BRPI1100740A2 - aparelho de estimaÇço e detecÇço da concentraÇço de Álcool - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE ESTIMAÇçO E DETECÇçO DA CONCENTRAÇçO DE ÁLCOOL. A presente invenção refere-se a um aparelho de detecção que estima e detecta uma concentração de álcool de um combustível, com base no sinal de saída de um rotor do pulsador para eliminar a necessidade de um sensor para detectar uma massa de ar de admissão. Uma primeira velocidade angular de manivela (<109>1) dentro de um primeiro predeterminado intervalo (<sym>1) em sobreposição com o centro morto do topo de compressão é calculada e uma primeira quantidade de variação (<109>1) é calculada pela subtração da primeira velocidade angular de manivela (<109>1) de uma velocidade de motor média (NeA). Ainda, uma segunda velocidade angular de 'manivela (<109>2) dentro de uni segundo predeterminado intervalo (<sym>2). em sobreposição com o ponto morto inferior de combustão é calculado e a primeira velocidade angular de manivela (<109>1) é subtraida da segunda velocidade angular de manivela (<109>2) para calcular uma segunda quantidade de variação (<30><109>2). Em uma relação entre A/F e I-MEP/nc quando o motor é operado com um predeterminado mapa de injeção de combustível dentre uma pluralidade de gráficos cada qual indicando uma relação entre A/F e IMEP/ nc para cada concentração de álcool desejada, I-MEP/nc é substituida por <30><109>/<30><109>1para estimar uma concentração de álcool.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE ESTIMAÇÃO E DETECÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE ÁLCOOL"
Campo Técnico
A presente invenção refere-se a um aparelho de estimação e de- tecção da concentração de álcool para um motor e particularmente, a um aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool, capaz de es- timar e detectar a concentração de álcool do combustível com base em um sinal de saída de um rotor de pulsador de manivela que gira em sincronismo com um eixo de manivela.
Antecedentes Técnicos
Nos recentes anos, os biocombustíveis direcionados à redução da quantidade de emissão de dióxido de carbono estão se difundindo como combustíveis para automóveis e motocicletas. Para os biocombustíveis, os combustíveis de gasolina contendo álcool etílico extraído de batatas-doces, milhos, etc., são usados.
Um veículo pronto para tal combustível como recém-descrito é geralmente denominado de FFV (veículo de combustível flex) e a fim de rea- lizar normalmente um controle de motor apropriado tal como controle da re- gulação de tempo de ignição para qualquer combustível contendo álcool, vários sensores tais como um sensor de oxigênio para detectar um estado de razão de ar-combustível estequiométrico e um sensor de fluxo de ar para prever a razão de ar-combustível(A/F) no tempo são requeridos como descri- tos no Documento de Patente 1.
Em particular, o controle de motor FFV descrito no Documento de Patente 1 é realizado pelos seguintes procedimentos.
Primeiramente, um "estado de razão de ar-combustível estequi- ométrica" relativo a um combustível contendo álcool independente da con- centração de álcool de inclusão é detectado por um sensor de oxigênio pro- vido em um tubo de exaustão de um motor e a quantidade de injeção de combustível é ajustada em resposta ao estado de razão de ar-combustível estequiométrica para controlar a mistura de ar-combustível, de modo a ter uma razão de ar-combustível estequiométrica. A razão de ar-combustível (A/F) no estado de razão de ar- combustível estequiométrica é determinada de uma massa de ar de admis- são (Ga) durante a operação prevista de um sinal proveniente de um sensor para detectar a massa de ar de admissão tal como um sensor de fluxo de ar ou um sensor de pressão negativa de ar de admissão e uma quantidade de consumo de combustível (Gf) durante a operação prevista pela integração do tempo de injeção de combustível dentro de um período de tempo fixado.
Uma vez que a relação entre a concentração de álcool e a razão de ar-combustível estequiométrica é conhecida previamente, a concentração de álcool pode ser predita a partir da razão de ar-combustível (A/F).
Um combustível de uma mistura da mesma combinação de uma massa de ar de admissão (Ga) em uma quantidade de consumo de combus- tível (Gf) tem uma tendência que, à medida que a concentração de álcool aumenta, a baixa força calorífica decresce e a força de saída decresce. Consequentemente, a regulação de tempo de ignição apropriada é retardada por uma quantidade maior à medida que a concentração de álcool aumenta. Levando tal fenômeno em consideração como descrito acima, um mapa de controle para a regulação de tempo de ignição é preparado para cada con- centração de álcool para permitir o controle de motor de FFV apropriado.
Ainda, uma técnica é convencionalmente conhecida que inclui um rotor de pulsador de manivela que gira em sincronismo com um eixo de manivela de um motor e uma bobina de captor para detectar um estado de passagem de "reluctores" provido no rotor de pulsador e pode detectar vá- rios estados de motor com base em um sinal de pulso emitido da bobina de captor de bobina.
O documento de Patente 2 relata sobre uma técnica em que um "reluctor" de um rotor de pulsador de manivela é provido em uma posição na proximidade do ponto morto superior de um motor e uma razão entre um período de tempo em que o rotor do pulsador realiza uma rotação em um período de tempo em que o "reluctor" passa é calculada de tal modo que o estado de carga do motor é detectado com base em um grau de variação da razão. Documento da Técnica Anterior
Documento de Patente
Documento de Patente 1
Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública n0 Sho 63-5131
Documento de Patente 2
Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública n° 2002-115598
Sumário da Invenção
Problemas a Serem Solucionados pela Invenção
Todavia, na realização do controle do motor de FFV1 um sistema menos dispendioso que omite sensores para o último caso é demandado para um veículo menos dispendioso como uma motocicleta.
Embora a técnica relatada no Documento de Patente 2 detecte o estado de carga de um motor com base em um estado de rotação de um eixo de manivela para realizar a operação de ignição a uma regulação de tempo apropriada, uma aplicação desta técnica a uma configuração que po- de detectar vários valores para realizar o controle de motor é esperada.
É um objetivo da presente invenção prover um aparelho de esti- mação e detecção da concentração de álcool que solucione os problemas da técnica anterior acima descritos e podssa eliminar a necessidade de vários aparelhoa tais como sensores requeridos para a detecção da concentração de álcool por estimação e detecção da concentração de álcool de um com- bustível contendo álcool com base em um sinal de saída de um rotor de pul- sador de manivela.
Meios para Solucionar Problemas
A fim de atingir o objetivo acima descrito, de acordo com a pre- sente invenção, um aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool 30 ao qual um pulso de manivela é fornecido de um captor PC que detecta a passagem de uma pluralidade de reluctores 52 providos em um rotor de pulsador de manivela 50 que gira em sincronismo com um eixo de manivela 55 de um motor, tem uma primeira característica que inclui:
uma seção de cálculo de NeA 38 adaptada para calcular uma velocidade média de motor (NeA) com base na saída do pulso de manivela; e uma seção de cálculo 32 de Δω1. Δω2 adaptada para calcular uma primei- ra velocidade angular de manivela ω1 dentro de um primeiro predeterminado intervalo r 1 em sobreposição com um ponto morto superior de compressão TDC do motor e subtrair a primeira velocidade angular de manivela ω1 da velocidade de motor média NeA para calcular uma primeira quantidade de variação Δω1 e para calcular uma segunda velocidade angular de manivela ω2 dentro de um segundo predeterminado intervalo τ2 em sobreposição com um ponto morto inferior de combustão BDC do motor e subtrair a primeira velocidade angular de manivela ω1 da segunda velocidade angular da mani- vela para calcular uma segunda quantidade de variação Δω2;
o aparelho de estimação e detecção 30 de uma concentração de álcool que estima e detecta uma concentração de álcool de um combustível com base nos valores da primeira quantidade de variação Δω1 e da segunda quantidade de variação Δω2.
O aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool possui uma segunda característica em ainda incluir:
um mapa de injeção de combustível ajustado de modo a operar o motor com uma razão de ar-combustível estequiométrica em que o motor é operado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool;
uma seção de cálculo de Δω2/Δω1 33 adaptada para calcular, quando o motor é operado com a regulagem do mapa de injeção de com- bustível, uma razão entre a primeira quantidade de variação Δω1 e a segun- da quantidade de variação Δω2; e
um grupo de mapa de estimação da concentração de álcool 43 provido para predeterminadas velocidades do motor individuais e indicativo de uma pluralidade de relações entre uma pluralidade de concentrações de álcool e um parâmetro que aumenta em proporção à concentração de álcool;
o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool 30 sendo operável para selecionar um dos mapas de estimação de concen- tração de álcool 43a que coincide com a velocidade de motor média NeA e determina o parâmetro da razão entre a primeira quantidade de variação Δω1 e a segunda quantidade de variação Δω2 para estimar e detectar a concentração de álcool.
Ainda, o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool possui uma terceira característica em que cada um dos mapas de es- timação de concentração de álcool 43a e um mapa que indica uma relação entre a concentração de álcool e uma pressão efetiva média indicada (IMEP) / eficiência da carga (nc) sob uma condição que o motor é operado com um mapa de injeção de combustível ajustado, de modo que o motor é operado em uma razão de ar-combustível estequiométrica quando o motor é operado com um combustível tendo uma concentração de álcool; e
o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool 30 associa a primeira quantidade de variação Δω1 com a eficiência da carga (nc) e associa a segunda quantidade de variação Δω2 com a pressão efeti- va média indicada (IMEP) para usar os parâmetros associados como parâ- metros.
Ainda o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool possui uma quarta característica em que o primeiro intervalo prede- terminado r1 é um intervalo de um ponto de queda C1 de um pulso de mani- vela P1 posicionado bem antes do ponto morto superior de compressão TDC para um outro ponto de queda C2 de um outro pulso de manivela P2 posi- cionado bem após o ponto morto superior de compressão TDC; e o segundo predeterminado intervalo τ2 é um intervalo de um ponto de queda C3 do pulso de manivela P3 posicionado bem antes de um ponto morto inferior de combustão BDC para um outro ponto de queda C4 de um outro pulso de manivela P4 posicionado bem após o ponto morto inferior de combustão BDC.
Ainda, o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool tem uma quinta característica em que pelo menos um dos reluctores 52 do rotor de pulsador de manivela 50 é formado de modo a esticar sobre o ponto morto superior de compressão TDC ou ponto morto inferior de com- bustão BDC. Além do mais, um aparelho de estimação e detecção da concen- tração de álcool 30 ao qual um pulso de manivela é fornecido de um captor PC que detecta a passagem de uma pluralidade de reluctores 52 providos em um rotor de pulsador de manivela 50 que gira em sincronismo com um eixo de manivela 55 de um motor, possui uma sexta característica em incluir: uma seção de cálculo de Δω1, Δω2 32 adaptada para calcular uma primeira quantidade de variação Δω1 de uma diferença entre uma velo- cidade angular na partida de um curso de compressão do motor e uma velo- cidade angular na proximidade do ponto morto superior de compressão e calcular uma segunda velocidade angular de manivela ω2 dentro de um se- gundo predeterminado intervalo r2 sobrepondo com o ponto morto inferior de combustão BDC do motor e subtrair uma primeira velocidade angular de manivela ω1 da segunda velocidade angular de manivela ω2 para calcular uma segunda quantidade de variação Δω2; e o aparelho de estimação e de- tecção da concentração de álcool 30 estimando e detectando uma concen- tração de álcool de um combustível com base nos valores da primeira quan- tidade de variação Δω1 e segunda quantidade de variação Δω2.
Efeito da Invenção
De acordo com a primeira característica, o aparelho de estima- ção e detecção da concentração de álcool inclui a seção de cálculo de NeA adaptada para calcular a velocidade de motor média do motor com base na saída do pulso de manivela e a seção de cálculo de Δω1, Δω2 adaptada pa- ra calcular a primeira velocidade angular de manivela dentro do primeiro predeterminado intervalo em sobreposição com o ponto morto superior da compressão do motor e subtrair a primeira velocidade angular da manivela da velocidade de motor média para calcular a primeira quantidade de varia- ção e para calcular a segunda velocidade angular de eixo dentro do segundo predeterminado intervalo em sobreposição com o ponto morto inferior de combustão do motor e subtrair a primeira velocidade angular da manivela da segunda velocidade angular da manivela para calcular a segunda quantida- de de variação. E o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool estima e detecta a concentração de álcool de um combustível com base nos valores da primeira quantidade de variação e na segunda quanti- dade de variação, que significa que o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool pode estimar e detectar a concentração de álcool do combustível com base na saída do pulso de manivela. Consequentemente, o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool pode detectar a concentração de álcool sem usar um sensor para detectar a razão de ar- combustível tal como sensor de oxigênio ou um sensor para detectar a mas- sa de ar de admissão tal como um sensor de fluxo de ar ou um sensor de pressão negativa de admissão e pode apropriadamente controlar um siste- ma de ignição, um sistema de injeção de combustível e assim por diante com base em um valor estimado da concentração de álcool.
De acordo com a segunda característica, o aparelho de estima- ção e detecção da concentração de álcool ainda inclui o mapa de injeção de combustível instalado de modo a operar o motor com uma razão de ar- combustível estequiométrica em que o motor é operado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool, a seção de cálculo (33) de Δω1/Δω2 adaptada para calcular, quando o motor é operado com a regu- lagem do mapa de injeção de combustível, uma razão entre a primeira quan- tidade de variação Δω1 e a segunda quantidade de variação Δω2 e um gru- po de mapa de estimação de concentração de álcool 43 provido para as predeterminadas velocidades de motor individuais e indicativo de uma plura- lidade de relações entre uma pluralidade de concentrações de álcool e um parâmetro que aumenta em proporção à concentração de álcool. E o apare- lho de estimação e detecção da concentração de álcool é operável para se- lecionar um dos mapas de estimação da concentração de álcool 43a que coincide com a velocidade de motor média NeA e determina o parâmetro da razão entre a primeira quantidade de variação Δω1 e a segunda quantidade de variação Δω2 para estimar e detectar a concentração de álcool. Conse- quentemente, a concentração de álcool no combustível pode ser derivada acuradamente usando a primeira quantidade de variação e a segunda quan- tidade de variação calculadas da saída do pulso de manivela e do mapa de estimação da concentração de álcool derivado por uma experiência ou simi- lar previamente.
De acordo com a terceira característica, cada um dos mapas de estimação de concentração de álcool 43a é um mapa que indica uma rela- ção entre a concentração de álcool e uma pressão efetiva de média indicada (IMEP) /eficiência de carga (qc) sob a condição que o motor é operado com um mapa de injeção de combustível ajustado de modo que o motor seja ope- rado em uma razão de ar-combustível estequiométrica em que o motor é operado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool e o aparelho de estimação e detecção 30 de concentração de álcool associa a primeira quantidade de variação Δω1 com a eficiência da carga (nc) e associa a segunda quantidade de variação Δω2 com a pressão eficaz de média indicada (IMEP) para usar os parâmetros associados como os pa- râmetros. Usando isto, a concentração de álcool no combustível pode ser estimada e detectada.
De acordo com a quarta característica, o primeiro predetermina- do intervalo é um intervalo de um ponto de queda de um pulso de manivela posicionado bem antes do ponto morto superior de compressão para um outro ponto de queda de um outro pulso de manivela posicionado bem após o ponto morto superior de compressão e o segundo predeterminado interva- lo é um intervalo de um ponto de queda de um pulso de manivela posiciona- do bem antes do ponto morto inferior de combustão para um outro ponto de queda de um outro pulso de manivela posicionado bem após um ponto mor- to inferior de combustão. Consequentemente, a velocidade angular da mani- vela em uma posição de sobreposição com o ponto morto superior de com- pressão e uma oposição de sobreposição com o ponto morto inferior de combustão pode ser detectada precisamente.
De acordo com uma quinta característica, pelo menos um dos reluctores do rotor de pulsador de manivela é formado de modo a esticar sobre o ponto morto superior de compressão ou ponto morto inferior de combustão. Consequentemente, é possível detectar a primeira velocidade angular de manivela dentro do primeiro predeterminado intervalo e segunda velocidade angular da manivela dentro do segundo predeterminado intervalo usando o reluctor simples. Portanto, é possível reduzir o número de relucto- res para conseguir a redução no peso e dimensão do rotor do pulsador de manivela.
De acordo com a sexta característica, o aparelho de estimação e detecção de concentração de álcool inclui a seção de cálculo Δω1, Δω2 a- daptada para calcular a primeira quantidade de variação da diferença entre a velocidade angular na partida de um curso de compressão do motor e a ve- locidade angular na proximidade do ponto morto superior de compressão e calcular a segunda velocidade aingular de manivela dentro do segundo pre- determinado intervalo em sobreposição com o ponto morto inferior de com- bustão do motor e então subtrair a primeira velocidade angular da manivela da segunda velocidade angular da manivela para calcular a segunda quanti- dade de variação e o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool estima e detecta a concentração de álcool no combustível com base nos valores da primeira quantidade de variação e da segunda quantidade de variação, que significa que o aparelho de estimação e detecção da concen- tração de álcool pode estimar e detectar a concentração de álcool no com- bustível com base na saída do pulso de manivela.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é um diagrama em bloco mostrando uma configuração de uma ECU 30 incluindo um aparelho de estimação e detecção da concen- tração de álcool de acordo com uma concretização da presente invenção.
A figura 2 é um gráfico de tempo ilustrando uma relação entre o sinal de pulso e uma variação de uma velocidade angular da manivela ω dentro de um ciclo.
A figura 3 é uma vista ampliada de uma parte da figura 2.
A figura 4 é um gráfico ilustrando uma relação entre um IMEP e um mapa de qc nas diferentes razões de ar-combustível.
A figura 5 é um gráfico ilustrando uma relação entre Δω1 e Δω2 nas diferentes razões de ar-combustível.
A figura 6 é um gráfico lustrando uma relação entre ΙΜΕΡ/ηο e A/F. A figura 7 é um gráfico ilustrando uma relação entre Δω2/Δω1 e A/F.
A figura 8 é um gráfico ilustrando uma relação entre ΙΜΕΡ/ηο e A/F para cada concentração de álcool.
A figura 9 é um gráfico ilustrando uma relação entre Δω2/Δω1 e A/F para cada concentração de álcool.
A figura 10 é um exemplo de um mapa indicativo de uma relação entre IMEP/ ηο (Δω2/Δω1) e a concentração de álcool (E).
A figura 11 é um mapa de injeção de combustível ajustado para cada abertura de regulação Th de modo que um motor pode ser operado em uma razão de ar-combustível estequiométrica em que o motor é operado com um combustível de uma predeterminada concentração de álcool.
Modalidade para Realizar a Invenção
Em seguida, uma concretização preferida da presente invenção é descrita em detalhes com referência aos desenhos.
No caso de um motor de cilindro simples ou um motor de explo- são simultâneos de multicilindros, uma quantidade de ar de admissão ou torque pode ser previsto de uma quantidade de variação de velocidade an- gular de manivela ou um valor de variação que surge da variação.
Ao perceber que uma quantidade de ar de admissão (Eficiência da Carga: ηο) e o torque de combustão (Pressão Efetiva Média Indicada (IMEP)) podem ser previstos de uma quantidade de variação de uma veloci- dade angular de manivela ω de um eixo de manivela e que uma razão de ar - combustível (A/F) pode ser prevista da razão (ΙΜΕΡ/ηο) entre as duas, a presente invenção provê um aparelho de estimação e detecção da concen- tração de álcool em que o principio descrito é aplicado para predizer a con- centração de álcool de um combustível contendo álcool para tornar possível conseguir o controle de motor de FFV sem incorporação de um sensor para detectar uma razão de combustível - ar como sensor de oxigênio ou um sensor para detectar uma massa de ar de admissão tal como um sensor de fluxo ou um sensor de pressão negativa de admissão.
A figura 1 é um diagrama em bloco mostrando uma configuração de uma ECU 30 incluindo um aparelho de estimação e detecção da concen- tração de álcool de acordo com a presente invenção e equipamentos perifé- ricos da ECU 30. Ainda, a figura 2 é um gráfico de tempo ilustrando uma re- lação entre um sinal de pulso de manivela e uma variação de uma velocida- de angular de manivela ω dentro de um ciclo, e a figura 3 é uma vista ampli- ada da parte de figura 2. Um rotor de pulsador de manivela 50 que gira em sincronismo com um eixo de manivela 55 de um motor é provido no eixo de manivela 55. O rotor do pulsador de manivela 50 de acordo com a presente concretização tem uma configuração em que no total 11 reluctores 52 são providos a intervalos de 30 graus em um rotor 51, que gira em sincronismo com o eixo de manivela 55, exceto uma porção sem dentes H em um local.
Uma seção de detecção de pulso de manivela 31 na ECU 30 pode detectar um estado de passagem dos reluctores 52 como um sinal de pulso por meio de um gerador de pulso PC do tipo captor magnético para detectar uma posição rotacional e uma velocidade de rotação do eixo de manivela 55. A seção de detecção do pulso de manivela 31 detecta a pas- sagem da porção sem dente H para detectar uma posição de referência de um rotor de pulsador de manivela 50, e divide uma rotação do eixo de mani- vela no total de 11 estágios de manivelas de #0 a #10 com base na disposi- ção dos reluctores 52. A seguir, se a decisão do curso com base em uma variação da pressão de admissão de ar etc. que aparece em um tubo de admissão for ajustada, então a decisão de recuo/avanço de um estágio (decisão se um eixo de manivela está girando na primeira rotação ou na se- gunda rotação dentro de um ciclo) é ajustada e um ciclo (720 graus) do mo- tor é dividido em um total de 22 estágios de ciclo de #0 a #21. Deve ser no- tado que a decisão de curso com base na variação da pressão de admissão é executada, por exemplo, cotejando um padrão de variação detectado da pressão de admissão de ar e um padrão de variação da pressão de admis- são de ar e um padrão de variação da pressão de admissão de ar determi- nados por uma experiência ou similar. O padrão de variação determinado por uma experiência ou similar é associado aos estágios do ciclo.
A ECU 30 inclui uma seção de cálculo de NeA 38 para calcular uma velocidade de motor média NeA dentro de um predeterminado intervalo de detecção com base nos sinais de saída da seção de detecção de pulso de manivela 31 e um cronômetro 37.
Ainda, a ECU 30 inclui um mapa de injeção de combustível ajus- tado, de modo que o motor seja acionado com uma razão de ar-combustível estequiométrica em que o motor é acionado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool e uma seção de controle de injeção 36 é controlada com base em um valor do mapa de injeção de combustível. Além do mais, um sinal que indica que o motor é acionado no estado basea- do no valor do mapa de injeção de combustível ajustado, de modo que o motor seja acionado com a razão de ar-combustível estequiométrica quando acionado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool, é emitido para uma seção de cálculo de Δω2/Δω1 33 a seguir descrita.
Entrementes, uma seção de cálculo Δω1, Δω2 32 realiza o cál- culo de uma primeira quantidade de variação Δω1 e uma segunda quantida- de de variação Δω2 de uma velocidade angular de manivela com base na velocidade de motor média NeA calculada pela seção de cálculo de NeA 38, primeira velocidade angular de manivela ω1 detectada em primeiro prede- terminado intervalo em sobreposição com a posição do centro morto do eixo de manivela 55 e segunda velocidade angular de manivela ω2 detectada em um segundo predeterminado intervalo em sobreposição com a posição do ponto morto inferior do eixo de manivela 55. Na presente concretização, a primeira velocidade angular da manivela ω1 é detectada em um predetermi- nado intervalo em sobreposição com o ponto morto superior de compressão (TDC) e a segunda velocidade angular da manivela ω2 é detectada em um predeterminado intervalo em sobreposição com o ponto morto inferior (a seguir referido algumas vezes como ponto morto inferior de combustão) que é atingido primeiro após a passagem do ponto morto superior de compres- são.
Com referência às figuras 2 e 3, a velocidade angular de mani- vela ω repete a variação periódica de acordo com um ciclo do motor, isto é, com quatro cursos da compressão, combustão e expansão, exaustão e ad- missão de acordo com a variação da pressão interna do cilindro, mesmo quando a velocidade de motor média NeA seja fixada. Em particular, dentro do último meio intervalo do curso de compressão, a redução da velocidade angular de manivela ω que surge da resistência à compressão por uma ele- vação da pressão interna do cilindro ocorre. Entrementes, dentro do intervalo do curso de combustão e expansão, a energia da rotação da manivela é ge- rada por uma elevação da pressão interna do cilindro causada pela combus- tão e aumento que surge daí. Ainda, a velocidade angular da manivela ω repete tal variação que entra em um pico no final do curso de combustão e expansão e continua a sua queda pelos trabalhos de bomba tal como resis- tência friccional mecânica no motor, resistência à exaustão do gás de com- bustão no curso de exaustão e resistência à admissão no curso de admissão até o curso de admissão e o curso de compressão serem realizados nova- mente.
De acordo com esta variação da velocidade angular da manivela ω, a primeira velocidade angular da manivela ω1 detectada na proximidade do ponto morto superior de compressão é mais baixa que a velocidade do motor média NeA e a segunda velocidade angular ω2 detectada na proximi- dade do ponto morto inferior de combustão é maior do que a velocidade do motor média NeA (quando a velocidade de motor média NeA é 3.000 rpm, por exemplo, a primeira velocidade angular da manivela ω1 é ω1 = 2.900 rpm e a segunda velocidade angular da manivela ω2 é ω2 = 3.100 rpm).
Deve ser notado que o pico de variação da velocidade angular de manivela ω torna-se mais alta à medida que o torque gerado do motor torna-se mais alto e a quantidade de queda após então aumenta à medida que a quantidade de ar de admissão aumenta. Consequentemente, um mo- tor que gera um torque mais alto e toma em uma quantidade maior de ar exibe uma variação maior da velocidade angular de manivela ω. Ainda, esta variação é maior em uma região de velocidade mais baixa em que a força de inércias do eixo de manivela é mais baixa e é maior em um motor que possui um número menor de cilindros e tem um intervalo de explosão maior. Em outras palavras, um motor, em que o momento de inércia de um eixo de ma- nivela é relativamente baixo como um motor de cilindro simples para uma motocicleta, possui uma tendência que a velocidade angular da manivela ω exibe uma grande variação.
Referindo-se de novo ao diagrama em bloco da figura 1, a seção de cálculo 32 Δω1, Δω2 calcula uma primeira quantidade de variação Δω1 de uma primeira velocidade angular de manivela ω1 (quantidade de variação com relação à velocidade de motor média NeA) na proximidade do ponto morto superior de compressão, uma segunda quantidade de variação Δω2 de uma segunda velocidade angular de manivela ω2 (quantidade de varia- ção com relação à velocidade angular de manivela ω1) na proximidade do ponto morto inferior de combustão. A primeira quantidade de variação Δω1 é calculada de acordo com uma expressão de Δω1 = NeA - ω1 e a segunda velocidade angular da manivela ω2 é calculada de acordo com uma expres- são de Δω2 = ω2 - ω1.
Esta primeira quantidade de variação Δω1 indica um grau de de- saceleração do eixo de manivela 55 que surge do curso de compressão. En- trementes, a segunda quantidade de variação Δω2 indica um grau de acele- ração do eixo de manivela 55 que surge do curso de combustão e expansão. Então, os Δω1 e Δω2 calculados são transmitidos à seção de cálculo Δω2/Δω1 33, pela qual um valor de Δω2 / Δω1 (razão entre Δω1 e Δω2) é calculado.
Uma seção de derivação de concentração de álcool 40 inclui uma seção de cotejar o mapa 41, uma seção de derivação do valor estimado da concentração de álcool 42 e um grupo de mapa de estimação de concen- tração de álcool para velocidades do motor 43. No grupo de mapa de esti- mação da concentração de álcool para velocidades de motor 43, uma plura- lidade de mapas de estimação da concentração de álcool 43a corresponden- te às predeterminadas velocidades de motor (por exemplo, 10 mapas de 1.000 a10.000 rpm para cada 1'.000 rpm) são armazenados.
Cada mapa de estimação da concentração de álcool 43a é pro- duzido com base nos dados de uma experiência realizada previamente e é um mapa indicando uma relação entre IMEP/qc obtido pela divisão de IMEP (Pressão Efetiva Média Indicada) em um estado de operação da razão de ar-combustível estequiométrica por ηο (Eficiência de carregamento) e a con- centração de álcool (E) do combustível. Embora um procedimento de prepa- ração dos mapas de estimação de concentração de álcool 43a seja a seguir descrito, os valores ΙΜΕΡ/ηο e as concentrações de álcool (E) são represen- tados por uma linha reta de um gradiente negativo ao longo do que eles cor- respondem em uma relação mútua de correção de um por um.
A seção de cotejar mapa 41 seleciona, com base no valor da ve- locidade de motor média NeA calculado pela seção de cálculo de NeA 38, aquele um dos mapas de estimação de concentração de álcool 43a com re- lação ao qual a velocidade do motor coincide dentre o grupo de mapa de estimação da concentração para velocidades do motor 43. Então, o parâme- tro de IMEP/ ηο indicado pelo mapa de estimação da concentração de álcool 43a é substituído por Δω2/Δω1 calculado pela seção de cálculo de Δω2/Δω1 33, e a seção de derivação do valor estimado da concentração de álcool 42 deriva o valor da concentração de álcool correspondente a Δω2/Δω1 como um valor estimado da concentração de álcool.
Aqui, um procedimento de preparação de um mapa de estima- ção de concentração de álcool 43a é descrito com referência às figuras 4 a 10.
A IMEP ( Pressão Efetiva Média Indicada) de um motor é deter- minada, em que o motor é um motor simples para um uso arbitrário, pela massa de ar de admissão (eficiência de carga : ηο), razão de ar-combustível (A/F) e regulação de tempo de ignição. Consequentemente, se uma regula- ção de tempo de ignição (MBT) que provê uma geração de torque máxima for dada enquanto seja sempre uma predeterminada regulação de ignição (por exemplo, abertura de regulação ou afogamento é fixada e a velocidade de motor é fixada) em várias condições de operação, então a relação entre IMEP e ηο é determinada apenas pela razão de ar-combustível (A/F). Por- tanto, pela estimação de IMEP e ηο, o cálculo de estimação da razão de ar- combustível (A/F) pode ser realizado. Um mapa de IMEP- rjc indicativo de IMEP (Pressão Efetiva Mé- dia Indicadas) e qc (eficiência de carregamento) é configurado de uma plura- lidade de linhas retas tendo diferentes inclinações um do outro que corres- pondem a diferentes razões de ar-combustível como mostrado na figura 4. Isto surge do fato que, quando a velocidade de motor é fixada e a regulação de tempo de ignição é ajustada para MBT (Avanço Mínimo para Melhor Torque) e além disso a razão de ar-combustível (A/F) no gás de combustão é fixada, IMEP ( Pressão Efetiva Média Indicada) e nc (Eficiência de carga) satisfazem uma relação proporcional.
Deve ser notado que a regulação de tempo de ignição MBT é um valor derivado por uma experiência ou similar previamente (por exemplo, a 3.000 rpm, 0 grau). Entrementes, a eficiência de carregamento (Eficiência de Carregar) qc é uma eficiência relativa à massa de ar fresco de admissão que pode ser levada para uma câmara de combustão no curso de admissão a uma predeterminada pressão de ar e a uma predeterminada temperatura. Ainda, IMEP (Pressão Efetiva Média Indicada) é um valor obtido pela divi- são de um trabalho feito em um cilindro gerado pela combustão pelo volume do curso (por exemplo, 500 kPa) e é um dos índices para representar um desempenho do motor dependendo da taxa de ocorrência do trabalho inde- pendente do volume do curso total.
O aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool de acordo com a presente concretização deriva um valor da concentração de álcool correspondente ao valor de IMEP/ ηο (Δω2/Δω1) do mapa de estima- ção da concentração de álcool 43a como um valor estimado.
A base que produz a derivação de tal valor estimado como re- cém-descrito primeiramente reside em que, em uma condição que a veloci- dade de motor é fixada, uma correlação (relação proporcional) entre o grau de desaceleração da velocidade angular de manivela e a eficiência de carre- gamento ηο no curso de compressão é satisfeita. Isto porque o grau de de- saceleração da velocidade angular de manivelas no curso de compressão surge da resistência à pressão de compressão no cilindro. E a segunda base reside em que, na condição que a velocidade de motor é fixada, o grau de aceleração da velocidade angular de manivela no curso de combustão e ex- pansão satisfaz uma correlação (relação proporcional) com o torque ( pres- são eficaz média indicadas) pela combustão. Isto porque o grau de acelera- ção da velocidade angular da manivela durante o curso de combustão e ex- pansão surge da pressão de combustão no cilindro.
Ainda, a força da saída de um motor é normalmente determina- da da massa de ar de admissão, razão de ar-combustível (A/F) e regulação de tempo de ignição. Aqui, se a regulação de tempo de ignição for normal- mente ajustada para um valor apropriado, então a relação entre IMEP ( Pressão Efetiva Média Indicada ) e qc (Eficiência de carregamento) é deter- minada apenas pela razão de ar-combustivel.
Do acima, se a primeira quantidade de variação Δω1 for calcula- da, então qc pode ser estimada e similarmente, se a segunda quantidade de variação Δω2 for calculada, então IMEP pode ser estimada. Consequente- mente, se a regulação de tempo de ignição for ajustada para um certo valor apropriado, particularmente a MBT, então a relação entre IMEP, qc e A/F é determinada para cada predeterminada velocidade de motor. Pela conver- são desta relação em dados através de um experimento, o mapa de IMEP - qc mostrado na figura 4 pode ser obtido.
Em particular, quando a velocidade de motor for fixada e a regu- lação de tempo de ignição for dada como MBT, em que a razão de ar- combustível A/F é fixada, qc e IMEP aumenta em proporção entre si e a constante de proporcionalidade é determinada por A/F.
E, de acordo com o fato que uma relação proporcional é satisfei- ta pela primeira quantidade de variação Δω1 e a eficiência de carregamento qc e o fato que uma relação proporcional é satisfeita pela segunda quantida- de de variação Δω2 e IMEP, a relação entre Δω2 e IMEP, a relação entre Δω1, Δω2 e a razão de ar-combustível (A/F) podem ser indicadas como um mapa de Δω1 - Δω2 mostrado na figura 5.
Como resultado, a relação entre IMEP/qc e A/F torna-se um tal gráfico como mostrado na figura 6. Em particular, a relação entre a pressão efetiva média indicada/ eficiência de carregamento e a razão de ar- combustível torna-se tal como mostrado na figura 6 quando a velocidade de motor média NeA é fixada e a regulação de tempo de ignição é MBT. Por exemplo, quando o combustível é um combustível de gasolina tendo uma concentração de álcool E= 0%, IMEP/qc forma uma linha encurvada ascen- dentemente convexa que exibe um valor máximo quando A/F é 12 a 13.
Similarmente, a relação entre Δω2/Δω1 e A /;F torna-se um tal gráfico como mostrado na figura 7, e quando a velocidade de motor é fixada e a regulação de tempo de ignição é o MBT, Δω2/Δω1 forma uma linha en- curvada ascendentemente convexa que indica um valor máximo quando AS/Fé 12 a 13.
Por exemplo, quando o combustível é gasolina contendo álcool etílico, a relação entre A/F e IMEP /qc para cada diferença na concentração de álcool E torna-se tal como ilustrada na figura 8. Uma vez que a baixa for- ça calorífica do combustível é 61% em que o combustível é álcool etílico em comparação com aquele em que o combustível é gasolina, à medida que a concentração de álcool aumenta, IMEP/ nc (Δω2/Δω1) com relação à mes- ma razão de ar-combustível decresce à medida que a concentração de álco- ol aumenta. Por exemplo, quando o motor é operado com um valor do mapa de injeção de combustível ajustado de tal modo que uma razão de ar- combustível estequiométrica (14,7) seja atingida quando o motor é operado com um combustível cuja concentração de álcool é E- 0(%) (com gasolina) se a concentração de álcool E for E = 100%, então ΙΜΕΡ/ηο = valor A; se a concentração de álcool E for E= 50%, então ΙΜΕΡ/ηο = valor B; e se a con- centração de álcool E for E= 0% (gasolina), então ΙΜΕΡ/ηο = valor C.
Entrementes, a relação entre A/F e Δω2/Δω1 dependendo da di- ferença na concentração de álcool E torna-se tal como ilustrada na figura 9. Consequentemente, em uma condição que o motor é operado de acordo com um mapa de injeção de combustível ajustado de tal modo que seja ope- rado a uma razão de ar-combustível estequiométrica quando é operado a uma velocidade de motor fixa com um combustível de predeterminada con- centração de álcool, a relação (mapa de estimação de concentração de ál- cool 43a) entre a concentração de álcool e IMEP/qc (Δω2/Δω1) torna-se tal como ilustrada na figura 10.
Subseqüentemente, um procedimento de derivação de uma concentração de álcool estimado pela seção de derivação de concentração de álcool 40 é descrito.
A figura 11 ilustra um mapa de injeção de combustível ajustado de tal modo que o motor é operado a uma razão de ar-combustível estequi- ométrica, a operação sendo com um combustível de uma predeterminada concentração de álcool e o tempo de injeção de combustível Ti correspon- dente a uma velocidade de motor Ne é determinado de uma pluralidade de linhas encurvadas ajustadas para aberturas de regulagem (afogador) indivi- duais Th. No mapa de injeção de combustível da figura 11, apenas linhas encurvadas quando a abertura de regulagem Th é "0%", "20%", "40%", "60%" e "100%" são mostradas.
No motor, o controle da quantidade de injeção de combustível de um sistema de injeção de combustível 66 é realizado através da seção de controle de injeção da combustível 36 em resposta à abertura de regulagem detectada pelo sensor de abertura de regulagem (não mostrado) com base na regulagem do mapa de injeção de combustível.
Neste estado, NeA é calculada pela seção de cálculo de NeA 38 e Δω2/Δω1 correspondente a IMEP/qc é calculada pela seção de cálculo 33 de Δω2/Δω1 e um valor estimado da concentração de álcool em Δω2/Δω1 calculado usando o mapa de estimação de concentração de álcool para ca- da velocidade de motor pode ser derivada pelo cálculo de predição pela se- ção de cotejo de mapa 41.
A concentração de álcool predita derivada pela seção de deriva- ção do valor estimado de concentração de álcool 42 é transmitida a uma se- ção de controle de ignição 35, que aciona e controla um sistema de ignição 65 e a seção de controle de injeção de combustível 36 que aciona e controla o sistema de injeção de combustível 66. Então, o motor é operado com a regulagem do mapa de injeção de combustível correspondente à concentra- ção de álcool detectada. Consequentemente, a ECU 30 pode apropriada- mente controlar o sistema de ignição 65, sistema de injeção de combustível 66 e assim por diante usando a concentração de álcool estimada sem usar um sensor para detectar a razão de ar-combustível tal como um sensor de oxigênio ou um sensor para detectar a massa de ar de admissão tal como um sensor de fluxo de ar ou um sensor de pressão negativa de admissão.
A seguir, um exemplo de controle de regulação de tempo de ig- nição do sistema de ignição 65 pela seção de controle de ignição 35 é des- crito usando uma concentração de álcool estimada.
A seção de controle de ignição 35 busca e adquire um mapa de regulação de tempo de ignição (IG) preparado previamente, que correspon- de à concentração de álcool de estimação E derivada pela seção de deriva- ção de valor estimado da concentração de álcool 42. O mapa de regulação de tempo de ignição é configurado de uma função F (NeA, Δω2) de NeA e Δω2 preparada com base, por exemplo, em um resultado de um teste de motor real. A regulação de tempo de ignição da NeA e Δω2 é adquirida por uma busca de mapa de regulação de tempo de ignição (IG). A regulação de tempo de ignição Ig é emitida com base neles.
Um procedimento de cálculo de Δω1 e Δω2 pela seção de cálcu- lo de Δω1, Δω2 32 é descrito com referência às figuras 2 e 3 novamente. A velocidade angular de manivela ω está no mínimo quando o eixo de manive- la 55 está na posição do centro morto do tipo de compressão (TDC), isto é, quando o ângulo de manivela é de 0 grau. Consequentemente, o grau de desaceleração do eixo de manivela 55 causado pelo curso de compressão é representado pela primeira quantidade de variação Δω1 da velocidade angu- lar da manivela (velocidade de motor média NeA - primeira velocidade angu- lar de manivela ω1).
Ainda, a velocidade angular de manivela ω está em máxima quando o eixo de manivela 55 é posicionado no ponto morto inferior de com- bustão, isto é, quando o ângulo de manivela é 180 graus. Consequentemen- te, o grau de aceleração de eixo de manivela 55 é representado pela segun- da quantidade de variação Δω2 ( segunda velocidade angular de manivela ω2 - primeira velocidade angular de manivela ω1) da velocidade angular de manivela do ponto morto superior de compressão ao ponto morto inferior de combustão.
Na presente concretização, a primeira velocidade angular de manivela ω1 é representada do tempo de passagem τ1 através de um inter- valo de 30 graus ( primeiro predeterminado intervalo) de um ponto de borda de queda Cl de um pulso de manivela P1 posicionado imediatamente antes do ponto morto superior de compressão para um ponto de borda de queda C2 de um pulso de manivela P2 que é posicionado imediatamente após o ponto morto superior de compressão. Ainda, a segunda velocidade angular de manivela ω2 é calculada do tempo de passagem τ2 através de um inter- valo de 30 graus (segundo predeterminado intervalo) de um ponto de borda de queda C3 de um pulso de manivela P3 que é posicionado imediatamente antes do centro morto do fundo de combustão para um ponto de borda de queda C4 de um pulso de manivela P4 que é posicionado imediatamente após o centro morto do fundo de combustão.
E, a primeira quantidade de variação Δω1 é calculada pela sub- tração da velocidade angular de manivela ω1 da velocidade de motor média NeA e a segunda quantidade de variação Δω2 é calculada pela subtração da primeira velocidade angular de manivela ω1 da segunda velocidade angular de manivela ω2. Após as quantidades de variação Δω1 e Δω2 serem calcu- ladas, um valor estimado da concentração de álcool E no mapa de estima- ção de concentração de álcool 43a pode ser derivado do valor de Δω2/Δω1 igual a ΙΜΕΡ/ηο como acima descrito.
Como descrito acima, com o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool de acordo com a presente invenção, constatando- se que uma relação proporcional é satisfeita pela primeira quantidade de variação Δω1 e a eficiência de carregamento qc e que uma relação propor- cional é satisfeita pela segunda quantidade de variação Δω2 e a pressão efetiva média indicada (IMEP) sob a predeterminada condição, a concentra- ção de álcool em um combustível pode ser estimada e detectada com base em uma velocidade angular de manivela detectada de um sinal de pulsador de manivela. Consequentemente, o sistema de ignição, o sistema de injeção de combustível e assim por diante podem ser controlados apropriadamente levando a variação da concentração de álcool em consideração sem usar um sensor para detectar a razão de ar-combustível tal como um sensor de oxigênio, um sensor para detectar a massa de ar de admissão tal como um sensor de fluxo de ar ou um sensor de pressão negativa de admissão ou similar.
Deve ser notado que a configuração ou o formato do rotor do pulsador de manivela ou gerador de pulso, a forma ou o número de mapas de estimação da concentração de álcool, a configuração internas de ECU ou similar não estão limitados aqueles da concretização acima descrita, porém permite várias alterações. Por exemplo, embora, na concretização acima descrita, Δω1 e Δω2 sejam calculados dentro dos períodos através do ponto morto superior de compressão e ponto morto inferior de combustão, respec- tivamente, as posições de cálculo podem ser deslocadas por um predeter- minado ângulo na direção do avanço ou na direção do recuo de acordo com o volume do curso total, a forma e assim por diante do motor. Também a extensão de um período dentro do que ω1 e ω2 deverão ser calculados po- de ser alterada arbitrariamente em resposta ao formato ou similar dos reluc- tores do rotor do pulsador de manivela. Também é possível formar os reluc- tores do rotor de pulsador de manivela de modo a esticar sobre o ponto mor- to superior de compressão e ponto morto inferior de combustão de tal modo que Δω1 e Δω2 podem ser calculados com base na passagem de tempo dos reluctores.
Ainda, a seção de cálculo de Δω1, Δω2 pode ser provida que calcula a primeira quantidade de variação (Δω1) de uma diferença entre a velocidade angular no início de um curso de compressão e a velocidade an- gular na proximidade do ponto morto superior de compressão do motor en- quanto calcula a segunda velocidade angular de manivela ω2 dentro do se- gundo predeterminado intervalo τ2 em sobreposição com o centro morto do fundo de combustão BDC do motor e subtrai a primeira velocidade angular de manivela ω1 da segunda velocidade angular de manivela ω2 para calcu- lar a segunda quantidade de variação Δω2.
Pelo uso do aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool acima descrito, torna-se possível predizer, no controle de FF cor- respondente a um combustível contendo álcool, a concentração de álcool do combustível sem incorporação de um sensor para detectar a razão de ar- combustível tal como um sensor de oxigênio, um sensor de abertura de re- gulação de admissão, um sensor de pressão negativa de admissão, um sen- sor de pressão atmosférica, um sensor de taxa de fluxo de ar de admissão e assim por diante e torna-se possível prover sempre uma regulação de tempo de ignição apropriada para a concentração de álcool. Como um resultado, o sistema de controle do motor de FFV de baixa emissão de exaustão que é menos caro e bom em custo de combustível pode ser construído. Deve ser notado que, se a previsão de uma concentração de álcool for realizada após o aquecimento do motor chegar ao fim, então a precisão da previsão pode ser melhorada. Neste exemplo, o estado de aquecimento do motor deverá ser detectado por um sensor de temperatura de água ou um sensor de óleo tal que a estimação da concentração de álcool é iniciada em uma regulação de tempo em que a temperatura excede uma predeterminada temperatura (por exemplo, 50°C ou mais).
O aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool pode, de acordo com a presente invenção, ser usado junto com um aparelho de detecção de carga que estima e detecta uma carga para um motor com base em uma variação da velocidade angular de manivelas ou pode ser apli- cada não apenas nos motores para uma motocicleta mas também para mo- tores de várias formas.
Descrição dos Símbolos de Referência
30:ECU(aparelho de estimação e detecção de concentração de álcool)
31:seção de detecção de pulso de manivelas
32:seção de calcular Δω1, Δω2
33:seção de calcular Δω2/Δω1
35:seção de controle de ignição
36:seção de controle de injeção de combustível
37:cronômetro
38:seção de cálculo de NeA 40:seção de derivação da concentração de álcool
4l:seção de cotejo de mapa
42:seção de derivação do valor estimado de concentração de álcool
43:grupo de mapa de estimação da concentração de álcool para velocidade de motor
43a...mapa de estimação da concentração de álcool
50:rotor do pulsador de manivela
52:reluctor
65:sistema de ignição
66:sistema de controle de injeção de combustível
PC:detector de pulso
Claims (6)
1. Aparelho de estimação e detecção da concentração de álco- ol (30) ao qual um pulso de manivela é fornecido de um captor (PC) que de- tecta a passagem de uma pluralidade de reluctores (52) providos em um ro- tor de pulsador de manivela (50) que gira em sincronismo com um eixo de manivela (55) de um motor, caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de cálculo de NeA (38) adaptada para calcular uma velocidade de motor média (NeA) do motor com base na saída de pulso de manivela; e uma seção de cálculo de Δω1, Δω2 (32) adaptada para calcular uma primeira velocidade angular de manivela (ω1) dentro de um primeiro predeterminado intervalo (r1) em sobreposição com um centro morto do topo de compressão (TDC) do motor e subtrair a primeira velocidade angular de manivela (ω1) da velocidade de motor média (NeA) para calcular uma pri- meira quantidade de variação (Δω1) e para calcular uma segunda velocida- de angular de manivela (ω2) dentro de um segundo predeterminado interva- lo(r2) em sobreposição com um ponto morto inferior de combustão (BDC) do motor e subtrair a primeira velocidade angular de manivela (ω1) da segunda velocidade angular de manivela para calcular uma segunda quantidade de variação (Δω2); o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool (30) estimando e detectando uma concentração de álcool de um combustível com base nos valores da primeira quantidade de variação (Δω1) e segunda quantidade de variação (Δω2).
2. Aparelho de estimação e detecção da concentração de álco- ol, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que com- preende ainda: um mapa de injeção de combustível ajustado de modo a operar o motor com uma razão de ar-combustível estequiométrica em que o motor é operado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool; uma seção de cálculo de Δω2/Δω1 (33) adaptada para calcular, quando o motor é operado com a regulagem do mapa de injeção de com- bustível, uma razão entre a primeira quantidade de variação (Δω1) e a se- gunda quantidade de variação (Δω2); e um grupo de mapa de estimação da concentração de álcool (43) provido para predeterminadas velocidades de motor individuais e indica- tivo de uma pluralidade de relações entre uma pluralidade de concentrações de álcool e um parâmetro que aumenta em proporção a concentração de álcool; o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool (30) sendo operável para selecionar um dos mapas de estimação da con- centração de álcool (43a) que coincide com a velocidade de motor média (NeA) e determina o parâmetro da razão entre a primeira quantidade de va- riação (Δω1) e a segunda quantidade de variação (Δω2) para estimar e de- tectar a concentração de álcool.
3. Aparelho de estimação e detecção da concentração de álco- ol, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada um dos mapas de estimação de concentração de álcool (43a) é um mapa que indica uma relação entre a concentração de álcool e uma pressão efeti- va média indicada (IMEP)/eficiência de carregamento (ηο) do motor sob uma condição que o motor é operado com um mapa de injeção de combustível ajustado de modo que o motor seja operado em uma razão de ar- combustível estequiométrica em que o motor é operado com um combustível tendo uma predeterminada concentração de álcool; e o aparelho de estimação e detecção (30) associa a primeira quantidade de variação (Δω1) com a eficiência de carregamento (qc) e as- socia a segunda quantidade de variação (Δω2) com a pressão efetiva média indicada (IMEP) para usar os parâmetros associados como parâmetros.
4. Aparelho de estimação e detecção da concentração de álco- ol, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro predeterminado intervalo (r1) é um intervalo de um ponto de queda (C1) de um pulso de manivela (P1) posicionado antes do ponto morto superior de compressão (TDC) para um outro ponto de queda (C2) de um outro pulso de manivela (P2) posicionado após o ponto morto superior de compressão (TDC); e o segundo predeterminado intervalo (r2) é um intervalo de um ponto de queda (C3) de um pulso de manivela (P3) posicionado antes do ponto morto inferior de combustão (BDC) para um outro ponto de queda (C3) de um outro pulso de manivela (P4) posicionado após o ponto morto inferior de combustão (BDC).
5. A aparelho de estimação e detecção da concentração de ál- cool, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos reluctores (52) do rotor de pulsador de manivela (50) é formado de modo a esticar sobre o ponto morto superior de compressão (TDC) ou ponto morto inferior de combustão (BDC).
6. Aparelho de estimação e detecção (30) da concentração de álcool ao qual um pulso de manivela é fornecido de um captor (PC) que de- tecta a passagem de uma pluralidade de reluctores (52) providos em um ro- tor do pulsador de manivela (50) que gira em sincronismo com um eixo de manivela (55) de um motor, caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de cálculo (32) de Δω1, Δω2 adaptada para calcular uma primeira quantidade de variação (Δω1) de uma diferença entre uma ve- locidade angular na partida de um curso de compressão do motor e uma velocidade angular na proximidade do ponto morto superior de compressão e calcular uma segunda velocidade angular da manivela (ω2) dentro de um segundo predeterminado intervalo (τ2) em sobreposição com o centro morto do fundo de combustão (BDC) do motor e subtrair uma primeira velocidade angular da manivela (ω1) da segunda velocidade angular da manivela (ω2) para calcular uma segunda quantidade de variação (Δω2); e o aparelho de estimação e detecção da concentração de álcool (30) estimando e detectando uma concentração de álcool de um combustível com base nos valores da primeira quantidade de variação (Δω1) e a segun- da quantidade de variação (Δω2).
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