BRPI0905258B1

BRPI0905258B1 - Motor de combustão interna e método para controlar um motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0905258B1
Application number: BRPI0905258-5A
Authority: BR
Inventors: Ferdinando DE CRISTOFORO; Fabio Garofalo; Eduardo Sepe; Domenico Tavella
Original assignee: Fiat Group Automobiles S.P.A.
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2020-02-18
Also published as: US8145405B2; EP2204566A1; JP2010156340A; JP5087641B2; BRPI0905258A2; US20100168987A1; EP2204566B1

Abstract

motor de combustão interna e metodo para controlar um motor de combustão interna. um motor de combustão interna para veículos motorizados, por exemplo, um motor movido a gasolina ou um motor movido a gás, é provido de um sistema hidráulico eletronicamente controlado para sistema de atuação de válvulas de admissão (1). o sistema de atuação variável das válvulas de admissão é governado por uma unidade de controle eletrônico (e) programada para efetuar pelo menos uma vez, no início da vida do motor, uma atividade de supervisão das funções de controle auto-adaptável da proporção ar-combustível. a atividade de supervisão é baseada na identificação de uma relação constante entre um delta no valor do ângulo de virabrequim usado pela unidade de controle eletrônico (e) e o erro na estimativa da proporção ar-combustível pela unidade de controle eletrônico (e) quando o sistema de atuação das válvulas de admissão opera no modo de abertura retardada. a atividade de supervisão contempla que a unidade de controle eletrônico (e) detecte e armazene a variação no valor do ângulo de virabrequim (ângulo de virabrequim delta) que tem que se aplicado ao valor do ângulo de virabrequim usado pela unidade de controle eletrônico de modo a atingir um valor estimado da massa de ar admitida pelo fato de coincidir basicamente com o valor real.

Description

“MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA E MÉTODO PARA CONTROLAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA”

Campo técnico [0001] A presente invenção refere-se a motores de combustão interna e, em particular, embora não de modo exclusivo, a motores de ignição controlada, por exemplo, motores a gasolina ou a gás para veículos motorizados. Mais especificamente, a invenção se refere a motores do tipo compreendendo:

- pelo menos uma válvula de admissão para cada cilindro, provida de meios elásticos tendendo a empurrar a válvula de admissão em direção a uma posição fechada;

- pelo menos um eixo virabrequim para controlar as mencionadas válvulas de admissão por meio de respectivos tuchos; e

- um sistema hidráulico controlado eletronicamente para atuação variável das válvulas de admissão, o mencionado sistema incluindo:

- uma câmara de fluido pressurizada colocada entre cada tucho e uma respectiva válvula de admissão, a mencionada câmara de fluido pressurizada sendo desenhada para ser conectada a um canal de exaustão com uma passagem controlada por uma válvula solenoide de modo que, quando a válvula solenoide for aberta, a válvula de admissão seja desacoplada do respectivo tucho e mantida fechada pelos mencionados meios elásticos; e

- meios de controle eletrônico para controlar cada uma das mencionadas válvulas solenoides de modo a variar o tempo e/ou deslocamento de abertura da respectiva válvula de admissão em função de um ou mais parâmetros representando as condições operacionais do motor, como, por exemplo, a r.p.m. do motor e/ou temperatura do refrigerante do motor e/ou a temperatura do bloco do motor. Técnica anterior [0002] Um sistema de atuação variável das válvulas de admissão do motor do tipo descrito acima, identificado por marcas registradas UNIAIR ou MULTIAIR, foi desenvolvido por algum tempo por uma empresa do mesmo grupo do presente requerente (ver, por exemplo, os documentos EP-A-803.642, EP-A-961.870, EP-A

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 6/24

2/15

931.912, P-A-939.205, EP-A-1.091.097, EP-A-1.245.799, EP-A-1.243.763, EP-A1.243.762, EP-A-1.243764, EP-A-1.243761, EP-A-1.273.770, EP-A- 1.321.634, EPA-1.338.764, EP-A-1.344.900, EP-A-1.635.045, EP-A-1.635.046, EP-A-1.653.057, EP-A- 1.674.673, EO-A-1.726.790).

[0003] A figura. 1 dos desenhos anexos é uma vista esquemática, provida como exemplo, do sistema mencionado acima para atuação variável das válvulas de admissão. Com referência às mencionadas figuras, o número 1 indica, no geral, uma válvula de admissão associada a um respectivo duto de admissão 2, formado em uma cabeça de cilindro 3 de um motor de combustão interna, especificamente um motor movido a gasolina ou motor movido a gás. A válvula 1 é trazida para sua posição fechada (ascendentemente como visto nas figuras) por uma mola 4, enquanto é forçada por um êmbolo 5 atuando sobre a extremidade de topo da haste de válvula .0 êmbolo 5 é, por sua vez, controlado por meio de óleo pressurizado presente em uma câmara pressurizada 6, sobre a qual atua um êmbolo de bombeamento 7 que se move juntamente com um tucho 8 cooperando com um came 9 de um eixo virabrequim 10. O tucho 8 é empurrado por uma mola 11 e fica em contato deslizante com o came 9. A câmara pressurizada 6 é desenhada para ficar conectada a um duto de exaustão 12, que, por sua vez, se comunica com um acumulador de óleo pressurizado 13. A conexão da câmara 6 ao duto de exaustão 12 é controlada por um elemento de abrir/fechar 14 de uma válvula solenoide 15 que, por sua vez, é controlada por meios de controle eletrônicos, indicados, no geral, por E, como uma função das condições operacionais do motor. A unidade eletrônica E pode ser uma unidade de controle dedicada ou ser integrada à unidade de controle eletrônico principal do veículo motorizado. NO modo de realização preferido do sistema acima mencionado, a válvula solenoide 15 é de um tipo normalmente aberta. Nessa mencionada posição aberta, a câmara 6 fica em comunicação com a passagem de exaustão 14 de modo que o carne 9 seja desativado, uma vez que as movimentações do tucho 8 e do êmbolo de bombeamento 7 não causam movimentações correspondentes do êmbolo 5 para controlar a válvula 1. A última, consequentemente, permanece em sua posição fechada, na qual ela é mantida pela

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 7/24

3/15 mola 4. Quando a válvula solenoide 15 é fechada, a câmara 6 retorna a ser pressurizada, se enchendo de óleo proveniente da passagem 12 (que se comunica com o circuito de lubrificação do motor) e proveniente do acumulador 13, através de uma passagem auxiliar controlada por uma válvula de não-retorno 16, bem como, através da passagem para comunicação com o circuito e lubrificação do motor, controlada pela válvula de não-retorno 17, Na mencionada condição, o carne 9 se torna ativo enquanto as movimentações do tucho 8 e do êmbolo de bombeamento são transmitidas para o êmbolo 5 que governa a movimentação da válvula 1. Quando a válvula solenoide 15 é levada para sua condição aberta, o óleo presente na câmara 6 é descarregado, através da passagem controlada pela válvula solenoide 15, para o acumulador 13, de modo que a válvula 1 se feche rapidamente como resultado da mola 4, o carne 9 sendo, assim, tomado inativo mais uma vez. A válvula solenoide 15 é controlada pelos meios eletrônicos E nas várias condições operacionais do motor, de acordo com qualquer estratégia pré-estabelecida de modo a variar, como desejado, tanto o momento de abertura da válvula de admissão, como o momento de fechamento da válvula de admissão e, consequentemente, o percurso de abertura de modo a obter operação ideal do motor, por exemplo, do ponto de vista da redução de consumo ou redução de gases de exaustão nocivos nas várias condições operacionais.

[0004] Graças ao sistema descrito acima, o diagrama de elevação da válvula de admissão pode assumir várias configurações de acordo com o que é exemplificado na fig. 2 dos desenhos anexos, onde o deslocamento da válvula de admissão está ilustrado na figura 2 em função do ângulo de rotação do eixo virabrequim. Na mencionada figura, a linha FL (elevação total) indica um diagrama de elevação de um tipo convencional, que, com o sistema descrito acima, é obtido por manter a válvula solenoide 15 constantemente fechada, de tal modo que a válvula de admissão 1 se desloque no curso de rotação do eixo virabrequim de acordo com uma lei que depende do perfil do carne 9. Graças ao sistema ilustrado na figura 1, a válvula solenoide 15 pode ser aberta antes do término do ciclo convencional, de modo a causar um rápido fechamento da válvula de admissão 1 de acordo com um

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 8/24

4/15 modo de fechamento antecipado, exemplificado na figura 2 pela linha EC1 ou pela linha EC2.

[0005] Mais uma vez, de acordo com as características conhecidas do sistema na figura 1, a válvula solenoide 15 pode ser deixada aberta no curso do motor, onde o carne 9 iniciaria a causar a abertura da válvula de admissão 1. A válvula solenoide 15 pode, assim, ser fechada com certo atraso em relação ao valor do ângulo do eixo de manivelas correspondente à abertura convencional da válvula de admissão, de acordo com um modo abertura retardada exemplificado, por exemplo, pela linha L01 ou L02 na figura 2.

[0006] De acordo com outra possibilidade conhecida do sistema ilustrado na figura 1, a válvula de admissão 1 pode ser atuada de acordo com um modo de multielevação de modo a se abrir e fechar completamente mais de uma vez dentro do curso de admissão convencional. O mencionado modo é exemplificado na figura 2 pelas linhas ML1 e ML2, que mostram como a válvula de admissão é atuada por sua abertura inicial de acordo com o ciclo convencional e, depois, seu fechamento antecipado (ML1), após o que a válvula é aberta novamente e, depois, fechada antecipadamente em relação ao momento de fechamento do ciclo convencional (ML2).

[0007] Como descrito acima, as várias estratégias de ativação das válvulas de admissão são implementadas com o sistema acima descrito, pela unidade de controle eletrônico E nas várias condições operacionais do motor, em função de um ou mais parâmetros operacionais indicando as mencionadas condições operacionais. Por exemplo, (ver figura 1), a unidade E pode ser desenhada para receber sinais na saída de um sensor V para detectar a rpm do motor (figura 1) e de um sensor T para detectar a temperatura de funcionamento do motor (que pode ser representada, por exemplo, pela temperatura do refrigerante do motor, ou pela temperatura do óleo presente dentro da câmara de alta pressão do sistema de atuação hidráulica, ou ainda pela temperatura do bloco metálico do motor). No caso de motores convencionais movidos a gasolina equipados com injeção eletrônica, a unidade de controle a bordo do veículo motorizado é também pré-arranjada para

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 9/24

5/15 receber o sinal na saída da sonda lambda, ou sonda UEGO (gás oxigênio de exaustão universal) que é associada ao duto de exaustão do motor e capaz de emitir um sinal indicando a composição dos gases de exaustão do motor. O mencionado sinal é usado pelo sistema para controlar a injeção para um controle auto-adaptável da proporção ar-combustível com a qual o motor opera.

[0008] Motores modernos movidos a gasolina, para veículos motorizados, particularmente aqueles de injeção indireta, exigem, de fato, um ajuste preciso da proporção ar-combustível ao redor do valor estequiométrico para minimizar emissões de gás poluente. Nos motores de tipo convencional, a proporção argasolina é auto-ajustada durante a vida do veículo, de modo a corrigir qualquer dispersão possível de alguns componentes, entre os quais a sonda UEGO acima mencionada ou os injetares de gasolina.

[0009] Em um motor, ao contrário, do tipo equipado com um sistema de atuação variável das válvulas de admissão, como ilustrado na figura 1, há a possibilidade de adaptar a proporção pela variação da massa de ar admitida via um ajuste do tempo e/ou percurso de abertura das válvulas de admissão. O mencionado sistema pode, por outro lado. Ser sujeita ao risco pelo fato dos resultados obtidos ante certo desvio em relação àqueles previstas, por conta de dispersões do sistema de atuação hidráulico, em adição a possíveis imprecisões de tolerância de produção, no ângulo de ajuste do eixo virabrequim.

[0010] Nos motores tradicionais sem um sistema para atuação variável das válvulas de admissão, é prevista, em qualquer caso, um ajuste adaptável da proporção ar-gasolina via atuadores de vários tipos, por exemplo, por meio de uma válvula afogadora acionada pelo motor, ou ainda por meio de ajuste do ângulo de ajuste do eixo virabrequim, ou ainda por meios de turbocompressor. Entretanto, nas soluções convencionais mencionadas, não é possível distinguir entre as causas de erro dependendo de atuadores/sensores que afetam a massa de ar admitida com relação àqueles que afetam o volume de gasolina injetado (injetares de dispersão, precisão de medição da sonda UEGO). Consequentemente, nos mencionados sistemas tradicionais, a abordagem é atuar apenas sobre uma única variável (a

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 10/24

6/15 injeção de gasolina) para compensar todo o erro, medido sobre a proporção, a despeito de se a causa do erro está no sistema que controla o ar ou no sistema que controla a gasolina.

Objetivos da invenção [0011] O requerente, porém, descobriu que novo potencial é provido pelos motores equipados com um sistema de atuação variável das válvulas de admissão do tipo descrito acima com referência à figura 1. Em particular, o requerente descobriu dois aspectos fundamentais.

[0012] Um primeiro aspecto importante notado pelo requerente é baseado no fato de existir uma relação basicamente linear entre uma variação no valor do ângulo de rotação do eixo virabrequim levado em consideração pelo sistema para controlar as válvulas de admissão, (ou seja, em particular, no valor do ângulo de rotação do eixo virabrequim , onde as válvulas de admissão são abertas ou fechadas pelo sistema de controle) e o erro resultando no volume de ar admitido e, consequentemente, na proporção ar-gasolina.

[0013] Um segundo aspecto importante notado pelo requerente é o fato da sensibilidade máxima às dispersões que têm um impacto na estimativa de volume de ar admitido ocorrer no modo assim chamado de abertura retardada de operação (como no caso das linhas L01, L02 e ML2 da figura 2), onde a válvula de admissão é aberta com um atraso em relação ao valor do ângulo de virabrequim correspondendo à abertura convencional. Adicionalmente foi notado que no mencionado modo de operação a proporção linear entre erro de ar (ou seja, o erro na estimativa do volume de ar admitido) e ângulo de virabrequim delta (ou seja, a variação no valor do ângulo de virabrequim que o sistema de atuação de válvula leva em consideração) é , basicamente, o mesmo para qualquer ponto de operação do motor. Mais especificamente, no caso do sistema concretamente produzido pelo requerente, foi verificada uma proporção entre erro de ar e ângulo de virabrequim delta, de modo que cada grau de variação no ângulo de virabrequim introduz um erro de 10% na estimativa do volume de ar admitido.

[0014] Comparativamente, no modo de fechamento antecipado (linhas EC1,

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 11/24

7/15

EC2, ML1) a sensibilidade à variação no ângulo é tal que, para cada 3 graus de variação no valor do ângulo de virabrequim de abertura ou fechamento das válvulas de admissão, o ângulo de rotação do eixo virabrequim, onde as válvulas de admissão são abertas ou fechadas pelo sistema de controle, um erro de, aproximadamente, 10% sobre o valor do ar admitido é produzido.

[0015] A identificação dos aspectos acima mencionados constitui-se em uma primeira etapa em direção ao conceito da presente invenção, que tem, como finalidade básica, a produção de um motor equipado com um sistema de atuação variável das válvulas de admissão, no qual é possível garantir, de um modo relativamente simples e eficaz, que o sistema de controle mantenha a proporção arcombustível em seu valor correto.

Sumário da invenção [0016] De acordo com a presente invenção, o mencionado problema é resolvido pela provisão de um motor tendo as características especificadas na reivindicação 1. [0017] No motor de acordo com a invenção, a unidade eletrônica E para controlar o sistema de atuação variável das válvulas de admissão é pré-arranjado para receber o sinal na saída dos meios para detectar a proporção ar-combustível, designados por S na figura 1, destinados a detectar e/ou calcular o valor efetivo da proporção com a qual o motor está operando. Os mencionados meios de sensoriamento S podem ser constituídos pela sonda UEGO já descrita acima, que é convencionalmente associada aproximadamente, duto de exaustão do motor e explorado para controle auto-adaptável do volume de gasolina injetado nos motores com injeção eletrônica de gasolina.

[0018] Mais uma vez de acordo com a invenção, os meios de controle eletrônicos do sistema de atuação variável das válvulas de admissão são programados para efetuar pelo menos uma vez na vida do motor, preferivelmente quando da primeira ignição do motor após sair da linha de produção, uma atividade de supervisão das funções de controle auto-adaptável da proporção ar-combustível que possibilitará a eliminação dos erros de estimativa devido a possíveis variações na resposta do sistema de atuação de válvula baseado nas tolerâncias de produção. A mencionada

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 12/24

8/15 atividade de supervisão visa, em primeiro lugar, ativar, assim que houver condições para isso (como ilustrado em detalhe no que se segue), um modo de atuação, do tipo de abertura retardada, das válvulas de admissão, onde as válvulas de admissão são abertas com um retardo predeterminado em relação ao valor do ângulo de virabrequim correspondente ao início do curso de motor convencional, determinado pela geometria do carne para atuação da válvula. Uma vez que o mencionado modo de abertura retardada tenha sido ativado, a atividade de supervisão visa a detecção do erro representado pela diferença entre o valor efetivo da proporção arcombustível, detectada pelos meios de sensoriamento mencionados para detectar a proporção, e o valor teórico da proporção ar-combustível estimado pelos mencionados meios de controle eletrônicos E. Neste momento, é armazenada a variação do valor do ângulo de virabrequim (ângulo de virabrequim delta) que deverá ser aplicado ao valor do ângulo de virabrequim considerado pelos meios de controle eletrônicos E de modo que o valor estimado da proporção ar-combustível coincida com o valor efetivo. A mencionada operação é possível graças ao fato de, conforme descoberto pelo requerente, existir uma relação linear entre o ângulo de virabrequim delta e o erro de ar de acordo com uma constante que será máxima no caso do modo de abertura retardada. Uma vez que o valor mencionado do ângulo de virabrequim delta tenha sido armazenado, a mencionada variação é aplicada a partir deste ponto por toda vida do motor pelos mencionados meios de controle eletrônicos E de modo a garantir um impacto zero, ou, basicamente zero, das dispersões no sistema devido às tolerâncias de produção sobre a precisão do controle da proporção ar-combustível.

[0019] Na implementação concreta, uma vez que o modo de abertura retardada não pode ser imediatamente ativado após a primeira partida do motor (havería o risco de uma falha na partida, como será ilustrado mais claramente a seguir), o sistema de atuação de válvula é controlado adequadamente pelo programa de supervisão para assegurar suporte do motor até que as condições de ativação do modo de abertura retardada sejam produzidas. Para este fim, o sistema de controle, de preferência, é ativado inicialmente no modo de elevação total (linha FL na figura

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 13/24

9/15

2). Em um estágio subsequente, o sistema passa da estratégia de elevação total para uma estratégia multi-elevação (linhas ML1 e ML2 na figura 2), após o que o sistema passa gradativamente para uma estratégia de abertura retardada pura e, uma vez que isto tenha sido ativado, a operação de calibração pode ser efetuada. Descrição detalhada de um modo de realização preferido [0020] Outras características e vantagens do motor do método de controle de acordo com a invenção serão ilustradas em detalhe a seguir, com referência aos desenhos anexos providos puramente como exemplos não-limitativos.

[0021] A figura 1, já descrita acima, é uma vista esquemática de um sistema de atuação de válvula das válvulas de admissão de um motor movido a gasolina para veículo motorizado.

[0022] A figura 2, já descrita, apresenta diagramas mostrando várias estratégias para controlar as válvulas de admissão do motor que podem ser atuadas por meio do sistema da figura 1.

[0023] A figura 3 é um bloco-diagrama ilustrando o método de controle formando o objeto da presente invenção.

[0024] Conforme já amplamente ilustrado acima, o motor de acordo com a invenção de um tipicamente, equipado com um sistema de atuação de válvula das válvulas de admissão, como ilustrado na figura 1. O mencionado sistema inclui meios de controle eletrônicos E capazes de variar o tempo e/o deslocamento de abertura das válvulas de admissão do motor de acordo com várias estratégias possíveis, conforme já ilustrado acima com referência à figura 2, de modo a obter um resultado desejado.

[0025] Conforme já descrito acima, os meios de controle eletrônicos E são, em particular, capazes de determinar um diagrama desejado de elevação da válvula de admissão em função do ângulo de rotação do eixo virabrequim para obter um valor desejado da massa de ar admitida no motor e, consequentemente, da proporção arcombustível, uma vez que o volume de gasolina injetado pelos injetares tenha sido fixado.

[0026] Conforme já ilustrado acima, o controle das válvulas da proporção ar

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 14/24

10/15 combustível durante operação do motor é sujeito a erros devido às possíveis variações de alguns parâmetros que afetam o mencionado valor dentro das tolerâncias de produção. Por exemplo, em um caso concreto, o requerente verificou que, quando o sistema de atuação de válvula das válvulas de admissão opera no modo de abertura retardada a uma velocidade de motor de cerca de 2.000rpm, com temperatura do óleo lubrificante usado no sistema de atuação de válvula igual ou maior do que 20°C, os parâmetros que têm um impacto no erro de estimativa do volume de ar admitido são os seguintes:

1) desvios na posição angular do eixo virabrequim: verificou-se que o mencionado desvio pode corresponder, no máximo, a uma variação de +/- 5% no valor do ângulo de virabrequim e, neste caso, determinar um erro máximo de +/-50% no valor estimado da massa de ar admitida (10% para cada grau de ângulo de virabrequim);

2) dispersões dos atuadores hidráulicos das válvulas de admissão: elas podem determinar, no máximo, uma variação de +/-1° no valor do ângulo de virabrequim e, neste caso, determinam um erro máximo de +/-10% na estimativa de ar admitido.

[0027] Adicionalmente, no caso concreto estudado pelo requerente, o controle dos injetares de gasolina pode estar sujeito a erro de até ± 4% na estimativa do volume de gasolina injetado. Finalmente, a sonda lambda ou UEGO pode determinar um erro de ±1% tanto na estimativa do ar, como na estimativa da gasolina.

[0028] Pelo descrito surge que, nos carnes de motor operar no modo de abertura retardada, no controle das válvulas de admissão, o erro na estimativa do ar admitido, excluindo aquele causado pela sonda UEGO, pode atingir, no pior caso ±70%, com, obviamente, consequências importantes para a precisão do controle da proporção ar-combustível com a qual o motor opera.

[0029] Um aspecto fundamental subjacente à presente invenção reside na verificação da proporção entre uma variação no valor do ângulo de virabrequim considerado para atuação das válvulas de admissão e o erro na estimativa do volume de ar admitido ser constante se o sistema operar no modo de abertura

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 15/24

11/15 retardada, qualquer que seja o ponto de operação do motor. Em particular, como visto, no caso em exame o requerente verificou que a mencionada proporção é tal que, para cada grau de variação no valor do ângulo de virabrequim considerado pelo sistema de controle para atuação de válvula, um erro de ±10% é determinado na estimativa do volume de ar admitido.

[0030] Partindo desta descoberta, o requerente desenvolveu uma modalidade de supervisão das funções de controle auto-adaptável da proporção ar-combustível do motor que pode ser implementada por meio de uma programação adequada da unidade de controle eletrônico a bordo do veículo e/ou da possível unidade de controle eletrônico dedicada a controlar o sistema de atuação de válvula das válvulas de admissão do motor. A mencionada modalidade de supervisão é implementada pelo menos uma vez na vida do motor, de preferência, quando de sua primeira ignição, após sair da linha de produção.

[0031] Deve ser considerado, entretanto, que quando de sua primeira partida, o motor não pode entrar em funcionamento imediatamente no modo de abertura retardada, uma vez que, se o pior caso mencionado acima (erro de 70% na estimativa do volume de ar admitido) surgisse, havería o risco de uma falha na partida do motor. Consequentemente, de acordo com a invenção, o programa de supervisão das funções do controle auto-adaptável da proporção ar-combustível implementa a atuação do procedimento de correção do erro de ar de acordo com um critério predeterminado. Em particular, o supervisor do controle auto-adaptável faz com que o modo de abertura retardada não seja implementado, após a primeira partida do motor, até que surjam condições necessárias para a ativação da estratégia de recuperação do erro de ar. As mencionadas condições são as seguintes:

a) os meios têm que ter detectado um estado termal da sonda UEGO suficiente para garantir confiabilidade do sinal emitido pela sonda (S na figura 1);

b) o motor tem que ter atingido as condições de operação predeterminadas, por exemplo, correspondentes a uma temperatura do óleo lubrificante do motor que é usado no sistema de atuação das válvulas de admissão

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 16/24

12/15 maior do que um valor limiar predeterminado, para garantir que o óleo não esteja excessivamente viscoso; em adição, a RPM do motor não deve ser maior do que um valor limiar predeterminado (além de certa rpm do motor, o modo de abertura retardada tem que ser excluído, uma vez que, de outro modo, havería risco de uma falha dos atuadores hidráulicos);

c) a etapa na qual o sistema para controlar o motor aprende o ângulo de ajustamento do eixo virabrequim tem que ser completada.

[0032] Até que as condições mencionadas sejam satisfeitas, o sistema opera no modo de elevação total, ou seja, com as válvulas de admissão que se abrem e fecham de acordo com seu ciclo convencional (linha FL na figura 2).

[0033] O procedimento de correção do erro de ar previsto de acordo com a presente invenção está representado esquematicamente no bloco-diagrama representado na figura 3. O bloco 1 na mencionada figura representa a primeira operação efetuada, que consiste na desativação do controle adaptável do volume de gasolina injetado, ou seja, de todas as operações previstas de acordo com a técnica conhecida, que resulta de causas de erros na estimativa do volume de gasolina injetado. No bloco 2 a seguir, uma modalidade é ativada para controlar o volume de ar admitido e, assim, a proporção ar-combustível, com as válvulas de admissão governadas no modo de elevação total. Na mencionada etapa, o volume de ar admitido e, consequentemente, a proporção ar-combustível, são controlados com base no sinal na saída da sonda.

[0034] A etapa 3 a seguir é uma etapa de aguardar confirmação de que o sistema tenha aprendido o ângulo de ajustamento do eixo virabrequim e que o tenha armazenado, após ter detectado um seu valor médio. Por toda a etapa subsequente 4, a rpm do motor é fixada a um valor predeterminado, de preferência, ligeiramente mais elevado do que a marcha lenta, após o que o sistema verifica se a rpm do motor está estabilizada.

[0035] Na etapa 5, o programa de supervisão de controle adaptável possibilita a partida do controle auto-adaptável da proporção ar-combustível, com base em um valor de retroalimentação representando a proporção ar-combustível, obtido por

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 17/24

13/15 meio da sonda S, pela atuação na abertura das válvulas de admissão, ao invés de nos injetares. Na mencionada etapa, as válvulas de admissão são governadas no modo de fechamento antecipado.

[0036] A etapa 6 seguinte é uma etapa na qual as válvulas de admissão são governadas no modo de multi-elevação (linhas ML1 e ML2 da figura 2); após o que há uma passagem gradativa do modo multi-elevação para um modo de abertura retardada puro, através de uma redução progressiva do primeiro ciclo de fechamento antecipado ML1 e uma progressiva extensão do segundo ciclo ML2 de abertura retardada, até que o diagrama representando a elevação de válvula se torne, por exemplo, a linha L02 ou a linha L01.

[0037] A etapa 7 a seguir é uma etapa para aguardar a estabilização no erro de ar, representado pela diferença entre o valor efetivo da massa de ar admitida, dedutível com base no sinal emitido pela sonda S, e o valor teórico da massa de ar admitida, estimada pelo sistema de controle. Uma vez que o mencionado erro esteja estabilizado, é produzido em relação ao mesmo um valor do eixo de virabrequim delta que tem que ser aplicado ao valor do ângulo de virabrequim, considerado pelo sistema de controle para atuação das válvulas de admissão, de modo que o erro no volume de ar admitido seja anulado, e o valor estimado do ar admitido coincida com o valor real. Consequentemente, na etapa 7, o valor predeterminado acima mencionado do ângulo de virabrequim delta é armazenado para possibilitar sua aplicação no sistema de controle por toda a vida do motor.

[0038] A etapa 8 é uma etapa na qual a atividade de supervisão da função de controle adaptável do ar é interrompida e a função normal de controle adaptável do volume de gasolina injetado é reativada de acordo com a técnica convencional.

[0039] Pode ser prevista que, durante a vida do motor, em certas condições operacionais do motor, por exemplo, a rpm elevada do motor e a pequenas cargas, e apenas quando o sistema de atuação de válvula das válvulas estiver no modo de abertura antecipada, um controle de tempo real seja ativado sobre o volume de ar admitido, no caso em que o erro de ar seja considerável, considerando tanta a retroalimentação proveniente da sonda S, como a retroalimentação proveniente de

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 18/24

14/15 um debímetro provido no duto de admissão do motor (debímetro físico ou virtual ver patente EP 7.425.688.4, desenvolvida por uma empresa do mesmo grupo do presente requerente).

[0040] Graças ao sistema e ao método de controle descritos acima, a invenção garante uma maior precisão em comparação às soluções tradicionais enquanto for possível discernir as causas do erro na proporção ar-combustível que tenham influência apenas na estimativa do volume de ar (atuador hidráulico das válvulas de admissão, ajustamento do virabrequim) com relação às causas que influenciam a estimativa da gasolina injetada.

[0041] O sistema de acordo com a invenção também garante uma maior adaptação de acordo com as configurações do motor, enquanto seja possível aplicar o mesmo critério de controle para qualquer tipicamente, de motor equipado com atuadores hidráulicos do tipo descrito, a despeito da arquitetura do motor e da arquitetura dos atuadores hidráulicos, bem como, tanto para motores aspirados como para motores com turbocompressor. O sistema de acordo com a invenção é também aplicável a motores movidos a gás, por exemplo, aqueles movidos a metano ou GLP.

[0042] A invenção também apresenta a vantagem da repetibilidade e simplicidade do procedimento. É possível repetir o procedimento de aprendizado após qualquer ação que necessariamente implique em reajustar dos parâmetros armazenados no sistema de controle, assim, não apenas quando o veículo sai da linha de produção, mas também subsequentemente a uma intervenção pós-venda. O sistema pode prever que o procedimento seja implementado, por exemplo, por simplesmente colocar o motor, sem marcha engrenada, a um ponto de operação adequado para a atuação das válvulas do motor no modo de abertura retardada (por exemplo, acima de condições de marcha-lenta, em condições de rpm/carga não excessivamente elevada.

[0043] Finalmente, a invenção também garante uma vantagem econômica à medida que o procedimento utiliza informação proveniente de componentes que já existem em uma configuração de automóvel de produção normal, assim sem a

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 19/24

15/15 necessidade de custo adicional. Naturalmente, sem prejuízo aos princípios da invenção, os detalhes de construção e os modos de realização podem variar grandemente com respeito ao que foi descrito e ilustrado aqui puramente como exemplo, sem desse modo, se afastar do escopo da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Motor de combustão interna compreendendo:

- pelo menos uma válvula de admissão (1) para cada cilindro, provida de meios elásticos (4) tendendo a empurrar a válvula (1) em direção a uma posição fechada;

- pelo menos um eixo virabrequim (10) para controlar as mencionadas válvulas de admissão (1) por meio de respectivos tuchos (8); e

- um sistema hidráulico controlado eletronicamente para atuação variável das válvulas de admissão (1), o mencionado sistema incluindo:

- uma câmara de fluido pressurizada (6) colocada entre cada um dos mencionados tuchos (8) e uma respectiva válvula de admissão (1), a mencionada câmara de fluido pressurizada (6) sendo desenhada para ser conectada a um canal de exaustão (12) por meio de uma passagem controlada por uma válvula solenoide (15) de modo que, quando a mencionada válvula solenoide (15) for aberta, a válvula de admissão (1) seja desacoplada do respectivo tucho (8) e mantida fechada pelos mencionados meios elásticos (4); e

- meios de controle eletrônico (E) para controlar cada das válvula solenoide (15) de modo a variar o tempo e/ou deslocamento de abertura da respectiva válvula de admissão (1) em função das condições operacionais do motor;

- onde o mencionado motor compreende adicionalmente meios (S, E) para detectar a proporção ar-combustível, projetados para detectar e/ou calcular o valor efetivo da proporção ar-combustível com a qual o motor está operando, para possibilitar funções do controle auto-adaptável da proporção ar-combustível por meios de controle eletrônicos, caracterizado pelo fato de que

- os mencionados meios de controle eletrônicos (E) do mencionado motor são programados para efetuar, pelo menos uma vez na vida do motor, uma atividade de supervisão das funções do controle auto-adaptável da proporção ar-combustível, a mesma atividade de supervisão incluindo:

- ativar um modo de abertura retardada das válvulas de admissão (1),

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 21/24
2/3 onde as válvulas de admissão são abertas com um retardo pré-ajustado em relação ao ciclo convencional determinado pela geometria do carne;

- no mencionado modo de abertura retardada, detectar o erro representado pela diferença entre o valor efetivo da proporção ar-combustível detectado pelos mencionados meios (S, E) para detectar a proporção ar-combustível e um valor teórico da proporção estimada pelos mencionados meios de controle eletrônicos (E); e

- armazenar a variação que tem que ser aplicada ao valor do ângulo de virabrequim usado pelos mencionados meios de controle eletrônicos (E) para controlar o mencionado sistema de atuação para fazer com que o valor da proporção ar-combustível estimado pelos mencionados meios de controle eletrônicos (E) coincida com o mencionado valor efetivo acima mencionado da proporção arcombustível, com base na identificação de um valor constante da proporção existente entre uma variação no valor do ângulo de virabrequim e o erro na estimativa da proporção ar-combustível quando o sistema operar no modo de abertura retardada;

os mencionados meios eletrônicos (E) sendo programados para sempre aplicar por toda a subsequente vida do motor o valor corretivo acima mencionado do ângulo de virabrequim para controlar o sistema de atuação das válvulas de admissão.

2. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os mencionados meios de controle eletrônicos são programados para efetuar a mencionada atividade de supervisão pelo menos quando da primeira ignição do motor após ele sair da linha de produção.
3. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os mencionados meios de controle eletrônicos (E) são programados para ativar o mencionado modo de abertura retardada somente quando as condições predeterminadas de operação do motor tiverem sido atingidas.
4. Motor de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as mencionadas condições predeterminadas de operação incluem:

Petição 870190050241, de 29/05/2019, pág. 22/24

3/3

- atingir um regime termal predeterminado por uma sonda UEGO (S) préarranjada para emitir um sinal indicando a composição dos gases de exaustão do motor, baseado em que o valor efetivo da proporção ar-combustível é detectado;

- atingir um valor de limiar predeterminado da temperatura do fluido usado no mencionado sistema hidráulico de atuação das válvulas de admissão;

- rpm de motor abaixo de um predeterminado valor de limiar; e

- ocorrência de auto-aprendizado do ângulo de virabrequim do eixo de virabrequim.
5. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mencionado valor corretivo do ângulo de virabrequim é determinado com base na identificação de uma relação entre um delta no valor da proporção ar-combustível quando o sistema de atuação de válvulas de admissão estiver no modo de abertura retardada, a mencionada proporção sendo tal que para uma variação de um grau no valor do ângulo de virabrequim corresponda um erro de 10% no valor estimado da proporção ar-combustível.
6. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada atividade de supervisão compreende uma primeira etapa de desativação de um sistema de controle auto-adaptável do volume de gasolina injetado.
7. Motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mencionada atividade de supervisão contempla: uma primeira etapa, na qual o sistema de atuação de válvulas de admissão (1) estar no modo de elevação total; uma segunda etapa, na qual o sistema está no modo multi-elevação; e uma terceira etapa, na qual o sistema passa gradativamente do mencionado modo de multielevação para um modo de abertura retardada puro e, uma vez que esta última condição tenha sido atingida, o sistema aguarda estabilização no valor do erro de ar, ou seja, da diferença entre o valor efetivo e o valor estimado da proporção arcombustível.
8. Método para controlar um motor de combustão interna, caracterizado pelo fato de que o é do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.