedal do acelerador 440 é inserida através de um conversor A/D 450 na porta de entrada 350. Um sensor de velocidade do motor 460 que era um pulso de saída representativo da velocidade do motor também é conectado à porta de entrada 350. A ROM 320 da ECU do motor 300 armazenada previamente, na forma de um mapa, os valores do volume de injeção de combustível que são regulados em associação com os estados operacionais (tais como o volume do ar de admissão) com base no fator de carga do motor e na velocidade do motor obtida pelo sensor de posicionamento do pedal do acelerador 440 e no sensor de velocidade do motor 460 descritos acima, respectivamente, assim como os valores de correção com base na temperatura refrigerante do motor, por exemplo.

Ademais, à porta de entrada 350 é conectado um aferidor transmissor (aferidor de combustível) 470 que gera um sinal indicativo da quantidade remanescente de álcool combustível no tanque de combustível 200. Em vez da entrada direta do sinal de saída do aferidor transmissor 470 para a porta de entrada 350, o sinal proveniente do aferidor transmissor 470 pode ser inserido através de uma ECU diferente da ECU do motor 300.

Com referência às Figuras 2 e 3, serão descritos os mapas que mostram a razão de injeção de combustível (doravante também citada como a razão r Dl), a saber, a razão de injeção de combustível entre o injetor interno ao cilindro 110 e o injetor de passagem de admissão 120. A razão de injeção de combustível é uma informação associada ao estado operacional do motor 10. Esses mapas são armazenados em ROM 320 da ECU do motor 300. A figura 2 mostra um mapa para o estado aquecido do motor 10, e a figura 3 mostra um mapa para o estado frio do motor 10.

Conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, cada um desses mapas tem um eixo geométrico horizontal que representa a velocidade do motor 10 e um eixo geométrico vertical que representa o fator de carga, e mostra a razão de injeção de combustível do injetor interno ao cilindro 110 como a razão r Dl expressa em percentual.

Conforme mostrado nas figuras 2 e 3, a razão r Dl é regulada para cada região operacional determinada pela velocidade e pelo fator de carga do motor 10. A razão r Dl * 100% se refere à região onde o combustível é injetado a partir do injetor interno ao cilindro 110 apenas, e a razão r Dl ψ 0% se refere à região onde o combustível é injetado a partir do injetor de passagem de admissão 120 apenas. A razão r Dl ¹ 0%, razão r Dl ¹100% e 0% < razão r Dl < 100% se referem à região onde o combustível é injetado por ambos os injetores, o injetor interno ao cilindro 110 e o injetor de passagem de admissão 120. De modo geral, o injetor interno ao cilindro 110 contribui para intensificar o desempenho de saída, enquanto o injetor de passagem de admissão 120 contribui para a homogeneidade da mistura arcombustível. Esses dois tipos de injetores diferentes que possuem características distintas entre si são usados em separado ou em conjunto, dependendo da velocidade e do fator de carga do motor 10, de modo que apenas a combustão homogênea é executada no caso em que o motor 10 está em estado operacional normal (um estado de aquecimento catalítico, enquanto em baixa rotação é considerado com um exemplo de um estado operacional anormal, distinto de um estado operacional normal, por exemplo).

Mais ainda, conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, a razão r Dl entre o injetor interno ao cilindro 110 e o injetor de passagem de admissão 120 é definida separadamente para o mapa do estado aquecido e do mapa do estado frio. Os mapas que são regulados para admitir diferentes regiões de controle para o injetor interno ao cilindro 110 e para o injetor de passagem de admissão 120, de acordo com as diferentes temperaturas do motor 10, são usados para detectar a temperatura do motor 10. Quando a temperatura do motor 10 é igual ou mais elevada que um limiar de temperatura predeterminado, o mapa do estado aquecido na figura 2 é selecionado, e, do contrário, o mapa do estado frio mostrado na figura 3 é selecionado. Com base em cada mapa selecionado, o injetor interno ao cilindro 110 e/ou o injetor de passagem de admissão 120 são controlados de acordo com a velocidade e com o fator de carga do motor 10.

Na presente modalidade, o volume de injeção de combustível do injetor interno ao cilindro 110 e o volume de injeção de combustível do injetor de passagem de admissão 120 são determinados com base na razão r Dl, de modo que o volume de injeção de combustível total equivalha a um volume de injeção de combustível desejado.

Será fornecida uma descrição da velocidade e do fator de carga do motor 10 ajustados nas Figuras 2 e 3. Na figura 2, NE (1) é ajustado para 2500 a 2700 rpm, KL (1) é ajustado para 30 a 50% e KL (2) é ajustado para 60 a 90%. Na figura 3, NE (3) é ajustado para 2900 a 3100 rpm. A saber, existe uma relação NE (1) < NE (3). NE (2) na figura 2 e KL (3) e KL (4) na figura 3 também são ajustados de forma apropriada.

A partir de uma comparação entre as Figuras 2 e 3, observa-se que NE (3) no mapa do estado frio mostrado na figura 3 é mais elevado que NE (1) no mapa do estado aquecido mostrado na figura 2. Isso significa que a região de controle para o injetor de passagem de admissão 120 é expandida em direção à região de velocidade de motor mais elevada, já que a temperatura do motor 10 é mais baixa. Especificamente, enquanto o motor 10 está frio, é improvável o acúmulo de depósitos na abertura de injeção do injetor interno ao cilindro 110 (mesmo se o combustível não for injetado a partir do injetor interno ao cilindro 110). Portanto, a região onde o combustível é injetado, com o uso de um injetor de passagem de admissão 120, é expandida de modo que a homogeneização seja aprimorada.

A partir de uma comparação entre as figuras 2 e 3, observa-se que a razão r Dl = 100% é aplicada na região em que a velocidade do motor 10 é NE (1) ou mais alta no mapa do estado aquecido, e a região onde a velocidade do motor 10 é NE (3) ou mais elevada no mapa do estado frio. Quanto ao fator de carga, a razão r Dl = 100% é aplicada na região onde o fator de carga é KL (2) ou maior no mapa do estado aquecido, e a região onde o fator de carga é KL (4) ou maior no mapa do estado frio. Isso significa que o injetor interno ao cilindro 110 é usado isoladamente em uma região de velocidade do motor elevada predeterminada, e que o injetor interno ao cilindro 110 é usado isoladamente em uma região de carga de motor elevada predeterminada. A saber, na região de velocidade e na região de carga elevada, a velocidade e a carga do motor 10 são elevadas, e é fornecido um volume relativamente grande de ar de admissão, e assim, a mistura arcombustível torna-se prontamente homogênea, mesmo se o combustível for injetado por meio de um injetor interno ao cilindro 110 apenas. Consequentemente, o combustível injetado a partir do injetor interno ao cilindro 110 é vaporizado na câmara de combustão, acompanhada do calor latente de vaporização (absorvendo calor da câmara de combustão). Assim, a temperatura da mistura ar-combustível é diminuída ao fim da compressão, de modo que o desempenho de antidetonação é aprimorado. Ademais, sendo diminuída a temperatura da câmara de combustão, a eficiência de admissão é aprimorada e uma elevada potência de saída pode ser esperada.

De acordo com o mapa do estado aquecido mostrado na figura 2, apenas o injetor interno ao cilindro 110 é usado quando o fator de carga é KL (1) ou inferior. Isso significa que o injetor interno ao cilindro 110 é usado isoladamente em uma de carga baixa predeterminada, quando a temperatura do motor 10 é alta. No estado aquecido, quando o motor 10 está aquecido, é provável que os depósitos se acumulem na abertura de injeção do injetor interno ao cilindro 110. Entretanto, a temperatura da abertura de injeção pode ser diminuída pela injeção de combustível com o injetor interno ao cilindro 110, e deste modo, evita-se o acúmulo dos depósitos. Além disso, assegura-se um volume mínimo de injeção de combustível a partir do injetor interno ao cilindro 110 para impedir que o injetor interno ao cilindro 110 seja obstruído. Portanto, na região citada acima, apenas o injetor interno ao cilindro 110 é usado.

Conforme observado a partir de uma comparação entre as Figuras 2 e 3, apenas o mapa do estado frio na figura 3 inclui uma região da razão r Dl = 0%. Isso significa que apenas o injetor de passagem de admissão 120 é usado em uma região de caga baixa predeterminada (KL (3) ou inferior) quando a temperatura do motor 10 é baixa. Na região, o motor 10 está frio, a carga do motor 10 é baixa e a quantidade de ar de admissão é baixa, e assim, é menos provável que o combustível seja atomizado. Nessa região, é difícil garantir uma combustão favorável com a injeção de combus tível proveniente do injetor interno ao cilindro 110. Ademais, em particular na região de baixa carga e de baixa velocidade, uma elevada potência de saída gerada com o uso do injetor interno ao cilindro 110 é desnecessária. Consequentemente, o injetor de passagem de admissão 120 é usado isoladamente, sem o uso do injetor interno ao cilindro 110.

Ainda, em um estado operacional que não seja o estado operacional normal, ou quando o catalisador é aquecido enquanto o motor 10 está em baixa rotação (estado operacional anormal), o injetor interno ao cilindro 110 é controlado de tal maneira que é executada uma combustão de carga estratifiçada. Causando a combustão de carga estratificada durante a operação de aquecimento do catalisador, promove-se o aquecimento do catalisador e a emissão de descarga é aprimorada.

Com referência à figura 4, as funções da ECU do motor 300, que é um aparelho de controle de acordo com a presente modalidade, serão descritas. As funções descritas abaixo podem ser implantadas por meio de hardware ou por meio de software.

A ECU do motor 300 inclui a unidade de detecção do volume de abastecimento 500, uma unidade de controle da sincronização da ignição 502 e uma unidade de controle da razão 504. A unidade de detecção do volume de abastecimento 500 detecta o volume de abastecimento do álcool combustível, a saber, um volume de acréscimo do álcool combustível, com base no sinal transmitido a partir do aferidor transmissor 470.

A unidade de controle da sincronização da ignição 502 controla a sincronização da ignição de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível. Na presente modalidade, a sincronização da ignição é controlada de tal maneira que a sincronização da ignição seja ainda mais retardada na medida em que o volume de abastecimento de álcool combustível é maior. O método de controle da sincronização da ignição não se restringe àquele descrito acima.

A unidade de controle da razão 504 controla a razão r Dl de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível. Na presente modalidade, a razão r Dl é controlada de tal maneira que a razão r Dl é mais elevada na medida em que o volume de abastecimento de álcool combustível é maior. Especificamente, a razão r Dl é corrigida de tal maneira que a razão de volume de injeção de combustível a partir do injetor interno ao cilindro 110 é mais alta na medida em que o volume de abastecimento de álcool combustível é maior. O método de controle da razão r Dl não se restringe àquele descrito acima.

Com referência à figura 5, será descrita uma estrutura de controle de um programa executado pela ECU do motor 300, que é um aparelho de controle de acordo com a presente modalidade. O programa descrito abaixo é registrado, por exemplo, na ROM 320. O programa executado pela ECU do motor 300 pode ser distribuído no mercado na forma registrada em um meio de registro, como um CD (Disco Compacto) ou DVD (Disco Versátil Digital).

Na etapa (daqui por diante etapa é abreviada por S) 100, a ECU do motor 300 determina se é realizado ou não o abastecimento com o álcool combustível, a saber, se o álcool combustível no tanque de combustível 200 é aumentado, com base em um sinal transmitido a partir do aferidor transmissor 470. Quando o abastecimento com o álcool combustível é realizado (SIM em S100), o processo prossegue até S110. Do contrário, (NÃO em S100), o processo prossegue para S500.

Na S110, a ECU do motor 300 detecta o volume de abastecimento (volume de aumento) de álcool combustível, com base no sinal transmitido a partir do aferidor transmissor 470.

Na S120, a ECU do motor 300 determina se a detecção da concentração de álcool está finalizada ou não. Por exemplo, no caso em que o volume de alteração da concentração de álcool, o qual é detectado com o uso de um valor instruído para um valor de correção de realimentação, é continuamente menor que um limiar para um período de tempo predeterminado ou superior, é determinado que a detecção da concentração de álcool seja finalizada. O método para se determinar se a detecção da concentração de álcool está finalizada não se restringe ao descrito acima. Quando a detecção da concentração de álcool é finalizada (SIM na S120), o processo prossegue até S500. Do contrário (NÃO em S120), o processo prossegue até S130.

Na S130, a ECU do motor 300 determina se o estado operacional do motor 10 é um estado que poderia causar detonação. Por exemplo, no caso em que a velocidade do motor e o fator de carga individualmente possuem um valor no âmbito de uma região de detonação, que é determinada como uma região que poderia causar detonação, é determinado que o estado operacional do motor 10 é um estado que poderia causar detonação. O método para determinar se o estado operacional é tal que poderia causar detonação não se restringe ao descrito acima. Quando o estado operacional do motor 10 é um estado que poderia causar detonação (SIM na S130), o processo prossegue até S140. Do contrário (NÃO na S130), o processo prossegue até S500.

Na S140, ECU do motor 300 determina se a razão r Dl definida de acordo com o mapa mostrado na figura 2 ou 3, conforme descrito acima, é ou não maior que 0% e menor que 100%. Quando a razão r Dl é maior que 0% e menor que 100% (SIM na S140), o processo prossegue até S150. Do contrário (NÃO na S140), o processo prossegue até S400.

Na S150, a ECU do motor 300 determina se o fator de carga do motor 10 é ou não equivalente ou maior que um limiar. Quando o fator de carga do motor 10 é equivalente ou maior que um limiar (SIM na S150), o processo prossegue até S200. Do contrário (NÃO na S150), o processo prossegue até S300.

Na S200, a ECU do motor 300 retarda a sincronização da ignição de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível, e aumenta a razão r Dl de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível.

Na S300, a ECU do motor 300 aumenta a razão r Dl de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível.

Na S400, a ECU do motor 300 retarda a sincronização da ignição de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível.

Na S500, a ECU do motor 300 controla a sincronização da igni ção e a razão r Dl de modo normal. Especificamente, a ECU do motor 300 controla a sincronização da ignição e controla a razão r Dl sem usar o volume de abastecimento de álcool combustível.

Será fornecida uma descrição de uma operação da ECU do motor 300, que é um aparelho de controle de acordo com a presente modalidade, com base na estrutura descrita acima e no fluxograma.

Quando o abastecimento com o álcool combustível é realizado (SIM na S100), o volume de abastecimento de álcool combustível é detectado (S110). Quando se realiza o abastecimento com o álcool combustível, o número de octano poderia ser modificado de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível, em decorrência da diferença entre a concentração de álcool do álcool combustível remanescente no tanque de combustível 200 e a concentração de álcool do álcool combustível fornecido para abastecimento. Se o número de octano diminui subitamente, a frequência de ocorrência de detonação poderia aumentar.

No caso em que a detecção da concentração de álcool é realizada, a detonação pode ser suprimida ajustando a sincronização da ignição para qualquer sincronização apropriada para a concentração de álcool. No entanto, é necessário algum tempo para que se complete a detecção da concentração de álcool. Após o abastecimento com o álcool combustível, portanto, poderia ocorrer um intervalo de tempo em que a sincronização da ignição não pode ser ajustada para qualquer sincronização apropriada para a concentração de álcool efetiva.

Consequentemente, quando a detecção da concentração de álcool não é finalizada (NÃO na S120), determina-se se o estado operacional do motor 10 é ou não um estado que poderia causar detonação (S130). Quando o motor 10 está em um estado operacional que poderia causar detonação (SIM na S130), determina-se se a razão r Dl estipulada de acordo com o mapa mostrado na figura 2 ou 3, conforme descrito acima, é ou não maior que 0% e menor que 100% (S140).

Quando a razão r Dl é maior que 0% e menor que 100% (SIM na S140), é determinado se o fator de carga do motor 10 é ou não equivalente ou maior que um limiar (S150). Quando o fator de carga do motor 10 é equivalente ou maior que o limiar (SIM na S150), considera-se que o estado do motor muito provavelmente causará detonação.

Nesse caso, a sincronização da ignição é retardada de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível, e a razão r Dl é aumentada de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível (S200). Assim, a temperatura de combustão da mistura ar-combustível, a saber, a mistura de álcool combustível e ar, pode ser diminuída e a parte interna do cilindro pode ser resfriada pelo álcool combustível diretamente injetado no cilindro. Dessa forma, é menos provável que ocorra detonação.

Quando o fator de carga do motor 10 é menor que o limiar (NÃO na S150), é menos provável que ocorra detonação, sem retardar a sincronização da ignição. Nesse caso, a razão r Dl é aumentada de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível (S300). Assim, a parte interna do cilindro pode ser resfriada pelo álcool combustível diretamente injetado no cilindro. Dessa forma, é menos provável que ocorra detonação.

Quando a razão r Dl é 0% ou 100% (NÃO na S140), a razão r Dl não pode ser aumentada. Assim sendo, a sincronização da ignição é retardada de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível (S400). Portanto, a temperatura de combustão da mistura ar-combustível, a saber, a mistura de álcool combustível e ar, pode ser diminuída. Dessa forma, é menos provável que ocorra detonação.

Quando o estado operacional do motor 10 não é um estado que poderia causar detonação (NÃO na S130), é desnecessário diminuir a probabilidade de ocorrência de detonação. Ademais, quando a detecção da concentração de álcool é realizada (SIM na S120), a sincronização da ignição apropriada para a concentração de álcool pode ser regulada para suprimir a detonação. Nesses casos, a sincronização da ignição e a razão r Dl são controladas normalmente sem o uso do volume de abastecimento de álcool combustível (S500).

Como se observa acima, a ECU do motor, que é um aparelho de controle de acordo com a presente modalidade, é usada para retardar a sin cronização da ignição ou aumentar a razão r Dl de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível. Consequentemente, a temperatura de combustão da mistura de álcool combustível e ar pode ser diminuída e a parte interna do cilindro pode ser resfriada por meio do álcool combustível diretamente injetado no cilindro. Desse modo, é possível reduzir a probabilidade de ocorrência de detonação.

Em vez de retardar a sincronização da ignição ou de aumentar a razão r Dl de acordo com o volume de abastecimento de álcool combustível, a sincronização da ignição pode ser retardada, ou a razão r Dl pode ser aumentada, de acordo com qualquer valor que possua uma correlação com o volume de abastecimento de álcool combustível, como a distância percorrida pelo veículo desde o momento do abastecimento anterior com o álcool combustível até o momento do último abastecimento com o álcool combustível.

Além disso, a sincronização da ignição pode ser retardada, ou razão r Dl pode ser aumentada de acordo com a quantidade remanescente de álcool combustível antes do abastecimento. Como alternativa, a sincronização da ignição pode ser retardada, ou a razão r Dl pode ser aumentada, de acordo com qualquer valor que possua uma correlação com um volume de modificação do número de octano, como a razão entre a quantidade remanescente de álcool combustível antes do abastecimento e o volume de abastecimento de álcool combustível. Nesse caso, a sincronização da ignição pode ser ainda mais retardada ou a razão r Dl aumentada ainda mais na medida em que o volume de abastecimento de álcool combustível é maior em relação à quantidade remanescente de álcool combustível antes do abastecimento. Especificamente, no caso em que a quantidade remanescente de álcool combustível antes do abastecimento é pequena, a sincronização da ignição pode ser retardada, ou a razão r Dl pode ser aumentada, mesmo se o volume de abastecimento de álcool combustível for pequeno.

Mais ainda, a sincronização da ignição pode ser retardada, ou a razão r Dl pode ser aumentada quando se supõe que o abastecimento com o álcool combustível é finalizado, como o momento em que a tampa de combustível está aberta.

É preciso compreender que as modalidades são aqui reveladas à guisa de ilustração, e não com fins restritivos. Pretende-se que o escopo da presente invenção seja definido pelas reivindicações, e não pela descrição acima, e que inclua todas as modificações e variações equivalentes às 5 reivindicações em significado e escopo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de controle para um motor de combustão interna fornecido com um injetor interno ao cilindro (110) para injetar combustível em um cilindro e um injetor de passagem de admissão (120) para injetar combustível em uma passagem de admissão, e que usa um álcool combustível, o dito método de controle que compreende as etapas de:

detectar as informações concernentes ao abastecimento de um tanque de combustível (200); e caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de controlar a razão entre um volume de injeção proveniente do dito injetor interno ao cilindro (110) e um volume de injeção proveniente do dito injetor da passagem de admissão (120), de acordo com o volume de abastecimento do dito tanque de combustível (200).
2. Método de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita etapa de controle da razão entre um volume de injeção proveniente do dito injetor interno ao cilindro (110) e um volume de injeção proveniente do dito injetor da passagem de admissão (120) inclui a etapa de controle da razão, de modo que a razão do volume de injeção proveniente do dito injetor interno ao cilindro seja mais alta na medida em que o volume de abastecimento for maior.
3. Aparelho de controle para um motor de combustão interna fornecido com um injetor interno ao cilindro (110) para injetar combustível em um cilindro e um injetor da passagem de admissão (120) para injetar combustível em uma passagem de admissão, que usa álcool combustível, o dito aparelho de controle que compreende:

meios (470) para detectar as informações concernentes ao abastecimento de um tanque de combustível (200); e caracterizado pelo fato de compreender ainda:

meios de controle (300) para controlar a razão entre um volume de injeção proveniente do dito injetor interno ao cilindro (110) e um volume de injeção proveniente do dito injetor da passagem de admissão (120), de

Petição 870180145168, de 26/10/2018, pág. 5/10 acordo com o volume de abastecimento do dito tanque de combustível (200).
4. Aparelho de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os ditos meios de controle (300) incluem meios para controlar a
5 razão, de modo que a razão do volume de injeção proveniente do dito injetor interno ao cilindro (110) seja mais alta na medida em que o volume de abastecimento for maior.

5. Método de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende

10 ainda a etapa de controlar a sincronização da ignição, de modo que a sincronização da ignição seja adicionalmente retardada na medida em que o volume de abastecimento for maior.
6. Aparelho de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende

15 ainda meios (300) para controlar a sincronização da ignição, de modo que a sincronização da ignição seja adicionalmente retardada na medida em que o abastecimento for maior.