ES2264987T3 - Procedimiento para determinar una situacion de arranque en caliente en el caso de un motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para determinar una situación de arranque en caliente en el caso de un motor de combustión interna de un vehículo de motor, caracterizado porque se reconoce una situación de arranque en caliente al menos con base en un gradiente de un desarrollo de temperatura de una temperatura del motor.
Description
Procedimiento para determinar una situación de
arranque en caliente en el caso de un motor de combustión
interna.
La invención se refiere a un procedimiento para
determinar una situación de arranque en caliente en el caso de un
motor de combustión interna de un vehículo de motor. La invención se
refiere igualmente a un aparato de control correspondiente para un
motor de combustión interna, un programa informático correspondiente
con medios de codificación de programa y un producto de programa
informático con medios de codificación de programa.
En general se habla de una situación de arranque
en caliente cuando, por ejemplo, después de una breve pausa de
funcionamiento el nuevo arranque se produce con un motor de
combustión interna entonces todavía caliente. En el caso de una
máquina caliente en reposo se forman burbujas de vapor de
combustible en los conductos de combustible, así como también en la
propia válvula de inyección. En el caso de un proceso de arranque
subsiguiente estas burbujas de vapor de combustible impiden después
la dosificación regular de combustible. Por ello se emite en
condiciones de arranque en caliente una señal de inyección
prolongada, para que también en el caso de producirse burbujas de
combustible pueda ponerse a disposición del proceso de combustión
una determinada cantidad mínima de combustible. Con ello se plantea
forzosamente la cuestión de cuándo se presenta una situación de
arranque en caliente.
Del documento DE 44 35 419 A ya se conoce un
sistema de control, en el que para adaptar la dosificación de
combustible se tiene en cuenta una situación de arranque en
caliente. Aquí se supone una situación de arranque en caliente
cuando, por un lado, la temperatura del motor de combustión interna
es mayor que un primer umbral y la diferencia de la temperatura del
aire de aspiración entre un valor anterior, con el que el motor de
combustión interna todavía estaba en funcionamiento, y el valor al
principio del nuevo arranque supera un umbral a medida del
importe.
importe.
El documento DE 40 39 598 A1 hace patente un
procedimiento de arranque en caliente y un dispositivo de arranque
en caliente para un motor de combustión interna. Una situación de
arranque en caliente se supone, en el caso de la enseñanza allí
indicada, cuando tanto la temperatura del motor como la temperatura
del aire de aspiración superan determinados valores umbrales y,
además de esto, la diferencia a medida del importe entre la
temperatura del aire de aspiración en un momento anterior y la
temperatura del aire de aspiración está situada, en el caso de un
nuevo arranque, por encima de un umbral seleccionable.
El documento DE 44 35 419 A1 hace patente un
sistema de control para la dosificación de combustible de un motor
de combustión interna. Aquí se supone una situación de arranque en
caliente y se instala un bit de arranque en caliente
correspondiente, cuando la temperatura del motor de combustión
interna supera un primer valor umbral y de forma complementaria ha
tenido lugar un aumento de la temperatura del aire de aspiración en
un determinado importe, desde una última medición. Con ello el
último valor puede ser aquel que imperaba en el momento de
desconectar el motor de combustión interna, y el nuevo valor puede
recuperarse en el momento de conectar el encendido o el motor de
arranque. El bit de arranque en caliente queda instalado hasta que
la temperatura del motor de combustión interna desciende por debajo
de un segundo valor umbral o hasta que una masa de aire conjunta,
determinada previamente, ha circulado a través del tubo de
aspiración. La masa de aire conjunta antes citada se determina aquí
por medio de una integración de la señal de un sensor de masa de
aire en el tubo de aspiración.
En especial en el caso de modernos sistemas de
inyección de combustible, que trabajan con una inyección de
combustible a alta presión se calientan algunos componentes, como
por ejemplo la bomba de alta presión, bastante más lentamente que el
refrigerante del motor de combustión interna. Por medio de esto es
posible que, después de desconectar el motor de combustión interna,
la temperatura del refrigerante haya caído ya o caiga en comparación
con la temperatura de desconexión, mientras que la temperatura de la
bomba de alta presión y de otros componentes sigue siendo elevada o
incluso sigue ascendiendo.
La invención se ha impuesto la tarea de mejorar
un procedimiento para determinar una situación de arranque en
caliente en el caso de un motor de combustión interna de un vehículo
de motor así como un elemento de control con respecto al estado de
la técnica. Esta tarea es resuelta mediante las particularidades
características en las reivindicaciones independientes. En las
reivindicaciones subordinadas se han caracterizado configuraciones y
perfeccionamientos ventajosos y convenientes de la invención.
Un procedimiento para determinar una situación
de arranque en caliente en el caso de un motor de combustión interna
de un vehículo de motor se perfecciona con relación al estado de la
técnica, mediante las particularidades de la segunda parte de la
reivindicación 1. Mediante la valoración del desarrollo de
temperatura puede diagnosticarse de forma especialmente ventajosa un
ulterior desarrollo de temperatura del motor de combustión interna.
Se lleva a cabo ventajosamente el reconocimiento de una situación de
arranque en caliente con base en el desarrollo de temperatura entre
una desconexión y un nuevo arranque del motor de combustión interna.
Aquí el perfeccionamiento ventajoso preve que el reconocimiento
tenga lugar durante un arrastre sincrónico de aparatos de control
después de la desconexión del motor de combustión interna. Mediante
este perfeccionamiento puede detectarse, de forma especialmente
fiable y técnicamente sencilla, un desarrollo de temperatura del
motor de combustión interna. La duración del arrastre sincrónico de
aparatos de control debe calcularse con ello de tal modo, que el
desarrollo de temperatura pueda analizarse durante un periodo
suficientemente largo. La temperatura del motor se determina
ventajosamente con base en una temperatura del refrigerante y/o una
temperatura del aire de aspiración y/o una temperatura de un sensor
de temperatura en la cámara del motor del vehículo de motor. Es en
especial ventajosa la valoración de la temperatura del refrigerante,
es decir, normalmente de la temperatura del agua de refrigeración,
porque la temperatura puede detectarse mediante un sensor de
temperatura, disponible de todas formas en el circuito de
refrigerante del vehículo de motor, y de este modo puede
prescindirse de un sensor de temperatura adicional.
Un perfeccionamiento preve que como criterios
ulteriores para una situación de arranque en caliente, al menos la
temperatura del motor y/o una temperatura del aire de aspiración
deben ser mayores que un umbral aplicable. Mediante este criterio
adicional se mejora de nuevo claramente la fiabilidad del
procedimiento conforme a la invención. También se ha previsto que,
para reconocer una situación de arranque en caliente, el gradiente
y/o el recorrido de temperatura del desarrollo de temperatura de la
temperatura del motor deben ser mayores que un umbral aplicable.
Mediante el uso de valores umbrales aplicables puede adaptarse el
procedimiento conforme a la invención, de forma especialmente
ventajosa, a diferentes tipos de vehículos con diferentes motores de
combustión interna. Puede adaptarse a motores de combustión interna
tanto de gasoil como de gasolina.
Un perfeccionamiento especialmente ventajoso
preve dimensionar los umbrales aplicables de tal modo, que se
reconozca una temperatura aumentada de una bomba de alta presión de
combustible dispuesta en la cámara de combustión. Esta configuración
es especialmente ventajosa en el caso de motor de combustión
internas modernos con inyección de combustible a alta presión. Aquí
se quiere citar en especial un motor de combustión interna con
inyección directa de gasolina, que se ha representado en el ejemplo
de ejecución de la invención.
Un perfeccionamiento adicional preve llevar a
cabo simultáneamente un procedimiento independiente para determinar
una situación de arranque en caliente y después reconocer una
situación de arranque en caliente, cuando uno de los dos
procedimientos reconoce una situación de arranque en caliente. Aquí
puede usarse ventajosamente como criterio una diferencia entre
temperatura del aire de aspiración al desconectar y arrancar el
motor de combustión interna y un umbral de temperatura del motor. Un
procedimiento ejecutado en paralelo de este tipo puede llevarse a
cabo por ejemplo con base en el documento DE 44 35 419 A1 antes
citado.
Un perfeccionamiento preferido adicional
consiste en que el gradiente se forme con base en el desarrollo de
temperatura durante el arrastre sincrónico de los aparatos de
control. De este modo pueden determinarse los criterios importantes
para la valoración, para el reconocimiento del arranque en caliente,
durante el arrastre sincrónico de los aparatos de control.
Especial importancia tiene la materialización
del procedimiento conforme a la invención en forma de un aparato de
control para un motor de combustión interna, en especial de un
vehículo de motor. Aquí se han previsto medios para llevar a cabo
los pasos del procedimiento antes descrito.
Especial importancia tienen asimismo las
materializaciones en forma de un programa informático con medios de
codificación de programa y en forma de un producto de programa
informático con medios de codificación de programa. El programa
informático conforme a la invención presenta medios de codificación
de programa, para llevar a cabo todos los pasos del procedimiento
conforme a la invención, cuando el programa se ha ejecutado en un
ordenador, en especial un aparato de control para un motor de
combustión interna de un vehículo de motor. En este caso la
invención se materializa por tanto mediante un programa archivado en
el aparato de control, de tal manera que este aparato de control
dotado del programa representa de igual modo la invención que el
procedimiento, para cuya ejecución es adecuado el programa. El
producto de programa informático conforme a la invención presenta
medios de codificación de programa, que están archivados en un
soporte de datos que puede leerse con un ordenador, para llevar a
cabo el procedimiento conforme a la invención cuando el producto de
programa está ejecutado en un ordenador, en especial un aparato de
control para un motor de combustión interna de un vehículo de motor.
En este caso la invención se materializa entonces mediante un
soporte de datos, de tal modo que el procedimiento conforme a la
invención puede ejecutarse cuando el producto de programa o el
soporte de datos está integrado en un aparato de control para un
motor de combustión interna, en especial de un vehículo de control.
Como soporte de datos o como producto de programa informático puede
usarse en especial un medio de almacenamiento eléctrico, por ejemplo
una Read-Only-Memory (ROM), una
EPROM o incluso un archivo eléctrico permanente como por ejemplo un
CD-ROM o DVD.
Se deducen posibilidades de aplicación y
ventajas adicionales de la invención de la siguiente descripción de
ejemplos de ejecución de la invención, que se han representado en
las siguientes figuras.
La invención se explica a continuación con base
en una forma de ejecución representada en las figuras. La figura 1
muestra un ejemplo de ejecución del procedimiento conforme a la
invención y a figura 2 una representación de valores de medición, en
el caso de llevarse a cabo el procedimiento conforme a la
invención.
La figura 1 muestra un ejemplo de ejecución del
procedimiento conforme a la invención para determinar una situación
de arranque en caliente en el caso de un motor de combustión interna
de un vehículo de motor. En un paso 101 el motor de combustión
interna del vehículo de motor se encuentra en primer lugar en un
funcionamiento del motor normal. En otras palabras: el vehículo de
motor o el motor de combustión interna funciona y tiene lugar un
desarrollo operativo normal. En el paso 102 se parte de que el
conductor del vehículo de motor pretende desconectar el motor de
combustión interna. Esto puede realizarse por ejemplo mediante el
giro de la llave de encendido. En este momento se archiva en el paso
102 la temperatura de desconexión del motor actual tmotab. En este
ejemplo de ejecución la temperatura de desconexión del motor tmotab
se corresponde con la temperatura de la temperatura del agua de
refrigeración tmot determinada por el sensor de agua de
refrigeración. En el paso 103 se desconecta el motor o el motor de
combustión interna del vehículo de motor. En el paso 104 se
contempla, conforme a la invención, durante un arrastre sincrónico
de aparatos de control, el ulterior desarrollo de temperatura del
agua de refrigeración tmot. Aquí se establece y archiva la
temperatura máxima del motor tmotmax y el gradiente máximo
tmotgradmax de la temperatura del motor o, en este ejemplo de
ejecución, de la temperatura del agua de refrigeración. En el paso
105 se supone que el conductor del vehículo de motor desea arrancar
de nuevo el motor de combustión interna. Para esto se inicializa el
aparato de control del motor de combustión interna antes del nuevo
arranque. Después de la inicialización del aparato de control antes
del nuevo arranque en el paso 105 se forma, en el paso 106, en
primer lugar la diferencia de temperatura entre temperatura máxima
del motor tmotmax durante el arrastre sincrónico de aparatos de
control, después de desconectar el motor, y la temperatura de
desconexión del motor tmotab del paso 102. A continuación se
comprueba en el paso 106 si esta diferencia de temperatura, a partir
de tmotmax y tmotab, es mayor que un umbral aplicable dependiente de
la temperatura o si el gradiente máximo de la temperatura del motor
tmotgradmax, determinado durante el arrastre sincrónico de aparatos
de control, es mayor que un umbral aplicable dependiente de la
temperatura. Si se determina que no se ha superado ninguno de los
valores umbrales, se pasa al paso 107, en el que adicionalmente se
lleva a cabo un reconocimiento convencional del arranque en
caliente. Un reconocimiento convencional del arranque en caliente de
este tipo puede producirse, por ejemplo, de forma análoga al
documento DE 44 35 419 A1 citado en la introducción de la
descripción. Si en el paso 107 tampoco se determina un arranque en
caliente en el caso de este reconocimiento del arranque en caliente,
se pasa al paso 108, en el que se determina definitivamente que no
existe una situación de arranque en caliente. En el paso 109
finaliza el procedimiento conforme a la invención para determinar
una situación de arranque en caliente. En dependencia de si se ha
determinado una situación de arranque en caliente o no, se modifican
los parámetros de ajuste correspondientes del motor de
combustión
interna.
interna.
Si en el paso 106 se ha determinado que se han
superado uno o ambos de los valores umbrales dependientes de la
temperatura, se pasa al paso 110. En el paso 110 se comprueba a
continuación adicionalmente, si la temperatura del motor y/o la
temperatura del aire de aspiración están situadas en cada caso por
encima de un valor umbral aplicable. Si no es éste el caso se pasa
al paso 108, y se decide que no existe una situación de arranque en
caliente. Éste el caso cuando por ejemplo, justo después de la
desconexión del vehículo de motor, se determina un gradiente máximo
de temperatura de la temperatura del motor tmotgradmax durante el
arrastre sincrónico de aparatos de control, pero el vehículo puede
enfriarse a continuación suficientemente, de tal modo que la
temperatura del motor y la temperatura del aire de aspiración
descienden por debajo de determinados valores umbrales.
Si por el contrario se determina en el paso 110,
que la temperatura del motor y/o la temperatura del aire de
aspiración están situadas por encima de valores umbrales aplicables,
se establece una situación de arranque en caliente y el
procedimiento sigue en el paso 111. En el paso 111 se establece una
situación de arranque en caliente. Con relación a esto puede
instalarse por ejemplo en el aparato de control un bit de arranque
en caliente correspondiente. En el siguiente paso 109 finaliza a su
vez el procedimiento conforme a la invención para determinar una
situación de arranque en caliente y el motor de combustión interna
se arranca con los parámetros correspondientes para una situación de
arranque en caliente.
Si en el paso 107 se ha reconocido una situación
de arranque en caliente, se pasa en primer lugar al paso 110, en
donde se comparan los valores de temperatura del motor y de
temperatura del aire de aspiración con valores umbrales
correspondientes. Si aquí se deduce que los valores de temperatura
del motor y de temperatura del aire de aspiración están situados por
debajo de valores umbrales aplicables, a pesar de que en el paso 107
se haya reconocido una situación de arranque en caliente no se
decide en el paso 108 definitivamente una situación de arranque en
caliente.
La figura 2 muestra una representación de
valores de medición en el caso de llevarse a cabo el procedimiento
conforme a la invención. La figura 2 muestra valores de medición de
número de revoluciones y temperatura, que se han representado a lo
largo del tiempo. Una curva característica 21 muestra el desarrollo
del número de revoluciones nmot de un motor de combustión interna.
Puede reconocerse que el número de revoluciones 21, desde un valor
constante del número de revoluciones, relativamente elevado, cae en
picado a 0 y seguidamente permanece en 0. Este momento de la caída
en picado del número de revoluciones se corresponde con la
desconexión del motor de combustión interna. Con la curva
característica 22 se designa el desarrollo medido de la temperatura
del agua de refrigeración tmot o del motor de combustión interna.
Adicionalmente se ha dibujado en la figura 2 una curva
característica 23, que se corresponde con la temperatura medida de
una bomba de alta presión en el caso de un motor de combustión
interna con inyección directa de gasolina. Asimismo se ha
representado el umbral de temperatura 24 que se corresponde con la
temperatura de desconexión tmotab del motor de combustión interna,
así como el umbral de temperatura 25 que se corresponde con la
temperatura máxima tmotmax durante el arrastre sincrónico de
aparatos de control.
Puede reconocerse que el desarrollo de la
temperatura del agua de refrigeración 22, después de la desconexión
del motor de combustión interna, aumenta en primer lugar en picado
hasta un valor máximo 25, para después caer constantemente. El
aumento en picado del desarrollo de temperatura de la temperatura
del agua de refrigeración 22, que se produce durante el arrastre
sincrónico de aparatos de control, se aproxima mediante un gradiente
máximo de temperatura tmotgradmax, representado mediante la recta
26. Además de esto se obtiene el recorrido máximo de temperatura 27
entre la temperatura de desconexión 24 (tmotab) y la temperatura
máxima durante el arrastre sincrónico del aparatos de control
25
(tmotmax). El procedimiento conforme a la invención para determinar una situación de arranque en caliente se basa en que se comprueba si el gradiente máximo de temperatura 26 (tmotgradmax) está situado por encima de valores umbrales aplicables.
(tmotmax). El procedimiento conforme a la invención para determinar una situación de arranque en caliente se basa en que se comprueba si el gradiente máximo de temperatura 26 (tmotgradmax) está situado por encima de valores umbrales aplicables.
La curva característica 23, que se corresponde
con la temperatura de una bomba de alta presión de un sistema de
alimentación de combustible, muestra claramente cómo la temperatura
de la bomba de alta presión sigue subiendo después de la desconexión
del vehículo de motor. Teóricamente la temperatura de la bomba de
alta presión 23 puede subir como máximo a la temperatura del
desarrollo del agua de refrigeración 23. Conforme avanza el tiempo
puede reconocerse en la figura 2, que se ajustan los desarrollos de
temperatura 22 y 23. Con 28 se designa un umbral de temperatura que
representa una temperatura límite de la bomba de alta presión, a
partir de la cual existe una situación de arranque en caliente para
la bomba de alta presión. En otras palabras: a partir de este umbral
de temperatura 28 la bomba de alta presión alcanza una temperatura a
la que, a causa de formaciones de burbujas de vapor en el
combustible, ya no puede producirse una alimentación adecuada del
motor de combustión interna con combustible. De este modo, a partir
del momento t1 que está caracterizado por una línea perpendicular,
existe una situación de arranque en caliente para el motor de
combustión interna con inyección directa de gasolina, por medio de
que la bomba de alta presión ha superado la temperatura límite de
arranque en caliente para la bomba de alta presión 28.
Conforme a la invención, precisamente esta
subida crítica de temperatura de la bomba de alta presión puede
determinarse mediante el gradiente de temperatura determinado
tmotgradmax. En el caso de mediciones ha quedado demostrado que con
el procedimiento conforme a la invención puede determinarse con
fiabilidad una situación de arranque en caliente, obligado por una
bomba de alta presión sobrecalentada.
El arrastre sincrónico de aparatos de control
necesario para llevar a cabo el procedimiento conforme a la
invención se mueve en el marco de los valores de medición,
representados en la figura 2, en un orden de magnitudes de unos dos
minutos.
Claims (14)
1. Procedimiento para determinar una situación
de arranque en caliente en el caso de un motor de combustión interna
de un vehículo de motor, caracterizado porque se reconoce una
situación de arranque en caliente al menos con base en un gradiente
de un desarrollo de temperatura de una temperatura del motor.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el reconocimiento se produce con base en
el desarrollo de temperatura entre una desconexión y un nuevo
arranque del motor de combustión interna.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el reconocimiento se produce durante un
arrastre sincrónico después de la desconexión del motor de
combustión interna.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la temperatura del motor se determina
con base en una temperatura del refrigerante y/o una temperatura del
aire de aspiración y/o una temperatura de un sensor de temperatura
en la cámara del motor del vehículo de motor.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque como criterios ulteriores para una
situación de arranque en caliente, al menos la temperatura del motor
y/o una temperatura del aire de aspiración deben ser mayores que un
umbral aplicable.
6. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para reconocer una situación de arranque
en caliente, el gradiente del desarrollo de temperatura de la
temperatura del motor debe ser mayor que un umbral aplicable.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5 y
6, caracterizado porque los umbrales aplicables se
dimensionan de tal modo, que se reconoce una temperatura aumentada
de una bomba de alta presión de combustible dispuesta en la cámara
de combustión.
8. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la determinación de la situación de
arranque en caliente se produce en el caso de un motor de combustión
interna de gasolina con inyección directa.
9. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se lleva a cabo simultáneamente un
procedimiento independiente para determinar una situación de
arranque en caliente y porque después se reconoce una situación de
arranque en caliente, cuando uno de los dos procedimientos reconoce
una situación de arranque en caliente.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el procedimiento independiente determina
una situación de arranque en caliente, al menos con base en una
diferencia entre temperatura del aire de aspiración al desconectar y
al arrancar el motor de combustión interna y con base en un umbral
de temperatura del motor.
11. Aparato de control para un motor de
combustión interna, en especial de un vehículo de motor, para usarse
en el caso de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a
10 ó 14, caracterizado porque se dispone de medios para
llevar a cabo los pasos del procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 10 ó 14.
12. Programa informático con medios de
codificación de programa para usarse en el caso de un procedimiento
según una de las reivindicaciones 1 a 10 ó 14, para llevar a cabo
todos los pasos de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 ó 14,
si el programa se ejecuta en un ordenador, en especial un aparato de
control para un motor de combustión
interna.
interna.
13. Programa informático con medios de
codificación de programa para usarse en el caso de un procedimiento
según una de las reivindicaciones 1 a 10 ó 14, que están archivados
en un soporte de datos que puede leerse en un ordenador, para llevar
a cabo el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a
10 ó 14, si el programa de producto se ejecuta en un ordenador, en
especial un aparato de control para un motor de combustión
interna.
14. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se reconoce una situación de arranque en
caliente al menos con base en un gradiente y un recorrido de
temperatura de un desarrollo de temperatura de una temperatura del
motor.
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