ES2272940T3 - Dispositivo de control y metodo de control para motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de control para un motor de combustión interna, que incluye unos medios de depuración de los gases de escape (50) que están instalados en un paso de escape (31) del motor de combustión interna y que depuran los gases de escape, unos medios de suministro de agente de adición (60) que añaden intermitentemente un agente de adición a los gases de escape para depurar los gases de escape por medio de los medios de depuración de los gases de escape (50), y unos medios de detección de la concentración de oxígeno (4) que detectan la concentración de oxígeno de los gases de escape, caracterizado porque comprende: unos medios de determinación de anormalidad (2) que determinan que los medios de suministro de agente de adición (60) son anormales si una concentración de oxígeno detectada por los medios (4) de detección de la concentración de oxígeno no satisfacen una condición predeterminada durante un período de tiempo predeterminado, en que la condición predeterminada y/o el período de tiempo predeterminado se establecen de acuerdo con el estado operativo del motor de combustión interna.
Description
Dispositivo de control y método de control para
motor de combustión interna.
Este invento se refiere a un dispositivo de
control y a un método de control para un motor de combustión interna
y, más en particular, a un dispositivo de control que se emplea en
un motor de combustión interna y que detecta una anormalidad de los
medios de suministro de agente de adición para añadir un agente de
adición a los medios de depuración de los gases de escape, de modo
que se depuren los gases de escape.
De acuerdo con una técnica asociada al invento,
los medios de depuración de los gases de escape se instalan en un
motor de combustión interna. Para hacer que los medios de depuración
de los gases de escape funcionen y depuren los gases de escape, por
ejemplo, como en el caso en que los gases de escape se depuran
reduciendo para ello la cantidad de NOx por medio de un catalizador
del tipo de oclusión-reducción de NOx, se requiere
un agente de adición compuesto de un agente de reducción, tal como
un combustible. Como uno de tales métodos de depuración de los gases
de escape, hay un método según el cual se inyecta combustible en el
tubo de escape de un motor de combustión interna. Las técnicas para
hacer que los medios de depuración de los gases de escape funcionen
mediante la adición de combustible a los gases de escape se han
descrito, por ejemplo, en la Solicitud de Patente Japonesa Dejada
Abierta para Pública Inspección Nº 6-108829, en la
Solicitud de Patente Japonesa Dejada Abierta para Pública Inspección
Nº 10-141048, y en la Solicitud de Patente Japonesa
Dejada Abierta para pública Inspección Nº
5-302509.
Las técnicas descritas en las antes mencionadas
publicaciones, a saber, en la Solicitud de Patente Japonesa Dejada
Abierta para Pública Inspección Nº 6-108829, en la
Solicitud de Patente Japonesa Dejada Abierta para Pública Inspección
Nº 10-141048, y en la Solicitud de Patente Japonesa
Dejada Abierta para pública Inspección Nº 5-302509,
se refieren a la adición de crudo de petróleo ligero como
combustible con la intención de depurar los gases de escape por
medio de medios de depuración de los gases de escape, y para
optimizar el control de los mismos.
Los medios de suministro de agente de adición
para añadir un agente de adición se instalan en el tubo de escape de
un motor de combustión interna. Por consiguiente, los medios de
suministro de agente de adición están expuestos a los gases de
escape que contienen componentes no quemados, tales como partículas
de carbono, materias en partículas generadas a partir de porciones
desprendidas del motor de combustión interna, o similares. Como
resultado, existe una aprensión a que, por ejemplo, se aglomeren
materias extrañas en una lumbrera de suministro de los medios de
suministro de agente de adición, o a que el control de
abrir-cerrar de la lumbrera de suministro resulte
afectado perjudicialmente. En tal caso, los medios de suministro de
agente de adición continúan suministrando gases de escape con un
agente de reducción. Por consiguiente, si se usa un combustible tal
como el crudo de petróleo ligero como agente de reducción, el
combustible se quema en los medios de depuración de los gases de
escape y la temperatura de éstos tiende a llegar a ser
extraordinariamente elevada. Si la temperatura de los medios de
depuración de los gases de escape aumenta, se origina un problema
tal como el del deterioro de las actuaciones de los medios de
depuración de los gases de escape.
Por otra parte, existe la aprensión a que el
hollín, los componentes viscosos, y similares, contenidos en los
gases de escape se adhieran a la lumbrera de suministro de los
medios de suministro de agente de adición. En este caso, la lumbrera
de suministro de los medios de suministro de agente de adición
quedan cegados, y resulta difícil suministrar combustible a los
gases de escape. Como resultado, los medios de depuración de los
gases de escape pueden no funcionar lo suficiente. Es decir, que si
se usa un catalizador de reducción de NOx como un ejemplo de los
medios de depuración de los gases de escape, la relación de
aire-combustible de los gases de escape no puede ser
desplazada hacia el lado de enriquecimiento. Por consiguiente,
resulta difícil reducir el NOx. Esto origina el problema de que no
se puede reducir la cantidad de NOx a ser descargada. Si se usa un
filtro de partículas para recoger las materias en partículas
contenidas en los gases de escape, como ejemplo de los medios de
depuración de los gases de escape, no se puede aumentar la
temperatura del filtro. Por consiguiente, la combustión de las
materias en partículas recogidas resulta insuficiente, y las
materias en partículas se depositan en el filtro. Esto origina el
problema de que se deterioran la facilidad de conducción y el
consumo de combustible, debido a un aumento de la pérdida de
presión.
En el documento EP 1 176 295 A, se describe un
aparato para diagnosticar un dispositivo de suministro de agente de
adición en un motor de combustión interna, comparando para ello un
patrón actual de cambio de la relación de
aire-combustible en los gases de escape con un
patrón normal al introducir el combustible en un sistema de
escape.
Un objeto del invento es proporcionar un
dispositivo de control que se emplea en un motor de combustión
interna y que detecta fiablemente una anormalidad de los medios de
suministro de agente de adición, tal como un suministro excesivo o
insuficiente de un agente de adición.
En un primer aspecto del invento, un dispositivo
de control para un motor de combustión interna comprende medios de
determinación de anormalidad para determinar si los medios de
suministro de agente de adición son, o no, anormales. Si la cantidad
de un agente de adición suministrado desde los medios de suministro
de agente de adición aumenta, el oxígeno contenido en los gases de
escape se consumo por oxidación del agente de adición, tal como por
combustión. Por consiguiente, si la concentración de oxígeno de los
gases de escape permanece igual o menor que una concentración
predeterminada durante un período de tiempo predeterminado, es
probable que la cantidad de agente de adición suministrada a los
gases de escape sea excesiva. Por consiguiente, si la concentración
de oxígeno permanece baja, los medios para la determinación de
anormalidad determinan que los medios de suministro de agente de
adición son anormales. En consecuencia, se puede detectar una
anormalidad de los medios de suministro de agente de adición, es
decir, un suministro excesivo de agente de adición, a partir de la
concentración del oxígeno contenido en los gases de escape.
En el primer aspecto antes mencionado, es lo
apropiado que sea establecida una concentración de oxígeno
predeterminada en los gases de escape a partir de la cual los medios
de determinación de anormalidad efectúen la determinación de una
anormalidad de los medios de suministro del agente de adición, de
acuerdo con un estado operativo del motor de combustión interna. Por
ejemplo, si el motor de combustión interna asume un estado de alta
velocidad/baja carga, la cantidad de gases de escape descargados
desde el motor de combustión interna aumenta. Por lo tanto, la
concentración del oxígeno contenido en los gases de escape aumenta
también. Por consiguiente, se establece la concentración
predeterminada de acuerdo con los datos operativos del motor de
combustión interna. En consecuencia, es posible determinar
exactamente, de acuerdo con estado operativo del motor de combustión
interna, si los medios de suministro del agente de adición son, o
no, anormales.
En el aspecto antes mencionado, es lo apropiado
que el período de tiempo predeterminado durante el cual la
concentración de oxígeno en los gases de escape, a partir de la que
los medios de determinación de la anormalidad realizan la
determinación de una anormalidad de los medios de suministro del
agente de adición permanece baja, sea establecida de acuerdo con el
estado operativo del motor de combustión interna. Incluso en el caso
de que el estado operativo del motor de combustión interna cambie
bruscamente, por ejemplo, incluso en el caso de que el motor de
combustión interna efectúe un cambio de un estado de alta
velocidad/baja carga a un estado de baja velocidad/baja carga, la
concentración del oxígeno contenido en los gases de escape
descargados desde el motor de combustión interna cambia suavemente.
Es decir, que la concentración de oxígeno en los gases de escape
cambia con retardo con respecto a los cambios en el estado
operativo. En particular, puesto que los cambios en la concentración
de oxígeno se retardan al hacer un cambio el motor de combustión
interna pasando a un estado de baja velocidad/baja carga, no es
necesario prolongar el período de tiempo predeterminado. Por
consiguiente, el período de tiempo predeterminado se establece de
acuerdo con el estado operativo del motor de combustión interna. En
consecuencia, es posible determinar exactamente, de acuerdo con el
estado operativo del motor de combustión interna, si los medios de
suministro de agente de adición son, o no, anormales.
En un dispositivo de control para un motor de
combustión interna, de acuerdo con un segundo aspecto del invento,
si el régimen de cambio en una disminución de la concentración de
oxígeno en los gases de escape se hace igual o mayor que un primer
valor predeterminado, los medios de determinación de anormalidad
comparan un valor mínimo de la concentración de oxígeno con un
período de tiempo predeterminado a partir de ese momento, en el que
hay una concentración de oxígeno detectada. Si la relación de la
concentración de oxígeno detectada al valor mínimo de la
concentración de oxígeno se hace igual o menor que un segundo valor
predeterminado, los medios de determinación de anormalidad
determinan que los medios de suministro de agente de adición son
anormales. Por ejemplo, se implementa la adición intermitente del
agente de adición (pico de enriquecimiento) para hacer que funcionen
los medios de depuración de los gases de escape. Por consiguiente,
se compara el valor mínimo de la concentración de oxígeno dentro del
período de tiempo predeterminado con la concentración de oxígeno
detectada, para diferenciar entre la adición de enriquecimiento y el
suministro excesivo de combustible resultante de una anormalidad de
los medios de suministro de agente de adición. En consecuencia, una
anormalidad de los medios de suministro de agente de adición, es
decir, un suministro excesivo de agente de adición, puede ser
detectada a partir de la concentración del oxígeno contenido en los
gases de escape.
En un tercer aspecto del invento, un dispositivo
de control para un motor de combustión interna comprende medios de
determinación de anormalidad, para determinar si unos medios de
suministro de agente de adición son, o no, anormales. Si la cantidad
de un agente de adición descargado desde los medios de suministro de
agente de adición aumenta, la temperatura de los medios de
depuración de los gases de escape aumenta, por ejemplo, a través de
la combustión del agente de adición. Por consiguiente, si la
temperatura de los medios de depuración de los gases de escape
permanece igual o mayor que una temperatura predeterminada durante
un período de tiempo predeterminado, es probable que la cantidad de
agente de adición suministrada a los gases de escape sea excesiva.
Por consiguiente, si la temperatura de los medios de depuración de
los gases de escape permanece alta, los medios de determinación de
anormalidad determinan que los medios de suministro de agente de
adición son anormales. Incluso en el caso de que la disminución o la
carga en la concentración del oxígeno contenido en los gases de
escape sea pequeña, un suministro excesivo del agente de adición
desde los medios de suministro de agente de adición puede detectarse
mediante la detección de la temperatura de los medios de depuración
de los gases de escape. En consecuencia, una anormalidad de los
medios de suministro de agente de adición, es decir, un suministro
excesivo de agente de adición, puede detectarse a partir de la
concentración del oxígeno contenido en los gases de escape.
En los aspectos primero a tercero antes
mencionados, es lo apropiado que el dispositivo de control comprenda
medios de restricción del estado operativo, para restringir el
estado operativo del motor de combustión interna si se determina que
los medios de suministro de agente de adición son anormales. Los
medios de restricción del estado operativo aumentan, por ejemplo, la
cantidad de gases de escape recirculados al motor de combustión
interna. Por consiguiente, la concentración del oxígeno contenido en
los gases de escape disminuye, y se inhibe el aumento de la
temperatura de los medios de depuración de los gases de escape. Por
consiguiente, se restringe el estado operativo del motor de
combustión interna, y se puede impedir de antemano el deterioro de
las actuaciones de los medios de depuración de los gases de escape
como consecuencia de un aumento de la temperatura. Además, es
también apropiado que el dispositivo de control comprenda medios de
presentación de la anormalidad, para presentar una anormalidad de
los medios de suministro de agente de adición si se determina que
los medios de suministro de agente de adición son anormales. Por
consiguiente, un conductor que opere el motor de combustión interna,
puede ser informado de que los medios de suministro de agente de
adición son anormales. En consecuencia, verificando lo que presenten
los medios de presentación de anormalidad, el conductor puede
detener el funcionamiento del motor de combustión interna antes de
que se deterioren las actuaciones de los medios de depuración de los
gases de escape.
En los aspectos antes mencionados, es apropiado
que los medios de restricción del estado operativo restrinjan el
estado operativo del motor de combustión interna a un estado de baja
velocidad/baja carga. Por consiguiente, la cantidad de gases de
escape descargada desde el motor de combustión interna se reduce, y
se reduce la cantidad absoluta de oxígeno contenido en los gases de
escape. Por consiguiente, se inhibe el aumento de la temperatura de
los medios de depuración de los gases de escape, y puede evitarse
que se deterioren las actuaciones de los medios de depuración de los
gases de escape.
En un cuarto aspecto del invento, un dispositivo
de control para un motor de combustión interna comprende medios para
la determinación de anormalidad, para detectar un estado en el que
la cantidad de agente de adición suministrado desde los medios de
suministro de agente de adición sea insuficiente. En el caso de que
la cantidad de agente de adición suministrado desde los medios de
suministro de agente de adición sea insuficiente, se reduce la
disminución de la concentración de oxígeno, incluso aunque se añada
el agente de adición a los gases de escape. Por consiguiente, si se
añade el agente de adición en una forma similar a impulsos, por
ejemplo, a través de picos de enriquecimiento, la disminución de la
concentración de oxígeno repetidamente se hace ligera. Por
consiguiente, si un valor mínimo de la concentración de oxígeno en
los gases de escape, que disminuye debido a la adición del agente de
adición, se hace igual o mayor que un valor predeterminado para un
número de veces de adición predeterminado, los medios de
determinación de anormalidad determinan que los medios de suministro
de agente de adición son anormales. En consecuencia, una anormalidad
de los medios de suministro de agente de adición, es decir, una
adición insuficiente de agente de adición, puede ser detectada a
partir de la concentración del oxígeno contenido en los gases
de
escape.
escape.
En el antes mencionado aspecto, es apropiado que
el dispositivo de control comprenda medios de presentación de
anormalidad para presentar una anormalidad de los medios de
suministro de agente de adición, si se determina que los medios de
suministro de agente de adición son anormales. Por consiguiente,
conductor que opere el motor de combustión interna puede ser
informado de que los medios de suministro de agente de adición son
anormales. En consecuencia, verificando lo que presenten los medios
de presentación de anormalidad, el conductor puede detener el
funcionamiento del motor de combustión interna antes de que se
deterioren las actuaciones de los medios de depuración de los gases
de escape.
La Fig. 1 es una vista esquemática de un sistema
de motor diesel al cual se ha aplicado un dispositivo de control de
acuerdo con una primera realización del invento.
La Fig. 2 es una vista esquemática de una unidad
de depuración de los gases de escape del sistema de motor diesel al
cual se ha aplicado el dispositivo de control de acuerdo con la
primera realización del invento.
La Fig. 3 es un organigrama que representa el
flujo operativo del sistema de motor diesel al cual se ha aplicado
el dispositivo de control de acuerdo con la primera realización del
invento.
La Fig. 4 es una vista esquemática en la que se
ha ilustrado como la velocidad de un cuerpo de motor, la cantidad de
inyección de combustible, y un valor predeterminado A1, están
relacionados entre sí.
La Fig. 5 es una vista esquemática en la que se
ha representado como cambian una relación entre la fuga de
combustible desde una unidad de suministro de agente de adición y la
temperatura de la unidad de depuración de los gases de escape y una
relación entre la fuga de combustible desde la unidad de suministro
de agente de adición y la relación de
aire-combustible, de acuerdo con el lapso de
tiempo.
La Fig. 6 es una vista esquemática en la que se
han representado los cambios en una relación entre la fuga de
combustible y una relación de aire-combustible A/F,
dependiendo del estado operativo del motor.
La Fig. 7 es una vista esquemática de la
relación entre la velocidad del cuerpo de motor y un período de
tiempo predeterminado B1.
La Fig. 8 es una vista esquemática en la que se
ha representado como cambia la relación de
aire-combustible de los gases de escape de acuerdo
con el lapso de tiempo, y en la que se muestra como cambia la
relación de aire-combustible en el caso de que se
lleve a cabo un pico de enriquecimiento mediante la adición por la
unidad de suministro de agente de adición.
La Fig. 9 es una vista esquemática en la que se
ha representado como cambian la cantidad de inyección de
combustible, la velocidad del cuerpo de motor, la relación de
aire-combustible, y la temperatura interna de la
unidad de depuración de los gases de escape, por el funcionamiento
del sistema de motor diesel al cual esté aplicado el dispositivo de
control de acuerdo con la primera realización del invento.
La Fig. 10 es un organigrama en el que se ha
representado el flujo operativo de un sistema de motor diesel al
cual se ha aplicado un dispositivo de control de acuerdo con una
segunda realización del invento, y en la que se ha representado una
etapa de determinación de determinación de velocidad constante y una
etapa de determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible.
La Fig. 11 es un organigrama en el que se ha
representado el flujo operativo de un sistema de motor diesel al
cual se ha aplicado el dispositivo de control de acuerdo con la
segunda realización del invento, y en la que se muestran una etapa
de determinación de anormalidad y una etapa de restricción del
funcionamiento que sigue al flujo representado en la Fig. 10.
La Fig. 12 es una vista esquemática de un
gráfico de tiempo de funcionamiento del sistema de motor diesel al
cual se ha aplicado el dispositivo de control de acuerdo con la
segunda realización del invento.
La Fig. 13 es una vista esquemática en la que se
ha representado como están relacionados entre sí la velocidad del
cuerpo de motor, la cantidad de inyección de combustible, y un
período de tiempo predeterminado B2.
La Fig. 14 es un organigrama en el que se ha
representado el flujo operativo de un sistema de motor diesel al
cual se ha aplicado un dispositivo de control de acuerdo con una
tercera realización del invento.
La Fig. 15 es una vista esquemática en la que se
ha representado como cambian la cantidad de inyección de
combustible, la velocidad del cuerpo de motor, la relación de
aire-combustible, y la temperatura interna de la
unidad de depuración de los gases de escape a lo largo del
funcionamiento del sistema de motor diesel al cual se ha aplicado el
dispositivo de control de acuerdo con la tercera realización del
invento.
La Fig. 16 es una vista esquemática en la que se
ha representado como cambian una relación entre la fuga de
combustible desde la unidad de suministro del agente de adición y la
temperatura de la unidad de depuración de los gases de escape y una
relación entre la fuga de combustible desde la unidad de suministro
de agente de adición y una relación de
aire-combustible, de acuerdo con el lapso de
tiempo.
La Fig. 17 es un organigrama en el que se ha
representado el flujo operativo de un sistema de motor diesel en el
cual se ha aplicado un dispositivo de control de acuerdo con una
cuarta realización del invento.
La Fig. 18 es una vista esquemática de un
gráfico de tiempo de funcionamiento del sistema de motor diesel al
cual se ha aplicado el dispositivo de control de acuerdo con la
cuarta realización del invento.
La Fig. 19 es una vista esquemática en la que se
ha representado como están relacionadas entre sí la velocidad del
cuerpo de motor, la cantidad de inyección de combustible, y un
período de tiempo predeterminado B5.
La Fig. 20 es una vista esquemática en la que se
ha representado como están relacionadas entre sí la velocidad del
cuerpo de motor, la cantidad de inyección de combustible, y un valor
predeterminado C5.
En lo que sigue se describirán una pluralidad de
realizaciones que indican como se implementa el invento, con
referencia a los dibujos.
Primera
Realización
En la Fig. 1 se ha representado un sistema de
motor diesel para vehículos, al cual se ha aplicado un dispositivo
de control para un motor de combustión interna, de acuerdo con la
primera realización del invento.
Como se ha ilustrado en la Fig. 1, un sistema de
motor diesel 1 se compone de un cuerpo de motor 10 como motor de
combustión interna, una unidad de admisión 20, una unidad de escape
30, una unidad de recirculación de gases de escape (EGR) 40, una
unidad de depuración de los gases de escape 50, una unidad de
suministro de agente de adición 60, y una ECU 2 (Engine Control Unit
2) como unidad de control.
La unidad de admisión 20 tiene una tubería de
admisión 21, un colector de admisión 22, una válvula de gases de la
admisión 23, un termocambiador intermedio 24, y similares. La
tubería de admisión 21 se extiende a través de una turbina de
admisión 25 de un turbo sobrealimentador 3, el termocambiador
intermedio 24, y la válvula de gases de la admisión 23. El colector
de admisión 22 está conectado a un extremo de la tubería de admisión
21 y establece comunicación entre la tubería de admisión 21 y las
lumbreras de admisión de los cilindros formados en el cuerpo de
motor 10. La válvula de gases de la admisión 23 tiene un actuador
231 que está compuesto, por ejemplo, de un solenoide, un actuador de
vacío, y similares. La válvula de gases de la admisión 23 adopta una
abertura predeterminada de acuerdo con una señal de control
transmitida al actuador 231 desde la ECU 2. Si es necesario, se
reduce la presión de admisión controlando para ello la abertura de
la válvula de gases de la admisión 23. Por consiguiente, cuando el
cuerpo de motor 10 está en un estado operativo de baja
velocidad/baja carga, aumenta el caudal de gases de escape
recirculados al colector de admisión desde la unidad de la EGR
40.
Hay un medidor del flujo de aire 26 instalado
próximo a la entrada del aire de la admisión de la tubería de
admisión 21. El medidor del flujo de aire 26 está construido, por
ejemplo, por un medidor del flujo de alambre caliente, y mide el
caudal másico del aire de la admisión que circula a través de la
tubería de admisión 21. El caudal másico medido del aire de la
admisión es dado de entrada a la ECU 2 como una señal de la cantidad
de aire de la admisión. El aire de la admisión aspirado a la tubería
de admisión 21 fluye a través del medidor del flujo de aire 26, y
luego es puesto a presión mediante la turbina de admisión 25 del
turbo sobrealimentador 3. El aire de la admisión a presión es
enfriado por el termocambiador intermedio 24 y es luego suministrado
a los cilindros del cuerpo de motor 10 a través del colector de
admisión 22.
En el cuerpo de motor 10 hay formados una
pluralidad de cilindros. En el caso de la primera realización, el
número de cilindros formados en el cuerpo de motor 10 es de cuatro.
Cada uno de los inyectores 11 está instalado en uno correspondiente
de los cilindros del cuerpo de motor 10. Los inyectores 11 están
conectados a un conducto común 12. El crudo de petróleo ligero, como
combustible puesto a presión por una bomba de combustible 13, se
acumula en el conducto común 12 en un estado de acumulado. El
combustible acumulado en el conducto común 12 en un estado de
acumulado se suministra a los inyectores 11. El combustible
suministrado a cada uno de los inyectores 11 desde el conducto común
12 es dirigido inyectado dentro de uno correspondiente de los
cilindros del cuerpo de motor 10.
La unidad de escape 30 está conectada al cuerpo
de motor 10. La unidad de escape 30 tiene un tubo de escape 31, un
colector de escape 32, y similares. El colector de escape 32
establece la conexión entre las lumbreras de escape de los cilindros
del cuerpo de motor 10 y el tubo de escape 31. El tubo de escape 31
se extiende a través de una turbina de escape 33 del turbo
sobrealimentador 3. La turbina de escape 33 del turbo
sobrealimentador 3 es accionada por el flujo de gases de escape
descargados desde el cuerpo de motor 10. La turbina de escape 33
está conectada a la turbina de admisión 25 instalada en la tubería
de admisión 21. La turbina de admisión 25 es accionada por la fuerza
de accionamiento de la turbina de escape 33 que es accionada por el
flujo de gases de escape. La turbina de admisión 25 presenta
entonces el aire de la admisión que fluye a través de la tubería de
admisión 21.
La unidad de la EGR 40 está instalada entre la
unidad de escape 30 y la unidad de admisión 20. La unidad de la EGR
40 recircula parte de los gases de escape descargados desde el
cuerpo de motor 10 al lado de la admisión. La unidad de la EGR 40
tiene una tubería 41 de la EGR, una válvula 42 de la EGR, y un
radiador 43 de la EGR. La tubería 41 de la EGR establece
comunicación entre el colector de admisión 22 y el colector de
escape 32. La válvula 42 de la EGR está instalada en la tubería 41
de la EGR y tiene un actuador (no representado) tal como un motor de
avance escalonado, un actuador de solenoide, o similar. La válvula
42 de la EGR está controlada de tal manera que asume una abertura
predeterminada mediante una señal de control procedente de la ECU 2,
y controla el caudal de gas recirculado (gas de la EGR) que fluye a
través de la tunería 42 de la EGR. El radiador 43 de la EGR está
instalado en el lado del colector de escape 32 con respecto a la
válvula 42 de la EGR, y refrigera el gas de la EGR, que es hecho
recircular a través de la tubería 41 de la EGR.
En el caso de la primera realización, se hace
recircular una cantidad relativamente grande de gas de la EGR, tanto
si el cuerpo de motor 10 está en un estado de baja velocidad/baja
carga, como si está en un estado de alta velocidad/alta carga. Por
consiguiente, el aire de la admisión aspirado a los cilindros del
cuerpo de motor 10 contiene una gran cantidad de gas de la EGR. El
gas de la EGR es un gas de alta temperatura que es descargado desde
los cilindros del cuerpo de motor 10. Por lo tanto, si se hace
recircular una gran cantidad de gas de la EGR al lado de la
admisión, aumenta la temperatura del aire de la admisión, y
disminuye el rendimiento volumétrico del aire de la admisión
aspirado al cuerpo de motor 10. Por consiguiente, de acuerdo con la
primera realización, el radiador 43 refrigerado por agua o
refrigerado por aire está instalado en la tubería 41 de la EGR en el
lado del colector de escape 32 con respecto a la válvula 42 de la
EGR. La temperatura del gas de la EGR recirculado por el radiador 43
de la EGR disminuye. Por consiguiente, se inhibe que se reduzca el
rendimiento volumétrico del aire de la admisión, y se hace posible
la recirculación de una cantidad de gas de la EGR relativamente
grande.
Si la cantidad de recirculación de gas de la EGR
aumenta, ello supone que los componentes de hidrocarburos no
quemados contenidos en los mismos se adhieran al radiador 43 de la
EGR o a la válvula 42 de la EGR. Si los componentes de hidrocarburos
se adhieren al radiador 43 de la EGR o a la válvula 42 de la EGR, se
tiene la aprensión de que se pueda cegar el paso del radiador 43 de
la EGR o una parte de válvula de la válvula 42 de la EGR. Por
consiguiente, de acuerdo con la primera realización se instala un
catalizador 44 pre-refrigerador para eliminar los
componentes de hidrocarburos, en el lado del colector de escape 32
con respecto al radiador 43 de la EGR. Por ejemplo, como catalizador
de pre-refrigerador 44 se usa un catalizador de
oxidación (catalizador de tres vías).
La unidad de depuración de los gases de escape
50 está instalada en el tubo de escape 31 en el lado de una salida
del turbo sobrealimentador 3. Como se ha ilustrado en la Fig. 2, la
unidad de depuración de los gases de escape 50 contiene un
catalizador 51 de oclusión-reducción de NOx que está
dispuesto en el lado de aguas arriba con respecto al flujo de gases
de escape, y un filtro de partículas diesel (DPF) que está dispuesto
en el lado de aguas abajo con respecto al flujo de gases de escape.
Al menos un componente seleccionado de un metal alcalino, tal como
el potasio, el sodio o el litio, un metal alcalinotérreo tal como el
bario o el calcio, y una tierra rara, tal como el cesio, y un metal
noble tal como el platino, van soportados sobre un soporte tal como
de alúmina, de modo que se construye el catalizador 51 de
oclusión-reducción de NOx. El catalizador 51 de
oclusión-reducción de NOx ocluye el NOx cuando los
gases de escape que fluyan al interior del mismo tengan una relación
de aire-combustible pobre, y reducen el NOx si la
concentración del oxígeno contenido en los gases de escape que
fluyen a su interior disminuye. El DPFf 52 está construido de, por
ejemplo, un filtro hecho de un material metalocerámico, un material
poroso cerámico, o similar, y captura las materias en partículas
contenidas en los gases de escape. Un sensor 53 de la temperatura de
los gases de escape, como medio de detección de la temperatura, está
dispuesto en la unidad de depuración de los gases de escape 50 entre
el catalizador 51 de oclusión-reducción de NOx y el
DPF 52. Un sensor 54 de la temperatura de los gases de escape, como
medio de detección de la temperatura, está dispuesto en el lado de
una salida de gases de escape del DPF 52.
Además, como se ha ilustrado en la Fig. 1, un
sensor 4 de A/F como medio de detección de la concentración de
oxígeno está instalado en el lado de una salida de gases de escape
de la unidad de depuración de los gases de escape 50. El sensor 4 de
A/F detecta la relación de aire-combustible de los
gases de escape. La relación de aire-combustible de
los gases de escape detectada por el sensor 4 de A/F está
relacionada con la concentración del oxígeno contenido en los gases
de escape. Por consiguiente, de acuerdo con la primera realización,
los respectivos componentes son controlados sobre la base de la
relación de aire-combustible de los gases de
escape.
La ECU 2 está construida como un micro ordenador
conocido, en el cual una CPU (no representada), una memoria RAM (no
representada), una memoria ROM (no representada), y un circuito de
I/O (Entrada/Salida) (no representado), están interconectados por un
bus bidireccional (no representado). Un sensor 5 de la velocidad del
motor para detectar la velocidad del cuerpo de motor 10, un sensor 6
de la abertura del acelerador para detectar la abertura del
acelerador, y otros sensores (no representados), incluidos un sensor
de la temperatura del refrigerante para detectar la temperatura del
refrigerante están conectados a la ECU 2. Una señal de la velocidad
del motor, una señal de la abertura del acelerador, y señales de
salida del sensor, son dadas de entrada a la ECU 2. Las temperaturas
detectadas por los sensores 53, 54 de la temperatura de los gases de
escape son dadas de entrada a la ECU 2 como una señal de temperatura
interna y una señal de temperatura de salida, respectivamente.
Además, se da entrada a la ECU 2 a una relación de
aire-combustible detectada por el sensor 4 de A/F,
como una señal de A/F.
La unidad de suministro de agente de adición 60
tiene un paso de combustible 61 y un inyector de adición 62. El paso
de combustible 61 establece la comunicación entre la bomba de
combustible 13 y el inyector de adición 62, y el combustible que no
haya sido puesto a presión por la bomba de combustible 13 es
suministrado al inyector de adición 62. El inyector de adición 62
está instalado en el tubo de escape 31 e inyecta combustible en los
gases de escape que fluyen a través del tubo de escape 31. En el
caso de un motor diesel, como en el caso de la primera realización,
se usa como agente de adición crudo de petróleo ligero de
combustible como un agente de reducción.
La ECU 2 realiza la determinación del estado del
cuerpo de motor 10, sobre la base de una entrada de señal de la
velocidad del motor procedente del sensor 5 de la velocidad del
motor, una entrada de señal de abertura del acelerador procedente
del sensor 6 de abertura del acelerador, y entrada de señales de
salida de sensor procedentes de los otros sensores. La ECU 2 realiza
los controles fundamentales del cuerpo de motor 10, tales como el
control de la inyección de combustible desde los inyectores 11, el
control de la velocidad del cuerpo de motor 10, y similares, de
acuerdo con el estado determinado del cuerpo de motor 10. Además de
estos controles fundamentales, la ECU 2 funciona también como unos
medios de detección del funcionamiento del motor, para detectar el
estado operativo del cuerpo de motor 10 sobre la base de una señal
de velocidad del motor, una señal de abertura del acelerador, y una
señal de cantidad de aire de la admisión, cada una de las cuales es
dada de entrada desde uno correspondiente de los sensores, medios de
determinación del funcionamiento a velocidad constante, para
determinar si el cuerpo de motor 10 está, o no, en un estado
operativo de velocidad constante, medios de determinación de
anormalidad para determinar, sobre la base de una señal de la
temperatura interna, o de una señal de la temperatura de salida, si
la unidad de suministro de agente de adición 60 es o no anormal,
medios de presentación de anormalidad para avisar, después de que
haya sido determinado que la unidad de suministro de agente de
adición 60 es anormal, al conductor acerca de su anormalidad, y
medios de restricción del estado operativo para restringir el estado
operativo del cuerpo de motor 10 después de que se haya determinado
que la unidad de suministro de agente de adición 60 es anormal.
Además, la ECU 2 calcula el tiempo de accionamiento para accionar el
inyector de adición 62 de la unidad de depuración de los gases de
escape 50, sobre la base de una señal de velocidad del motor, las
cantidades de combustible inyectadas en los cilindros desde los
inyectores 11 respectivamente, y similares. La ECU 2 acciona una
válvula electromagnética (no representada) del inyector de adición
62, de acuerdo con la temporización del accionamiento calculada, y
controla la inyección de combustible desde el inyector de adición
62.
Una lámpara de aviso 7, como medio de
presentación de anormalidad, está conectada a la ECU 2. La lámpara
de aviso 7 está instalada, por ejemplo, en un panel de instrumentos
del salpicadero de un vehículo equipado con el sistema de motor
diesel 1. Si la ECU 2 detecta una anormalidad de la unidad de
suministro de agente de adición 60, la ECU 2 enciende la lámpara de
aviso 7 y avisa al conductor del sistema de motor diesel 1 de que ha
ocurrido la anormalidad.
A continuación se describirá el funcionamiento
del sistema de motor diesel 1 de acuerdo con la primera
realización.
En la primera realización, la descripción que
sigue se refiere a la detección de una anormalidad en el caso de que
continúe siendo inyectado combustible desde el inyector 62 de
adición de combustible o fugas desde el mismo debidas a un
funcionamiento defectuoso de la unidad de suministro de agente de
adición 60, y a una serie de contramedidas a tomar después. En la
primera realización, una anormalidad de la unidad de suministro de
agente de adición 60 se detecta usando el sensor 4 de A/F.
El combustible suministrado desde la unidad de
suministro de agente de adición 60 se quema en la unidad de
depuración de los gases de escape 50. Por consiguiente, el oxígeno
contenido en los gases de escape se consume, y disminuye la
concentración del oxígeno contenido en los gases de escape
descargados desde la unidad de depuración de los gases de escape 50.
Como resultado, si se añade una cantidad excesiva de combustible a
los gases de escape desde la unidad de suministro de agente de
adición 60, la relación de aire-combustible de los
gases de escape se desplaza hacia el lado del enriquecimiento. Por
consiguiente, de acuerdo con la primera realización, se detecta una
anormalidad de la unidad de suministro de agente de adición 60
usando los cambios en la relación de
aire-combustible de los gases de escape.
En lo que sigue se describirá el funcionamien4to
del dispositivo de control en el motor de combustión interna, de
acuerdo con la primera realización, con referencia a la Fig. 3.
Los procesos representados en la Fig. 3 se
llevan a cabo a intervalos de un período de muestreo predeterminado,
con independencia del estado operativo o de la velocidad del cuerpo
de motor 10. Por consiguiente, cada vez que se llevan a cabo los
procesos representados en la Fig. 3 una vez, se aumenta en 1 el
recuento de un contador de la ECU 2.
La ECU 2 lee una señal de A/F procedente del
sensor 4 de A/F, una señal de velocidad del motor procedente del
sensor 5 de velocidad del motor, y una cantidad Q de inyección de
combustible procedente de los inyectores 11 a intervalos de un
período de tiempo predeterminado (S101). La cantidad Q de inyección
de combustible se calcula sobre la base de los valores de salida de
los otros sensores. La ECU 2 detecta una relación de
aire-combustible A/F a partir de la señal de A/F
leída, y detecta una velocidad del motor Ne a partir de de la señal
de velocidad del motor leída.
La ECU 2 determina si la relación de
aire-combustible A/F detectada es, o no, menor que
el valor predeterminado A1 (S102). Como se ha ilustrado en la Fig.
4, el valor predeterminado A1 se registra en la memoria ROM de la
ECU 2 como datos correlacionados con la velocidad Ne del cuerpo de
motor 10 y con la cantidad Q de inyección de combustible.
El valor predeterminado A1 está disponible como
datos correlacionados con esos valores, debido a las siguientes
razones. Como se ha ilustrado en la Fig. 5, la relación de
aire-combustible A/F se desplaza hacia el lado del
empobrecimiento al disminuir la cantidad de fuga de combustible
desde la unidad de suministro de agente de adición 60. Incluso en el
caso de que la cantidad de que la fuga de combustible de la unidad
de suministro de agente de adición 60 sea constante, como se ha
ilustrado en la Fig. 6, la relación de
aire-combustible A/F cambia dependiendo del estado
operativo del cuerpo de motor 10. La razón de esto es la siguiente.
Si el cuerpo de motor 10 asume un estado de alta velocidad/alta
carga, aumenta la cantidad de aire de la admisión aspirado al
cuerpo de motor 10. Por consiguiente, al aumentar la cantidad de
aire de la admisión, aumenta la cantidad de oxígeno en exceso y se
desplaza la relación de aire-combustible A/F hacia
el lado del empobrecimiento. En consecuencia, el valor A1
predeterminado se establece como el valor más pobre posible en cada
uno de los estados operativos.
Si se determina en S102 que la relación de
aire-combustible A/F es igual o menor que el valor
predeterminado A1, la ECU 2 aumenta en "1" el recuento Ect del
contador (S103). El recuento Ect del contador representa un período
de tiempo medido que comienza cuando se determina que la relación de
aire-combustible A/F es igual o menor que el valor
predeterminado A1.
Si se determina en S102 que la relación de
aire-combustible A/F es mayor que el valor
predeterminado A1, la ECU 2 restablece a "0" el recuento Ect
del contador (S104).
Si se aumenta en "1" el recuento Ect del
contador en S103, la ECU2 determina si el recuento Ect representa, o
no, un período que sea igual o más largo que el período de tiempo
predeterminado B1 (S105). Como se ha ilustrado en la Fig. 7, el
período de tiempo predeterminado B1 es registrado en la memoria ROM
de la ECU 2 como datos correlacionados con la velocidad Ne del
cuerpo de motor 10.
El período de tiempo predeterminado B1 está
disponible como datos correlacionados con la velocidad Ne del cuerpo
de motor 10, debido a las siguientes razones. En el caso de que el
cuerpo de motor 10 cambie de estado operativo, la relación de
aire-combustible A/F de los gases de escape en las
proximidades del sensor 4 de A/F cambia con retardo con respecto al
cambio en el estado operativo del cuerpo de motor 10. Por
consiguiente, la relación de aire-combustible A/F
cambia suavemente. Además, puesto que no es necesario que sea
reducido el NOx mediante el catalizador 51 de
oclusión-reducción de NOx, se añade combustible a
los gases de escape desde el inyector de adición 62 de la unidad de
suministro de agente de adición 60, por medio del pico de
enriquecimiento, como se ha ilustrado en la Fig. 8. En consecuencia,
se establece el período de tiempo predeterminado B1 con vistas a
determinar si los cambios en la relación de
aire-combustible A/F tienen lugar continuamente,
debido a fuga de combustible desde la unidad de suministro de agente
de adición 60, o bien se producen transitoriamente, debido a un
cambio en el estado operativo o a un pico de enriquecimiento. El
retardo en los cambios de la relación de
aire-combustible A/F aumenta al disminuir la
velocidad Ne del cuerpo de motor 10. Por consiguiente, puesto que la
velocidad Ne del cuerpo de motor 10 disminuye, se prologa el período
de tiempo predeterminado B1, como se ha ilustrado en la Fig. 7.
Si se determina en S105 que el recuento Ect del
contador representa un período que sea igual o más largo que el
período de tiempo predeterminado B1, la ECU 2 activa una marca de
detección de fuga Exo, es decir, que establece una ecuación: Exo=1
(S106). Es decir, que la ECU 2 determina que se ha producido una
anormalidad en la unidad de suministro de agente de adición 60.
Si se determina en S102 que la relación de
aire-combustible A/F es igual o menor que el valor
predeterminado A1, si se determina en S104 que el recuento Ect del
contador ha sido restablecido, si se determina en S105 que el
recuento Ect del contador representa un período que es más corto que
el período de tiempo predeterminado B1, o si se activa la marca de
detección de fuga Exo en S106, la ECU 2 determina si ha sido
activada, o no, la marca de detección de fuga Exo, es decir, si es,
o no, Exo=1 (S107). Si se determina que no ha sido activada la marca
de detección de fuga Exo, la ECU 2 retorna a S101 y se efectúan
repetidamente los procesos antes mencionados.
Si se determina en S107 que ha sido activada la
marca de detección de fuga, la ECU 2 determina que la unidad de
suministro de agente de adición 60 es anormal, y enciende la lámpara
de aviso 7 (S108). La ECU 2 avisa con ello al conductor de que ha
ocurrido una anormalidad en la unidad de suministro de agente de
adición 60 del sistema de motor diesel 1.
Al encenderse la lámpara de aviso 7, la ECU 2
restringe la abertura del acelerador a un valor que es menor que un
valor predeterminado C1 (S109). La ECU 2 reduce con ello la cantidad
Q de inyección de combustible que va a los cilindros del cuerpo de
motor 10 desde los inyectores 11, como se ha ilustrado en la Fig. 9,
y restringe el estado operativo del cuerpo de motor 10 a un estado
de baja velocidad/baja carga.
Además, la ECU 2 establece una abertura de la
válvula de gases de la admisión 23 como un valor predeterminado D1,
y abre por completo la válvula 42 de la EGR (S110). La ECU 2 aumenta
con ello la cantidad de gas de la EGR recirculado al aire de la
admisión, y efectúa el control de modo que las relación de
aire-combustibles en las cámaras de combustión se
aproximen a relación de aire-combustibles de la
proporción estequiométrica. Es decir, que la cantidad de oxígeno en
exceso contenida en los gases de escape se hace casi cero. Como
resultado, se suprimen la combustión del combustible en la unidad de
depuración de los gases de escape 50 y el aumento de la temperatura
de la unidad de depuración de los gases de escape 50 resultante de
la combustión del combustible.
En S108 a S110 la ECU 2 avisa al conductor de la
anormalidad de la unidad de suministro de agente de adición 60, y
mantiene el cuerpo de motor 10 en un estado operativo que permite
que el vehículo equipado con el sistema de motor diesel 1 sea
apartado. Por consiguiente, el conductor puede detener el vehículo
con seguridad, sin originar deterioro de las actuaciones de la
unidad de depuración de los gases de escape 50.
En la primera realización, si se detecta una
anormalidad debida a fuga de combustible desde la unidad de
suministro de agente de adición 60, la temperatura de la unidad de
depuración de los gases de escape 40 aumenta temporalmente, como se
ha ilustrado en la Fig. 9. Sin embargo, la temperatura de la unidad
de depuración de los gases de escape 50 se disminuye, manteniendo
para ello el cuerpo de motor 10 en un estado de baja velocidad/baja
carga después de la detección de la anormalidad. Por consiguiente,
se evita, con bastante anticipación, que se deterioren las
actuaciones de la unidad de depuración de los gases de escape 50
como resultado del aumento de la temperatura.
En la primera realización, es posible detectar
una anormalidad de la unidad de suministro de agente de adición 60 a
partir de una relación de aire-combustible de los
gases de escape. Si se detecta una anormalidad de la unidad de
suministro de agente de adición 60, la ECU 2 enciende la lámpara de
aviso 7, avisando así al conductor de la anormalidad de la unidad de
suministro de agente de adición 60, y reclamando del conductor que
aparte el vehículo. Al mismo tiempo, la ECU 2 restringe el estado
operativo del cuerpo de motor 10, a un estado en el que permita que
el vehículo sea apartado. Es por lo tanto posible evitar el
deterioro de las actuaciones de la unidad de depuración de los gases
de escape 50 con bastante anticipación.
Segunda
Realización
Se describirá el sistema de motor diesel de
acuerdo con la segunda realización del invento. La construcción del
sistema de motor diesel de acuerdo con la segunda realización es la
misma que la de la primera realización, y por lo tanto no se
describirá en lo que sigue.
En las Figs. 10 y 11 se ha representado el flujo
de procesos llevados a cabo de acuerdo con la segunda realización.
La Fig. 12 representa un gráfico de tiempos de los procesos llevados
a cabo de acuerdo con la segunda realización. Los procesos
representados en las Figs. 10 y 11 se realizan a intervalos de un
tiempo de muestreo predeterminado. Cada vez que se efectúan los
procesos una vez, se aumenta en "1" el recuento del contador de
la ECU 2. En la segunda realización, hay cuatro procesos
principales, a saber, una etapa de determinación de velocidad
constante para efectuar la determinación en un estado de velocidad
constante del cuerpo de motor 10, una etapa de determinación de la
disminución de la relación de aire-combustible para
determinar si un régimen de cambio de la disminución de la relación
de aire-combustible A/F es, o no, igual o menor que
un valor predeterminado, una etapa de determinación de anormalidad
para efectuar la determinación de una anormalidad de la unidad de
suministro de agente de adición 60, y un estado de restricción del
funcionamiento para restringir el funcionamiento del cuerpo de motor
10.
La ECU 2 lee una señal de A/F procedente del
sensor 4 de A/F, una señal de velocidad del motor procedente del
sensor 5 de velocidad del motor, una señal de abertura del
acelerador procedente del sensor 6 de abertura del acelerador, y una
señal de cantidad de aire de la admisión procedente del caudalímetro
de aire 26 a intervalos de un período de tiempo predeterminado
(S201). La ECU 2 detecta una relación de
aire-combustible A/F, una velocidad del motor Ne,
una abertura del acelerador Accp, y una cantidad de aire de la
admisión Ga, a partir de la señal de A/F, de la señal de velocidad
del motor leída, de la señal de abertura del acelerador leída, y de
la señal de cantidad de aire de la admisión leída,
respectivamente.
La ECU 2 determina por comparación si cada uno
de los regímenes de cambio en la velocidad del motor Ne, en la
abertura del acelerador Accp, y en la cantidad de aire de la
admisión Ga, que han sido detectados en S201, es, o no, igual o
menor que uno correspondiente de valores predeterminados
establecidos de antemano (S202). Más concretamente, la ECU 2 compara
la velocidad del motor Ne, la abertura del acelerador Accp, y la
cantidad de aire de la admisión Ga que se hayan detectado en la
presente rutina, con una velocidad del motor, una abertura del
acelerador, y una cantidad de aire de la admisión que hayan sido
detectadas en la última rutina, respectivamente. La ECU 2 determina
entonces si el régimen de cambio de la velocidad del motor Ne es, o
no, igual o menor que un valor predeterminado A establecido de
antemano, si el régimen de cambio de la abertura del acelerador Accp
es, o no, igual o menor que un valor predeterminado B establecido de
antemano, y si el régimen de cambio de la cantidad de aire de la
admisión Ga es, o no, igual o menor que un valor predeterminado C
establecido de antemano. La ECU 2 determina, sobre la base de los
regímenes de cambio de la velocidad del motor, de la abertura del
acelerador, y de la cantidad de aire de la admisión, si el cuerpo de
motor 10 está, o no, en un estado operativo de velocidad
constante.
Si se determina en S202 que el régimen de cambio
de la velocidad del motor Ne es igual o menor que el valor
predeterminado A, que el régimen de cambio de la abertura del
acelerador es igual o menor que el valor predeterminado B, y que el
régimen de cambio de la cantidad de aire de la admisión Ga es igual
o menor que el valor predeterminado C, la ECU 2 determina que el
cuerpo de motor 10 está en un estado de velocidad constante, y
aumenta en "1" el recuento Cte del contador (S203). El recuento
Cte del contador representa un período que comienza tan pronto como
el cuerpo de motor asume un estado operativo de velocidad
constante.
Si aumenta en "1" el recuento Cte del
contador en S203, la ECU 2 determina si el recuento Cte del contador
representa, o no, un período que sea igual o más largo que un
período de tiempo predeterminado A2 (S204). Es decir, que la ECU 2
determina si el cuerpo de motor 10 está, o no, en un estado estable,
es decir, en un estado operativo de velocidad constante.
Si se determina en S204 que el recuento Cte del
contador es igual o mayor que el valor predeterminado A2, la ECU 2
activa una marca de determinación de velocidad constante Ext, es
decir, que establece la ecuación: Ext=1 (S205). Es decir, que la ECU
2 determina que el cuerpo de motor 10 está en un estado estable, es
decir, en un estado operativo de velocidad constante.
Si se determina en S204 que el recuento Cte del
contador es menor que el valor predeterminado A2, la ECU 2 procede a
los procesos subsiguientes en la etapa de determinación de la
disminución de la relación de aire-combustible sin
activar la marca de determinación de velocidad constante Ext. Si se
determina en S202 que uno del régimen de cambio de la velocidad del
motor Ne, el régimen de cambio de la abertura del acelerador, y el
régimen de cambio de la cantidad de aire de la admisión Ga, es mayor
que uno correspondiente de los valores predeterminados, la ECU 2
establece el recuento Cte del contador como "0" (S206),
establece la marca de determinación de velocidad constante como
"0" (S207), y procede a los procesos en la etapa de
determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible.
Si se llevan a cabo los procesos de la etapa de
determinación del estado de velocidad constante en los pasos antes
mencionados S201 a S207, la ECU 2 determina si ha sido activada, o
no, la marca de determinación de velocidad constante Ext, es decir,
si es, o no, Ext=1 (S208). Si se determina que no ha sido activada
la marca de determinación de velocidad constante Ext, la ECU 2
procede a los procesos subsiguientes de la etapa de determinación de
anormalidad, sin realizar los procesos de la etapa de determinación
de la disminución de la relación de
aire-combustible.
Si se determina en S208 que ha sido activada la
marca de determinación de velocidad constante Ext, la ECU 2 calcula
un régimen de cambio Eraf de la relación de
aire-combustible (S209). El régimen de cambio Eraf,
en la relación de aire-combustible, se calcula
usando la ecuación (1) que se expone a continuación. Es decir, que
se calcula el régimen de cambio Eraf como una relación de una
relación de aire-combustible detectada en la última
rutina a una relación de aire-combustible detectada
en la presente rutina.
\newpage
...(1)Eraf =
(Última relación de aire-combustible A/F / presente
relación de aire-combustible
A/F)
Si se calcula el régimen de cambio Eraf de la
relación de aire-combustible, la ECU 2 determina si
el régimen de cambio Eraf calculado de la relación de
aire-combustible es, o no, igual o mayor que un
valor predeterminado B2 (S210). Como se ha descrito en lo que
antecede, el régimen de cambio Eraf de la relación de
aire-combustible es una relación de la relación de
aire-combustible de la última rutina a la relación
de aire-combustible de la presente rutina. Por lo
tanto, si el régimen de cambio Eraf de la relación de
aire-combustible se ha hecho igual o mayor que el
valor predeterminado B2, se llega a la conclusión de que la relación
de aire-combustible ha disminuido. En consecuencia,
el régimen de cambio Eraf de la relación de
aire-combustible representa un régimen con arreglo
al cual disminuye la relación de
aire-combustible.
Como se ha ilustrado en la Fig. 13, el valor
predeterminado B2 se registra en la memoria ROM de la ECU 2 como
datos correlacionados con la velocidad Ne del cuerpo de motor 10, y
con la cantidad Q de inyección de combustible procedente de los
inyectores 11.
El valor predeterminado B2 está disponible como
datos correlacionados con esos valores, debido a las siguientes
razones. Como se ha ilustrado en las Figs. 5 y 6, en la primera
realización, el régimen de cambio Eraf durante la fuga de
combustible difiere, dependiendo de la fuga de combustible desde la
unidad de suministro de agente de adición 60 y del estado operativo
del cuerpo de motor 10. Es decir, que el régimen de cambio Eraf de
la relación de aire-combustible aumenta al aumentar
la cantidad de fuga de combustible desde la unidad de suministro de
agente de adición 60, y que el régimen de cambio Eraf de la relación
de aire-combustible aumenta al cambiar el estado
operativo del cuerpo de motor 10 hacia el lado de baja
velocidad/baja carga. Como en el caso de la primera realización, se
calcula la cantidad Q de inyección de combustible sobre la base de
la velocidad del cuerpo de motor 10, de la abertura del acelerador
Accp, y de los valores de salida de los otros sensores.
Si se determina en S210 que el régimen de cambio
Eraf de la relación de aire-combustible es igual o
mayor que el valor predeterminado B2, la ECU 2 activa una primera
marca de determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible Exo 1, es decir, que establece una
ecuación: Exo 1=1 (S211), y activa una segunda marca de
determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible Exo 2, es decir, que establece una
ecuación Exo 2= 1 (S212). Es decir, que la ECU 2 determina que el
régimen de cambio Eraf se ha hecho igual o mayor que el valor
predeterminado B2 mientras que disminuye la relación de
aire-combustible A/F. Además, la ECU 2 restablece el
recuento Cot de un contador de detección de la disminución de la
relación de aire-combustible, es decir, que
establece el recuento Cot como "0" (S213).
Si se determina en S210 que el régimen de cambio
Eraf de la relación de aire-combustible es menor que
el valor predeterminado B2, la ECU 2 determina si ha sido activada,
o no, la primera marca de determinación de la disminución de la
relación de aire-combustible Exo 1, es decir, si es
EXO1=1, desde la ejecución de una rutina anterior a la última rutina
(S214). Si se determina en S214 que ha sido activada la primera
marca de determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible Exo1, se aumenta en "1" el
recuento Cot del contador de detección de la disminución de la
relación de aire-combustible.
Después de los antes mencionados procesos, la
ECU 2 determina si el recuento Cot del contador de detección de la
relación de aire-combustible representa, o no, un
período que sea igual o más largo que un período de tiempo
predeterminado C2 (S216). El período de tiempo predeterminado C2 se
establece para asegurar un cierto período después de que el régimen
de cambio Eraf de la relación de aire-combustible se
haya hecho igual o mayor que el valor predeterminado B2. Como se ha
ilustrado en la Fig. 8, en la primera realización, se añade
combustible a los gases de escape desde el inyector de adición 62 de
la unidad de suministro de agente de adición 60, a través del pico
de enriquecimiento, de modo que se haga que la unidad de depuración
de los gases de escape 50 funcione. Por consiguiente, se establece
el período de tiempo predeterminado C2 para así determinar si los
cambios en la relación de aire-combustible tienen
lugar continuamente, debido a fuga de combustible desde la unidad de
suministro de agente de adición 60, o tiene lugar transitoriamente,
debido al pico de enriquecimiento.
Si se determina en S216 que el recuento Cot del
contador de detección de la relación de
aire-combustible representa un período que es igual
o más largo que el período de tiempo predeterminado C2, se desactiva
la primera marca de determinación de la disminución de la relación
de aire-combustible Exo1 (es decir, que Exo1=0) y se
restablece el recuento Cot del contador de detección de la
disminución de la relación de aire-combustible (es
decir, que Cot=0) (S217). La ECU 2 procede entonces a los procesos
de la etapa de determinación de anormalidad. Si se determina en
S216 que el recuento Cot del contador de detección de la relación de
aire-combustible es menor que C2, la ECU 2 procede a
los procesos de la etapa de determinación de anormalidad sin
desactivar la primera marca de determinación de la relación de
aire-combustible Exo1, o restableciendo el recuento
Cot del contador de detección de la disminución de la relación de
aire-combustible.
Si se llevan a cabo los procesos antes
mencionados en la etapa de determinación de la disminución de la
relación de aire-combustible, la ECU 2 determina si
ha sido activada, o no, la primera marca de determinación de la
disminución de la relación de aire-combustible Exo1,
es decir, si es, o no, exo1=1 (S218).
Si se determina en S218 que ha sido activada la
primera marca de determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible Exo 1, la ECU 2 determina si la
relación de aire-combustible Eaf detectada en la
presente rutina es, o no, igual o menor que un valor mínimo Eafb de
las relaciones de aire-combustible detectadas en las
rutinas anteriores (S220). Si se determina en S220 que la relación
de aire-combustible Eaf detectada en la presente
rutina es igual o menor que el valor mínimo Eafb, la ECU 2 registra
en la memoria RAM la relación de aire-combustible
detectada en la presente rutina, como un valor mínimo (S221).
Si se determina en S220 que la relación de
aire-combustible Eaf detectada en la presente rutina
es mayor que el valor mínimo Eafb, o si se lleva a cabo el proceso
de S221, la ECU 2 calcula un régimen de cambio Eraf 2 (S222). El
régimen de cambio Eraf 2 se calcula usando la ecuación (2) que se
expone en lo que sigue. El régimen de cambio Eraf 2 es una relación
de la relación de aire-combustible Eaf detectada
esta vez al valor mínimo Eafb de las relaciones de
aire-combustible anteriormente detectadas.
...(2)Eraf 2 =
Eaf/Eafb
Si se calcula el régimen de cambio Eraf 2 en
S222, la ECU 2 determina si el régimen de cambio Eraf 2 calculado es
igual o mayor que un valor predeterminado D2 (S223). Como en el caso
de la determinación hecha en S216, hay algunos casos en los que la
relación de aire-combustible A/F de los gases de
escape cambia temporalmente hacia el lado de enriquecimiento, debido
a la adición de combustible a través del pico de enriquecimiento,
como se ha ilustrado en la Fig. 8. Por consiguiente, se establece el
valor predeterminado D2 de modo que se determine si los cambios en
la relación de aire-combustible tienen lugar
continuamente, debido a fuga de combustible de la unidad de
suministro de agente de adición 60, o tienen lugar transitoriamente,
debido al pico de enriquecimiento.
Si se determina en S223 que el régimen de cambio
Eraf 2 es igual o mayor que el valor predeterminado D2, la ECU 2
activa la segunda marca de determinación de la disminución de la
relación de aire-combustible Exo2 en S212, es decir,
que establece una ecuación: Exo2=0 (S224). Es decir, que si el
régimen Eraf 2 es igual o mayor que el valor predeterminado D2, la
relación de aire-combustible de los gases de escape
tiende a desplazarse hacia el lado del empobrecimiento. La ECU 2
determina entonces que no hay fuga de combustible continua desde la
unidad de suministro de agente de adición 60.
Si se determina en S218 que ha sido desactivada
la primera marca de determinación de la relación de
aire-combustible Exo1, la ECU 2 registra en la
memoria RAM la relación de aire-combustible Eaf
detectada en la presente rutina como el valor mínimo Eafb.
Si se efectúan los procesos antes mencionados en
la etapa de determinación de anormalidad, la ECU 2 determina si han
sido activadas, o no, tanto la primera marca de determinación de la
disminución de la relación de aire-combustible Exo1,
como la segunda marca de determinación de la disminución de la
relación de aire-combustible Exo2, es decir, si es
Exo1=1 y Exo2=1 (S225). Si se determina que han sido activadas tanto
la primera marca de determinación de la disminución de la relación
de aire-combustible Exo1, como la segunda marca de
determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible Exo2, la ECU 2 determina que se ha
producido una anormalidad en la unidad de suministro de agente de
adición 60.
Los procesos llevados a cabo en S226 a S228 en
la etapa de restricción del funcionamiento son los mismos que los
efectuados en S108 a S110 en la primera realización, y por lo tanto
no se describirán aquí en lo que sigue.
Si se determina en S225 que ha sido desactivada
la primera marca de determinación de la disminución de la relación
de aire-combustible Exo 1, o la segunda marca de
determinación de la disminución de la relación de
aire-combustible Exo2, la ECU 2 retorna a los
procesos de la etapa de determinación de velocidad constante, sin
llevar a cabo los procesos de la etapa de restricción del
funcionamiento.
También en la segunda realización es posible
detectar una anormalidad de la unidad de suministro de agente de
adición 60 a partir de una relación de
aire-combustible de los gases de escape. Si se
detecta una anormalidad de la unidad de suministro de agente de
adición 60, la ECU 2 enciende la lámpara de aviso 7, avisando así al
conductor de la anormalidad de la unidad de suministro de agente de
adición 60, y reclamando del conductor que aparte el vehículo. Al
mismo tiempo, la ECU 2 restringe el estado operativo del cuerpo de
motor 10 a un estado que permita que sea apartado el vehículo. Por
consiguiente, se puede evitar con bastante anticipación que se
deterioren las actuaciones de la unidad de depuración de los gases
de escape 50 como resultado del aumento de la temperatura.
Tercera
Realización
Se describirá el sistema de motor diesel de
acuerdo con la tercera realización del invento. La construcción del
sistema de motor diesel de acuerdo con la tercera realización es la
misma que la de la primera realización, y por lo tanto no se
describirá aquí en lo que sigue.
\newpage
En la Fig. 14 se ha representado el flujo de
procesos llevados a cabo de acuerdo con la tercera realización. Los
procesos representados en la Fig. 14 se llevan a cabo a intervalos
de un tiempo de muestreo predeterminado. Cada vez que se efectúan
los procesos una vez, se aumenta en "1" el recuento del
contador de la ECU. En la tercera realización, se detecta una
anormalidad de la unidad de suministro de agente de adición 60 sobre
la base de la temperatura de la unidad de depuración de los gases de
escape 50. Es decir, que si la relación de
aire-combustible de los gases de escape se desplaza
hacia el lado del enriquecimiento, debido a una fuga de combustible,
desde la unidad de suministro de agente de adición 60, la
temperatura de la unidad de depuración de los gases de escape 50
aumenta por la combustión del combustible en la misma. Por
consiguiente, se hace posible efectuar la determinación de una
anormalidad de la unidad de suministro de agente de adición 60
detectando para ello la temperatura de la unidad de depuración de
los gases de escape 50.
La ECU 2 lee una señal de la temperatura interna
procedente del sensor 53 de la temperatura de los gases de escape,
una señal de la temperatura de salida procedente del sensor 54 de la
temperatura de los gases de escape, una señal de velocidad del motor
procedente del sensor 5 de la velocidad del motor, y una cantidad Q
de inyección de combustible procedente de los inyectores 11 (S301).
La cantidad Q de inyección de combustible se calcula sobre la base
de los valores de salida de los otros sensores. La ECU 2 detecta una
temperatura interna Ti, una temperatura de salida To, y una
velocidad del motor Ne, a partir de la señal de temperatura interna
leída, de la señal de temperatura de salida leída, y de la señal de
velocidad del motor leída, respectivamente.
La ECU 2 determina si la temperatura interna Ti
o la temperatura de salida To detectadas, es, o no, igual o más alta
que un valor predeterminado A3 (S302). El valor predeterminado A3 se
establece como una temperatura relativamente alta, que no puede ser
alcanzada en un estado operativo práctico del cuerpo de motor
10.
Si se determina en S302 que la temperatura
interna Ti o la temperatura de salida To es igual o más alta que el
valor predeterminado A3, la ECU 2 aumenta en "1" el recuento
Ect del contador (S303). El recuento Ect del contador representa un
período que comienza tan pronto como se determine que la temperatura
interna Ti o la temperatura de salida To es igual o más alta que el
valor predeterminado A3.
Si se determina en S302 que la temperatura
interna Ti o la temperatura de salida To es más baja que el valor
predeterminado A3, la ECU 2 restablece el recuento Ect del contador
como "0" (S304).
Si se aumenta en "1" el recuento Ect del
contador en S303, la ECU 2 determina si el recuento Ect del contador
representa, o no, un período de tiempo que sea igual o más largo que
un período de tiempo predeterminado B3 (S305). En consideración al
hecho de que el valor de salida del sensor 53 de la temperatura de
los gases de escape o del sensor 54 de la temperatura de los gases
de escape se desplace temporalmente hacia el lado de alta
temperatura, por ejemplo, debido a ruido eléctrico, se establece el
período de tiempo predeterminado B3 de modo que se reduzca la
influencia del ruido. Puesto que se establece el valor
predeterminado A3 relativamente alto en S302, es deseable que el
período de tiempo predeterminado B3 sea reducido al período de
tiempo más corto posible. Esto es debido a la finalidad que se
persigue de evitar que la unidad de depuración de los gases de
escape 50 sufra un funcionamiento defectuoso como resultado de la
continuación de una temperatura elevada de la unidad de depuración
de los gases de escape 50.
Si se determina en S305 que el recuento Ect del
contador representa un período de tiempo que sea igual o más largo
que el período de tiempo predeterminado B3, la ECU 2 activa la marca
de detección de fuga Exo, es decir, establece la ecuación: Exo=1
(S306). Es decir, que la ECU 2 determina que se ha producido una
anormalidad en la unidad de suministro de agente de adición 60.
Si se restablece el recuento Ect debido a que se
determina en S302 que la temperatura interna Ti o la temperatura de
salida To es más baja que el valor predeterminado A, si se determina
en S305 que el recuento Ect del contador representa un período de
tiempo más corto que el período de tiempo predeterminado B3, o si se
activa en S306 la marca de detección de fuga Exo, la ECU 2 determina
si se ha activado, o no, la marca de detección de fuga Exo, es
decir, si es, o no, Exo=1 (S307). Si se determina que no ha sido
activada la marca de detección de fuga Exo, la ECU 2 retorna a S301
y se realizan de nuevo los procesos antes mencionados.
Si se determina en S307 que se ha activado la
marca de detección de fuga, la ECU 2 determina que la unidad de
suministro de agente de adición 60 es anormal. Los procesos
subsiguientes llevados a cabo en S308 a S310 son los mismos que los
realizados en S108 a S110 en la primera realización, y por
consiguiente no se describirán aquí en lo que sigue.
Como resultado de los procesos antes
mencionados, aumenta temporalmente la temperatura de la unidad de
depuración de los gases de escape 50. Sin embargo, se puede inhibir
el aumento de la temperatura de la unidad de depuración de los gases
de escape 50 cambiando para ello el modo del vehículo a uno de
apartamiento al ser detectada una anormalidad de la unidad de
suministro de agente de adición 60.
Como se ha ilustrado en la Fig. 16, incluso en
el caso de que la cantidad de fuga de combustible desde la unidad de
suministro de agente de adición 60 sea pequeña, aunque la unidad de
depuración de los gases de escape 50 alcance una alta temperatura,
disminuye la cantidad de cambio en la relación de
aire-combustible A/F hacia el enriquecimiento en el
caso de fuga de combustible. Por consiguiente, en el caso de que sea
detectada fuga de combustible usando una relación de
aire-combustible obtenida del sensor 4 de A/F, como
en el caso de la primera realización, es imposible detectar la fuga
de combustible si la relación de aire-combustible es
menor que el valor predeterminado A1. En la segunda realización,
incluso en el caso de que la fuga de combustible sea detectada
usando el régimen de cambio Eraf en la relación de
aire-combustible, es imposible detectar fuga de
combustible si el régimen de cambio Eraf es menor que el valor
predeterminado B2.
En la tercera realización se determina, sobre la
base de la temperatura de la unidad de depuración de los gases de
escape 50, si hay, o no, anormalidad en la unidad de suministro de
agente de adición 60, con lo que se hace posible detectar una
cantidad despreciable de combustible que se fugue de la unidad de
suministro de agente de adición y que no pueda ser fácilmente
detectada sobre la base de una relación de
aire-combustible A/F de los gases de escape obtenida
del sensor 4 de A/F. Por consiguiente, de acuerdo con la tercera
realización, incluso aunque la cantidad de fuga de combustible desde
la unidad de suministro de agente de adición 60 sea pequeña, se
puede detectar fiablemente la fuga de combustible.
Cuarta
Realización
Se describirá el sistema de motor diesel de
acuerdo con la cuarta realización del invento. La construcción del
sistema de motor diesel de acuerdo con la cuarta realización es la
misma que la de la primera realización, y por consiguiente no se
describirá aquí en lo que sigue.
En la Fig. 17 se ha representado el flujo de
procesos llevados a cabo de acuerdo con la cuarta realización. La
Fig. 18 es un gráfico de tiempo de los procesos efectuados de
acuerdo con la cuarta realización. Los procesos representados en la
Fig. 17 se llevan a cabo a intervalos de un tiempo de muestreo
predeterminado. Cada vez que se efectúan una vez los procesos, se
aumenta en "1" el recuento del contador de la ECU. En la cuarta
realización, hay dos procesos mayores, a saber, una etapa de
determinación de velocidad constante para efectuar la determinación
en un estado de velocidad constante del cuerpo de motor 10, y una
etapa de determinación del estado de implementación, para efectuar
la determinación en el estado de pico de enriquecimiento
implementado mediante la unidad de suministro de agente de adición
60.
En la cuarta realización, a diferencia de las
realizaciones primera a tercera, se efectúa la determinación de una
anormalidad de la unidad de suministro de agente de adición 60, tal
como la de una adición de combustible insuficiente a los gases de
escape, resultante del cegado del inyector de adición 62, o similar.
En la cuarta realización, se detecta si la relación de
aire-combustible de los gases de escape se ha
desplazado, o no, lo suficiente hacia el lado de enriquecimiento a
través del pico de enriquecimiento que se implementa para hacer que
funcione la unidad de depuración de los gases de escape 50, con lo
que se efectúa la determinación de una anormalidad mediante la
unidad de suministro de agente de adición 60.
En la cuarta realización, los procesos llevados
a cabo en S401 a S407 en la etapa de determinación de velocidad
constante son los mismos que los efectuados en la segunda
realización, y por consiguiente no se describirán aquí en lo que
sigue.
Si se llevan a cabo los procesos de la etapa de
determinación de velocidad constante, la ECU 2 determina si ha sido
activada, o no, la marca de determinación de velocidad constante Ext
en la etapa de determinación del estado de velocidad constante, es
decir, si es, o no, Ext=1 (S408). Si ha sido activada la marca de
determinación de velocidad constante, Ext, el cuerpo de motor 10
está en un estado estable, es decir, en un estado operativo de
velocidad constante. Si no ha sido activada la marca de
determinación de velocidad constante Ext, la ECU 2 retorna a S401 y
se efectúan de nuevo los procesos de la etapa de determinación de
velocidad constante.
Si se determina en S408 que ha sido activada la
marca de determinación de velocidad constante Ext, la ECU 2
determina si está, o no, activado un impulso de mando de adición Eqp
en la unidad de suministro de agente de adición 60. Es decir, que la
ECU 2 determina si está siendo implementado, o no, el pico de
enriquecimiento mediante la unidad de suministro de agente de
adición 60.
Si en S409 se determina que está desactivado el
impulso de mando de adición Eqp, la ECU 2 aumenta en "1" el
recuento Eqc de un contador de detección del valor mínimo de A/F en
(S412). Es decir, que el recuento Eqc del contador de detección del
valor mínimo de A/F representa un período de tiempo constante que
comienza después de la implementación del pico de
enriquecimiento.
Si el recuento Eqc del contador de detección del
valor mínimo de A/F se aumenta en "1", en S412, la ECU 2
determina si el recuento Eqc del contador de detección del valor
mínimo de A/F representa, o no, un período de tiempo que es más
corto que un período de tiempo predeterminado B5 (S413). El período
de tiempo predeterminado B5 se establece más corto que un intervalo
del pico de enriquecimiento y más largo que un período de tiempo en
el cual se haya detectado el máximo del pico de enriquecimiento. Es
decir, que se detecta un valor mínimo de la relación de
aire-combustible A/F resultante del pico de
enriquecimiento dentro del período de tiempo predeterminado B5. Como
se ha ilustrado en la Fig. 19, el período de tiempo predeterminado
B5 se registra en la memoria ROM de la ECU 2 como datos
correlacionados con la velocidad Ne del motor y la cantidad Q de
inyección de combustible desde los inyectores 11.
Si se determina en S413 que el recuento Eqc del
contador de detección del valor mínimo de A/F representa un período
de tiempo que es igual o más largo que el período de tiempo
predeterminado B5, la ECU 2 determina si el recuento Eqc del
contador de detección del valor mínimo de A/F representa, o no, el
período de tiempo predeterminado B5 (S416).
Si en S416 se determina que el recuento Eqc del
contador de detección del valor mínimo de A/F representa el período
de tiempo predeterminado B5, la ECU 2 determina si un valor mínimo
Eapf de una relación de aire-combustible de gases de
escape detectado por el sensor 4 de A/F es, o no, igual o mayor que
un valor predeterminado C5 (S417). El valor mínimo de la relación de
aire-combustible Eapf es una relación de
aire-combustible que ha sido reducida al mínimo en
el curso de un aumento de la concentración del combustible contenido
en los gases de escape como resultado del pico de enriquecimiento.
Si se implementa el pico de enriquecimiento desde la unidad de
suministro de agente de adición 60, la relación de
aire-combustible de gases de escape se desplaza
hacia el lado del enriquecimiento y alcanza un valor que está
próximo a la proporción estequiométrica de la relación de
aire-combustible, o un valor que es igual o menor
que la proporción estequiométrica de la relación de
aire-combustible. Por otra parte, el pico de
enriquecimiento se implementa bajo varias circunstancias, en las
cuales la relación de aire-combustible cambia de
acuerdo con el estado operativo del cuerpo de motor 10. Por
consiguiente, como se ha ilustrado en la Fig. 20, se registra en la
memoria ROM de la ECU 2 el valor predeterminado C5 como datos
correlacionados con la velocidad Ne del cuerpo de motor 10 y con la
cantidad Q de inyección de combustible desde los inyectores 11.
Si se determina en S416 que el valor mínimo de
la relación de aire-combustible Eafp es mayor que
C5, la ECU 2 determina que el pico de la relación de
aire-combustible obtenido como resultado del pico de
enriquecimiento se ha desplazado hacia el lado de empobrecimiento
con respecto a un estado normal. Es decir, que la ECU 2 determina
que la cantidad de inyección de combustible desde la unidad de
suministro de agente de adición 60 es insuficiente. Por lo tanto, la
ECU 2 aumenta en "1" el recuento Ecf de un contador de
anormalidad (S419).
Si el recuento Ecf del contador de anormalidad
aumenta en "1" en S419, la ECU 2 determina si el recuento Ecf
del contador de anormalidad es, o no, igual o mayor que un número
predeterminado D5 de veces (S420).
Si en S420 se determina que el recuento Ecf del
contador de anormalidad es igual o mayor que el número D5
predeterminado de veces, se llega a la conclusión de que continúa
siendo insuficiente el pico de enriquecimiento. Por consiguiente, la
ECU 2 determina que la unidad de suministro de agente de adición 60
es anormal, y activa una marca de anormalidad Exf, es decir, que
establece una ecuación: Exf=1 (S421).
Si se activa la marca de anormalidad Exf, la ECU
2 enciende la lámpara de aviso 7 y pone sobre aviso al conductor del
sistema de motor diesel 1 de la anormalidad de la unidad de
suministro de agente de adición 60 (S422).
Si en S409 se determina que está activado el
impulso de la orden de adición Eqp, la ECU 2 restablece el recuento
Eqc del contador de detección del valor mínimo de A/F, es decir, que
establece la ecuación: Eqc=0 (S410), y registra en la memoria RAM
una relación de aire-combustible de los gases de
escape A/F detectada en la presente rutina como el valor mínimo de
la relación de aire-combustible Eafp (S411). La ECU
2 retorna entonces a S401.
Si en S413 se determina que el recuento Eqc del
contador de detección del valor mínimo de A/F es menor que el valor
predeterminado B5, la ECU 2 determina si la relación de
aire-combustible de los gases de escape Eaf en la
presente rutina es, o no, menor que un valor mínimo de la relación
de aire-combustible Eafp detectado y registrado en
una rutina anterior a la última rutina (S414). Si se determina que
la relación de aire-combustible detectada Eaf es
menor que el valor mínimo registrado Eafp, la ECU 2 actualiza y
registra la relación de aire-combustible detectada
Eaf como un nuevo valor mínimo Eafp (S415).
Si se determina que la relación de
aire-combustible detectada Eaf es igual o mayor que
el valor mínimo registrado Eafp, o si se actualiza el valor mínimo
Eafp en S415, la ECU 2 retorna a S401.
Si en S416 se determina que el recuento Eqc del
contador de detección del valor mínimo de A/F no representa el valor
predeterminado B5, o sea, que el recuento Eqc del contador de
detección del valor mínimo de A/F es mayor que el valor
predeterminado B5, la ECU 2 retorna a S401.
Si en S417 se determina que el valor mínimo de
la relación de aire-combustible Eafp es igual o
menor que el valor predeterminado C5, la ECU 2 restablece el
recuento Ecf del contador de anormalidad, es decir, que establece
una ecuación: Ecf=0, y retorna a S401.
En la cuarta realización, si el inyector 62 de
la unidad de suministro de agente de adición 60 está cegado, por
ejemplo, debido a componentes no quemados contenidos en los gases de
escape, es posible detectar una anormalidad tal como la de
insuficiencia de combustible añadido a los gases de escape.
En las realizaciones del invento descritas en lo
que antecede se manejan ejemplos en los cuales se aplica el invento
a un sistema de motor diesel equipado con un sistema de inyección de
combustible del tipo de conducto común. Sin embargo, el invento es
también aplicable a otros medios de suministro, a sistemas de motor
de gasolina, y similares. No se requiere en absoluto que el
combustible usado como agente de reducción sea crudo de petróleo
ligero, es decir, que se pueden también usar combustibles de gases
licuados, tales como gasolina, LPG (Gas de Petróleo Licuado) y DME
Dimetil Éter), como agente reductor.
En cada una de las realizaciones antes
mencionadas se maneja un ejemplo en el que el dispositivo de control
para el motor de combustión interna de acuerdo con el invento se
aplica a un sistema de motor diesel. Sin embargo, es también
apropiado que las realizaciones antes mencionadas sean combinadas
para aplicar el invento a un sistema de motor diesel.
Claims (20)
1. Un dispositivo de control para un motor de
combustión interna, que incluye unos medios de depuración de los
gases de escape (50) que están instalados en un paso de escape (31)
del motor de combustión interna y que depuran los gases de escape,
unos medios de suministro de agente de adición (60) que añaden
intermitentemente un agente de adición a los gases de escape para
depurar los gases de escape por medio de los medios de depuración de
los gases de escape (50), y unos medios de detección de la
concentración de oxígeno (4) que detectan la concentración de
oxígeno de los gases de escape, caracterizado porque
comprende:
- unos medios de determinación de anormalidad (2) que determinan que los medios de suministro de agente de adición (60) son anormales si una concentración de oxígeno detectada por los medios (4) de detección de la concentración de oxígeno no satisfacen una condición predeterminada durante un período de tiempo predeterminado,
en que
la condición predeterminada y/o el período de
tiempo predeterminado se establecen de acuerdo con el estado
operativo del motor de combustión interna.
2. El dispositivo de control de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que los medios de determinación de
anormalidad (2) determinan que los medios de suministro de agente de
adición 60 son anormales si la concentración de oxígeno detectada
por los medios (4) de detección de la concentración de oxígeno de
los gases de escape permanece igual o menor que una concentración
predeterminada durante el período de tiempo predeterminado.
3. El dispositivo de control de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, que comprende además:
- unos medios (2) de detección del estado operativo, que detectan el estado operativo del motor de combustión interna; y unos medios (2) de determinación del funcionamiento de velocidad constante que determinan, sobre la base de un estado operativo detectado por los medios (2) de detección del estado operativo, si el motor de combustión interna está, o no, en un estado operativo de velocidad constante.
4. El dispositivo de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que si el
régimen de cambio en una disminución de la concentración de oxígeno
de los gases de escape se hace igual o mayor que un primer valor
predeterminado cuando los medios de determinación del funcionamiento
a velocidad constante (2) determinan que el motor de combustión
interna está en funcionamiento a velocidad constante, los medios de
determinación de anormalidad (2) calculan una relación entre la
concentración de oxígeno de los gases de escape, dentro del período
de tiempo predeterminado desde el tiempo en el que el régimen de
cambio se hace igual o mayor que el primer valor predeterminado y un
valor mínimo de la concentración de oxígeno de los gases de escape
dentro del período de tiempo predeterminado, y
en que si la relación es igual o menor que si la
relación es igual o menor que un segundo valor predeterminado, los
medios de determinación de anormalidad (2) determinan que los medios
de suministro de agente de adición (60) son anormales.
5. El dispositivo de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende
además:
- unos medios (53, 54) de detección de la temperatura, que detectan la temperatura de los medios de depuración de los gases de escape (50),
en que los medios de determinación de
anormalidad (2) determinan que los medios de suministro de agente de
adición son anormales si la temperatura de los medios de depuración
de los gases de escape (50) permanece igual o mayor que una
temperatura predeterminada durante el período de tiempo
predeterminado.
6. El dispositivo de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en que la
concentración predeterminada se establece de acuerdo con el estado
operativo del motor de combustión interna.
7. El dispositivo de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en que los medios (2)
de determinación de anormalidad determinan que los medios de
suministro de agente de adición 60 son anormales si el valor mínimo
de la concentración de oxígeno de los gases de escape, que disminuye
a través de la adición del agente de adición por los medios de
suministro de agente de adición, se hace sucesivamente igual o mayor
que un valor predeterminado un número predeterminado de veces de
adición, cuando los medios (2) de determinación de funcionamien4to a
velocidad constante determinen que el motor de combustión interna
está en funcionamiento a velocidad constante.
8. El dispositivo de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende
además:
además:
- unos medios de restricción del estado operativo (2) que restringen el estado operativo del motor de combustión interna si los medios de determinación de anormalidad (2) determinan que los medios de suministro de agente de adición 60 son anormales.
9. El dispositivo de control de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que los medios (2) de restricción del estado
operativo restringen el motor de combustión interna a un estado
operativo de baja velocidad/baja carga, y reducen la concentración
de oxígeno de los gases de escape.
10. El dispositivo de control de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende
además:
- unos medios de presentación de anormalidad (7) que presentan una anormalidad de los medios de suministro de agente de adición (60) si los medios (2) de determinación de anormalidad determinan que los medios de suministro de agente de adición (60) son anormales.
11. Un método de control para un motor de
combustión interna, que incluye medios de depuración de los gases de
escape (50) que están instalados en un paso de escape (31) del motor
de combustión interna, y que depuran los gases de escape, y medios
de suministro de agente de adición (60) que añaden intermitentemente
un agente de adición a los gases de escape para depurar los gases de
escape por medio de los medios de depuración de los gases de escape
(50), caracterizado porque comprende los pasos de:
- detectar la concentración de oxígeno de los gases de escape; y
- determinar que los medios de suministro de agente de adición (60) son anormales si la concentración de oxígeno de los gases de escape no satisface una condición predeterminada durante un período de tiempo predeterminado, en que
- la condición predeterminada y/o el período de tiempo predeterminado se establecen de acuerdo con el estado operativo del motor de combustión interna.
12. El método de control de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que se determina que los medios de
suministro de agente de adición (60) son anormales si la
concentración de oxígeno de los gases de escape permanece siendo
igual o menor que una concentración predeterminada durante el
período de tiempo predeterminado.
13. El método de control de acuerdo con la
reivindicación 11 ó 12, que comprende además los pasos de:
- detectar el estado operativo del motor de combustión interna; y
- determinar, sobre la base del estado operativo detectado, si el motor de combustión interna está, o no, en un estado operativo de velocidad constante.
14. El método de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que si un régimen
de cambio en una disminución de la concentración de oxígeno de los
gases de escape se hace igual o mayor que un primer valor
predeterminado cuando se determine que el motor de combustión
interna está en funcionamiento a velocidad constante, se calcula una
relación entre una concentración de oxígeno de los gases de escape
dentro del período de tiempo predeterminado, a partir del momento en
el que el régimen de cambio se haga igual o mayor que el primer
valor predeterminado y un valor mínimo de la concentración de
oxígeno de los gases de escape dentro del período de tiempo
predeterminado; y
se determina que los medios de suministro de
agente de adición (60) son anormales si la relación es igual o menor
que un segundo valor predeterminado.
15. El método de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, que comprende además los
pasos de:
- detectar la temperatura de los medios de depuración de los gases de escape (50); y
- determinar que los medios de suministro de agente de adición (60) son anormales si la temperatura de los medios de depuración de los gases de escape permanece igual o mayor que una temperatura predeterminada durante el período de tiempo predeterminado.
16. El método de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que se establece
la concentración predeterminada de acuerdo con el estado operativo
del motor de combustión interna.
17. El método de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, que comprende además el
paso de:
- determinar que los medios de suministro de agente de adición (60) son anormales si un valor mínimo de la concentración de oxígeno de los gases de escape, que disminuye por la adición de agente de adición mediante la adición por los medios de suministro de agente de adición (60), se hace igual o mayor sucesivamente que un valor predeterminado un número predeterminado de veces de adición, cuando se determine que el motor de combustión interna está en funcionamiento a velocidad constante.
18. El método de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, que comprende además los
pasos de restringir el estado operativo del motor de combustión
interna si se determina que los medios de suministro de agente de
adición (60) son anormales.
19. El método de control de acuerdo con la
reivindicación 18, en el que la restricción del estado operativo lo
es a un estado de baja velocidad/baja carga, y reduce la
concentración de oxígeno de los gases de escape.
20. El método de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, que comprende además el
paso de presentar una anormalidad de los medios de suministro de
agente de adición 60 si se determina que los medios de suministro de
agente de adición (60) son anormales.
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