ES2239281T3 - Metodo de calculo del par motor. - Google Patents

Abstract

Método para calcular el par motor, en donde se calcula un par motor básico (TQb) tomando como base una velocidad rotacional del motor (Ne) y una cantidad de inyección de combustible (Q), y se calcula el par motor corrigiendo el par motor básico mediante el empleo de un parámetro predeterminado que tiene una influencia sobre el par motor, en donde se calcula un coeficiente de sensibilidad del par motor (K1 a K7) correspondiente a una cantidad de cambio en el par motor cuando el parámetro cambia en una cantidad unitaria, tomando como base al menos la velocidad rotacional del motor (etapa 130; etapa 230; etapa 330; etapa 430; etapa 530; etapa 620; etapa 830), y se corrige el par motor básico empleando el coeficiente de sensibilidad del par motor así calculado (etapa 170; etapa 270; etapa 370; etapa 450; etapa 550; etapa 710; etapa 850), caracterizado porque se inyecta el combustible abriendo una válvula de inyección de combustible (26) después de ser presurizado por una bomba de combustible yalmacenado temporalmente en un recipiente acumulador de presión (27), en donde el parámetro es la presión de inyección del combustible inyectado desde la válvula de inyección de combustible.

Description

Método de cálculo del par motor.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La invención se refiere a un método para calcular el par motor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 mediante el cálculo del par motor básico basado en la velocidad rotacional del motor y en la cantidad de inyección de combustible y corrección del par motor básico.

2. Descripción del estado de la técnica

Las tecnologías conocidas que implican el control del par motor en vehículos pueden incluir, por ejemplo, control de la transmisión, control ABS (sistema antibloqueo de frenos) y control de la tracción. En estas tecnologías, y con respecto a un motor, el par real del motor (par motor) se controla para que sea igual al par motor diana. Igualmente, con respecto al control de la transmisión antes referido y similares, se calcula una variable controlada de un accionador de acuerdo con el par real del motor y, de acuerdo con la variable controlada, se controla el accionamiento de dicho accionador. Por ejemplo, en el caso del control de la transmisión, se calcula una variable controlada de una válvula de solenoide respecto al desplazamiento de acuerdo con el par real del motor y, de acuerdo con la variable controlada, se acciona la válvula de solenoide. Al accionar la válvula de solenoide de esta manera, se conecta un circuito hidráulico y se determina una determinada posición de velocidad (primera velocidad, segunda velocidad, tercera velocidad y similares), de modo que se realice el desplazamiento. Igualmente, en el caso del control ABS, se calcula una variable controlada de la presión hidráulica de los frenos de un cilindro aprietazapatas de acuerdo con el par real del motor y, de acuerdo con la variable controlada, se acciona el accionador. Al accionar el accionador de esta manera, se controla la presión hidráulica de los frenos y se mantiene en un valor deseado la relación de derrape entre la rueda y la superficie de la calzada. En consecuencia, con el fin de lograr el control de la transmisión y similar, es necesario calcular el par real del motor con exactitud a la hora de controlar el par motor.

A este respecto, por ejemplo, en la publicación de Patente japonesa Laid-Open 2000-127807, el par motor se calcula como sigue. En primer lugar, se determina el par motor básico en base a la velocidad rotacional del motor y a la cantidad de inyección de combustible. Además, se determina un coeficiente de corrección en base a un parámetro, tal como la cantidad de aire de admisión y la presión del aire de admisión, cuyo parámetro se considera que tiene influencia sobre el par motor. Se calcula entonces el par motor mediante corrección del par motor básico empleando el coeficiente de corrección.

Mientras tanto, el grado de influencia del parámetro sobre el par motor cambia de acuerdo con el estado operativo del motor en ese momento, tal como la velocidad rotacional del motor y la cantidad de inyección del combustible. A este respecto, en la tecnología descrita en la referida publicación de patente, solo se establece un único coeficiente de corrección para cada tipo de parámetro y no se considera para nada el hecho de que cambie el grado de influencia como anteriormente se ha descrito. De este modo, si el grado de influencia del parámetro sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, el grado de variación de dicha influencia no puede reflejarse en el cálculo del par motor. Por tanto, en el método descrito en dicha publicación de patente existe un límite para mejorar la exactitud del cálculo del par motor.

De acuerdo con la referencia US-5577474, un método para controlar el par motor utiliza una función de un estado a régimen constante y una orden de control transitoria proporciona una corrección en la orden de control del par motor en estado de régimen constante, para tener en cuenta efectos no modelados de parámetros que cambian lentamente, tal como la temperatura y presión ambientales y similares. El control incluye la determinación de la diferencia entre parámetros de control del par motor esperado y real como una función del nivel operativo actual del motor.

Resumen de la invención

Un objeto de la invención consiste en proporcionar un método de cálculo mediante el cual el par motor puede ser calculado con una precisión mayor que cuando el par motor básico se calcula simplemente mediante un determinado parámetro. Este objeto se consigue mediante un método que presenta las características de la reivindicación 1. Otros desarrollos quedan definidos en las reivindicaciones dependientes.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un método para calcular el par motor mediante cálculo del par motor básico en base a la velocidad rotacional del motor y a la cantidad de inyección de combustible y corrección del par motor básico empleando un parámetro predeterminado que tiene influencia sobre el par motor. En este método de cálculo, se calcula, en base a por lo menos la velocidad rotacional del motor, un coeficiente de sensibilidad del par motor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando el parámetro cambia en una cantidad unitaria, y el par motor básico se corrige entonces empleando el coeficiente de sensibilidad del par motor así calculado.

De acuerdo con dicho método de cálculo, el par motor básico se calcula en base a la velocidad rotacional del motor y la cantidad de inyección de combustible. Este par motor básico es el par que surge cuando el motor se encuentra en un estado estándar. Igualmente, en base a por lo menos la velocidad rotacional del motor, se calcula el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con el parámetro predeterminado. El parámetro tiene influencia sobre el par motor y el coeficiente de sensibilidad del par motor corresponde a la cantidad de cambio en el par motor cuando el parámetro cambia en una cantidad unitaria.

A continuación, se corrige el par motor básico empleando el parámetro y el coeficiente de sensibilidad del par motor. Como se ha descrito anteriormente, el coeficiente de sensibilidad del par motor se calcula en base al estado operativo del motor (al menos la velocidad rotacional del motor) en ese momento. Es decir, el coeficiente de sensibilidad del par motor así calculado corresponde al estado operativo del motor. De este modo, es posible determinar el par motor sobre el cual el parámetro tiene influencia, cuyo grado de influencia corresponde al estado operativo actual del motor, mediante la corrección del par motor básico empleando el parámetro y el coeficiente de sensibilidad del par motor.

En consecuencia, incluso si el grado de influencia del parámetro sobre el par motor cambia de acuerdo con el estado operativo del motor, tal como la velocidad rotacional del motor, se calcula el par motor que refleja el cambio del grado de influencia así calculado. Como resultado, es posible mejorar la precisión del cálculo del par motor en comparación con el caso en donde el par motor básico se corrige empleando un solo coeficiente de corrección que se establece en función del tipo de parámetro.

Por otro lado, cuando el par motor básico se corrige empleando el parámetro y el coeficiente de sensibilidad del par motor, se puede calcular el valor del parámetro en estado estándar en base a la velocidad rotacional del motor y cantidad de inyección de combustible, se puede detectar el valor real del parámetro, se puede calcular una cantidad de corrección del par motor en base a la desviación entre el valor calculado y el valor detectado y al coeficiente de sensibilidad del par motor, y se puede corregir el par motor básico empleando la cantidad de corrección del par motor.

De acuerdo con el método de cálculo anterior, cuando se corrige el par motor básico, se calcula el parámetro en el estado estándar tomando como base la velocidad rotacional del motor y la cantidad de inyección de combustible. Igualmente, se detecta el valor real del parámetro. Si el valor calculado y el valor real son diferentes entre sí, se considera que este fenómeno es causado por un cambio en el parámetro en el momento de la transición del estado operativo del motor, o bien debido a un cambio en el entorno circundante o similar. Por tanto, se determina la desviación entre el valor calculado y el valor detectado y, en base a esta desviación y al coeficiente de sensibilidad del par motor, se calcula la cantidad de corrección del par motor, que es la cantidad de la influencia de la desviación sobre el par motor. En consecuencia, incluso si el grado de influencia del parámetro sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, el par motor puede ser calculado con alta fiabilidad y alta precisión, mediante la corrección del par motor básico empleando la cantidad de corrección del par motor.

La cantidad de aire de admisión cambia en el momento de transición del estado operativo del motor, por ejemplo, en el momento de aceleración o deceleración, o bien debido a un cambio en el entorno (temperatura ambiente, presión atmosférica o similar), variaciones entre motores individuales, variaciones en la característica de presión de sobrealimentación de un sobrealimentador, etc.

A la vista de lo anterior, se puede emplear la cantidad de aire de admisión como el parámetro y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con la cantidad de aire de admisión como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando la cantidad de aire de admisión cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia de la cantidad de aire de admisión sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia sobre el par motor. Como resultado, incluso si la cantidad de aire de admisión cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor o similar, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

La presión del aire de admisión cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, por ejemplo, en el momento de aceleración o deceleración, o bien debido a un cambio en el entorno (temperatura ambiente, presión atmosférica, etc), variaciones en la característica de presión de sobrealimentación del sobrealimentador, etc.

A la vista de lo anterior, la presión del aire de admisión, incluyendo la presión de sobrealimentación, se puede emplear como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con la presión del aire de admisión, incluyendo la presión de sobrealimentación, como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando la presión del aire de admisión cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de influencia de la presión del aire de admisión sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia sobre el par motor. Como resultado, incluso si la presión del aire de admisión cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, o similar, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

El combustible puede ser inyectado abriendo una válvula de inyección de combustible una vez que el combustible ha sido presurizado por la bomba de combustible y almacenado temporalmente en un recipiente acumulador de presión. Además, el parámetro puede ser la presión de inyección del combustible inyectado desde la válvula de inyección de combustible.

En el motor, el combustible presurizado por la bomba de combustible se acumula temporalmente en el recipiente acumulador de presión. Entonces, el combustible a elevada presión existente en el recipiente acumulador de presión se inyecta abriendo la válvula de inyección de combustible. La presión de inyección del combustible se puede corregir de acuerdo con un cambio en el entorno (temperatura ambiente, presión atmosférica, temperatura del refrigerante, etc) en el control de la presión de inyección. Igualmente, la presión de inyección puede cambiar (puede desviarse de una presión de inyección diana) debido a una respuesta retardada o similar en el momento de la transición del estado operativo del motor.

A la vista de lo anterior, en la presente invención, la presión de inyección del combustible inyectado desde la válvula de inyección de combustible se emplea como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con la presión de inyección como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando la presión de inyección cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia de la presión de inyección sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia sobre el par motor. Como resultado, incluso si la presión de inyección cambia debido a una corrección en el momento de control de la presión de inyección, o similar, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

En general, el en motor, el estado de combustión cambia de acuerdo con la cantidad de flujo de gas EGR y, por tanto, el par motor cambia.

A la vista de lo anterior, la cantidad de flujo del gas EGR, que es generado debido a la combustión de una mezcla de aire-combustible y es recirculado a un conducto de admisión, se puede emplear como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con la cantidad de flujo del gas EGR como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando la cantidad de flujo del gas EGR cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia de la cantidad de flujo del gas EGR sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia del cambio en la cantidad de flujo del gas EGR sobre el par motor. Como resultado, incluso si cambia la cantidad del gas EGR, el par motor se puede calcular con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

El motor antes mencionado puede incluir una bomba de combustible que es accionada por el motor, un recipiente acumulador de presión que almacena temporalmente el combustible suministrado a presión desde la bomba de combustible antes de inyectar el combustible desde la válvula de inyección de combustible, y una válvula de ajuste de la cantidad que ajusta la cantidad del combustible suministrado a presión desde la bomba de combustible al recipiente acumulador de presión. Además, el parámetro puede ser el par de accionamiento de la bomba de combustible, el cual cambia debido al ajuste de la cantidad de combustible suministrado a presión que es realizado por la válvula de ajuste de la cantidad.

En dicho motor, la bomba de combustible es accionada por el motor y el combustible es suministrado a presión desde la bomba de combustible al recipiente acumulador de presión. La cantidad del combustible suministrado a presión en este momento es ajustada por la válvula de ajuste de la cantidad. Entonces, el combustible suministrado a presión al recipiente acumulador de presión se inyecta desde la válvula de inyección de combustible.

Cuando la cantidad de combustible suministrado a presión desde la bomba de combustible es ajustada por la válvula de ajuste de la cantidad, el par de accionamiento requerido para accionar la bomba de combustible varía con la cantidad del combustible suministrado a presión. Entonces, el par de accionamiento correspondiente a la cantidad de combustible suministrado a presión llega a desaparecer y el par motor cambia consecuentemente.

A la vista de lo anterior, el par de accionamiento de la bomba de combustible, que cambia debido al ajuste de la cantidad de combustible suministrado a presión y que es realizado por la válvula de ajuste de la cantidad, se puede emplear como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con el par de accionamiento de la bomba de combustible, que cambia debido al ajuste realizado por la válvula de ajuste de la cantidad, como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando el par de accionamiento cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia del par de accionamiento sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia del par de accionamiento, que cambia debido al ajuste realizado por la válvula de ajuste de la cantidad, sobre el par motor. Como resultado, incluso si el par de accionamiento cambia, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

Cuando el motor está frío, la fricción aumenta debido a un incremento de la viscosidad del lubricante o por otro motivo. La fricción cambia bajo la influencia de la temperatura del motor, por ejemplo, la temperatura del refrigerante.

Sin embargo, el par de fricción en punto muerto, el cual desciende de acuerdo con un incremento en la temperatura del motor, se puede emplear como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con el par de fricción en punto muerto como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando el par de fricción en punto muerto cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia de la fricción en punto muerto sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia sobre el par motor. Como resultado, incluso si la fricción cambia, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

El par de fricción en punto muerto se puede calcular en base a una desviación entre la cantidad de inyección de combustible en el estado estándar después del calentamiento del motor y la cantidad de inyección de combustible para hacer que la velocidad rotacional del motor sea igual a la velocidad rotacional en punto muerto.

De acuerdo con el método de cálculo antes indicado, el par de fricción en punto muerto, es decir, el par correspondiente a la cantidad de incremento de fricción con respecto a la fricción en el motor que se encuentra en estado estándar, se calcula en base a la desviación entre la cantidad de inyección de combustible en estado estándar y la cantidad de inyección de combustible para hacer que la velocidad rotacional del motor sea igual a la velocidad rotacional predeterminada en punto muerto. Mediante el cálculo del par de fricción tomando como base la diferencia respecto del estado estándar del modo indicado, es posible estimar la cantidad de incremento del par motor debido no solo a la fricción cuando el motor está frío, sino también a la fricción antes del rodaje del motor, variaciones entre motores individuales, la viscosidad del lubricante, etc.

Por otro lado, en un punto distinto del punto muerto, la cantidad de cambio en el par de fricción de acuerdo con un incremento de la temperatura del motor puede restarse del par de fricción en punto muerto y el resultado de la resta se puede emplear como el parámetro.

De acuerdo con el referido método de cálculo, cuando el motor no está en punto muerto, la cantidad de cambio en el par de fricción debido a un incremento en la temperatura del motor se resta del par de fricción en punto muerto. Entonces, el resultado de la resta se emplea como el par de fricción cuanto el motor no está en punto muerto. Por tanto, el par de fricción en punto muerto se puede determinar con alta precisión en un punto distinto del punto muerto, así como en punto muerto. Igualmente, puesto que el par motor se calcula empleando el par de fricción en punto muerto así determinado, el par motor se puede determinar también con alta precisión.

La fricción del motor, que es la fricción generada en una parte móvil del motor (resistencia al deslizamiento), tiene una influencia sobre el par motor y la cantidad de la influencia cambia de acuerdo con la cantidad operativa total del motor. Es decir, la fricción del motor es grande cuando el motor es nuevo (cuando el vehículo es nuevo). Sin embargo, puesto que se separan proyecciones y rebajos de dimensiones diminutas de las superficies de contacto en las partes rotativas y partes deslizantes una vez que el motor funciona durante un instante, la fricción del motor disminuye de acuerdo con el historial operativo del motor (tiempo acumulado, número acumulado de revoluciones y similares) y de acuerdo con el historial de rodaje (distancia recorrida, etc) del vehículo. Una vez finalizado el así llamado rodaje, la fricción del motor apenas cambia. Entonces, el par motor cambia de acuerdo con el cambio de dicho par de fricción del motor.

A la vista de lo anterior, la distancia total recorrida por el vehículo en el cual está montado el motor se puede emplear como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con la distancia recorrida total como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando la distancia recorrida total cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia de la distancia recorrida total sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia sobre el par motor. Como resultado, incluso si la fricción disminuye de acuerdo con un incremento en la distancia recorrida total, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

Igualmente, el número total de revoluciones del eje de salida del motor se puede emplear como el parámetro, y el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con el número total de revoluciones del eje de salida del motor como el parámetro predeterminado, es decir, la cantidad de cambio en el par motor cuando el número total de revoluciones cambia en una cantidad unitaria, se puede emplear como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En este caso, incluso si el grado de la influencia del número total de revoluciones sobre el par motor varía de acuerdo con el estado operativo del motor, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, es decir, la cantidad de la influencia sobre el par motor. Como resultado, incluso si la fricción disminuye de acuerdo con un incremento en el número total de revoluciones, el par motor puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención llegarán a ser evidentes a partir de la siguiente descripción de modalidades preferidas con referencia a los dibujos adjuntos, en donde se emplean números iguales para representar elementos también iguales y en donde:

La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un motor diesel al cual se aplica el método de cálculo del par motor según un primer ejemplo.

La figura 2A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en el primer ejemplo.

La figura 2B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 en el primer ejemplo.

La figura 3A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en un segundo ejemplo.

La figura 3B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 en el segundo ejemplo.

La figura 4A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en una modalidad.

La figura 4B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 en la modalidad.

La figura 5A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en un tercer ejemplo.

La figura 5B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 en el tercer ejemplo.

La figura 6A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en un cuarto ejemplo.

La figura 6B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar el coeficiente de sensibilidad del par motor K5 en el cuarto ejemplo.

La figura 7A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en un quinto ejemplo.

La figura 7B es un diagrama de flujo que muestra el procedimiento para calcular el par motor en un quinto ejemplo.

La figura 8A es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar el coeficiente de sensibilidad del par motor K6 en el quinto ejemplo.

La figura 8B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar un par de fricción inicial en punto muerto.

La figura 8C es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar la cantidad de cambio en el par de fricción en punto muerto.

La figura 9A es un diagrama de flujos que muestra el procedimiento para calcular el par motor en un sexto ejemplo.

La figura 9B es un diagrama esquemático que muestra una estructura cartográfica empleada para determinar un coeficiente de sensibilidad del par motor K7.

Los ejemplos primero a sexto se encuentran al margen de la invención pero son importantes como antecedentes de la invención.

Descripción detallada de las modalidades preferidas

Primer ejemplo

A continuación, se describirá el método de cálculo del par motor de un motor diesel de acuerdo con un primer ejemplo.

Como se muestra en la figura 1, un motor diesel del tipo de acumulación de presión (de aquí en adelante referido simplemente como un motor) 11 está montado en un vehículo. El motor 11 incluye una culata de cilindro 12 y un bloque de cilindros 14 que tiene una pluralidad de cilindros 13. Un pistón 15 está alojado en cada cilindro 13 para poder asumir movimiento alternativo. Cada pistón 15 está conectado a un cigüeñal 17, que es el eje de salida del motor, por medio de una biela 16. El movimiento alternativo de cada pistón 15 es transmitido al cigüeñal 17 después de ser transformado a movimiento rotativo por la biela 16. La velocidad de rotación del cigüeñal 17 es cambiada por una transmisión (no mostrada) y la rotación, cuya velocidad ha sido cambiada, es transmitida a las ruedas motrices.

En cada cilindro 13 del motor 11 está prevista una cámara de combustión 18. Un conducto de admisión 19 y un conducto de escape 20 están conectados a cada cámara de combustión 18. En la culata 12 están previstas, para cada cilindro 13, una válvula de admisión 21 y una válvula de escape 22. La válvula de admisión 21 y la válvula de escape 22 asumen movimiento alternativo de acuerdo con la rotación del cigüeñal 17, abriendo y cerrando así el conducto de admisión 19 y el conducto de escape 20.

En el conducto de admisión 19 se encuentran un filtro de aire 23, una válvula reguladora de la admisión 24, etc. Básicamente, cuando el pistón 15 se mueve hacia abajo con la válvula de escape 22 cerrada y con la válvula de admisión 21 abierta en una carrera de aspiración del motor 11, la presión del aire en el cilindro 13 llega a ser más baja que la presión del aire exterior (es decir, la presión del aire en el cilindro 13 se convierte en una presión negativa) y el aire en el exterior del motor 11 pasa a través de las respectivas porciones del conducto de admisión 19, según el orden de disposición, y pasa al interior de la cámara de combustión 18.

La válvula reguladora de la admisión 24 está soportada rotativamente en el conducto de admisión 19 y es accionada por un accionador 25 tal como un motor gradual conectado a la válvula reguladora de la admisión 24. La cantidad de aire que fluye en el conducto de admisión 19 (cantidad de aire de admisión) cambia de acuerdo con la abertura de la válvula reguladora de la admisión 24.

En la culata 12 de los cilindros está montado un inyector de combustible 26 que inyecta combustible a cada cámara de combustión 18. El inyector de combustible 26 incluye una válvula de solenoide (no mostrada), que controla la inyección de combustible desde el inyector de combustible 26 a la cámara de combustión 18. El inyector de combustible 26 está conectado a un colector común 27 que es un recipiente acumulador de presión (conducto de acumulación común de presión). Mientras la válvula de solenoide está abierta, el combustible del colector común 27 es inyectado desde el inyector de combustible 26 a la correspondiente cámara de combustión 18. En el colector común 27 se acumula una presión relativamente alta correspondiente a la presión de inyección de combustible. Al objeto de acumular dicha presión, el colector común 27 está conectado a una bomba de alimentación 29 que es una bomba de combustible.

La bomba de alimentación 29 aspira combustible del depósito de combustible (no mostrado) y su pistón asume movimiento alternativo empleando una leva que gira en sincronismo con el motor 11, con el fin de aumentar la presión del combustible a una presión predeterminada y alimentar el combustible al colector común 27. En la bomba de alimentación 29, está prevista una válvula 31 de ajuste de la cantidad de admisión como una válvula de control de la presión para controlar la presión del combustible descargado hacia el colector común 27 y, por tanto, controlar la cantidad de descarga del combustible.

En el colector común 27 está prevista una válvula reductora de la presión (válvula de seguridad) 32 que se abre cuando se satisface una condición predeterminada. Mediante la apertura de dicha válvula reductora de la presión 32, el combustible a elevada presión existente en el colector común 27 retorna al depósito de combustible a través de un conducto de retorno (no mostrado), con lo cual se reduce la presión en el colector común 27.

En la práctica, el combustible es inyectado desde el inyector de combustible 26 para mezclarse con aire de admisión a elevada temperatura y elevada presión, cuya mezcla se introduce en el cilindro 13 a través del conducto de admisión 19 y se comprime por el pistón 15. El combustible inyectado se enciende por sí mismo y se quema. Debido al gas combustible generado en este momento, el pistón 15 asume movimiento alternativo y gira el cigüeñal 17, con lo que se genera la fuerza motriz (par motor de salida) del motor 11. El gas combustible pasa a través de un catalizador 33 previsto en el conducto de escape 20 y se descarga al exterior del motor 11.

Está previsto un turbosobrealimentador 34 como un superalimentador en el motor 11. El turbosobrealimentador 34 incluye un rodete de turbina 35 que es girado por el gas de escape que fluye por el conducto de escape 20, y un rodete de compresor 37 que está dispuesto en el conducto de admisión 19 y está conectado al rodete de turbina 35 por vía de un árbol rotor 36. En el turbosobrealimentador 34, el gas de escape es dirigido al rodete de turbina 35, con lo que gira el rodete de turbina 35. Esta rotación es transmitida al rodete de compresor 37 por vía del árbol rotor 36. Como resultado, en el motor 11, el aire no es solo alimentado a la cámara de combustión 18 por la presión negativa que se genera en la cámara de combustión 18 debido al movimiento del pistón 15, sino que también se alimenta de forma obligada a la cámara de combustión 18 (es decir, el aire es superalimentado) debido a la rotación del rodete del compresor 37. De esta manera, se mejora la eficacia de carga con aire de la cámara de combustión 18.

En el motor 11, está previsto un dispositivo de recirculación de los gases de escape (referido de aquí en adelante simplemente como dispositivo EGR) 38 que recircula, al conducto de admisión 19, parte de los gases de escape que fluyen en el conducto de escape 20. El dispositivo EGR 38 aumenta el porcentaje de gas inerte en la mezcla aire-combustible con el fin de disminuir la temperatura de combustión máxima mediante el uso de los gases de escape (es decir, el gas EGR) recirculados y mezclados con el aire de admisión, reduciendo con ello la generación de óxidos de nitrógeno (NO_{x}) que son contaminantes del aire.

El dispositivo EGR 38 incluye un conducto EGR 39 y una válvula EGR 40. El conducto EGR 39 conecta el conducto de escape 20 y una parte del conducto de admisión 19 aguas debajo de la válvula reguladora de la admisión 24. La válvula EGR 40 está dispuesta en una determinada posición en el conducto EGR 39, por ejemplo, en una posición en donde se conectan el conducto EGR 39 y el conducto de admisión 19. La cantidad del gas EGR que fluye por el conducto EGR 39 cambia de acuerdo con la apertura de la válvula EGR 40.

Con el fin de detectar el estado operativo del motor 11 y similar, se emplean varios sensores, tal como un medidor del flujo de aire 41, un sensor de la presión del aire de admisión 42, un sensor de la temperatura del refrigerante 43, un sensor de la posición del cigüeñal 44, un sensor del acelerador 45, un sensor de la presión de combustible 46 y un sensor de la velocidad del vehículo 47. El medidor del flujo de aire 41 está dispuesto aguas abajo del filtro de aire 23, y cerca de este último, en el conducto de admisión 19, con el fin de detectar la cantidad de aire que fluye por el conducto de admisión 19 (la cantidad de aire de admisión QI). El sensor de la presión del aire de admisión 42 está previsto aguas abajo de la válvula reguladora de la admisión 44 en el conducto de admisión 19, con el fin de detectar la presión del aire de admisión en el conducto de admisión 19 (la presión del aire de admisión PI).

El sensor de la temperatura del refrigerante 43 está unido al bloque de cilindros 14 con el fin de detectar la temperatura del refrigerante (la temperatura del refrigerante THW). El sensor de la posición del cigüeñal 44 está dispuesto cerca del cigüeñal 17. En sensor de la posición del cigüeñal 44 da salida a una señal de impulso cada vez que el cigüeñal 17 gira en un ángulo predeterminado. Esta señal de impulso se emplea para detectar la velocidad rotacional del motor Ne que es el número de revoluciones del cigüeñal 17 por unidad de tiempo. El sensor del acelerador 45 está dispuesto cerca del pedal de acelerador 51 con el fin de detectar la cantidad de depresión realizada por el conductor sobre el pedal del acelerador 51 (apertura del acelerador ACCP). El sensor de la presión de combustible 46 está unido al colector común 27 con el fin de detectar la presión del combustible acumulado en el colector común 27 (la presión de combustible PF). El sensor de la velocidad del vehículo 47 detecta una velocidad del vehículo SPD que es la velocidad de marcha del vehículo.

Con el fin de controlar cada parte del motor 11 en base a los valores detectados por los diversos sensores 41 a 47 antes indicados, en el vehículo está prevista una unidad de control electrónica (referida de aquí en adelante como ECU) 52. La ECU 52 incluye un microordenador como principal componente. Una unidad de procesado central (CPU) realiza el procesado de cálculo en base a programas de control, datos iniciales, mapas y similares, almacenados en una memoria de solo lectura (ROM). En base al resultado del cálculo, la ECU 52 realiza varios tipos de control. El resultado del cálculo realizado por la CPU se almacena temporalmente en una memoria de acceso estadístico (RAM).

Ejemplos de los diversos tipos de control antes mencionados son el control de la inyección de combustible, el control de la presión de inyección, el control EGR y similares. Por ejemplo, en el control de la inyección de combustible, se determina un tiempo de activación (periodo de inyección) en base a la presión de combustible PF y a un valor de orden de la cantidad de inyección correspondiente al estado operativo del motor 11 en ese momento (la velocidad rotacional del motor Ne, la apertura del acelerador ACCP, la temperatura del refrigerante THW y similares). Entonces, se abre el inyector de combustible 26 suministrando corriente a la válvula de solenoide durante el tiempo de activación calculado, de manera que se inyecte el combustible cuya cantidad corresponde al valor de orden de la cantidad de inyección.

Igualmente, en el control de la presión de inyección, se calcula una presión diana correspondiente al estado operativo del motor 11 y se controla la presión de combustible PF para que llegue a ser sustancialmente igual a la presión diana. Existen los dos siguientes modos en el método de realizar este control. La conmutación entre los modos se efectúa de acuerdo con el estado operativo del motor 11. En uno de los modos, la cantidad de combustible suministrado (o descargado) a presión desde la bomba de alimentación 29 al colector común 27 se ajusta mediante el control de la apertura de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, al tiempo que se mantiene cerrada la válvula reductora de presión 32. En el otro modo, se ajusta la cantidad de combustible retornado desde el colector común 27 al depósito de combustible mediante el control de la apertura de la válvula reductora de presión 32, al tiempo que se mantiene en un valor máximo la apertura de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, y se suministra la cantidad máxima de combustible a presión desde la bomba de alimentación 29 al colector común 27.

Con el fin de suministrar el combustible a presión al colector común 27, se requiere cierto par de accionamiento para accionar la bomba de alimentación 29. Este par de accionamiento varía de acuerdo con la cantidad de combustible suministrado a presión desde la bomba de alimentación 29. En particular, cuando la presión de inyección se controla mediante el control de la apertura de la válvula reductora de presión 32, se suministra la cantidad máxima de combustible a presión desde la bomba de alimentación 29 al colector común 27, lo cual establece que el par de accionamiento requerido sea máximo.

Mediante el control de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31 y de la válvula reductora de presión 32 en cualquiera de los modos antes mencionados, la presión de combustible PF llega a ser más próxima y es sustancialmente igual a la presión diana y, de este modo, llega a ser la óptima. Por tanto, se asegura así la presión de combustible requerida para la inyección de combustible desde el inyector de combustible 27.

En el control EGR, se determina si se satisfacen o no las condiciones para ejecutar el control EGR en base al estado operativo del motor 11. Las condiciones de ejecución del control EGR pueden incluir la condición de que la temperatura del refrigerante THW sea igual a o mayor que un valor predeterminado, la condición de que el motor 11 funcione de manera continua desde la puesta en marcha del motor durante un tiempo predeterminado o mayor, la condición de que la cantidad de cambio en la apertura del acelerador ACCP se encuentre en un valor positivo (es decir, el pedal del acelerador está deprimido) y otras condiciones. Cuando no se satisface cualquiera de las condiciones de ejecución del control EGR, la válvula EGR 40 se mantiene en un estado totalmente cerrado. Al mismo tiempo, si se satisfacen las condiciones de ejecución, se calcula una apertura diana de la válvula EGR 40 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y la apertura del acelerador ACCP, con referencia a un mapa predeterminado o similar. Entonces, el accionamiento de la válvula EGR 40 es controlado en base a la apertura diana.

Además, la ECU52 calcula el par motor que cambia de acuerdo con un cambio en un determinado parámetro, por ejemplo, la cantidad de aire de admisión QI. A continuación, se describirá un procedimiento para calcular el par motor de acuerdo con el diagrama de flujos de la figura 2A.

En primer lugar, en la etapa 110, la ECU 52 lee la velocidad rotacional del motor Ne detectada por el sensor de la posición del cigüeñal 44 y la cantidad de aire de admisión QI detectada por el medidor de flujo de aire 41. A continuación, en la etapa 120, se calcula el par motor básico TQb, que es el par existente mientras el motor 11 se encuentra en el estado estándar. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible A y el par motor básico TQb. La velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q son parámetros que son considerados que tienen una influencia relativamente grande sobre el par motor TQreal. El mapa se traza gráficamente, por ejemplo, midiendo el par motor mientras la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q se cambian de forma diversa mediante experimentación. Cuando se realiza esta medición, se mantienen en valores constantes los parámetros, tal como la cantidad de aire de admisión, que son considerados que tienen una influencia sobre el par motor, pero excluyendo la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q antes mencionadas. Entonces, empleando el mapa, se determina el par motor básico TQb en el estado operativo actual, es decir, el par motor básico TQb correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y a la cantidad de inyección de combustible Q.

A continuación, en la etapa 130, se calcula el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 de la cantidad de aire de admisión. El coeficiente de sensibilidad del par motor K1 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando la cantidad de aire de admisión cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia de la cantidad unitaria de la cantidad de aire de admisión sobre el par motor. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q y el coeficiente de sensibilidad del par motor K1. Este mapa se prepara previamente a través de experimentos o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 2B. En este mapa, a medida que la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más grande y a medida que la cantidad de inyección de combustible Q llega a ser mayor, el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 llega a ser también más grande. Entonces, empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

En la etapa 140 en la figura 2A, se calcula la cantidad de aire de admisión básica QIb, que es la cantidad de aire de admisión mientras el motor 11 se encuentra en el estado estándar. Cuando se realiza este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q y la cantidad de aire de admisión básica QIb. El mapa se prepara, por ejemplo, midiendo la cantidad de aire de admisión QI mientras la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q se cambian de forma diversa mediante experimentación o similar. Cuando se efectúa esta medición, se mantienen en valores constantes los parámetros, tal como la temperatura ambiente y la presión atmosférica, que son considerados que tienen una influencia sobre la cantidad de aire de admisión, pero excluyendo la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q antes mencionadas. Igualmente, las características de los componentes del motor 11 están representadas por valores de tolerancias sustancialmente medios asociados con las características. Entonces, empleando el mapa, se determina la cantidad de aire de admisión básica QIb correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y a la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

A continuación, en la etapa 150, se determina una desviación \DeltaQI entre la lectura de la cantidad de aire de admisión QI en la referida etapa 110 y la cantidad de aire de admisión básica QIb obtenida en la referida etapa 140. Se considera que la desviación \DeltaQI es generada debido a que el parámetro (la cantidad de aire de admisión QI) cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor 11, o debido a un cambio en el entorno circundante o similar. En la etapa 160, se calcula una cantidad de corrección del par motor TQd que es la cantidad de la influencia de la desviación \DeltaQI sobre el par motor TQreal multiplicando el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 obtenido en la referida etapa 130 por la desviación \DeltaQI obtenida en la referida etapa 150. En la etapa 170, se calcula el par motor TQreal añadiendo la cantidad de corrección del par motor TQd obtenida en la referida etapa 160 al par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 120. Una vez ejecutada la etapa 170, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

De acuerdo con el primer ejemplo que ha sido descrito de forma detallada, se pueden obtener los siguientes efectos. (1) Cuando se corrige el par motor básico TQB, no solo se emplea el parámetro seleccionado (en este caso, la cantidad de aire de admisión QI) sino también el coeficiente de sensibilidad del par motor K1. El coeficiente de sensibilidad del par motor K1 se calcula en base al estado operativo actual del motor 11 (la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q). Es decir, el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 varía en función del estado operativo del motor 11. Por tanto, es posible determinar el par motor TQreal sobre el cual tiene influencia el parámetro, cuyo grado depende del estado operativo actual del motor 11, mediante la corrección del par motor básico TQb empleando el parámetro y el coeficiente de sensibilidad del par motor K1.

En consecuencia, incluso si el grado de la influencia del parámetro sobre el par motor TQreal cambia de acuerdo con el estado operativo del motor (la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q), es posible calcular el par motor TQreal que refleja el grado de influencia variable. Como resultado, es posible mejorar la precisión del cálculo del par motor TQreal en comparación con el caso en donde el par motor básico se corrige empleando un solo coeficiente de corrección que ha sido establecido de acuerdo con el tipo de parámetro.

(2) Cuando se corrige el par motor básico TQb, se determina la desviación \DeltaQI entre el valor calculado del parámetro en estado estándar (la cantidad de aire de admisión básica QIb) y el valor real detectado (la cantidad de aire de admisión Q), y la cantidad de corrección del par motor TQd se calcula en base a la desviación \DeltaQI y al coeficiente de sensibilidad del par motor K1. En consecuencia, en el caso en donde el parámetro cambia, por ejemplo, en el momento de la transición del estado operativo del motor, incluso si el grado de la influencia del parámetro sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, el par motor TQreal puede ser calculado con alta fiabilidad y alta precisión, mediante la corrección del par motor básico TQb empleando la cantidad de corrección del par motor TQd.

(3) La cantidad de aire de admisión QI cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, por ejemplo, en el momento de aceleración o deceleración, o bien debido a un cambio en el entorno (temperatura ambiente, presión atmosférica o similar), variaciones entre motores individuales, variaciones en la característica de presión de sobrealimentación del turbosobrealimentador 34 o similar. A este respecto, en el primer ejemplo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 asociado con la cantidad de aire de admisión QI como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. Por tanto, incluso si el grado de la influencia de la cantidad de aire de admisión QI sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia mediante el empleo del coeficiente de sensibilidad del par motor K1. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia del cambio en la cantidad de aire de admisión QI sobre el par motor TQreal, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si la cantidad de aire de admisión QI cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, o similar, el par motor TQreal puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb en estado estándar con el valor de incremento o descenso del par motor.

Segundo ejemplo

A continuación, se describirá un segundo ejemplo. El segundo ejemplo es diferente del primer ya que se determina un coeficiente de sensibilidad del par motor K2 de la presión de sobrealimentación (la presión del aire de admisión PI) en lugar de la cantidad de aire de admisión QI, y se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd empleando este coeficiente de sensibilidad del par motor K2. De aquí en adelante, cada procesado de la rutina de cálculo del par motor se describirá centrándose en la diferencia antes mencionada.

Como se muestra en el diagrama de flujos de la figura 3A, en primer lugar, en la etapa 210, la ECU 52 lee la velocidad rotacional del motor Ne y la presión del aire de admisión PI. A continuación, en la etapa 220, se calcula el par motor básico TQb en base a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q. Este procesado es el mismo que en la etapa 120 del primer ejemplo.

A continuación, en la etapa 230, se calcula el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 de la presión del aire de admisión PI. El coeficiente de sensibilidad del par motor K2 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando la presión del aire de admisión PI cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia de la cantidad unitaria de la presión del aire de admisión PI sobre el par motor. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, y el coeficiente de sensibilidad del par motor K2. El mapa se prepara previamente a través de experimentos o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 3B. En este mapa, a medida que la cantidad de inyección de combustible Q llega a ser más grande con la velocidad rotacional del motor Ne mantenida en un valor constante, el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 llega a ser más grande. Igualmente, a medida que la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más grande con la cantidad de inyección de combustible Q mantenida en un valor constante, el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 llega a ser más pequeño. El coeficiente de sensibilidad del par motor K2 se establece para que sea un valor positivo en la región de baja velocidad del motor y también para que en general sea un valor negativo en la región de alta velocidad del motor. Empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad e inyección de combustible Q.

A continuación, en la etapa 240 de la figura 3A, se calcula una presión de sobrealimentación básica (la presión de aire de admisión básica PIb), que es la presión de sobrealimentación mientras el motor 11 está en el estado estándar. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional que especifica la relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, y la presión del aire de admisión básica PIb. El mapa se prepara, por ejemplo, midiendo la presión del aire de admisión PI mientras la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q se cambian de forma diversa mediante experimentación o similar. Cuando se realiza esta medición, se mantienen en valores constantes los parámetros, tales como la presión atmosférica y la presión de sobrealimentación característica del turbosobrealimentador 34, que se consideran tienen influencia sobre la presión del aire de admisión PI, pero excluyendo la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q antes mencionadas. Igualmente, las características de los componentes del motor 11 son representadas por valores de tolerancias sustancialmente medios, asociados con las características. A continuación, se determina, empleando el mapa, la presión de aire de admisión básica PIb correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

A continuación, en la etapa 250, se determina una desviación \DeltaPI entre la presión del aire de admisión PI obtenida en la referida etapa 210 y la presión básica del aire PIb en la referida etapa 240. Se considera que esta desviación \DeltaPI es generada debido a que el parámetro (la presión del aire de admisión PI) cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, por ejemplo, en el momento de la aceleración o deceleración, o bien debido a un cambio en el entorno circundante (la temperatura ambiente, la presión atmosférica, etc), variaciones en la característica de presión de sobrealimentación del turbosobrealimentador 34, o similar, como más adelante se describirá.

A continuación, en la etapa 260, multiplicando el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 obtenido en la referida etapa 230 por la desviación \DeltaPI obtenida en la referida etapa 250, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd, que es la cantidad de la influencia de la desviación \DeltaPI sobre el par motor TQreal. En la etapa 270, se calcula el par motor TQreal añadiendo la cantidad de corrección del par motor TQd obtenida en la referida etapa 260 al par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 220. Una vez realizada la etapa 270, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

Dado que el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 es un valor positivo en la región de baja velocidad del motor según el mapa de la figura 3B, el par motor TQreal es mayor que el par motor básico TQb. Sin embargo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 puede ser un valor negativo en la región de alta velocidad del motor. En este caso, el par motor TQreal es más pequeño que el par motor básico TQb.

De acuerdo con el segundo ejemplo que ha sido descrito detalladamente, se pueden obtener los mismos efectos que los efectos referidos anteriormente en (1) y (2). Además, se puede obtener el siguiente ejemplo. (4) Como un método para calcular el par motor TQreal, se ha propuesto (Publicación de Patente Japonesa Laid-Open No. 2000-127807) el cálculo del par motor básico TQb tomando como base la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q y la corrección del par motor básico calculado TQb mediante el uso de la presión del aire de admisión PI. Sin embargo, la presión del aire de admisión PI cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, por ejemplo, en el momento de la aceleración o deceleración, o bien debido a un cambio en el entorno ambiental (la temperatura ambiente, la presión atmosférica o similar), variaciones en la característica de presión de sobrealimentación del turbosobrealimentador 34, o similar.

A este respecto, en el segundo ejemplo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K2 asociado con la presión de sobrealimentación (la presión del aire de admisión PI) como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En consecuencia, incluso si el grado de la influencia de la presión del aire de admisión PI sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia de la presión del aire de admisión PI sobre el par motor TQreal, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si la presión del aire de admisión PI cambia en el momento de la transición del estado operativo del motor, o similar, el par motor TQreal se puede calcular con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb en el estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor.

Modalidad de la invención

A continuación, se describirá una modalidad de la invención. Esta modalidad es diferente del primer ejemplo ya que se determina un coeficiente de sensibilidad del par motor de una presión de inyección, en lugar de la cantidad de aire de admisión QI, y la cantidad de corrección del par motor TQd se calcula empleando dicho coeficiente de sensibilidad del par motor. De aquí en adelante, el procesado de la rutina de cálculo del par motor que es realizado por la ECU 52 se describirá centrándose en la referida diferencia. Dado que el motor 11 está configurado de manera que el combustible a elevada presión existente en el colector común 27 es inyectado abriendo el inyector de combustible 26, existe una estrecha relación entre la presión de inyección y la presión del combustible en el colector común 27 (la presión de combustible PF). Por tanto, en la rutina de cálculo del par motor, se emplea un coeficiente de sensibilidad del par motor K3 de la presión de combustible PF como el valor equivalente al coeficiente de sensibilidad del par motor de la presión de inyección.

Como se muestra en el diagrama de flujos de la figura 4A, en primer lugar, en la etapa 310, la ECU 52 lee la velocidad rotacional del motor Ne y la presión de combustible PF. A continuación, en la etapa 320 se calcula el par motor básico TQb en base a la velocidad rotacional del motor Ne y la presión de combustible PF. Este procesado es el mismo que el procesado de la etapa 120 del primer ejemplo.

A continuación, en la etapa 330, se calcula el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 de la presión de combustible PF. El coeficiente de sensibilidad del par motor K3 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando la presión de combustible PF cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia de la cantidad unitaria de la presión de combustible PF sobre el par motor. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional que especifica la relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, y el coeficiente de sensibilidad del par motor K3. Este mapa se prepara previamente a través de experimentos o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 4B. En este mapa, a medida que la cantidad de inyección de combustible Q llega a ser más grande, el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 llega a ser más grande. Empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

Los cambios en el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 en respuesta a cambios en la velocidad rotacional del motor Ne son significativamente más pequeños que aquellos en respuesta a cambios en la cantidad de inyección de combustible Q. Por tanto, en el mapa de la figura 4B, solo se muestra, por conveniencia, el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 a una velocidad rotacional del motor representativa Ne. De este modo, el mapa no significa que el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 se determina empleando solo la cantidad de inyección de combustible Q independientemente de la velocidad rotacional del motor Ne.

En la etapa 340 de la figura 4A, se calcula una presión de combustible básica PFb que es la presión de combustible mientras el motor 11 está en el estado estándar. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia a un mapa bi-dimensional que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, y la presión de combustible básica PFb. El mapa se prepara, por ejemplo, midiendo la presión de combustible PF mientras la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q se cambian de forma diversa a través de experimentos o similar. Cuando se realiza esta medición, se mantienen en valores constantes los parámetros, tales como la temperatura ambiente, la presión atmosférica y la temperatura del refrigerante, que son considerados que tienen una influencia sobre la presión de combustible PF pero excluyendo la referida velocidad rotacional del motor Ne y la referida cantidad de inyección de combustible Q. Igualmente, las características de los componentes del motor 11 son representadas por valores de tolerancia sustancialmente medios de tales características. A continuación, empleando el mapa, se determina la presión de combustible básica PFb correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

A continuación, en la etapa 350, se determina una desviación \DeltaPF entre la presión de combustible PF obtenida en la referida etapa 310 y la presión de combustible básica PFb obtenida en la referida etapa 340. En la etapa 360, mediante la multiplicación del coeficiente de sensibilidad del par motor K3 obtenido en la referida etapa 330 por la desviación \DeltaPF obtenida en la referida etapa 350, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd, que es la cantidad de la influencia de la desviación \DeltaPF sobre el par motor TQreal. En la etapa 370, se calcula el par motor TQreal añadiendo la cantidad de corrección del par motor TQd obtenida en la referida etapa 360 al par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 320. Una vez ejecutada la etapa 370, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

De acuerdo con esta modalidad que ha sido descrita de forma detallada, se pueden obtener los mismos efectos que los efectos antes mencionados en (1) y (2). Además, se puede obtener el siguiente efecto. (5) Como método de cálculo del par motor, se ha propuesto (Publicación de Patente Japonesa Laid-Open No. 2000-127807), calcular el par motor básico TQb en base a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q y corregir el par motor básico así calculado TQb por la presión de inyección (la presión de combustible PF). Sin embargo, la presión de inyección (la presión de combustible PF) se puede corregir de acuerdo con los cambios en el entorno ambiental (por ejemplo, la temperatura ambiente, la presión atmosférica y la temperatura del refrigerante) en el referido control de la presión de inyección. Igualmente, la presión de inyección puede cambiar debido a un retardo en la respuesta (es decir, un retardo en el control del valor real para que sea igual al valor diana) en el momento de la transición del estado operativo del motor, o similar.

A este respecto, en esta modalidad, el coeficiente de sensibilidad del par motor K3 asociado con la presión de combustible PF (el valor equivalente a la presión de inyección) como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. En consecuencia, incluso si el grado de la influencia de la presión de combustible PF sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, mediante el uso del coeficiente de sensibilidad del par motor K3. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia de la presión de combustible PF sobre el par motor TQreal, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si la presión de combustible PF cambia debido a la corrección en el momento de control de la presión de inyección o similar, el par motor TQreal puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb en estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor (la cantidad de corrección del par motor
TQd).

Tercer ejemplo

A continuación, se describirá un tercer ejemplo. El tercer ejemplo es diferente del primero ya que se determina un coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con la apertura de la válvula EGR 40, en lugar de la cantidad de aire de admisión QI y, empleando este coeficiente de sensibilidad del par motor, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd. En el motor 11, en general, el estado de combustión cambia de acuerdo con la cantidad de flujo del gas EGR y el par motor cambia con el cambio del estado de combustión. La cantidad de flujo del gas EGR cambia de acuerdo con la apertura de la válvula EGR 40. Por tanto, el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 asociado con la apertura de la válvula EGR 40 se refleja en el cálculo del par motor.

De aquí en adelante, se describirá el procesado de la rutina de cálculo del par motor que es realizado por la ECU 52, centrándose en la referida diferencia. La apertura de la válvula EGR 40 cambia de acuerdo con una variable controlada de la válvula EGR 40 (referida de aquí en adelante como variable controlada EGR). Por tanto, en la rutina de cálculo del par motor, se emplea el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 de la variable controlada EGR como el valor equivalente al coeficiente de sensibilidad del par motor de la apertura de la válvula EGR.

Como se muestra en el diagrama de flujos de la figura 5A, en primer lugar, en la etapa 410, la ECU 52 lee la velocidad rotacional del motor Ne. A continuación, en la etapa 420, se calcula el par motor básico TQb, que es el par motor mientras el motor 11 se encuentra en estado estándar, tomando como base dicha velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q. Este procesado es el mismo que el procesado de la etapa 120 en el primer ejemplo. En dicho estado estándar, la válvula EGR 40 se encuentra en un estado completamente cerrado y no se efectúa la recirculación de los gases de escape (referida de aquí en adelante como EGR).

A continuación, en la etapa 430, se calcula el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 de la variable controlada EGR. El coeficiente de sensibilidad del par motor K4 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando la variable controlada EGR cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia de la cantidad unitaria de la variable controlada EGR sobre el par motor. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, y el coeficiente de sensibilidad del par motor K4. Este mapa se prepara previamente, por ejemplo, a través de experimentos o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 5B. En este mapa, a medida que la cantidad de inyección de combustible Q llega a ser más grande con la velocidad rotacional del motor Ne mantenida en un valor constante, el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 llega a ser más pequeño. Igualmente, a medida que la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más alta con la cantidad de inyección de combustible Q mantenida en un valor constante, el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 llega a ser más grande. El coeficiente de sensibilidad del par motor K4 puede ser un valor negativo en la región de baja velocidad del motor. Empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

En la etapa 440 de la figura 5A, mediante la multiplicación de la variable controlada EGR en este momento por el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 obtenido en la referida etapa 430, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd. En la etapa 450, se calcula el par motor TQreal añadiendo la cantidad de corrección del par motor TQd obtenida en la referida etapa 440 al par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 420. Una vez ejecutada la etapa 450, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

Dado que el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 es un valor positivo en la región de alta velocidad del motor según el mapa de la figura 5B, el par motor TQreal es más grande que el par motor básico TQb en la región de alta velocidad del motor. Sin embargo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 puede ser un valor negativo en la región de baja velocidad del motor. En este caso, el par motor TQreal es más pequeño que el par motor básico TQb.

De acuerdo con este ejemplo que ha sido descrito de forma detallada, se pueden obtener los mismos efectos que los efectos antes mencionados en (1) y (2). Además, se puede obtener el siguiente efecto. (6) Como se ha descrito anteriormente, en general, en el motor 11 en el cual se efectúa la EGR, el estado de combustión cambia de acuerdo con la cantidad de flujo del gas EGR y el par motor TQreal cambia con el cambio en el estado de combustión.

A este respecto, en el tercer ejemplo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K4 asociado con la variable controlada EGR (el valor equivalente a la cantidad de flujo del gas EGR) como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. Por tanto, incluso si el grado de la influencia de la cantidad de flujo del gas EGR sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, mediante el uso del coeficiente de sensibilidad el par motor K4. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia del cambio en la cantidad de flujo del gas EGR sobre el par motor TQreal, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si la cantidad de flujo del gas EGR cambia, el par motor TQreal puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb en estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor (la cantidad de corrección del par motor TQd).

Cuarto ejemplo

A continuación, se describirá un cuarto ejemplo. El cuarto ejemplo es diferente del primero ya que se determina un coeficiente de sensibilidad del par motor de la apertura de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, en lugar de la cantidad de aire de admisión QI y, empleando este coeficiente de sensibilidad del par motor, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd. El coeficiente de sensibilidad del par motor, asociado con la apertura de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, se emplea por el siguiente motivo.

Parte del par motor se consume con el fin de accionar la bomba de alimentación 29 y, por tanto, el par motor disminuye en la cantidad consumida. Igualmente, como antes se ha descrito, la bomba de alimentación 29 es accionada por el motor 11. Además, como también se ha descrito anteriormente, existen dos modos en el método de control de la presión de inyección del combustible y la conmutación entre los modos se efectúa de acuerdo con el estado operativo del motor. En el modo en donde la cantidad de combustible suministrado a presión desde la bomba de alimentación 29 se ajusta mediante el control de la apertura de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, el par de accionamiento requerido para accionar la bomba de alimentación 29 corresponde a la cantidad de combustible suministrado a presión. La cantidad de pérdida en el par motor como consecuencia del accionamiento de la bomba de alimentación 29 varía de acuerdo con un cambio en el par de accionamiento. La cantidad de pérdida llega a ser más pequeña a medida que la cantidad de combustible suministrado a presión desde la bomba de alimentación 29 llega a ser también más pequeña.

Por tanto, como se ha descrito anteriormente, el coeficiente de sensibilidad del par motor de la variable controlada de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, se refleja en el cálculo del par motor TQreal, de manera que se reduce la influencia antes mencionada. A continuación, se describirá el procesado de la rutina de cálculo del par motor que es ejecutado por la ECU 52, centrándose en la diferencia antes indicada.

Como se muestra en el diagrama de flujos de la figura 6A, en primer lugar, en la etapa 510, la ECU 52 lee la velocidad rotacional del motor Ne. A continuación, en la etapa 520, se calcula el par motor básico TQb en base a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q. Este procesado es el mismo que el procesado de la etapa 120 del primer ejemplo.

A continuación, en la etapa 530, se calcula el coeficiente de sensibilidad del par motor K5 de la variable controlada de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31. El coeficiente de sensibilidad del par motor K5 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando la variable controlada de la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31 (referida de aquí en adelante como la variable controlada de la cantidad de ajuste) cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia, sobre el par motor, de la cantidad unitaria de la variable controlada de la cantidad de ajuste. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional el cual especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, así como el coeficiente de sensibilidad del par motor K5. Este mapa se prepara previamente mediante experimentación o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 6B. En este mapa, a medida que la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más alta y a medida que la cantidad de inyección de combustible Q llega a ser más grande, el coeficiente de sensibilidad del par motor K5 llega a ser más grande. Empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K5 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y a la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento.

En la etapa 540 de la figura 6A, multiplicando la variable controlada de la cantidad de ajuste en ese momento por el coeficiente de sensibilidad del par motor K5 obtenido en la referida etapa 530, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd. En la etapa 550, se calcula el par motor TQreal restando la cantidad de corrección del par motor TQd obtenida en la referida etapa 540 del par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 520. Una vez realizada la etapa 550, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

De acuerdo con el cuarto ejemplo que ha sido descrito de forma detallada, se puede obtener el mismo efecto que el efecto en (1) antes mencionado. Además, se puede obtener el siguiente efecto. (7) En el modo en donde la cantidad de combustible suministrado a presión desde la bomba de alimentación 29 se ajusta mediante la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, el par de accionamiento requerido para accionar la bomba de alimentación 29 varía de acuerdo con la cantidad de combustible suministrado, y el par motor TQreal varía con la variación del par de accionamiento.

A este respecto, en el cuarto ejemplo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K5 asociado con el par de accionamiento de la bomba de alimentación 29, como el parámetro seleccionado, que cambia debido al ajuste realizado por la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. Por tanto, incluso si el grado de la influencia del par de accionamiento sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al estado operativo del motor 11, mediante el empleo del coeficiente de sensibilidad del par motor K5. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia del par de accionamiento que cambia como consecuencia del ajuste realizado por la válvula de ajuste de la cantidad de admisión 31 sobre el par motor TQreal, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si el par de accionamiento cambia, el par motor TQreal puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb en estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor (la cantidad de corrección del par motor TQd).

Quinto ejemplo

A continuación, se describirá un quinto ejemplo. El quinto ejemplo es diferente del primero ya que se determina un coeficiente de sensibilidad del par motor del par de fricción en punto muerto, en lugar de la cantidad de aire de admisión QI, y la cantidad de corrección del par motor TQd se calcula empleando este coeficiente de sensibilidad del par motor. En general, cuando el motor 11 está frío, la fricción del motor 11 es más grande que cuando el motor 11 está caliente, debido a una viscosidad relativamente alta del lubricante, o por otras razones, y el par motor desciende como consecuencia de la fricción grande existente en el motor 11. La cantidad en que disminuye el par motor varía de acuerdo con la magnitud de la fricción. En otras palabras, a medida que avanza el calentamiento, la fricción del motor 11 disminuye y, por tanto, también disminuye la cantidad de pérdida en el par motor. Por tanto, el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con el par de fricción en punto muerto se refleja en el cálculo del par motor.

A continuación, se describirá el procesado de la rutina de cálculo del par motor que es ejecutado por la ECU 52, centrándose en la diferencia antes indicada. Esta rutina es ejecutada de manera repetida en puntos de tiempo predeterminados, por ejemplo, a intervalos de tiempo constantes. Como se muestra en el diagrama de flujos de la figura 7A y de la figura 7B, en primer lugar, en la etapa 610, al ECU 52 calcula el par motor básico TQb en base a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q. Este procesado es el mismo procesado que en el ejemplo 120 del primer ejemplo.

A continuación, en la etapa 620, se calcula un coeficiente de sensibilidad del par motor K6 del par de fricción en punto muerto. El coeficiente de sensibilidad del par motor K6 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando el par de fricción en punto muerto cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia de la cantidad unitaria del par de fricción en punto muerto sobre el par motor. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa uni-dimensional que especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y el coeficiente de sensibilidad del par motor K6. Este mapa se prepara previamente a través de experimentos o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 8A. En este mapa, a medida que la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más alta, el coeficiente de sensibilidad del par motor K6 llega a ser más grande. Empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K6 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne.

En la etapa 630 de la figura 7A, se determina si el motor 11 está o no en punto muerto. Por ejemplo, cuando la velocidad del vehículo SPD detectada por el sensor de velocidad del vehículo 47 es de 0 km/h y la apertura del acelerador ACCP detectada por el sensor del acelerador 45 es de 0%, se puede considerar que el motor 11 está en punto muerto. Cuando se satisface esta condición, en la etapa 640, la cantidad de inyección de combustible Q y la temperatura del refrigerante THW en ese momento se almacenan en la memoria como la cantidad de inyección en punto muerto Qid y la temperatura del refrigerante en punto muerto THWid, respectivamente. La cantidad de inyección en punto muerto Qid es la cantidad de inyección de combustible requerida para controlar la velocidad rotacional del motor Ne para que sea próxima a, y sustancialmente igual a, una velocidad rotacional predeterminada en punto muerto.

A continuación, la etapa 650 a la etapa 690, se estima el par de fricción en punto muerto (el par de fricción en punto muerto TQid). Cuando se efectúa esta estimación, en primer lugar, en la etapa 650, se calcula una cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb. Esta cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb es la cantidad de inyección de combustible cuando el motor 11 está en punto muerto estándar después del calentamiento. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa uni-dimensional el cual especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb. Empleando el mapa, se determina la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb correspondiente a la velocidad rotacional actual Ne del motor.

A continuación, en la etapa 660 de la figura 7B, se calcula el par de fricción inicial en punto muerto (referido de aquí en adelante simplemente como el par inicial) TQids. El par inicial TQids corresponde a la cantidad de incremento de fricción con respecto a la fricción del motor en estado estándar. En el caso en donde se inyecta la cantidad de inyección de combustible en punto muerto Qid, la fricción aumenta en comparación con el caso en donde se inyecta la cantidad de inyección de combustible básica en punto muerto Qidb. La cantidad de incremento del par causado por el incremento en la fricción viene representada por el par inicial TQids. El par inicial TQids es grande cuando el motor 11 es frío y disminuye con el incremento de la temperatura del motor (la temperatura del refrigerante THW).

Cuando se efectúa el cálculo del par inicial TQids, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa que especifica una relación entre una desviación \DeltaQid (es decir, Qid-Qidb) entre la cantidad de inyección en punto muerto Qid y la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb, la velocidad rotacional del motor Ne y el par inicial TQids. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 8B. En esta etapa, a medida que la desviación \DeltaQid llega a ser más grande y la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más alta, el par inicial TQids llega a ser más grande.

A continuación, en la etapa 670 de la figura 7B, se establece en cero la cantidad de cambio en el par de fricción en punto muerto (referida de aquí en adelante simplemente como la cantidad de cambio del par) TQidec. La cantidad de cambio del par TQidec es la cantidad de reducción del par de fricción fuera del punto muerto debida al calentamiento del motor 11, más específicamente, debida a un incremento en la temperatura del motor 11 (la temperatura del refrigerante THW), como se describirá más adelante.

Al mismo tiempo, cuando la condición de determinación no se satisface en la referida etapa 630, se calcula en la etapa 680 la cantidad de cambio del par TQidec fuera del punto muerto. Cuando se realiza este cálculo, se hace referencia a un mapa bi-dimensional que especifica una relación entre una desviación \DeltaTHW entre la temperatura del refrigerante en punto muerto THWid y la temperatura del refrigerante THW fuera del punto muerto (por ejemplo, en el momento de la marcha), la temperatura del refrigerante THW fuera del punto muerto (por ejemplo, en el momento de la marcha) y la cantidad de cambio del par TQidec. La desviación \DeltaTHW es la desviación entre la temperatura del refrigerante en punto muerto THWid previamente almacenada en punto muerto (en la etapa 640) y la temperatura actual del refrigerante THW (fuera del punto muerto). Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 8C. En este mapa, a medida que la desviación \DeltaTHW llega a ser más grande y a medida que la temperatura del refrigerante THW llega a ser más baja, la cantidad de cambio del par TQidec llega a ser más grande. De este modo, en este mapa, para cada temperatura del refrigerante THW está trazada gráficamente la cantidad de cambio del par TQidec en relación a la cantidad de incremento de la temperatura del refrigerante THW (es decir, la desviación \DeltaTHW). Empleando el mapa, se determina la cantidad de cambio del par TQidec correspondiente a la desviación \DeltaTHW y a la temperatura del refrigerante THW.

Una vez determinada la cantidad de cambio del par TQidec en la etapa 670 o en la etapa 680 de la figura 7B como anteriormente se ha descrito, se calcula el par de fricción en punto muerto TQid en la etapa 690. Es decir, restando la cantidad de cambio del par TQidec obtenida en la referida etapa 670 o etapa 680 del par iniciado TQids obtenido en la referida etapa 660, se calcula el par de fricción en punto muerto TQid.

A continuación, en la etapa 700, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd multiplicando el par de fricción en punto muerto TQId de la referida etapa 690 por el coeficiente de sensibilidad del par motor K6 de la referida etapa 620. En la etapa 710, se calcula el par motor TQreal restando la cantidad de corrección del par TQd obtenida en la referida etapa 700 del par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 610. Una vez realizada la etapa 710, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

De acuerdo con el quinto ejemplo que se ha descrito de forma detallada, se puede obtener el mismo efecto que el efecto de (1) antes mencionado. Además, se pueden obtener los siguientes efectos. (8) Cuando el motor 11 está frío, la fricción aumenta debido al incremento de la viscosidad del lubricante, o por otros motivos, en comparación con la fricción cuando el motor está caliente. La fricción cambia bajo la influencia de la temperatura del motor 11.

A este respecto, en el quinto ejemplo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K6, asociado con el par de fricción TQid en punto muerto, como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. Por tanto, incluso si el grado de la influencia de la fricción en punto muerto sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, mediante el uso del coeficiente de sensibilidad del par motor K6. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia de la fricción en punto muerto sobre el par motor, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si la fricción cambia de acuerdo con la temperatura del motor 11, el par motor TQreal puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb en estado estándar por el valor de incremento o descenso del par motor (la cantidad de corrección del par motor TQd).

(9) El par de fricción en punto muerto, es decir, el par (par inicial TQids) correspondiente a la cantidad de incremento de la fricción en comparación con la fricción del motor cuando está en estado estándar, se calcula en base a la desviación \DeltaQid entre la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb en estado estándar después del calentamiento del motor y la cantidad de inyección en punto muerto Qid. Mediante el cálculo del par inicial TQids en base a la diferencia respecto del estado estándar de esta manera, es posible estimar la cantidad de incremento del par debido no solo a la fricción del motor frío, sino también a la fricción antes del rodaje del motor, así como debido a variaciones entre motores individuales, viscosidad del lubricante, etc.

(10) En punto muerto, se almacena la temperatura del refrigerante en punto muerto THWid como el valor correspondiente a la temperatura del motor 11. Cuando el motor 11 no está en punto muerto, se calcula la cantidad de cambio del par motor TQidec, que es la cantidad de la reducción del par de fricción con respecto al par de fricción en punto muerto de acuerdo con el incremento de la temperatura del refrigerante THW, tomando como base la temperatura del refrigerante en punto muerto THWid y la desviación \DeltaTHW. Entonces, la cantidad de cambio el par motor TQidec se resta del par inicial TQids y el resultado de la resta se emplea como el par de fricción fuera del punto muerto. Por tanto, incluso en un punto que no es el punto muerto, el par de fricción en punto muerto TQid se puede determinar con alta precisión, así como en punto muerto. Igualmente, dado que se emplea el par de fricción en punto muerto TQid así determinado, el par motor TQreal puede ser calculado con una mayor precisión.

(11) Con el fin de calcular la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb, se emplea el mapa uni-dimensional utilizando la velocidad rotacional del motor Ne. Por tanto, el mapa se puede emplear para diversas velocidades rotacionales en punto muerto. Ejemplos de las diversas velocidades rotacionales en punto muerto incluyen la velocidad rotacional en punto muerto cuando el motor está frío, la cual se ajusta para que sea más alta que cuando el motor está caliente, y la velocidad rotacional en punto muerto que se ajusta en respuesta a la activación del conmutador de un calentador realizada por el conductor y que se ajusta para que sea más alta que cuando el conmutador del calentador está desactivado.

Sexto ejemplo

A continuación, se describirá un sexto ejemplo. El sexto ejemplo es diferente del primero ya que se determina un coeficiente de sensibilidad del par motor de una distancia de recorrido total del vehículo, en lugar de la cantidad de aire de admisión QI, y se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd empleando este coeficiente de sensibilidad del par motor. Este tipo de coeficiente de sensibilidad del par motor se emplea debido a que la fricción generada en una parte móvil del motor 11 (resistencia al deslizamiento) tiene una influencia sobre el par motor, y la cantidad de la influencia cambia de acuerdo con la cantidad de funcionamiento del motor 11 (el historial de rodaje del motor (tiempo acumulado, número acumulado de revoluciones y similares) y el historial de rodaje realizado (distancia recorrida, etc) del vehículo). Es decir, la fricción del motor es grande cuando el vehículo es nuevo. Sin embargo, la fricción del motor disminuye a medida que aumenta el kilometraje del vehículo. Una vez que el vehículo recorre una determinada distancia, es decir, finalizado el así llamado rodaje, la fricción del motor apenas cambia. Entonces, este par de fricción del motor proporciona una pérdida de par, lo cual se traduce en un cambio del par motor TQreal. A continuación, se describirá una rutina de cálculo del par motor realizada por la ECU 52.

Como se muestra en el diagrama de flujos de la figura 9A, en primer lugar, en la etapa 810, la ECU 52 lee la velocidad rotacional del motor Ne detectada por el sensor de la posición del cigüeñal 44. A continuación, en la etapa 820, se calcula el par motor básico TQb, que es el par motor mientras el motor 11 está en estado estándar. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa bi-dimensional el cual especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q, y el par motor básico TQb, como en la etapa 120 del primer ejemplo. El mapa se prepara a través de experimentos o similar. Los experimentos o similar se llevan a cabo en el motor 11 en donde la fricción del motor se encuentra en un valor sustancialmente constante una vez finalizado el rodaje del vehículo. Por tanto, la fricción inicial que existe cuando el vehículo es nuevo no se refleja en el par motor básico TQb determinado a partir del mapa. Entonces, empleando el mapa, se determina el par motor básico TQb correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne y a la cantidad de inyección de combustible Q en ese momento, como el par motor básico TQb en el estado operativo de ese momento.

A continuación, en la etapa 830, se calcula un coeficiente de sensibilidad del par motor K7 de una distancia total recorrida. El coeficiente de sensibilidad del par motor K7 es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor cuando la distancia total recorrida por el vehículo cambia en una cantidad unitaria, es decir, la cantidad de la influencia, sobre el par motor, de la cantidad unitaria de la distancia total recorrida. Cuando se efectúa este cálculo, se hace referencia, por ejemplo, a un mapa uni-dimensional el cual especifica una relación entre la velocidad rotacional del motor Ne y el coeficiente de sensibilidad del par motor K7. El mapa se prepara previamente mediante experimentos o similar. Un ejemplo del mapa se muestra en la figura 9B. En este mapa, a medida que la velocidad rotacional del motor Ne llega a ser más alta, el coeficiente de sensibilidad del par motor K7 llega a ser más grande. Entonces, empleando el mapa, se determina el coeficiente de sensibilidad del par motor K7 correspondiente a la velocidad rotacional del motor Ne.

A continuación, en la etapa 840 de la figura 9A, multiplicando la distancia total recorrida actual por el coeficiente de sensibilidad del par motor K7 obtenido en la referida etapa 830, se calcula la cantidad de corrección del par motor TQd. La distancia total recorrida se determina, por ejemplo, multiplicando la velocidad del vehículo medida con respecto a cada periodo predeterminado por el periodo (tiempo) predeterminado para calcular la distancia recorrida, y acumulando o sumando entre sí los resultados de la multiplicación.

Entonces, en la etapa 850, restando la cantidad de corrección del par motor TQd obtenida en la referida etapa 840 del par motor básico TQb obtenido en la referida etapa 820, se calcula el par motor TQreal. Una vez ejecutada la etapa 850, finaliza la rutina de cálculo del par motor.

De acuerdo con el sexto ejemplo que ha sido descrito de forma detallada, se puede obtener el mismo efecto que el efecto (1) antes mencionado. Además, se puede obtener el siguiente efecto. (12) A medida que el par de fricción del motor cambia de acuerdo con la cantidad de funcionamiento del motor 11, también cambia el par motor TQreal. A este respecto, en el sexto ejemplo, el coeficiente de sensibilidad del par motor K7 asociado con la distancia total recorrida, como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. Por tanto, incluso si el grado de la influencia de la distancia total recorrida sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, mediante el uso del coeficiente de sensibilidad del par motor K7. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia de la distancia total recorrida sobre el par motor, como la cantidad de corrección del par motor TQd. Como resultado, incluso si la fricción disminuye con el incremento de la distancia total recorrida, el par motor TQreal se puede calcular con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb, cuando el motor está en estado estándar, por el valor de incremento o descenso del par motor.

La invención puede ser puesta en práctica por otro lado en la forma que a continuación se describe.

Incluso cuando el parámetro para corregir el par motor básico es la presión de sobrealimentación, la invención puede aplicarse a un motor que no dispone del turbosobrealimentador 34.

Se pueden combinar dos o más de los parámetros del primer ejemplo al sexto ejemplo. En este caso, el par motor básico TQb es corregido por una pluralidad de tipos de la cantidad de corrección del par motor TQd, lo cual hace posible poder mejorar aún más la precisión del cálculo del par motor TQreal.

En el quinto ejemplo, se establece, en el mapa, un valor determinado por experimentación o similar como la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb para cada velocidad rotacional del motor Ne. Al objeto de mejorara aún más la precisión del cálculo de la cantidad de inyección básica en punto muerto Qidb, se puede averiguar la cantidad de inyección en punto muerto Qid después del calentamiento, se puede almacenar la diferencia entre esta cantidad averiguada de inyección en punto muerto Qid y un valor establecido en el mapa (el valor del mapa) como un valor averiguado, y el valor del mapa puede ser corregido por el valor averiguado antes de utilizarse.

En el sexto ejemplo, como la cantidad de funcionamiento del motor 11, se puede emplear el número total de revoluciones (el valor acumulado del número de revoluciones) del motor 11. En este caso, el coeficiente de sensibilidad del par motor asociado con el número total de revoluciones del cigüeñal 17, como el parámetro seleccionado, se emplea como el coeficiente de sensibilidad del par motor para corregir el par motor básico. El coeficiente de sensibilidad del par motor es el valor correspondiente a la cantidad de cambio en el par motor TQreal cuando el número total de revoluciones cambia en una cantidad unitaria. A medida que la velocidad rotacional del motor llega a ser más alta, el coeficiente de sensibilidad del par motor llega a ser más grande, similar al coeficiente de sensibilidad del par motor K7. Por tanto, incluso si el grado de la influencia del número total del revoluciones del cigüeñal 17 sobre el par motor TQreal varía de acuerdo con el estado operativo del motor 11, es posible determinar un valor de incremento o descenso del par motor correspondiente al grado de la influencia, mediante el uso del coeficiente de sensibilidad del par motor. En otras palabras, es posible determinar la cantidad de la influencia del número total de revoluciones sobre el par motor. Como resultado, incluso si la fricción disminuye de acuerdo con el incremento del número total de revoluciones, el par motor
TQreal puede ser calculado con alta precisión mediante la corrección del par motor básico TQb, cuando el motor se encuentra en estado estándar, por el valor de incremento o descenso del par motor.

El método de cálculo del par motor según la invención se puede aplicar no solo a un motor diesel sino también a un motor de gasolina.

En el método de cálculo del par motor, se calcula el par motor básico TQb en base a la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible Q (etapa 120) y se corrige el par motor básico TQb empleando un parámetro predeterminado (por ejemplo, la cantidad de aire admisión Q) que tiene influencia sobre el par motor, con lo que se calcula así el par motor TQreal (etapa 170). Se calcula un coeficiente de sensibilidad del par motor K1 correspondiente a una cantidad de cambio del par motor TQreal cuando el parámetro cambia en una cantidad unitaria, tomando como base la velocidad rotacional del motor Ne y la cantidad de inyección de combustible (etapa 130) y se corrige el par motor TQb empleando el coeficiente de sensibilidad del par motor K1 (etapa 160).

Claims (11)

1. Método para calcular el par motor, en donde se calcula un par motor básico (TQb) tomando como base una velocidad rotacional del motor (Ne) y una cantidad de inyección de combustible (Q), y se calcula el par motor corrigiendo el par motor básico mediante el empleo de un parámetro predeterminado que tiene una influencia sobre el par motor, en donde

se calcula un coeficiente de sensibilidad del par motor (K1 a K7) correspondiente a una cantidad de cambio en el par motor cuando el parámetro cambia en una cantidad unitaria, tomando como base al menos la velocidad rotacional del motor (etapa 130; etapa 230; etapa 330; etapa 430; etapa 530; etapa 620; etapa 830), y se corrige el par motor básico empleando el coeficiente de sensibilidad del par motor así calculado (etapa 170; etapa 270; etapa 370; etapa 450; etapa 550; etapa 710; etapa 850),

caracterizado porque

se inyecta el combustible abriendo una válvula de inyección de combustible (26) después de ser presurizado por una bomba de combustible y almacenado temporalmente en un recipiente acumulador de presión (27), en donde el parámetro es la presión de inyección del combustible inyectado desde la válvula de inyección de combustible.

2. Método según la reivindicación 1, en donde, cuando el par motor básico es corregido empleando el parámetro y el coeficiente de sensibilidad del par motor (K1 a K3), se calcula un valor del parámetro en estado estándar tomando como base la velocidad rotacional del motor (Ne) y la cantidad de inyección de combustible, se detecta un valor real del parámetro (etapa 110; etapa 210; etapa 310), se calcula una cantidad de corrección del par motor en base a una desviación (\DeltaQI; \DeltaPI; \DeltaPF) entre el valor calculado y el valor detectado y el coeficiente de sensibilidad del par motor (etapa 150; etapa 260; etapa 360), y se corrige el par motor básico empleando la cantidad de corrección del par motor (etapa 170; etapa 270; etapa 370).

3. Método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el parámetro se combina además con una cantidad de aire de admisión (QI).

4. Método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el parámetro se combina además con una presión del aire de admisión (PI) incluyendo una presión de sobrealimentación.

5. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el parámetro es la cantidad de flujo de gas EGR que se genera como consecuencia de la combustión de una mezcla de aire-combustible y se recircula al interior de un conducto de admisión (19).

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el motor incluye una bomba de combustible (29) que es accionada por el motor, un recipiente acumulador de presión (27) que temporalmente almacena combustible suministrado a presión desde la bomba de combustible antes de inyectar el combustible desde una válvula de inyección de combustible (26), y una válvula de ajuste (31) que ajusta la cantidad de combustible suministrado a presión desde la bomba de combustible al recipiente acumulador de presión, y porque el parámetro se combina además con el par de accionamiento de la bomba de combustible, el cual cambia debido al ajuste de la cantidad del combustible suministrado a presión que es realizado por la válvula de ajuste.

7. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el parámetro se combina además con el par de fricción (TQids) en punto muerto, el cual disminuye a medida que aumenta la temperatura del motor.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque el par de fricción (TQids) en punto muerto se calcula tomando como base una desviación (\DeltaQid) entre una cantidad de inyección de combustible (Qidb) en estado estándar después del calentamiento y una cantidad de inyección de combustible (Qid) para hacer que la velocidad rotacional del motor sea sustancialmente igual a la velocidad rotacional en punto muerto (etapa 660).

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque en un punto que no es el punto muerto, una cantidad de cambio (TQidec) en el par de fricción correspondiente a un incremento de la temperatura (\DeltaTHW) del motor, se resta del par de fricción (TQids) en punto muerto, y el resultado de la resta (TQid) se combina además con el parámetro (etapa 660).

10. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el parámetro se combina además con una distancia total recorrida por el vehículo en el cual está montado el motor.

11. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el parámetro se combina además con el número total de revoluciones del cigüeñal (17) del motor.