BRPI0811288B1 - processo para a determinação do valor de lambda de combustão de um motor de combustão interna com pelo menos duas câmaras de combustão e dispositivo de controle para um motor de combustão interna com pelo menos duas câmaras de combustão - Google Patents
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Description
(54) Título: PROCESSO PARA A DETERMINAÇÃO DO VALOR DE LAMBDA DE COMBUSTÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM PELO MENOS DUAS CÂMARAS DE COMBUSTÃO E DISPOSITIVO DE CONTROLE PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM PELO MENOS DUAS CÂMARAS DE COMBUSTÃO (51) Int.CI.: F02D 41/40; F02D 41/14; F02D 41/00 (30) Prioridade Unionista: 07/05/2007 DE 10 2007 021 283.8 (73) Titular(es): CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (72) Inventor(es): FRANK HACKER; GERGHARD HAFT (85) Data do Início da Fase Nacional: 06/11/2009
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO PARA A DETERMINAÇÃO DO VALOR DE LAMBDA DE COMBUSTÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM PELO MENOS DUAS CÂMARAS DE COMBUSTÃO E DISPOSITIVO DE CONTROLE PARA UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM PELO MENOS DUAS CÂMARAS DE COMBUSTÃO.
[001] A presente invenção refere-se a um processo para a determinação do valor de Lambda de combustão de um motor de combustão interna, e a um dispositivo de controle que é realizado de tal modo que possa executar o processo.
[002] Para cumprir as prescrições cada vez mais exigentes, a maior parte dos automóveis hoje em dia é equipada com um catalisador de purificação de gás de escape. Porém, o grau de eficácia de purificação otimizado do catalisador somente é alcançado com uma determinada razão ar-combustível do motor de combustão interna. Para regular a razão ar-combustível, pelo menos uma sonda Lambda é disposta no sistema de gás de escape do automóvel. Mas as sondas Lambda apresentam uma série de desvantagens.
[003] Assim sendo, um sinal confiável da sonda Lambda somente pode ser obtido depois de alcançar a temperatura de operação de aproximadamente 800 a 900 °C. Portanto, depois da p artida do motor de combustão interna, a sonda Lambda precisa ser aquecida até esta temperatura de operação por meio de um aquecedor especificamente previsto para este fim. Até alcançar a temperatura de operação, portanto, uma regulação da razão ar-combustível não é possível, fato este que produz uma emissão maior de poluentes durante a fase de aquecimento.
[004] No uso de sondas Lambda baratas, binárias, a determinação de um valor de Lambda definido do gás de escape também não é possível, já que uma sonda binária somente permite uma informação
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2/16 qualitativa sobre a composição do gás de escape. Sondas Lambda lineares, na verdade permitem uma determinação quantitativa do valor de Lambda de combustão, porém, são claramente mais caras do que sondas Lambda binárias.
[005] Em automóveis que seletivamente podem ser operados com diversos combustíveis, tais como por exemplo, gasolina e álcool, o valor de Lambda de combustão, via de regra, somente pode ser determinado por meio de uma sonda Lambda durante a operação com um dos dois tipos de combustível.
[006] Conforme se vê das explicações acima, o uso de sondas Lambda sofre fortes restrições.
[007] Portanto, a presente invenção tem a tarefa de fornecer um dispositivo e um processo por meio dos quais uma determinação do valor de Lambda de combustão de um motor de combustão interna se torna possível também sem o uso de uma sonda Lambda.
[008] Esta tarefa é solucionada com o processo e o dispositivo descritos abaixo.
[009] Um processo refere-se a um padrão de iluminação com pelo menos duas câmaras de combustão. De acordo com isso, a primeira câmara de combustão recebe uma primeira quantidade de combustível predefinida, e a segunda câmara de combustão recebe uma segunda quantidade de combustível predefinida. A primeira quantidade de combustível é reduzida por um valor predeterminado e a segunda quantidade de combustível é aumentada pela mesma quantidade predefinida. Dessa forma, a soma das quantidades de combustível fornecidas para a primeira câmara de combustão e a segunda câmara de combustão permanece essencialmente constante. Em seguida, é obtido um primeiro valor de ruído de funcionamento conjugado à primeira câmara de combustão, e um segundo valor de ruído de funcionamento conjugado à segunda câmara de combustão. O valor de Lambda de
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3/16 combustão é então obtido na base do primeiro valor de ruído de funcionamento e do segundo valor de ruído de funcionamento.
[0010] O torque gerado em cada câmara de combustão depende da razão ar-combustível individual de cada câmara de combustão. Processos conhecidos permitem a determinação de um ruído de funcionamento individual por câmara de combustão do motor de combustão interna que surge devido a diferentes contribuições de torque das câmaras de combustão individuais do motor de combustão interna. Um processo desse gênero é descrito, por exemplo, no documento EP 0 576 705 A1. Um valor de ruído de funcionamento no sentido da presente invenção é aquele valor que representa uma medida para a contribuição de torque individual das diversas câmaras de combustão. Se uma determinada quantidade de combustível for distribuída sobre as câmaras de combustão do motor de combustão interna, resulta da combustão dessa quantidade de combustível primeiro um valor de Lambda de combustão desconhecido. Se agora a quantidade de combustível individual de cada câmara de combustão de uma das câmaras de combustão for reduzida por um determinado valor e ao mesmo tempo a quantidade de combustível individual por câmara de combustão de uma outra câmara de combustão for aumentada pelo mesmo valor, então as contribuições de torque das câmaras de combustão têm valores diferentes em virtude das razões ar-combustível individuais por câmara de combustão. Estas contribuições de torque diferentes produzem diferentes valores de ruído de funcionamento para cada câmara de combustão. Porém, o padrão dos valores de ruído de funcionamento individuais por câmara de combustão é característico para um determinado valor de Lambda de combustão. Uma avaliação correspondente dos valores de ruído de funcionamento individuais por câmara de combustão permite, portanto, uma conclusão sobre o valor de Lambda de combustão. Em virtude desse processo é possível dePetição 870180060522, de 13/07/2018, pág. 7/28
4/16 terminar o valor de Lambda de combustão do motor de combustão interna sem o uso de uma sonda Lambda. Dessa forma surge um método bem mais flexível e barato para determinar o valor de Lambda. [0011] Em uma outra realização do processo, o valor de Lambda de combustão é obtido na base da diferença entre o primeiro valor de ruído de funcionamento e o segundo valor de ruído de funcionamento. [0012] Através da obtenção da diferença entre o primeiro valor de ruído de funcionamento e o segundo valor de ruído de funcionamento, a relação dos dois valores de ruído de funcionamento entre si pode facilmente ser apresentada. Isto facilita a determinação do valor de Lambda, por exemplo, sob a utilização de campos característicos. [0013] Em uma outra realização do processo, depois da determinação do primeiro valor de ruído de funcionamento e do segundo valor de ruído de funcionamento, a primeira quantidade de combustível é aumentada pelo valor predeterminado, e a segunda quantidade de combustível é reduzida pelo valor predeterminado. Em seguida é obtido um terceiro valor de ruído de funcionamento conjugado à primeira câmara de combustão e um quarto valor de ruído de funcionamento conjugado à segunda câmara de combustão. O valor de Lambda de combustão é então obtido na base do primeiro, segundo, terceiro e quarto valor de ruído de funcionamento.
[0014] Esta realização do processo é vantajosa, em particular quando as quantidades de combustível destinadas às câmaras de combustão são diferentes em virtude de uma adaptação da quantidade de combustível individual por câmara de combustão. Processos conhecidos permitem regular de tal modo a quantidade de combustível destinada às câmaras de combustão que as contribuições de torque individuais por câmara de combustão são mais ou menos iguais. A fim de, nesse caso, aumentar a precisão da determinação do valor de Lambda de combustão, dois valores de ruído de funcionamento são
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5/16 determinados para cada câmara de combustão que resultam de respectivamente uma diminuição e um aumento pelo mesmo valor da quantidade de combustível fornecida. Através da avaliação dos padrões desses valores de ruído de funcionamento, as conclusões sobre o valor de Lambda de combustão podem ser tiradas com maior precisão.
[0015] Em uma outra realização do processo é determinado um primeiro valor Lambda intermediário na base da diferença entre o primeiro e o segundo valores de ruído de funcionamento, e um segundo valor de Lambda intermediário na base da diferença entre o terceiro e o quarto valor de ruído de funcionamento. O valor de Lambda de combustão é então determinado na base do primeiro valor Lambda intermediário e do segundo valor Lambda Intermediário.
[0016] Surge uma determinação mais simples do valor de Lambda através da determinação das diferenças entre os respectivos valores de Lambda intermediários.
[0017] Segundo um outro processo de realização o valor de Lambda de combustão é calculado como um valor médio entre o primeiro valor de Lambda intermediário e o segundo valor de Lambda intermediário.
[0018] Esta realização do processo possibilita mais uma simplificação da determinação do valor de Lambda com uma precisão suficiente.
[0019] De acordo com uma outra realização do processo a determinação do valor de Lambda ocorre sob a utilização de pelo menos um campo característico.
[0020] O uso de campos característicos para a determinação do valor de Lambda possibilita uma inclusão desse processo em um comando de motor com pouco dispêndio baseado em campos característicos.
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Um dispositivo de controle é executado de tal modo que para a determinação do valor de Lambda de combustão de um motor de combustão interna com pelo menos duas câmaras de combustão, pode executar o processo.
[0021] A seguir a presente invenção é explicada mais detalhadamente com a ajuda de exemplos de execução fazendo referência às figuras anexadas. As figuras mostram:
[0022] A figura 1 mostra uma apresentação esquematizada de um motor de combustão interna.
[0023] A figura 2 mostra um diagrama para a apresentação da dependência do torque produzido da razão ar-combustível.
[0024] As figuras 3A a 3C mostram um diagrama para a apresentação do ruído de funcionamento individual por câmara de combustão em caso de variação do valor de Lambda.
[0025] A figura 4 mostra um primeiro exemplo de execução de um processo na forma de um diagrama de decurso.
[0026] A figura 5 mostra um segundo exemplo de execução de um processo na forma de um diagrama de decurso.
[0027] A figura 1 mostra de modo esquematizado um motor de combustão interna. Por motivos da uma melhor visibilidade, a apresentação é fortemente simplificada.
[0028] O motor de combustão interna 1 compreende um grande número de câmaras de combustão 30 respectivamente delimitadas por um cilindro 2 e um êmbolo 3 que sobe e desce (por motivo de melhor visibilidade, a figura 1 mostra apenas uma câmara de combustão 30). O motor de combustão interna 1 compreende ainda um sistema de aspiração 7 onde a jusante de uma abertura de aspiração 4 estão dispostos um sensor de massa de ar 5 e uma válvula de estrangulamento 6. O ar fresco necessário para a combustão é introduzido nas câmaras de combustão 30 através do sistema de aspiração 7, sendo que o
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7/16 abastecimento de ar fresco é controlado abrindo e fechando válvulas de entrada 8.
[0029] O motor de combustão interna 1 aqui mostrado é um motor de combustão interna 1 com injeção direta de combustível, onde o combustível necessário para a combustão é injetado diretamente na respectiva câmara de combustão 30 através de respectivamente uma válvula de injeção 9. Para a ignição de combustão serve uma vela de ignição 10 que também se projeta para dentro da respectiva câmara de combustão 30. Os gases de escape de combustão são conduzidos para dentro de um sistema de gás de escape 31 do motor de combustão interna 1, através de válvulas de descarga 11, e purificados por meio de um catalisador de gás de escape 12 disposto no sistema de gás de escape 31.
[0030] A transmissão de força em um sistema de acionamento de um automóvel (não mostrado) ocorre por meio de uma cambota 13 acoplado ao êmbolo 3. O motor de combustão interna 1 possui ainda um sensor de pressão de câmara de combustão 14, um sensor de número de rotações 15 para determinar o número de rotações da cambota 13, e um sensor de temperatura do gás de escape 16 para determinar a temperatura do gás de escape.
[0031] Ao motor de combustão interna 1 é conjugado um sistema de abastecimento de combustível que apresenta um tanque de combustível 17 e uma bomba de combustível 18 disposta dentro dele. O combustível é transportado através da bomba de combustível 18 através de uma linha de abastecimento 19 a um tanque de pressão 20. No caso, trata-se de um tanque de pressão 20 comum a partir do qual as válvulas de injeção 9 para várias câmaras de combustão 30 são abastecidas com combustível sob pressão. Na linha de abastecimento 19 estão dispostos ainda um filtro de combustível 21 e uma bomba de alta pressão 22. A bomba de alta pressão 22 serve para transportar o
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8/16 combustível trazido através da bomba de combustível 18 com uma pressão relativamente baixa (cerca de 0,3 MPa (3 bar)) até o tanque de pressão 20 com uma pressão alta (no caso de um motor Otto, tipicamente com até 15 MPa (150 bar)). A bomba de alta pressão 22 é acionada por meio de um acionamento próprio (não mostrado), por exemplo, um motor elétrico, ou por meio de acoplamento apropriado à cambota 13. Para o controle da pressão no tanque de pressão 20, é disposto nele um elemento de ajuste de pressão 23 por exemplo, uma válvula de controle de pressão ou uma válvula de controle de quantidade, através do qual o combustível que se encontra no tanque de pressão 20 pode fluir de volta através de uma linha de refluxo 24 para dentro da linha de abastecimento 19 ou do tanque de combustível 17. Para o controle da pressão no tanque de pressão 20 é previsto também um sensor de pressão 25.
[0032] Ao motor de combustão interna 1 é conjugado um dispositivo de controle 26 que é ligado a todos os atuadores e sensores através de linhas de sinais e de dados. No dispositivo de controle 26 são implementadas por meio de software as funções de comando de motor (KFI a KF5) baseadas em campos característicos. Na base dos valores de medição dos sensores e nas funções de comando de motor baseadas em campos característicos são emitidos sinais de somando aos atuadores do motor de combustão interna 1 e do sistema de abastecimento de combustível. Assim sendo, o dispositivo de controle 26 é acoplado à bomba de combustível 18, ao elemento de ajuste de pressão 23, ao sensor de pressão 25, ao sensor de massa de ar 5, à válvula de estrangulamento 6, à vela de ignição 10, à válvula de injeção 9, ao sensor de pressão de câmara de combustão 14, ao sensor de número de rotações 15 e ao sensor de temperatura do gás de escape 16, através das linhas de sinalização e de dados.
[0033] O dispositivo de controle 26 determina com a ajuda do sinal
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9/16 do sensor de número de rotações 15 e/ou do sensor de pressão de câmara de combustão 14 para cada uma das câmaras de combustão 30 um valor de ruído de funcionamento individual por câmara de combustão ER que representa uma medida para o ruído de funcionamento da respectiva câmara de combustão.
[0034] No uso do sinal do sensor de pressão de câmara de combustão 14, por exemplo, pode ser comparado o decurso de pressão em uma das câmaras de combustão 30 com o decurso da pressão nas outras câmaras de combustão 30, a fim de assim chegar através de uma operação apropriada de continuação a um valor de ruído de funcionamento ER.
[0035] Um outro modo de procedimento resulta no uso do sinal do sensor de número de rotações 15. O sensor de número de rotações 15 explora uma roda de transmissão 32 acoplada à cambota 13. Nisso, a cada câmara de combustão 30 é conjugado um determinado setor na roda de transmissão 32. Por meio do sensor de número de rotações 15, o dispositivo de controle 26 calcula a velocidade de rotação da roda de transmissão 32 e a avalia individualmente para os setores específicos de câmara de combustão. A velocidade com a qual os setores passam pelo sensor de número de rotações 15 representa uma medida para a contribuição de torque TQ da respectiva câmara de combustão 30. Através da comparação das velocidades com as quais os setores específicos de câmara de combustão da roda de transmissão 32 passam pelo sensor de número de rotações 15 com um valor médio dessas velocidades, pode ser calculado para cada câmara de combustão 30 um valor de ruído de funcionamento ER individual. Portanto, os diversos valores de ruído de funcionamento ER representam uma medida para a contribuição de torque TQ da respectiva câmara de combustão 30. Nesse ponto remetemos também pão documento EP 0 576 705 A1, onde é descrito detalhadamente um processo para a determiPetição 870180060522, de 13/07/2018, pág. 13/28
10/16 nação do ruído de funcionamento.
[0036] A figura 2 mostra de modo esquematizado a contribuição de torque TQ individual por câmara de combustão em dependência da razão ar-combustível individual por câmara de combustão, denominado de li. Como pode ser observado, a contribuição de torque individual por câmara de combustão TQ alcança seu valor máximo em cerca de 1= 0,9. O torque produzido TQ diminui tanto em mais enriquecimento, isto é, um deslocamento em direção a valores de Lambda mais baixos e com mais empobrecimento, isto é, um deslocamento em direção a valores de Lambda maiores.
[0037] A presente invenção baseia-se na ideia de que o valor de Lambda de combustão 1 do gás de escape de um motor de combustão interna 1 baseado nos valores de ruído de funcionamento ER1, ER2 de duas câmaras de combustão pode ser obtido. Como isso funciona será explicado detalhadamente com a ajuda das figuras 3A a 3C junto com a figura 2.
[0038] Da figura 2 torna-se claro que a contribuição de torque TQ individual por câmara de combustão é influenciada através da alteração da quantidade de combustível MFF atribuída à câmara de combustão 30 e subsequente alteração da razão ar-combustível 1i individual por câmara de combustão.
[0039] Parte-se, por exemplo, de um motor de combustão interna mostrado na figura 1 com quatro câmaras de combustão 30 que é operado em um ponto operacional estacionário. Um ponto operacional é considerado estacionária quando o torque fornecido pelo motor de combustão interna 1 durante um determinado período fica dentro de uma banda de tolerância prefixada. Em particular deveriam estar constantes o número de rotações, a massa de ar fresco transportada para o motor de combustão interna 1 e os momentos de ignição para as câmaras de combustão. Às quatro câmaras de combustão 30 é destiPetição 870180060522, de 13/07/2018, pág. 14/28
11/16 nada respectivamente uma determinada quantidade de combustível individual por câmara de combustão. Dessa forma surge para cada câmara de combustão 30 uma determinada razão ar-combustível li , e através da combustão, um determinado valor de Lambda de combustão λ (primeiro desconhecido). Se agora a quantidade de combustível de uma câmara de combustão 30 for diminuída por um determinado valor, e a quantidade de combustível de uma outra câmara de combustão for aumentada pelo mesmo valor, na verdade o valor de Lambda de combustão λ fica essencialmente constante, porém, a razão arcombustível li individual por câmara de combustão altera-se e também a contribuição de torque individual por câmara de combustão TQ dessas duas câmaras de combustão. Isto produz uma alteração do valor de ruído de funcionamento ERi individual por câmara de combustão determinado pelo dispositivo de controle 26.
[0040] No modo de procedimento acima descrito resulta para os diversos valores de Lambda ldo gás de escape os valores de ruído de funcionamento ERi individual por câmara de combustão para as duas câmaras de combustão (i=1 e 1=2) mostrados nas figuras 3A a3C. [0041] Na figura 3A são mostrados os valores de ruído de funcionamento ERi individuais por câmara de combustão com um determinado valor de Lambda de combustão λ de 1,0. A quantidade de combustível da primeira câmara de combustão (i = 1) foi aumentada pelo valor de DMFF de modo que surge um razão ar-combustível li individual por câmara de combustão de 0,9. Em virtude da diminuição da quantidade de combustível da segunda câmara de combustão (i = 2) pelo mesmo valor DMFF resulta então uma razão ar-combustível li individual por câmara de combustão de 1,1. Como se torna claro da figura 2, assim aumenta a contribuição de torque individual por câmara de combustão TQ da primeira câmara de combustão, ao passo que a contribuição de torque individual por câmara de combustão TQ da sePetição 870180060522, de 13/07/2018, pág. 15/28
12/16 gunda câmara de combustão diminui. Dessa forma resulta um valor de ruído de funcionamento ER1 maior da primeira câmara de combustão e um valor de ruído de funcionamento ER2 menor da segunda câmara de combustão. A diferença entre o valor de ruído de funcionamento ER1 e o valor de ruído de funcionamento ER2, nesse caso, é de DER (l=1,0).
[0042] Com um valor de Lambda de combustão l de 0,9 e 0,8 resultam, com o mesmo procedimento, os valores de ruído de funcionamento ER1 e ER2 mostrados nas figuras 3B e 3C, e as diferenças que disso resultam DER (l=0,9) e DER (l=0,8) que se diferenciam um do outro pelo valor.
[0043] De uma maneira geral, torna-se claro das figuras 3A a 3C que para um determinado valor de Lambda de combustão l resulta um padrão característico dos valores de ruído de funcionamento ER1 e ER2 ou uma contribuição característica para a diferença DER. Portanto, na conclusão invertida pode ser concluído desses padrões ou diferenças DER para o valor de Lambda de combustão l do gás de escape. O contexto entre a diferença DER e o valor de Lambda de combustão l pode ser armazenado, por exemplo, como campo característico do dispositivo de controle 26.
[0044] A figura 4 mostra uma primeira realização de um processo para a determinação do valor de Lambda de combustão l do motor de combustão interna 1 na forma de um diagrama de decurso.
[0045] O processo inicia no passo 400, por exemplo, na partida do motor de combustão interna 1. No passo 401 é verificado se o motor de combustão interna 1 se encontra em um ponto operacional estacionário. No caso de um ponto operacional estacionário, cada uma das câmaras de combustão 30 recebe por meio das válvulas de injeção 9 uma quantidade de combustível MFF predefinida. A consulta no passo 401 é repetida até que seja reconhecido um ponto operacional estaciPetição 870180060522, de 13/07/2018, pág. 16/28
13/16 onário.
[0046] No passo 402, uma primeira quantidade de combustível individual por câmara de combustão MFF1 de uma primeira câmara de combustão é aumentada por um valor predeterminado DMFF. Ao mesmo tempo, uma segunda quantidade de combustível MFF2 de uma segunda câmara de combustão é reduzida pelo mesmo valor DMFF. Nisso, a quantidade de combustível MFF total conduzida para as câmaras de combustão 30 e, por conseguinte, o valor de Lambda de combustão 1 permanece inalterado. Em virtude do aumento ou a diminuição das quantidades de combustível individuais MFF1, MFF2 para a primeira e a segunda câmara de combustão, também se altera o valor de Lambda 11, 12 individual por câmara de combustão para estas câmaras de combustão. Conforme foi explicado com a ajuda da figura 2, também se altera com isso a contribuição de torque individual por câmara de combustão ou o torque respectivamente produzido nessas câmaras de combustão. Esta alteração das contribuições de torque individual por câmara de combustão da primeira e da segunda câmara de combustão é captada pelo sensor de número de rotações 15. O sinal do sensor de número de rotações 15 é usado pelo dispositivo de controle para, no passo 403, calcular para a primeira e a segunda câmara de combustão respectivamente um valor de ruído de funcionamento ER1, ER2.
[0047] No passo 404 é determinado o valor de Lambda de combustão 1 na base da diferença ou da diferença de DER entre o primeiro valor de ruído de funcionamento ER1 e o segundo valor de ruído de funcionamento ER2. Isto ocorre, por exemplo, por meio de um campo característico que representa o contexto entre a diferença DERe o valor de Lambda de combustão 1 para este ponto operacional. O campo característico também pode ser executado como um campo característico multidimensional, sendo que o contexto entre o valor de Lambda
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14/16 de combustão l e a diferença DER é registrado para um grande número de pontos operacionais do motor de combustão interna 1.
[0048] Depois da obtenção do valor de Lambda de combustão l, o processo pode novamente ser iniciado no passo 400.
[0049] Uma outra realização do processo é mostrada na figura 5. Esta realização é especialmente vantajosa caso o motor de combustão interna 1 é operado com uma compensação de quantidade de combustível. O objetivo da compensação de quantidade de combustível é nivelar as contribuições de torque TQ individuais das diversas câmaras de combustão 30. Isto melhora a tranquilidade de funcionamento do motor de combustão interna 1 e produz uma carga mais uniforme e um desgaste mais uniforme do motor de combustão interna 1. O princípio básico da compensação de quantidade de combustível consiste em obter as contribuições de torque TQ das diversas câmaras de combustão 30 através da avaliação do sinal do sensor de número de rotações 15. Um nivelamento dessas contribuições de torque pode ser realizado por meio da respectiva dosagem das quantidades de combustível levadas para as câmaras de combustão 30. Se for constatado, por exemplo, que uma das câmaras de combustão gera um torque menor do que o valor médio das contribuições de torque das demais câmaras de combustão, então, com a ajuda do respectivo aumento da quantidade de combustível levada para ela é gerada uma mistura mais gorda, fato este que aumenta a liberação de torque. Em analogia com isto, o torque também pode ser reduzido, diminuindo-se a quantidade de combustível da respectiva câmara de combustão. Por fim, a compensação de quantidade de combustível faz com que as diversas câmaras de combustão 30 sejam abastecidas com quantidades de combustível de volumes diferentes.
[0050] A realização do processo de acordo com a figura 5 serve para melhorar a precisão na determinação do valor de Lambda de
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15/16 combustão 1 no caso de um motor de combustão interna 1 com compensação de quantidade de combustível. Os passos 500 a 504 correspondem aos passos 400 a 404 do exemplo de execução de acordo com a figura 4. A única diferença é que o valor de Lambda obtido no passo 504 não é considerado como sendo o resultado final, e sim, é considerado um valor intermediário de Lambda 11, e é armazenado. [0051] No passo 505 seguinte, a quantidade de combustível MFF1 da primeira câmara de combustão é diminuída pelo valor predefinido DMFF. Ao mesmo tempo, a segunda quantidade de combustível MFF2 da segunda câmara de combustão é aumentada pelo mesmo valor DMFF. Portanto, a variação das quantidades de combustível trazidas MFF1, MFF2 é invertida em comparação com o passo 502.
[0052] No passo 506 novamente são determinados os valores de ruído de funcionamento individual por câmara de combustão ER3 e ER4. Isto ocorre de modo análogo, como já ocorreu nos passos 503 e 403. No passo 507 é determinado um segundo valor intermediário de Lambda 12 na base da diferença DER entre os valores de ruído de funcionamento individuais por câmara de combustão ER3 e ER4. Em analogia aos passos 504 e 404 isto ocorre novamente com a ajuda de um campo característico.
[0053] No passo 508 é obtido o valor de Lambda de combustão λ na base do primeiro valor intermediário de Lambda 11 e do segundo valor intermediário de Lambda 12. Isto pode ser feito, por exemplo, através da formação da média aritmética. No passo 509, o processo ou pode ser terminado ou como alternativa, ser iniciado novamente. [0054] Através da inversão da variação das quantidades de combustível transportadas para a primeira e a segunda câmara de combustão MFF1, MFF2 e da determinação de dois valores intermediários de Lamba 11, 12, a precisão dos valores de Lambda de combustão 1 pode ser aumentada claramente.
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16/16 [0055] Mesmo que nos exemplos de execução do processo de acordo com as figuras 3 e 4 o valor de Lambda de combustão l é determinado na base dos valores de ruído de funcionamento de duas câmaras de combustão, para incrementar mais ainda a precisão do processo, podem ser determinados os valores de ruído de funcionamento para diversos pares de câmaras de combustão do motor de combustão interna, e disso, por exemplo, através da formação de valor médio, pode ser calculado o valor de Lambda de combustão l final.
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Claims (6)
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1. Processo para a determinação do valor de Lambda de combustão (l) de um motor de combustão interna (1) com pelo menos duas câmaras de combustão (30) sendo que:
- à primeira câmara de combustão é destinada uma primeira quantidade de combustível (MFF1) predefinida, caracterizado pelo fato de que à segunda câmara de combustão é destinada uma segunda quantidade de combustível (MFF2) predefinida;
- a primeira quantidade de combustível (MFF1) é reduzida por um valor predefinido (DMFF), e a segunda quantidade de combustível (MFF2) é aumentada pelo mesmo valor (DMFF) predefinido;
- é obtido um primeiro valor de ruído de funcionamento (ER1) que é conjugado à primeira câmara de combustão, e um segundo valor de ruído de funcionamento (ER2) que é conjugado à segunda câmara de combustão;
- o valor de Lambda de combustão (l) é obtido na base do primeiro valor de ruído de funcionamento (ER1) e do segundo valor de ruído de funcionamento (ER2).
2/6
FIG 2
Contribuição de torque individual por câmara de combustão
Lambda λϊ individual por câmara de combustão r
2/3
- é determinado um terceiro valor de ruído de funcionamento (ER3) que é conjugado à primeira câmara de combustão, e um quarto valor de ruído de funcionamento (ER4) que é conjugado à segunda câmara de combustão;
- o valor de Lambda de combustão (1) é obtido na base do primeiro cambota (ER1), do segundo cambota (ER2), do terceiro valor de ruído de funcionamento (ER3) e do quarto valor de ruído de funcionamento (ER4).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor de Lambda de combustão (l) do gás de escape é determinado na base da diferença (DER) entre o primeiro valor de ruído de funcionamento (ER1) e o segundo valor de ruído de funcionamento (ER2).
3/6
FIG 3A
H
AER (λ-1,0)
FIG 3B
FIG 3C
ER
AER (λ=0,8) λι=0,7 r
3/3 terminação do valor de Lambda de combustão (l) do motor de combustão interna (1)
- a uma primeira câmara de combustão é destinada uma primeira quantidade de combustível (MFF1) predefinida, caracterizado pelo fato de que à segunda câmara de combustão é destinada uma segunda quantidade de combustível (MFF2) predefinida;
- a primeira quantidade de combustível (MFF1) é reduzida por um valor predefinido (DMFF), e a segunda quantidade de combustível (MFF2) é aumentada pelo mesmo valor (DMFF) predefinido;
- é obtido um primeiro valor de ruído de funcionamento (ER1) que é conjugado à primeira câmara de combustão, e um segundo valor de ruído de funcionamento (ER2) que é conjugado à segunda câmara de combustão;
- o valor de Lambda de combustão (l) é obtido na base do primeiro valor de ruído de funcionamento (ER1) e do segundo valor de ruído de funcionamento (ER2).
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3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que depois da determinação do primeiro valor de ruído de funcionamento (ER1) e do segundo valor de ruído de funcionamento (ER2)
- a primeira quantidade de combustível (MMF1) é elevada pelo valor predefinido (DMFF) e a segunda quantidade de combustível (ER2) é reduzida pelo valor predefinido (DMFF);
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4/6
FIG 4
Aumentar a primeira quantidade de combustível MFF1 da primeira câmara de combustão porAMFF.
Reduzir a segunda quantidade de combustível MFF2 da segunda câmara de combustão por AMFF.
Obter os valores de ruído de funcionamento individuais por câmara de combustão ER1, ER2.
402
403
Obter o valor de Lambda λ do gás de escape na base da diferença AER entre ER1 e ER2.
404
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:
- é obtido um primeiro valor de Lambda intermediário (11) na base da diferença (DER) entre o primeiro e o segundo valores de ruído de funcionamento (ER1, ER2);
- é obtido um segundo valor de Lambda intermediário na base da diferença (DER) entre o terceiro e o quarto valor de ruído de funcionamento (ER3, ER4);
- é obtido o valor de Lambda de combustão (1) na base do primeiro valor de Lambda intermediário (11) e do segundo valor de Lambda intermediário (12).
5/6
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o valor de Lambda de combustão (1) do gás de escape é calculado como valor médio entre o primeiro valor de Lambda intermediário (11) e o segundo valor de Lambda intermediário (12).
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a determinação do valor de Lambda de combustão (1) é feita sob o uso de pelo menos um campo característico.
7. Dispositivo de controle (26) para um motor de combustão interna (1) com pelo menos duas câmaras de combustão (30), onde o dispositivo de controle (26) é executado de tal modo que para a dePetição 870180060522, de 13/07/2018, pág. 22/28
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