ES2266239T3 - Procedimiento para la adaptacion de la mezcla. - Google Patents
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Abstract
.- Procedimiento para la compensación de adaptaciones erróneas del control previo (2.1) de una dosificación de combustible (4) para un motor de combustión interna (1), - en el que al control previo (2.1) se superpone una regulación, y - en el que a partir del comportamiento de la regulación a altas temperaturas (T) del motor de combustión (1) está prevista una adaptación de una primera variable de corrección (fra), y - la variable de corrección (fra) influye sobre la dosificación de combustible también a bajas temperaturas (T) del motor de combustión (1) de forma complementaria a la regulación superpuesta para la compensación de las adaptaciones erróneas, caracterizado porque - a bajas temperaturas (T) se forma otra variable de corrección (frat), que actúa de la misma manera sobre la dosificación de combustible (4) y - porque la acción de la otra variable de corrección (frat) a bajas temperaturas (T) del motor de combustión (1) es mayor que a altas temperaturas (T), - porque para la formación de la otra variable de corrección (frat), la desviación de una variable de ajuste de regulación media (frm) a partir del valor uno es integrada a temperaturas comparativamente bajas (T) y porque la integración se activa a temperaturas (T) del motor a partir de un intervalo de temperaturas YMN < T < TMX.
Description
Procedimiento para la adaptación de la
mezcla.
Ya se conoce superponer en la regulación de la
relación de combustible / aire para motores de combustión interna
un control previo con una regulación. Además, se conoce derivar, a
partir del comportamiento de la variable de ajuste de regulación,
otras variables de corrección para compensar las adaptaciones
erróneas del control previo a condiciones variables del
funcionamiento. Esta compensación se designa también como
adaptación.
El documento US-A 4 584 982
describe una adaptación con diferentes variables de adaptación en
diferentes campos del espectro de carga / número de revoluciones de
un motor de combustión interna. Las diferentes variables de
adaptación se ajustan a la compensación de diferentes errores. Según
causa y efecto se pueden distinguir tres tipos de errores. Los
errores de un medidor de masas de aire de película caliente
repercuten de una manera multiplicativa sobre la dosificación del
combustible. Las influencias del aire de fugas repercuten
aditivamente por unidad de tiempo y los errores durante la
compensación del retraso de la atracción de las válvulas de
inyección repercuten aditivamente por cada inyección.
Se ha mostrado que también en el caso de
adaptación completa en el estado caliente, aparecen otras
adaptaciones erróneas a bajas temperaturas del motor, que
desaparecen de nuevo a temperaturas más elevadas. En el documento
DE-A 195 01 458 se ha propuesto por este motivo una
adaptación, en la que se forma una variable de corrección, que
repercute sobre la dosificación de combustible, siendo su actuación
a bajas temperaturas del motor de combustión interna mayor que a
altas temperaturas. La adaptación se lleva a cabo a través de una
integración de la variable de ajuste del regulador, siendo realizada
la integración de una manera limitada en el tiempo en un intervalo
de tiempo entre dos instantes predeterminados.
La invención se refiere a la compensación de
adaptaciones erróneas condicionadas por la temperatura, que no se
pueden observar cuando el motor está caliente.
Esta acción se consigue con las características
de la reivindicación 1 y de la reivindicación 9.
La utilización de acuerdo con la invención de
otra variable de corrección en función de la temperatura compensa
la adaptación errónea que se produce, dado el caso, del control
previo a bajas temperaturas del motor. Esto es especialmente
ventajoso para posibilitar una manifestación segura con relación a
la corriente de masas de aire secundario, durante la diagnosis de
un sistema de aire secundario, que está activo de una manera
preferida a bajas temperaturas del motor. Además, la compensación
del error en función de la temperatura descarga la regulación
Lambda durante el arranque en frío siguiente.
Cuando la adaptación norma de la mezcla a alta
temperatura del motor está activa, aprende, entre otras cosas, la
densidad del combustible. A baja temperatura, el combustible tiene
una densidad mayor que a alta temperatura y, por lo tanto, no
coincide ya el control previo adaptado a altas temperaturas. La
invención elimina el inconveniente a través de la adaptación
adicional del control previo a baja temperatura.
Las configuraciones y desarrollos ventajosos del
modo de proceder de acuerdo con la invención se deduce a partir de
las reivindicaciones dependientes.
Una configuración prevé que el límite inferior
de un intervalo de integración mencionado en las reivindicaciones
independientes esté en una zona entre 10ºC y 30ºC, especialmente
20ºC y que el límite superior del intervalo de integración
mencionado en las reivindicaciones independientes corresponda a
aquella temperatura, en la que se activa la adaptación
convencional. Este límite está, por ejemplo, en 70ºC.
Otra configuración prevé que la otra variable de
corrección, que actúa sobre la dosificación de combustible, de tal
manera que su actuación a bajas temperaturas del motor de combustión
es mayor que a altas temperaturas, se modifique, en función de la
temperatura del motor, de tal forma que a altas temperaturas no
resulten diferencias con respecto a la adaptación conocida con el
motor caliente.
Otra configuración prevé que una salida de un
integrador se conecte con una variable dependiente de la
temperatura, de tal forma que se reduzca el resultado de la unión a
medida que se incrementa la tempe-
ratura.
ratura.
A tal fin, la variable dependiente de la
temperatura de acuerdo con otra configuración puede formar una
corrección multiplicativa variable entre cero y uno, resultando el
valor cero con el motor caliente. Entre estos valores extremos
puede variar siempre la corrección.
De acuerdo con otra configuración del modo de
proceder según la invención se puede llevar a cabo la velocidad de
integración en función de valores para carga y número de
revoluciones del motor de combustión.
La invención se refiere también a una
instalación de control electrónica para la realización de los
procedimientos y configuraciones mencionados anteriormente.
Otras configuraciones ventajosas y desarrollos
del modo de proceder de la invención se deducen a partir de otras
reivindicaciones dependientes y a partir de la descripción
siguiente.
La figura 1 muestra el entorno técnico de la
invención. La figura 2 ilustra la formación de una señal de
dosificación de combustible sobre la base de las señales de la
figura 1 y la figura 3 publica la formación de una intervención de
acuerdo con la invención en la formación de la señal de dosificación
de combustible en forma de bloques funcionales como ejemplo de
realización de la invención.
El número 1 en la figura 1 representa un motor
de combustión con un tubo de aspiración 2, un tubo de escape de
gases 3, un medio de dosificación de combustible 4, sensores 5 a 8
para parámetros de funcionamiento del motor y con un aparato de
control 9. El medio de dosificación de combustible 4 puede estar
constituido, por ejemplo, por una disposición de válvulas de
inyección para la inyección directa de combustible en las cámaras
de combustión del motor de combustión interna.
El sensor 5 suministra al aparato de control una
señal sobre la masa de aire aspirada por el motor ml. El sensor 6
suministra una señal del número de revoluciones del motor n. El
sensor 7 acondiciona la temperatura del motor Y y el sensor 8
suministra una señal Us sobre la composición de los gases de escape
del motor. A partir de estas señales y, dado el caso, de otras
señales sobre otros parámetros de funcionamiento del motor, el
aparato de control forma, además de otras variables de ajuste, las
señales de dosificación del combustible ti para la activación del
medio de dosificación del combustible 4, de manera que se ajusta un
comportamiento deseado del motor, especialmente una composición
deseada de los gases de escape.
La figura 2 muestra la formación de la señal de
dosificación de combustible. El bloque 2.1 representa un campo
característico, que es direccionado a través del número de
revoluciones n y el relleno relativo del aire rl y están
depositados en los valores de control previo rk para la formación de
las señales de dosificación de combustible. El relleno relativo del
aire rl se refiere a un relleno máximo de la cámara de combustión
con aire e indica de esta manera en vierto modo la fracción del
relleno máximo de la cámara de combustión o del relleno de los
cilindros. Se forma esencialmente a partir de la señal. La variable
rk corresponde a la cantidad de combustible asociada a la cantidad
de
aire rl.
aire rl.
El bloque 2.2 muestra la intervención de
regulación Lambda multiplicativa conocida. Se forma una adaptación
errónea de la cantidad de combustible en la señal Us de la sonda de
gases de escape. A partir de esta señal, el regulador 2.3 forma la
variable de ajuste del regulador fr, que reduce la adaptación
errónea a través de la intervención 2.2.
A partir de la señal corregida de esta manera se
puede formar en el bloque 2.4 ya la señal de dosificación, por
ejemplo una anchura del impulso de activación para las válvulas de
inyección. El bloque 2.4 representa de esta manera la conversión de
la cantidad de combustible relativa y corregida en una señal de
activación real teniendo en cuenta la presión del combustible, la
geometría de la válvula de inyección, etc.
Los bloques 2.5 a 2.9 representan la adaptación
de la mezcla en función de parámetros de funcionamiento conocidos,
que puede actuar en forma de multiplicación y/o de adición. El
círculo 2.9 debe representar estas tres posibilidades. El
conmutador 2.5 se abre o se cierra por medios 2.6, siendo
alimentados a los medios 2,6 unos parámetros de funcionamiento del
motor de combustión interna como temperatura T, masa de aire ml y
número de revoluciones n. Los medios 2.6 en conexión con el
conmutador 2.5 permiten de esta manera una activación, en función
del intervalo de los parámetros de funcionamiento, de las tres
posibilidades de adaptación mencionadas. La formación de la
intervención de adaptación fra sobre la formación de la señal de
dosificación de combustible se ilustra a través de los bloques 2.7
y 2.8. El bloque 2.7 forma, cuando el conmutador 2.5 está cerrado,
el valor medio frm de la variable de ajuste del regulador fr. Las
desviaciones del valor medio frm con respecto al valor neutro 1 son
asumidas por el bloque 2.8 en la variable de intervención de
adaptación fra. Por ejemplo, la variable de ajuste del regulador fr
pasa, en virtud de una adaptación errónea del control previo en
primer lugar a 1,05. La desviación 0,5 del valor 1 es asumida por
el bloque 2.8 en el valor fra de la intervención de adaptación. En
el caso de una intervención fra de multiplicación, fra pasa entonces
a 1,05 con la consecuencia de que fr pasa de nuevo a 1. La
adaptación se ocupa de esta manera de que las adaptaciones erróneas
del control previo no tengan que corregirse de nuevo en cada cambio
del punto de funcionamiento. La adaptación de la variable de
adaptación fra se lleva a cabo a altas temperaturas del motor de
combustión, por ejemplo por encima de una temperatura del agua de
refrigeración de 70ºC cuando el conmutador 2.5 está entonces
cerrado. Una vez adaptado, fra repercute, sin embargo, también con
el conmutador abierto 2.5 sobre la formación de la señal de
dosificación del combustible.
Esta adaptación conocida se completa en el marco
de la invención a través de otra corrección fra, que actúa en la
conexión 2.0.
Un ejemplo de realización de la formación fra se
representa en la figura 3. El bloque 3.1 suministra la desviación
de la variable media de ajuste de regulación frm del valor 1 a un
bloque integrador 3.2. El bloque 3.3 activa el integrador para
temperaturas comparativamente bajas del motor T a partir de un
intervalo TMN < T z TMX. TMN como límite del intervalo puede
estar, por ejemplo, entre 10 y 30, especialmente 20ºC; TMX como
límite superior del intervalo puede corresponder, por ejemplo, a la
temperatura, a la que la adaptación convencional se activa a través
de un cierre del conmutador 2.5. Un valor típico para esta
temperatura es 70ºC.
El valor de salida del integrador proporciona
con el valor frak una medida para la adaptación errónea cuando el
motor está comparativamente frío.
Una ventaja esencial de la invención consiste en
tener en cuenta este valor con el motor frío en la formación de la
señal de dosificación de combustible, sin que se produzcan, a altas
temperaturas diferencias con respecto a la adaptación conocida con
el motor
caliente.
caliente.
Esto se consigue, por ejemplo, a través de los
bloques 3.4 a 3.6 y 2.10.
En primer lugar, es esencial la conexión de la
salida del integrador frak con una variable ftk en función de la
temperatura, debiendo proporcionar la conexión la característica
esencial mencionada de la invención. En el ejemplo, ftk representa
una corrección multiplicativa variable entre cero y uno. El valor
cero resulta con el motor caliente, es decir, con T > TMX.
Entonces la selección máxima en el bloque 3.7 proporciona el valor
TMX. En el bloque 3.8 se resulta como diferencia de TMX y RMX el
valor cero, que se alimenta a la formación del cociente en el
bloque 3.9 como numerador. El bloque 3.8 proporciona de una manera
correspondiente el valor cero para la magnitud de la variable ftk
en función de la temperatura. A este valor ftk = cero se añade en
el bloque 3.6 el valor 1. La suma frat tiene de acuerdo con ello el
valor 1 y no modifica, por lo tanto, en la conexión multiplicativa
en el bloque 2.10 la formación de la señal de dosificación del
combustible con el motor caliente. Con otras palabras: con el motor
caliente, ftk actúa con un efecto de debilitamiento máximo sobre
frak. La variable frak actúa, en general, por lo tanto, en el caso
extremo representado aquí de forma esquemática con el motor
caliente. Con el motor frío, por ejemplo con T = cero grados
Celsius, la selección mínima suministra el valor cero y la
formación del cociente siguiente proporciona el valor 1. La
variable ftk es entonces neutral y repercute con un efecto de
debilitamiento mínimo sobre frak. Para compensar la adición del
motor 1 en el bloque 3.6 para este caso, se lleva a cabo en el
bloque 3.4 una substracción de 1. Con el motor frío (T = cero) es
ftk = 1. Luego actúa frat _{(ftk=1)}
=frak-1)*ftk+1 = frak, es decir, como un valor
inalterado frak y, por lo tanto, no repercute con efecto de
debilitamiento sobre la formación de la señal de dosificación de
combustible. Con otras palabras: la otra corrección adaptable de
acuerdo con la invención solamente actúa con el motor frío. Entre
los valores extremos representados, la corrección varía de una
manera constante.
El campo característico 3.10 suministra valores
K para la velocidad de integración con el integrador 3.2 de una
manera independiente de los valores para drl y n. N este caso, por
ejemplo, K es tanto menor, cuando mayor es drl. La variable drl es
la modificación de la masa de aire aspirado, que es especialmente
grande, por ejemplo, en estados de funcionamiento de transición. De
esta manera, las adaptaciones erróneas repercuten de forma
debilitada sobre la adaptación en los estados de funcionamiento de
transición.
Claims (9)
1. Procedimiento para la compensación de
adaptaciones erróneas del control previo (2.1) de una dosificación
de combustible (4) para un motor de combustión interna (1),
- -
- en el que al control previo (2.1) se superpone una regulación, y
- -
- en el que a partir del comportamiento de la regulación a altas temperaturas (T) del motor de combustión (1) está prevista una adaptación de una primera variable de corrección (fra), y
- -
- la variable de corrección (fra) influye sobre la dosificación de combustible también a bajas temperaturas (T) del motor de combustión (1) de forma complementaria a la regulación superpuesta para la compensación de las adaptaciones erróneas,
caracterizado
porque
- -
- a bajas temperaturas (T) se forma otra variable de corrección (frat), que actúa de la misma manera sobre la dosificación de combustible (4) y
- -
- porque la acción de la otra variable de corrección (frat) a bajas temperaturas (T) del motor de combustión (1) es mayor que a altas temperaturas (T),
- -
- porque para la formación de la otra variable de corrección (frat), la desviación de una variable de ajuste de regulación media (frm) a partir del valor uno es integrada a temperaturas comparativamente bajas (T) y
- -
- porque la integración se activa a temperaturas (T) del motor a partir de un intervalo de temperaturas YMN < T < TMX.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque TMN como límite
inferior del intervalo está entre 10 y 30ºC, especialmente 20ºC y
TMX como límite superior del intervalo corresponde a aquella
temperatura (T), en la que se activa la adaptación.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el TMX es
aproximadamente 70ºC.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la otra variable de
corrección )frat), que actúa sobre la dosificación del combustible
(4), de tal manera que su acción a bajas temperaturas (T) del motor
de combustión interna (1) es mayor que a altas temperaturas (T), se
modifica en función de la temperatura (T), de tal manera que a
altas temperaturas (T) no se producen diferencias con respecto a la
adaptación conocida con el motor de combustión interna (1)
caliente.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque la salida (frak) de un
integrador (9.2) se conecta con una variable (ftk) en función de la
temperatura, de tal forma que el resultado de la unión se reduce a
medida que aumenta la tempe-
ratura.
ratura.
6. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque la variable en función
de la temperatura (ftk) forma una corrección multiplicativa que
varía entre cero y uno, resultando el valor cero cuando el motor de
combustión interna (1) está caliente.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado porque la corrección varía
continuamente entre sus valores extremos.
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la integración de la
velocidad depende de valores para la carga (ml, rt, ti, drl) y del
número de revoluciones (n) del motor de combustión interna (1).
9. Instalación de control electrónica de un
motor de combustión interna (1), que lleva a cabo el procedimiento
para la compensación de adaptaciones erróneas de un control previo
(2.1) de una dosificación de combustible (4) para un motor de
combustión interna (1),
- -
- en la que al control previo (2.1) se superpone una regulación, y
- -
- en la que a partir del comportamiento de la regulación a altas temperaturas (T) del motor de combustión interna (1) está prevista una adaptación de al menos una primera variable de corrección (fra), y
- -
- la variable de corrección (fra) influye sobre la dosificación de combustible (4) también a bajas temperaturas (T) del motor de combustión interna (1), como complemento a la regulación superpuesta para la compensación de la adaptación errónea,
caracterizada porque la instalación de
control electrónica (9)
- -
- forma otra variable de corrección (frat), que repercute sobre la dosificación de combustible (4),
- -
- porque la actuación de la otra variable de corrección (frat) a bajas temperaturas (T) del motor de combustión interna (1) es mayor que a altas temperaturas (T),
- -
- porque para la formación de la otra variable de corrección (frat) está prevista una integración de una desviación de una variable de ajuste de regulación media (frm) a partir del valor uno a temperaturas (T) comparativamente bajas, y
- -
- porque está prevista una activación de la integración a temperaturas (T) a partir de un intervalo de temperatura TMN < T < TMX.
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