ES2267359B1 - Dispositivo de control de velocidad de marcha en vacio. - Google Patents

Dispositivo de control de velocidad de marcha en vacio. Download PDF

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Abstract

Dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío.
Problema: Ejecutar suavemente una transición desde un estado de marcha en vacío, donde la velocidad del motor es controlada en realimentación, a un estado no de marcha en vacío donde se emplea control en bucle abierto.
Medios de solución: Se incluyen medios (55) para determinar si el motor 1 está en un estado de marcha en vacío o un estado no de marcha en vacío, medios de control de realimentación (56) para controlar una válvula de control de marcha en vacío 7 de manera que la velocidad de rotación del motor Ne coincida con un valor deseado ne en el estado de marcha en vacío, medios de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula (58) para, al pasar del estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, mantener la válvula de control de marcha en vacío 7 a la cantidad de abertura al tiempo del control de realimentación hasta que la cantidad de abertura del acelerador llega a una cantidad de abertura de referencia \thetaref2, y medios de control en bucle abierto (57) para controlar la válvula de control de marcha en vacío 7 a la cantidad deseada de abertura de válvula \thetaabierta si la cantidad de abertura del acelerador llega a la cantidad de abertura de referencia \thetaref2 en el estado no de marcha en vacío.

Description

Dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío para controlar la velocidad de rotación del motor a un valor deseado en un estado de marcha en vacío, y en particular a un dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío donde el control de realimentación se selecciona en un estado de marcha en vacío y el control en bucle abierto se selecciona en un estado no de marcha en vacío.
Técnica anterior
Un dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío provisto de un paso de derivación para poner en derivación una válvula de acelerador conectada a un tubo de entrada y una válvula de control de marcha en vacío (válvula de control de aire en marcha en vacío IACV) para controlar la cantidad de abertura del paso de derivación, para regular la IACV en base a parámetros del motor tales como la temperatura del agua refrigerante del motor y la velocidad de rotación del motor, para controlar la velocidad de rotación del motor a un valor deseado en un estado de marcha en vacío, se describe en el documento de patente 1 y el documento de patente 2.
En el documento de patente 2, para controlar la cantidad de abertura de la IACV a un valor apropiado, se adopta control de realimentación en un estado de marcha en vacío y se adopta control en bucle abierto en un estado no de marcha en vacío. Además, al pasar de un estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, para mitigar el fenómeno de soplo del motor producido por la repentina reducción de la cantidad de aire de admisión, como se representa en la figura 6, se describe tecnología para producir una reducción gradual de la cantidad de aire de admisión.
Documento de patente 1: Solicitud de Patente japonesa número 2000-45835.
Documento de patente 2: Solicitud de Patente japonesa número 2002-106387.
Descripción de la invención Problemas a resolver con la invención
El hecho de que ha habido un cambio de un estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, como también se representa en la figura 6, se determina a menudo en base a si la cantidad de abertura del acelerador \thetath supera una cantidad de abertura de referencia \thetaref, y esta cantidad de abertura de referencia \thetaref se establece a una cantidad de abertura sumamente baja. Por consiguiente, inmediatamente después de pasar de un estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, se reduce la cantidad de aire de admisión suministrado mediante la válvula de acelerador, y la proporción de aire de admisión a través del paso de derivación de toda la cantidad de aire de admisión es grande. Como resultado, si la diferencia entre la cantidad de aire de admisión calculada en el control de realimentación y la cantidad de aire de admisión calculada en el control en bucle abierto es grande, hay una posibilidad de que la transición de un estado de marcha en vacío, donde la velocidad del motor es controlada en realimentación, a un estado no de marcha en vacío, donde la velocidad del motor es controlada en bucle abierto, no se realice suavemente, aunque la reducción de velocidad de la cantidad de aire de admisión sea gradual al tiempo de la transición.
El objeto de la presente invención es resolver los problemas antes descritos de la técnica relacionada, y proporcionar un dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío que puede ejecutar suavemente una transición de un estado inactivo, donde la velocidad del motor es controlada en realimentación, a un estado no de marcha en vacío, donde se emplea control en bucle abierto.
Medios para resolver los problemas
Para lograr el objeto antes descrito, la presente invención se refiere a un dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío, para controlar la velocidad rotacional de un motor en un estado de marcha en vacío a un valor deseado, incluyendo un paso de derivación para poner en derivación una válvula de acelerador, una válvula de control de marcha en vacío dispuesta en el paso de derivación, un sensor de cantidad de abertura del acelerador para detectar la cantidad de abertura del acelerador, y medios de control para controlar la cantidad de abertura de la válvula de control de marcha en vacío, en el que los medios de control están provistos de los medios siguientes:
(1) medios para determinar si el motor está en un estado de marcha en vacío o un estado no de marcha en vacío,
(2) medios para obtener una velocidad deseada para la velocidad rotacional del motor en el estado de marcha en vacío,
(3) medios para obtener una cantidad deseada de abertura de válvula para la válvula de control de marcha en vacío en el estado no de marcha en vacío,
(4) medios de control de realimentación para controlar la válvula de control de marcha en vacío de manera que la velocidad de rotación del motor coincida con el valor deseado en el estado de marcha en vacío,
(5) medios de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula para, al pasar del estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, mantener la válvula de control de marcha en vacío a la cantidad de abertura al tiempo del control de realimentación hasta que la cantidad de abertura del acelerador llega a una cantidad de abertura de referencia especificada (\thetaref2), y
(6) medios de control en bucle abierto para controlar la válvula de control de marcha en vacío a la cantidad deseada de abertura de válvula si la cantidad de abertura del acelerador llega a la cantidad de abertura de referencia especificada (\thetaref2) en el estado no de marcha en vacío.
Efectos de la invención
Según la presente invención, la cantidad de abertura del acelerador \thetath llega a una cantidad de abertura de referencia (\thetaref2) y la cantidad de aire de admisión mediante la válvula de acelerador se incrementa, y como resultado, la proporción de aire de admisión de la cantidad total de aire de admisión a través del paso de derivación resulta pequeña, y no hay transición a control en bucle abierto a no ser que la variación de la cantidad de aire de admisión a través del paso de derivación ya no tenga ningún efecto sustancial en la velocidad del motor. Por lo tanto, aunque hay una diferencia grande entre la cantidad de aire de admisión calculada en el control de realimentación y la cantidad de aire de admisión calculada en el control en bucle abierto, es posible cambiar suavemente del control de realimentación al control en bucle abierto.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques que representa la estructura principal de un vehículo en el que se ha montado el dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío de la presente invención.
La figura 2 muestra un ejemplo de una tabla de la temperatura del agua refrigerante (TW)/velocidad deseada del motor (ne).
La figura 3 muestra un ejemplo de una tabla de temperatura del agua refrigerante (TW)/cantidad deseada de abertura de válvula (\thetaabierta).
La figura 4 es un diagrama de flujo que representa la operación de la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de sincronización que muestra la operación de la presente invención.
La figura 6 es un dibujo para describir los problemas que resuelve la invención.
Descripción de los números
1:
Motor
2:
Tubo de admisión
3:
Válvula de acelerador
4:
Sensor de cantidad de abertura del acelerador
5:
UCM
6:
Paso de derivación
7:
Válvula de control de marcha en vacío (IACV)
8:
Sensor de temperatura del agua
9:
Sensor de velocidad del motor
10:
Tubo de escape
11:
Silenciador
Mejor modo de llevar a la práctica la invención
Ahora se ofrecerá una descripción detallada de las realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos. La figura 1 es un diagrama de bloques que representa la estructura principal de un vehículo en el que está montado el dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío de la presente invención, y muestra solamente la estructura esencial para la descripción de la invención, omitiéndose la estructura restante.
Una válvula de acelerador 3 está dispuesta en un tubo de admisión 2 de un motor 1. La cantidad de abertura (cantidad de abertura del acelerador) \thetath de la válvula de acelerador 3 es detectada por un sensor de cantidad de abertura del acelerador 4, y notificada a una unidad de control de motor (UCM) 5. Un paso de derivación 6 que pone en derivación la válvula de acelerador 3 también está conectado al tubo de entrada 2, y a mitad del camino a lo largo del paso de derivación 6 se ha previsto una válvula de control de marcha en vacío (IACV) 7 para controlar la cantidad de aire de admisión al tiempo de marcha en vacío.
La IACV 7 incluye un motor de pulsos y una válvula de control abierta y cerrada por el motor de pulsos. La cantidad de abertura de la válvula de control se controla por varios pulsos suministrados desde la UCM 5 al motor de pulsos, y como resultado, se controla la cantidad de aire de admisión al tiempo de marcha en vacío, cuando la admisión al motor 1 se realiza a través del paso de derivación 6. Es decir, se controla la velocidad de marcha en vacío. Un sensor de temperatura del agua 8 está unido al cuerpo del motor 1, y la temperatura del agua refrigerante TW que circula dentro del cuerpo del motor 1 es detectada y notificada a la UCM 5. La velocidad del motor Ne es detectada por un sensor de velocidad del motor 9 y notificada a la UCM 5. Un silenciador 11 está conectado a un tubo de escape 10 del motor 1.
En la UCM 5, una sección de establecimiento de valor deseado 51 está provista de una tabla de temperatura del agua refrigerante (TW)/velocidad deseada del motor (ne) 52, de la que se representa un ejemplo en la figura 2, y la velocidad deseada del motor ne correspondiente a la temperatura del agua refrigerante TW se establece con referencia a la tabla 52 en base a la temperatura detectada del agua refrigerante TW. La relación entre la temperatura del agua refrigerante TW del motor 1 y la velocidad deseada ne del motor 1 en un estado de marcha en vacío se almacena con anterioridad en la tabla 52. Una sección de establecimiento de cantidad de abertura deseada 53 está provista de una tabla de temperatura del agua refrigerante (TW)/cantidad de abertura deseada de la válvula (\thetaabierta) 54, de la que se muestra un ejemplo en la figura 3, y una cantidad deseada de abertura de válvula (\thetaabierta) correspondiente a la temperatura del agua refrigerante TW se establece con referencia a la tabla 54 en base a la temperatura detectada del agua refrigerante TW. La relación entre la temperatura del agua refrigerante TW del motor y la cantidad deseada de abertura de válvula \thetaabierta de la IACV 7 en un estado no de marcha en vacío se almacena con anterioridad en la segunda tabla de datos 54.
Una unidad de determinación de estado de marcha en vacío 55 compara la cantidad de abertura del acelerador \thetath detectada por el sensor de cantidad de abertura del acelerador 4 con una primera cantidad de abertura de referencia registrada previamente \thetaref1, y compara la velocidad detectada del motor Ne con una primera velocidad de referencia registrada previamente Ne1, y determina si el motor 1 está o no en un estado de marcha en vacío en base a los resultados de la comparación. Una sección de control de realimentación 56 controla en realimentación la cantidad de abertura de la IACV 7 de manera que en un estado de marcha en vacío la velocidad deseada del motor ne obtenida de la temperatura del agua refrigerante TW y la velocidad corriente del motor Ne coincidan.
Una sección de control en bucle abierto 57 realiza control en bucle abierto de la IACV 7 de manera que la cantidad de abertura de válvula de la IACV en el estado no de marcha en vacío coincida con la cantidad deseada de abertura de válvula \thetaabierta. Una sección de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula 58, al pasar del estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, mantiene la IACV 7 a la cantidad de abertura de válvula al tiempo del control de realimentación hasta que la cantidad de abertura detectada del acelerador \thetath llega a una cantidad de abertura de referencia especificada \thetaref2.
A continuación, se describirá la operación de esta realización con referencia al diagrama de flujo de la figura 4 y el diagrama de sincronización de la figura 5.
En el paso S1, para determinar si el motor está en un estado de marcha en vacío, en la sección de determinación de estado de marcha en vacío 55 de la UCM 5, la cantidad de abertura corriente del acelerador \thetath se compara con una primera cantidad de abertura de referencia \thetaref1, y la velocidad corriente del motor Ne se compara con una primera velocidad de referencia Ne1. En esta realización, la primera cantidad de abertura de referencia eref1 se establece ligeramente más abierta que una cantidad completamente abierta o cerrada, y la primera velocidad de referencia Ne1 se establece a ligeramente más rápida que una velocidad en vacío, lo que significa que si \thetath < \thetaref1 y Ne < Ne1, desde el tiempo t1-t2 en la figura 5, se determina un estado de marcha en vacío y el proceso avanza al paso S2.
En el paso S2, la sección de control de realimentación 56 ejecuta el control de realimentación para controlar la cantidad de abertura de la IACV 7 de manera que coincidan la velocidad del motor Ne y la velocidad deseada del motor ne. Además, como se describe más específicamente, en el paso S21 se detecta la velocidad corriente del motor Ne, y en el paso S22 se detecta la temperatura del agua refrigerante del motor TW. En el paso S23, la velocidad deseada del motor ne se obtiene en base a la tabla TW/ne 52 y la temperatura detectada del agua refrigerante TW. En el paso S24, la IACV 7 se abre y cierra de forma controlada de manera que la velocidad corriente del motor Ne y la velocidad deseada del motor ne coincidan.
Después de eso, al tiempo t2 la cantidad de abertura del acelerador \thetath llega a la primera cantidad de abertura de referencia \thetaref1, o la velocidad del motor Ne llega a la primera velocidad de referencia Ne1, y si ésta se detecta en el paso Si, se determina un estado no de marcha en vacío y el proceso avanza al paso S3. En el paso S3, la sección de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula 58 determina si se han establecido o no las condiciones de arranque para control de bucle abierto. En la sección de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula 58, se comparan la cantidad corriente de abertura del acelerador \thetath y la segunda cantidad de abertura de referencia \thetaref2, y si \thetath \leq \thetaref2, desde el tiempo t2-t3, se determina que no se han establecido las condiciones de arranque para el control de bucle abierto y el proceso avanza al paso S5. En el paso S5, se ordena la parada del control de realimentación a la sección de control de realimentación 56, y después de ello se termina el procesado durante ese tiempo. Por lo tanto, la cantidad de abertura de la IACV 7 se mantiene a la cantidad de abertura final (nueva) de la válvula al tiempo de control de realimentación.
Después de ello, en el tiempo t3 la cantidad de abertura del acelerador \thetath excede de la segunda cantidad de abertura de referencia eref2, y si esto se detecta en el paso S3, el proceso avanza al paso S4. En el paso S4, se ejecuta control en bucle abierto de manera que la cantidad de abertura de válvula de la IACV 7 coincida con la cantidad deseada de abertura de válvula \thetaabierta obtenida en base a la temperatura del agua refrigerante del motor TW.
Además, como se describe más específicamente, en el paso S41 se detecta la temperatura del agua refrigerante del motor TW. En el paso S42, la cantidad deseada de abertura de válvula \thetaabierta para control de bucle abierto se obtiene en base a la tabla TW/\thetaabierta 54 y temperatura detectada del agua refrigerante TW. En el paso S43, la IACV 7 es movida de manera que la cantidad de abertura de la IACV 7 coincida con la cantidad deseada de abertura de válvula \thetaabierta.

Claims (3)

1. Un dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío, para controlar la velocidad rotacional de un motor en un estado de marcha en vacío a un valor deseado, incluyendo un paso de derivación para poner en derivación una válvula de acelerador, una válvula de control de marcha en vacío dispuesta en el paso de derivación, un sensor de cantidad de abertura del acelerador para detectar la cantidad de abertura del acelerador, y medios de control para controlar la cantidad de abertura de la válvula de control de marcha en vacío, donde los medios de control incluyen además medios para determinar si el motor está en un estado de marcha en vacío o un estado no de marcha en vacío, medios para obtener una velocidad deseada para la velocidad rotacional del motor en el estado de marcha en vacío, medios para obtener una cantidad deseada de abertura de válvula para la válvula de control de marcha en vacío en el estado no de marcha en vacío, medios de control de realimentación para controlar la válvula de control de marcha en vacío de manera que la velocidad de rotación del motor coincida con el valor deseado en el estado de marcha en vacío, medios de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula para, al pasar del estado de marcha en vacío a un estado no de marcha en vacío, mantener la válvula de control de marcha en vacío a la cantidad de abertura al tiempo de control de realimentación hasta que la cantidad de abertura del acelerador llega a una cantidad de abertura de referencia especificada, y medios de control en bucle abierto para controlar la válvula de control de marcha en vacío a la cantidad deseada de abertura de válvula si la cantidad de abertura del acelerador llega a la cantidad de abertura de referencia especificada en el estado no de marcha en vacío.
2. El dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío de la reivindicación 1, donde los medios de mantenimiento de cantidad de abertura de válvula paran el control de realimentación al pasar del estado de marcha en vacío al estado no de marcha en vacío.
3. El dispositivo de control de velocidad de marcha en vacío de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, incluyendo además medios para detectar la velocidad de rotación del motor, medios para detectar la temperatura del agua refrigerante del motor, primeros medios de almacenamiento para establecer una relación entre la temperatura del agua refrigerante y la velocidad rotacional deseada del motor, y segundos medios de almacenamiento para establecer una relación entre la temperatura del agua refrigerante y la cantidad de abertura deseada de la válvula de control de marcha en vacío, donde los medios para obtener un valor deseado para la velocidad de rotación del motor obtienen un valor deseado para la velocidad rotacional del motor en base a la temperatura detectada del agua refrigerante y los primeros medios de almacenamiento, mientras que los medios para obtener la cantidad de abertura deseada de la válvula de control de marcha en vacío obtienen la cantidad deseada de abertura de válvula en base a la temperatura detectada del agua refrigerante y los segundos medios de almacenamiento.
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