ES2197050T3 - Sistema para pilotar un sistema de control electronico de un motor diesel. - Google Patents
Sistema para pilotar un sistema de control electronico de un motor diesel.Info
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Abstract
Un sistema electrónico para pilotar un motor diesel (3), estando provisto este sistema con una pluralidad de diferentes mapas de motor (MPu, MPc, MPa) que pueden ser seleccionados como alternativas y estando adaptados cada uno a una exigencia de conducción en particular del vehículo, caracterizado porque tiene: - medios para detectar los fenómenos transitorios del tipo de autopista (202, 302, 402) adaptados para monitorizar las magnitudes (v) y los controles del vehículo representativas del tipo de ruta, con el fin de detectar varios fenómenos transitorios (N) del tipo de autopista; - medios para detectar los fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) adaptados para monitorizar las magnitudes (v) y controles del vehículo representativos de un tipo de ruta con el fin de detectar varios (M) fenómenos transitorios de tipo urbano; - medios de comparación (203, 205, 303, 305, 403, 405) adaptados para comparar al menos uno del número (N) de fenómenos transitorios del tipo de autopistay del número N de fenómenos transitorios de tipo urbano, con el fin de seleccionar uno de los mapas; los medios para detectar los fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) están adaptados para detectar la velocidad (v) del vehículo, con el fin de comparar esta velocidad con los valores de umbral (Vmax2 y Vmin2) que definen los límites de la banda de velocidades; cuando la velocidad instantanea del vehículo asume una relación predeterminada con respecto a esta banda, y en particular abandona esta banda, el número (M) de fenómenos transitorios de tipo urbano es incrementado en forma unitaria (+1); - los medios para detectar los fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) están adaptados además para detectar la actuación del freno del vehículo, con el fin de incrementar el número (M) de fenómenos transitorios de tipo urbano en forma unitaria (+1).
Description
Sistema para pilotar un sistema de control
electrónico de un motor diesel.
La presente invención está relacionada con un
sistema electrónico para pilotar un motor diesel.
Tal como es conocido, los motores diesel están
provistos con una unidad inyección de combustible controlada por un
sistema de control diesel electrónico (EDC), el cual recibe una
pluralidad de señales de información como entrada (por ejemplo
relacionadas con la posición del pedal del acelerador, con el número
de revoluciones del motor, etc.) y genera como señales de control
de salida que se suministran a la unidad de inyección con el fin de
controlar el suministro de la cantidad deseada de combustible.
El sistema de control electrónico está provisto
normalmente con una memoria en la que se almacena permanentemente
un mapa del motor; este mapa está formado por una pluralidad de
pares de datos numéricos que expresan una relación predeterminada
existente entre el número de revoluciones n del motor y el par
motor I suministrado por el propio motor. Este mapa se emplea para
generar las señales de control en respuesta a las señales de
entrada.
La relación expresada por el mapa del motor está
definida experimentalmente teniendo en cuenta una pluralidad de
factores, incluyendo el rendimiento del motor, el consumo del motor
y el tipo de emisiones de polución que emite el motor.
Generalmente, se configura un mapa que proporciona un compromiso
optimizando los distintos factores antes expuestos. Para las
situaciones particulares de la operación del motor y en particular
para cierto tipos de ruta a lo largo de la cual está desplazándose
el vehículo, no obstante, puede ser el caso de que el mapa que se
esté utilizando no sea el apropiado en absoluto.
El documento
EP-A-0059586 expone un sistema de
control de un motor diesel que tiene una pluralidad de diferentes
modos de operación del motor que se seleccionan sobre la base de la
señal de velocidad del motor y de la señal de la posición del
acelerador.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema para pilotar un sistema electrónico de
control de un motor diesel, en el cual puedan seleccionarse
diferentes mapas automáticamente en función de las características
de la ruta a lo largo de la cual está desplazándose el vehículo, de
forma tal que el sistema de control pueda seleccionar y utilizar
automáticamente el mapa más adecuado para cada ruta.
Este objeto se consigue por la presente
invención que está relacionada con un sistema para pilotar un
sistema electrónico de control de un motor diesel del tipo descrito
en la reivindicación 1.
Se describirá ahora a continuación la invención
con referencia a los dibujos adjuntos, que muestran una
realización no limitante de la misma, en los cuales:
la figura 1 muestra en forma de un diagrama un
vehículo en el cual está provisto un motor diesel con un sistema de
control electrónico del motor de acuerdo con la presente
invención;
la figura 2 es un diagrama de bloques de la
operación del sistema para el pilotaje del sistema de control
electrónico del motor de la presente invención.
En la figura 1 un vehículo industrial (mostrado
en forma esquematizada) se muestra globalmente por 1, en el cual
está provisto un motor diesel 3 con una unidad de inyección de
combustible 4 controlada por un sistema de control electrónico 6
(conocida también por EDC, Control Electrónico Diesel). El sistema
EDC 6 (del tipo conocido) recibe una pluralidad de señales de
información P como entrada, y en particular recibe como entrada una
señal Pa correlacionada con la posición del pedal del acelerador 8,
y generando como señales de control de salida que se suministran a
la unidad de inyección 4 para controlar el suministro de una
cantidad deseada de combustible.
Él sistema de control electrónico 6 está provisto
con unidades de memoria (no mostradas) en las cuales se almacenan
una pluralidad de pares de datos numéricos, que expresan la
relación existente entre el número de revoluciones n del motor y el
par motor suministrado por el motor. En forma global, esos pares de
datos numéricos son también conocidos como el mapa MP del motor, ya
que expresan en un plano cartesiano la relación (curva) existente
entre la velocidad de rotación del motor y el par motor
suministrado por el propio motor. El sistema electrónico de control
6 utiliza, de una forma conocida que por tanto no se muestra, el
mapa MP con el fin de generar las señales de control en respuesta a
las señales de entrada.
De acuerdo con la presente invención, el sistema
electrónico de control 6 está provisto con diferentes mapas del
motor que pueden ser seleccionados como alternativas y en las que
cada uno está adaptado a una exigencia de conducción en particular
del vehículo.
El sistema electrónico 6 está provisto en
particular con tres mapas del motor:
- -
- un primer mapa del motor MPu (conocido también como el mapa urbano) adaptado para las exigencias de conducción de tipo urbano;
- -
- un segundo mapa del motor MPc (conocido también como el mapa de pendientes) adaptado para los requisitos cuando se conduzca entre ciudades y/o entre áreas con pendientes;
- -
- un tercer mapa del motor MPa (conocido también como el mapa de autopistas) adaptado para las exigencias de conducción en autopistas.
Los tres mapas diferentes se generan de una forma
experimental conocida mediante la selección de una pluralidad de
puntos los cuales, para el tipo de ruta para la cual están
adaptados, proporcionan una relación entre el número de
revoluciones y el par motor que optimiza el consumo del vehículo,
el rendimiento y minimizando las emisiones.
Los tres mapas diferentes se seleccionan de una
forma totalmente automática por medio de las operaciones descritas
con referencia a la figura 2.
Se llega al bloque 100 inicialmente mientras que
se espera la salida del vehículo 1; esta operación puede ser
llevada a cabo mediante la detección de la velocidad v del
vehículo, por ejemplo monitorizando una señal detectada por un
sensor (no mostrado) acoplado al cambio de velocidades (no
mostrado) del vehículo 1.
Al detectar una velocidad positiva (V > 0), el
bloque 100 es seguido por un bloque 110 que detecta el último mapa
utilizado durante la operación anterior del motor.
El bloque 110 selecciona un bloque 200, 300 ó 400
cuando el último mapa utilizado hubiera sido respectivamente el
mapa urbano, el mapa de pendientes o el mapa de autopista.
El bloque 200 continua utilizando el mapa urbano
utilizado durante la operación previa del motor, y es seguido por
el bloque 202 que lleva a cabo las siguientes operaciones:
- -
- se activa un contador que efectúa el cómputo del tiempo t;
- -
- se detecta la velocidad v del vehículo y se compara con dos valores de umbral iniciales (velocidades límite Vmax1 y Vmín1) que definen los límites de una primera banda de velocidades, cuando la velocidad instantánea del vehículo abandone la banda anteriormente mencionada, el contenido N de un contador que representa un número de fenómenos transitorios del tipo de autopista es incrementado en una unidad (+1);
- -
- se detecta la actuación del pedal (no mostrado) del vehículo y para cada actuación del freno, el contenido N del contador que representa los fenómenos transitorios del tipo de autopista se incrementa en una unidad.
La subsiguiente actuación del freno genera un
incremento del contador que representa los fenómenos transitorios
del tipo de autopista solo si estas actuaciones están separadas
entre sí en un intervalo de tiempo predeterminado (por ejemplo al
menos 10 segundos).
El bloque 202 está adaptado además para comparar
la velocidad del vehículo con dos segundos valores del umbral
(velocidades límite Vmax2 y Vmín2) que definen los límites de una
segunda banda de velocidades, cuando el valor instantáneo de la
velocidad abandona la segunda banda antes mencionada, el contenido M
de un contador que representa el número de fenómenos transitorios
del tipo urbano es incrementado en forma unitaria. De forma similar
a lo que se ha descrito anteriormente, se detecta la actuación del
pedal del freno y para cada actuación de freno, el contenido M del
contador que representa los fenómenos transitorios de tipo urbano
se incrementa en forma unitaria.
Las actuaciones subsiguientes del freno generan
un incremento del contador que representa los fenómenos
transitorios de tipo urbano solo si estas actuaciones están
separadas entre sí mediante un intervalo de tiempo predeterminado
(por ejemplo, al menos 10 segundos).
El bloque 202 es seguido por el bloque 203, el
cual comprueba si, dentro de un periodo de tiempo t = T2, el número
N de fenómenos transitorios de autopista es igual a cero; si el
resultado es positivo (es decir, sin fenómenos transitorios de
autopista dentro del tiempo T2), el bloque 203 es seguido por un
bloque 204 que controla el uso del mapa del motor de autopista y
que a su vez es seguido por el bloque 110.
Cuando el resultado de la comparación efectuada
por el bloque 203 es negativo, el bloque 203 es seguido por un
bloque 206, el cual comprueba si, dentro de un periodo t = T1, el
número M de fenómenos transitorios urbanos es inferior a un umbral
M1; si el resultado es positivo (es decir, el numero de fenómenos
transitorios es inferior a M1 en el periodo de tiempo T1), el
bloque 205 es seguido por el bloque 301, el cual controla el uso
del mapa del motor del tipo de pendientes, y siendo seguido por el
bloque 110. Cuando el resultado de la comparación efectuada por el
bloque 205 es negativo, se producirá un retorno al bloque 200.
El bloque 300 continua con el uso del mapa del
motor de pendientes en utilización durante la operación previa del
motor y siendo seguido por el bloque 302, que lleva a cabo las
operaciones siguientes:
- -
- se actúa un contador que efectúa el computo del tiempo t;
- -
- se detecta el número N de fenómenos transitorios del tipo de autopista (de forma similar a la descripción del bloque 202);
- -
- se detecta el número M de fenómenos transitorios del tipo urbano detectados (de forma similar a la descripción del bloque 202).
El bloque 302 es seguido por un bloque 303 que
comprueba si, dentro de un periodo de tiempo t = T3, el número N de
fenómenos transitorios de autopista es inferior que un umbral
predeterminado N2; si el resultado es positivo, el bloque 303 es
seguido por el bloque 204 que controla el uso del mapa del motor de
autopista, de lo contrario el bloque 303 es seguido por el bloque
305.
El bloque 305 comprueba si, dentro de un periodo
de tiempo t = T4, el número M de fenómenos transitorios urbanos es
inferior a un umbral M3; si el resultado es positivo (es decir, el
número de fenómenos transitorios urbanos es inferior a M3 en el
tiempo T4), el bloque 305 es seguido por el bloque 401 el cual
controla el uso del mapa del motor urbano, y siendo seguido a su
vez por el bloque 110. Cuando el resultado de la comparación
llevada a cabo por el bloque 305 es negativo, se produce un
retorno al bloque 300.
El bloque 400 continua con el uso del mapa del
motor urbano en uso durante la operación previa del motor, y
seguido por el bloque 402, el cual lleva a cabo las operaciones
siguientes:
- -
- se actúa un contador que efectúa el computo del tiempo t;
- -
- se detecta el número N de fenómenos transitorios del tipo de autopista (de forma similar a la descripción del bloque 202 y 302);
- -
- se detecta el número M de fenómenos transitorios del tipo urbano detectados (de forma similar a la descripción del bloque 202 y 302).
El bloque 402 es seguido por un bloque 403 el
cual detecta si, dentro de un periodo de tiempo t = T6, el número M
de fenómenos transitorios urbanos es superior a un umbral
predeterminado M2; si el resultado es positivo, el bloque 403 es
seguido por el bloque 401, el cual controla el uso del mapa del
motor urbano, de lo contrario el bloque 403 es seguido por el
bloque 405.
El bloque 405 comprueba si, dentro de un periodo
de tiempo t = T5, el número N de fenómenos transitorios de autopista
es superior a un umbral N1; si el resultado es positivo (es decir,
el número de fenómenos transitorios de autopista es superior a N1
en el tiempo T5), el bloque 405 es seguido por el bloque 301, el
cual controla el uso del mapa del motor de pendientes. Cuando el
resultado de la comparación llevado a cabo por el bloque 405 es
negativo, se produce un retorno del bloque 405 al bloque 400.
El contador que almacena el tiempo es repuesto a
cero en la entrada de uno de los bloques 204, 301 y 401 (es decir,
siguiendo un cambio de mapa).
De forma similar, los contadores que representan
el número de fenómenos transitorios de autopista y urbanos N y M
son repuestos también a cero.
Los valores de T1-T6, M1, M2, M3,
N1, N2 se determinan experimentalmente.
De acuerdo con la presente invención, cada mapa
del motor se selecciona mediante la medición de magnitudes (en este
caso la velocidad del vehículo) y de los controles (la actuación
de freno) que son representativos de un tipo de ruta, y haciendo
posible por tanto la detección del tipo de ruta a lo largo de la
cual se desplaza el vehículo; esto asegura que, para un gran número
de tipos de ruta a lo largo de la cual se desplaza el vehículo, el
mapa utilizado sea el más apropiado para la ruta. Esto mejora el
rendimiento del motor, reduce el consumo y significa que las
emisiones de contaminantes se mantenga siempre dentro de los
límites marcados por la ley.
Claims (8)
1. Un sistema electrónico para pilotar un motor
diesel (3), estando provisto este sistema con una pluralidad de
diferentes mapas de motor (MPu, MPc, MPa) que pueden ser
seleccionados como alternativas y estando adaptados cada uno a una
exigencia de conducción en particular del vehículo,
caracterizado porque tiene:
- -
- medios para detectar los fenómenos transitorios del tipo de autopista (202, 302, 402) adaptados para monitorizar las magnitudes (v) y los controles del vehículo representativas del tipo de ruta, con el fin de detectar varios fenómenos transitorios (N) del tipo de autopista;
- -
- medios para detectar los fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) adaptados para monitorizar las magnitudes (v) y controles del vehículo representativos de un tipo de ruta con el fin de detectar varios (M) fenómenos transitorios de tipo urbano;
- -
- medios de comparación (203, 205, 303, 305, 403, 405) adaptados para comparar al menos uno del número (N) de fenómenos transitorios del tipo de autopista y del número N de fenómenos transitorios de tipo urbano, con el fin de seleccionar uno de los mapas; los medios para detectar los fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) están adaptados para detectar la velocidad (v) del vehículo, con el fin de comparar esta velocidad con los valores de umbral (Vmax2 y Vmín2) que definen los límites de la banda de velocidades; cuando la velocidad instantánea del vehículo asume una relación predeterminada con respecto a esta banda, y en particular abandona esta banda, el número (M) de fenómenos transitorios de tipo urbano es incrementado en forma unitaria (+1);
- -
- los medios para detectar los fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) están adaptados además para detectar la actuación del freno del vehículo, con el fin de incrementar el número (M) de fenómenos transitorios de tipo urbano en forma unitaria (+1).
2. Un sistema electrónico según la
reivindicación 1, caracterizado porque los medios para detectar los
fenómenos transitorios de tipo urbano (202, 302, 402) están
adaptados para incrementar el número (M) de fenómenos transitorios
de tipo urbano solo si estas actuaciones del freno están separadas
entre sí en un intervalo de tiempo predeterminado.
3. Un sistema electrónico según la reivindicación
1, caracterizado porque los medios para detectar los fenómenos
transitorios del tipo de autopista (202, 302, 402) están adaptados
para detectar la velocidad (v) del vehículo, con el fin de comparar
esta velocidad con valores de umbral (Vmax1 y Vmín1) que definen
estos límites de una banda de velocidades; cuando la velocidad
instantánea del vehículo supone una relación predeterminada con
respecto a esta banda, y en particular abandona esta banda, el
número (N) de fenómenos transitorios de tipo de autopista es
incrementado en forma unitaria (+1);
los medios para detectar los fenómenos
transitorios del tipo de autopista (202, 302, 402) están adaptados
además para detectar la actuación del freno del vehículo con el fin
de incrementar el número (N) de fenómenos transitorios del tipo de
autopista en forma unitaria (+1).
4. Un sistema electrónico según la reivindicación
3, caracterizado porque los medios para detectar los fenómenos
transitorios del tipo de autopista (202, 302, 402) están adaptados
para incrementar el número (N) de fenómenos transitorios del tipo
de autopista solo si estas actuaciones del freno están distanciadas
entre sí mediante un intervalo de tiempo predeterminado.
5. Un sistema electrónico según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los mapas del
motor comprenden:
- -
- un primer mapa del motor de tipo urbano (MPu) adaptado a las exigencias de la conducción urbana;
- -
- un segundo mapa del motor de pendientes (MPc) adaptado a las exigencias de conducción entre ciudades y/o áreas con pendientes;
- -
- un tercer mapa del motor para autopistas (MPa) adaptado a las exigencias de conducción en autopistas.
6. Un sistema electrónico según la reivindicación
5, caracterizado porque los medios de comparación comprenden:
unos primeros medios de comparación (203) que
pueden seleccionarse con posterioridad a un uso previo (110) del
mapa de tipo urbano (200) y estando adaptados para comprobar si,
dentro de un primer periodo de tiempo t = T2), el número (N) de
fenómenos transitorios de autopista es igual a un primer umbral
(cero); si la comprobación efectuada por los primeros medios de
comparación (203) es positiva, controlan el uso del mapa del motor
de autopista; si el resultado de la comprobación por estos primeros
medios de comparación (203) es negativo, seleccionan los segundos
medios de comparación (205) que comprueban si, dentro de un segundo
periodo de tiempo (t = T1), el número (M) de fenómenos transitorios
urbanos es inferior a un segundo umbral (M1); si el resultado de la
comprobación de estos segundos medios de comparación (205) es
positivo, controlan el uso del mapa del motor de pendientes.
7. Un sistema electrónico según la reivindicación
5, caracterizado porque los medios de comparación comprenden:
unos terceros medios de comparación (303) que
pueden seleccionarse con posterioridad a un uso previo (110) del
mapa del tipo de pendientes (300), y que están adaptados para
comprobar si, dentro de un tercer periodo de tiempo (t = T3), el
número (N) de fenómenos transitorios de autopista es inferior a un
tercer umbral (N2); si el resultado de la comprobación por los
terceros medios de comparación (303) es positivo, controlan el uso
del mapa del motor de autopistas;
si el resultado de la comprobación por estos
terceros medios de comparación (303) es negativo, seleccionan los
cuartos medios de comparación (305) que comprueba si, dentro de un
cuarto periodo de tiempo (t = T4), el número (M) de fenómenos
transitorios urbanos es inferior a un cuarto umbral (M3); si el
resultado de la comprobación por estos cuartos medios de
comparación (305) es positivo, controlan el uso del mapa del motor
de tipo urbano.
8. Un sistema electrónico según la reivindicación
5, caracterizado porque los medios de comparación comprenden:
unos quintos medios de comparación (403) que
pueden seleccionarse con posterioridad a un uso previo (110) del
mapa del tipo de autopistas (400) y que están adaptados para
comprobar si, dentro de un quinto periodo de tiempo (t = T6), el
número (M) de fenómenos transitorios urbanos es superior a un
quinto umbral (M2); si el resultado de la comprobación por los
quintos medios de comparación (403) es positivo, controlan el uso
del mapa del motor de tipo urbano;
si el resultado de la comprobación por estos
quintos medios de comparación (403) es negativo, seleccionan los
sextos medios de comparación (405) que comprueban si, dentro de un
sexto periodo de tiempo (t = T5), el número (N) de fenómenos
transitorios de autopista es superior a un sexto umbral (N1); si el
resultado de la comprobación por estos sextos medios de comparación
(405) es positivo, controlan el uso del mapa del motor del tipo de
pendientes.
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