ES2276965T3 - Dispositivo contralor de motor. - Google Patents
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Abstract
Un controlador de motor incluyendo: dientes (23) formados a intervalos no uniformes en un cigüeñal (3) o una periferia exterior de un elemento que gira en sincronismo con dicho cigüeñal (3); medios de generación de pulso de manivela para transmitir una señal de pulso (0-23) en asociación con el acercamiento de dicho cigüeñal a dichos dientes (23); medios de detección de fase de cigüeñal para detectar como un pulso de manivela dicha señal de pulso transmitida desde dichos medios de generación de pulso de manivela, y para detectar una fase de dicho cigüeñal (3) a partir de dicho pulso de manivela; medios de detección de presión de admisión para detectar la presión de admisión dentro de un recorrido de admisión (12) de un motor (1); medios de detección de carrera para detectar una carrera de dicho motor (1) en base a dicha fase detectada de dicho cigüeñal (3) y dicha presión de admisión detectada; medios de control de motor para controlar un estado operativo de dicho motor (1) en base a la carrera detectada de dicho motor (1); y medios de establecimiento de tiempo de encendido para establecer un tiempo de encendido y una cantidad de carburante inyectado de dicho motor (1), caracterizado porque dichos medios de establecimiento de tiempo de encendido están adaptados para establecer inmediatamente después de arrancar dicho motor (1) dicho tiempo de encendido cerca de un punto muerto superior de un cilindro para cada rotación de dicho cigüeñal (3) en cada arranque de dicho motor (1) hasta que se logra un valor predeterminado de velocidad de autorización de detección de carrera.
Description
Dispositivo controlador de motor.
La presente invención se refiere a un
controlador de motor para controlar un motor según la parte de
preámbulo de la reivindicación independiente 1.
Por US 6.170.322 B1 se conoce un controlador de
motor como se ha indicado anteriormente.
A medida que se ha generalizado recientemente un
inyector de carburante llamado un inyector, resulta fácil el
control de un tiempo de inyección de carburante y el control de la
cantidad de carburante a inyectar, es decir, el control de la
relación aire-carburante. Como resultado, ha sido
posible promover un aumento de la potencia, una reducción del
consumo de carburante, y la purificación de los gases de escape. Con
relación especial al tiempo en que se ha de inyectar carburante, de
entre los elementos anteriores, estrictamente hablando, se detecta
el estado de una válvula de admisión, es decir, el estado de fase de
un eje de excéntrica, y se inyecta generalmente carburante según el
estado de fase así detectado. Sin embargo, el denominado sensor
excéntrico a usar para detectar el estado de fase del eje de
excéntrica es caro. El sensor excéntrico presenta el problema de un
aumento del tamaño de una culata de cilindro, en particular, de un
vehículo de dos ruedas, y por lo tanto en muchos casos no puede ser
adoptado. Por esta razón, se propone un controlador de motor, por
ejemplo, en
JP-A-10-227252,
donde se detectan el estado de fase de un cigüeñal y la presión del
aire de admisión, y el estado de carrera de un cilindro es
detectado posteriormente en base a estos resultados de la detección.
El uso de esta técnica anterior relacionada permite la detección de
un estado de carrera sin detectar la fase de un eje de excéntrica.
Por lo tanto, el tiempo de inyección de carburante o análogos puede
ser controlado según el estado de carrera.
La detección del estado de fase del cigüeñal
requiere la formación de dientes en el cigüeñal o una periferia
exterior de un elemento que gira en sincronismo con el cigüeñal, la
detección de un acercamiento a los dientes a través de uso de un
sensor magnético o análogos, la transmisión de una señal de pulso, y
la detección de la señal de pulso como un pulso de manivela. El
estado de fase del cigüeñal es detectado numerando el pulso de
manivela así detectado. Con el fin de efectuar la numeración o
análogos, los dientes se disponen a menudo a intervalos no
uniformes. Específicamente, el pulso de manivela así detectado se
caracteriza por una marca. La fase del cigüeñal es detectada en
base al pulso de manivela así caracterizado. Se comparan entre sí
las presiones de admisión de la misma fase adquiridas durante dos
rotaciones del cigüeñal, para detectar así una carrera. El tiempo
de inyección de carburante y el tiempo de encendido son controlados
según la carrera y la fase del cigüeñal.
Sin embargo, al arranque del motor, la carrera
no puede ser detectada a no ser que el cigüeñal haya realizado al
menos dos rotaciones.
En particular en el caso de un motor para un
vehículo de dos ruedas que tiene un pequeño desplazamiento y un
solo cilindro, el estado de giro del cigüeñal no es estable en la
primera etapa de arranque del motor, y por lo tanto el estado del
pulso de manivela no es estable y probablemente será difícil
detectar una carrera. Un método para efectuar un buen control del
tiempo de encendido y la cantidad de carburante a inyectar cuando
no se detecta ninguna carrera, todavía no se ha propuesto y sigue
sin solución.
Un objetivo de la presente invención es mejorar
un controlador de motor como se ha indicado anteriormente con el
fin de permitir un logro rápido de una condición estable del motor
al arrancar y una detección exacta y rápida de una carrera del motor
al arrancar.
El objetivo se logra según la presente invención
por un controlador de motor incluyendo: dientes formados a
intervalos no uniformes en un cigüeñal o una periferia exterior de
un elemento que gira en sincronismo con dicho cigüeñal; medios de
generación de pulso de manivela para transmitir una señal de pulso
en asociación con el acercamiento de dicho cigüeñal a dichos
dientes; medios de detección de fase de cigüeñal para detectar como
un pulso de manivela dicha señal de pulso transmitida desde dichos
medios de generación de pulso de manivela, y para detectar una fase
de dicho cigüeñal a partir de dicho pulso de manivela; medios de
detección de presión de admisión para detectar la presión de
admisión dentro de un recorrido de admisión de un motor; medios de
detección de carrera para detectar una carrera de dicho motor en
base a dicha fase detectada de dicho cigüeñal y dicha presión de
admisión detectada; medios de control de motor para controlar un
estado operativo de dicho motor en base a la carrera detectada de
dicho motor; y medios de establecimiento de tiempo de encendido para
establecer un tiempo de encendido y una cantidad de carburante
inyectado de dicho motor, donde dichos medios de establecimiento de
tiempo de encendido están adaptados para establecer, inmediatamente
después del arranque de dicho motor, dicho tiempo de encendido a
cerca del punto muerto superior de un cilindro para cada rotación
de dicho cigüeñal en cada arranque de dicho motor justo hasta que se
logra un valor predeterminado de velocidad de autorización de
detección de carrera.
Según una realización preferida, se facilitan
medios de detección de velocidad de motor para detectar una
velocidad del motor.
Según otra realización preferida, los medios de
establecimiento de tiempo de encendido establecen una fase
predeterminada situada en avance con referencia al punto muerto
superior o un punto situado en su proximidad como tiempo de
encendido cuando la velocidad del motor detectada por los medios de
detección de velocidad de motor es igual o mayor que la velocidad
predeterminada.
Según otra realización preferida, dichos medios
de establecimiento de tiempo de encendido están adaptados para
establecer la mitad de la cantidad de carburante requerida para un
ciclo de carrera como una cantidad de carburante por rotación del
cigüeñal.
Según otra realización preferida, se facilitan
medios de detección de temperatura de motor para detectar la
temperatura del motor, donde los medios de establecimiento de tiempo
de encendido establecen, como la cantidad de carburante requerida
para un ciclo de carrera, la cantidad de carburante calculada en
base a un nivel de presión de admisión más pequeño de entre niveles
de presión de admisión detectados por los medios de detección de
presión de admisión cuando una diferencia entre los niveles de
presión de admisión logrados en una fase predeterminada del
cigüeñal durante el transcurso de dos rotaciones del mismo
detectadas por los medios de detección de fase de cigüeñal es igual
o mayor que un valor predeterminado y establecen, como la cantidad
de carburante requerida para un ciclo de carrera, la cantidad de
carburante calculada en base a la temperatura del motor detectada
por los medios de detección de temperatura de motor cuando la
diferencia del nivel de presión de admisión es inferior al valor
predeterminado.
Según otra realización preferida, se facilitan
medios de habilitación de detección de carrera para permitir que
los medios de detección de carrera detecten una carrera del motor
cuando la velocidad del motor detectada por los medios de detección
de velocidad de motor es igual o mayor que una velocidad
predeterminada.
A continuación, la presente invención se explica
con más detalle por medio de sus varias realizaciones en unión con
los dibujos acompañantes, donde:
La figura 1 es un diagrama esquemático de
bloques de un motor de motocicleta y su controlador.
La figura 2 es una vista descriptiva relativa al
principio por el que el motor representado en la figura 1 transmite
un pulso de manivela.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
representa una realización del controlador de motor de la
invención.
La figura 4 es una vista descriptiva para
detectar el estado de una carrera en base a la fase de un cigüeñal y
una presión de admisión.
La figura 5 es un diagrama de flujo que
representa el procesado de cálculo a realizar por una sección de
habilitación de detección de carrera representada en la figura
3.
La figura 6 es un mapa a usar para calcular la
masa de aire almacenada en un cilindro, almacenándose la masa en
una sección de cálculo de masa de aire de cilindro.
La figura 7 es un mapa a usar para calcular una
relación aire-carburante deseada almacenada en una
sección de cálculo de relación aire-carburante
deseada.
La figura 8 es una vista descriptiva que
representa la operación de una sección de corrección de período de
transición.
La figura 9 es un diagrama de flujo que
representa el procesado de cálculo a realizar por una sección de
cálculo de cantidad de inyección de carburante representada en la
figura 3.
La figura 10 es un diagrama de flujo que
representa el procesado de cálculo a realizar por una sección de
cálculo de tiempo de encendido representada en la figura 3.
La figura 11 es una vista descriptiva de un
tiempo de encendido establecido en la figura 10.
La figura 12 es una vista descriptiva de la
operación a lograr en el tiempo de arranque de un motor a través
del procesado de cálculo representado en la figura 3.
Y la figura 13 es una vista descriptiva de la
operación a lograr en el tiempo de arranque de un motor a través
del procesado de cálculo representado en la figura 3.
La figura 1 es un diagrama esquemático de
bloques que representa, por ejemplo, un ejemplo de motor de
motocicleta y un ejemplo de su controlador. Un motor 1 es un motor
monocilindro de cuatro tiempos que tiene un desplazamiento
comparativamente pequeño y tiene un cuerpo de cilindro 2, un
cigüeñal 3, un pistón 4, una cámara de combustión 5, un tubo de
admisión (un recorrido de admisión) 6, una válvula de admisión 7, un
tubo de escape 8, una válvula de escape 9, una bujía 10, y una
bobina de encendido 11. Una válvula reguladora 12 a abrirse y
cerrarse según una posición del acelerador está dispuesta en el
tubo de admisión 6. Un inyector 13 que sirve como un inyector de
carburante está dispuesto en el tubo de admisión 6 hacia abajo de la
válvula reguladora 12. El inyector 13 está conectado a un filtro 18
dispuesto en un depósito de carburante 19, una bomba de carburante
17, y una válvula de control de presión 16.
El estado operativo del motor 1 es controlado
por una unidad de control de motor 15. Como medios para detectar
entradas de control a la unidad de control de motor 15, es decir, el
estado operativo del motor 1, se ha previsto un sensor de ángulo de
calado 20 para detectar el ángulo de rotación del cigüeñal 3 o la
fase del mismo; un sensor de temperatura del agua de refrigeración
21 para detectar la temperatura del cuerpo de cilindro 2 o la
temperatura del agua refrigerante, es decir, la temperatura de un
cuerpo principal de motor; un sensor de relación
aire-carburante de escape 22 para detectar una
relación aire-carburante en el tubo de escape 8; un
sensor de presión de admisión 24 para detectar la presión de aire de
admisión dentro del tubo de admisión 6; y un sensor de temperatura
del aire de admisión 25 para detectar la temperatura interior del
tubo de admisión 6, es decir, una temperatura del aire de admisión.
La unidad de control de motor 15 recibe señales de detección
salidas de los sensores y envía señales de control a la bomba de
carburante 17, la válvula de control de presión 16, el inyector 13,
y la bobina de encendido 11.
Aquí se describirá el principio de una señal de
ángulo de calado salida del sensor de ángulo de calado 20. En la
realización, como se representa en la figura 2a, una pluralidad de
dientes 23 están dispuestos de forma sobresaliente en una periferia
exterior del cigüeñal 3 a intervalos sustancialmente uniformes, y un
acercamiento del diente es detectado por medios del sensor de
ángulo de calado 20, tal como un sensor magnético o análogos. Un
resultado de la detección se somete a procesado eléctrico, según sea
preciso, y se transmite una señal de pulso. Un paso circunferencial
entre los dientes 23 es 30° en términos de una fase (ángulo
rotacional) del cigüeñal 3. La anchura circunferencial de cada
diente 23 se pone a 10° en términos de la fase (ángulo rotacional)
del cigüeñal 3. Solamente un paso entre los dientes 23 no cumple el
paso, y es doble que entre los otros dientes 23. Como indica una
línea de dos puntos y trazo en la figura 2a, la razón de esto es una
posición especial, donde no se ha dispuesto ningún diente en una
posición donde se colocaría un diente si todos los pasos fuesen
idénticos. Esta posición corresponde a un intervalo no uniforme.
Esta posición también se denominará a continuación una sección sin
diente.
Un tren de señales de pulso producido por los
dientes respectivos 23 cuando el cigüeñal 3 gira a velocidad
constante aparece como se representa en la figura 2b. La figura 2a
representa el estado del cigüeñal logrado en un punto muerto
superior de compresión (que también es idéntico en forma al estado
del cigüeñal logrado en un punto muerto superior de escape). Una
señal de pulso inmediatamente precedente al tiempo en que se logra
el punto muerto superior de compresión, Se numera (se le asigna un
número) "0" en el dibujo; la señal de pulso siguiente se
numera "1" en el dibujo; la señal de pulso siguiente se numera
"2" en el dibujo; y las señales de pulso posteriores se
numeran hasta "4" en el dibujo. El diente 23 correspondiente a
la señal de pulso "4" en el dibujo va seguido de la sección
sin diente. Sin embargo, la sección sin diente se cuenta como un
diente extra como si hubiese un diente. Entonces, una señal de
pulso asignada al diente siguiente 23 se numera "6" en el
dibujo. La numeración de los dientes continúa, por lo que una señal
de pulso "16" en el dibujo va seguida y es aproximada por la
sección sin diente. Por lo tanto, la sección sin diente se cuenta
como un diente extra de la misma manera que la mencionada
previamente. Una señal de pulso asignada al diente siguiente 23 se
numera "18" en el dibujo. Cuando el cigüeñal 3 ha efectuado
dos rotaciones, se termina un ciclo completo que consta de cuatro
carreras. Por lo tanto, cuando las señales de pulso se numeran hasta
"23" en el dibujo, una señal de pulso asignada al diente
siguiente 23 se numera de nuevo "0" en el dibujo. En principio,
la señal de pulso correspondiente al diente 23 numerada 0 deberá ir
seguida inmediatamente por el punto muerto superior de compresión.
Como se ha mencionado anteriormente, el tren de señales de pulso
detectado o sus señales de pulso únicas se definen como pulsos de
manivela. Cuando la detección de carrera se realiza en base a los
pulsos de manivela de una manera que se describirá más tarde, un
tiempo de manivela puede ser detectado. También se logra lo mismo
incluso cuando los dientes 23 están dispuestos en una periferia
exterior de un elemento que gira en sincronismo con el cigüeñal
3.
La unidad de control de motor 15 está
constituida por un microordenador no ilustrado o análogos. La figura
3 es un diagrama de bloques que representa una realización de
procesado de control de motor a realizar por el microordenador
dispuesto en la unidad de control de motor 15. El procesado de
cálculo es realizado por una sección de cálculo de velocidad del
motor 26 para calcular una velocidad del motor a partir de la señal
de ángulo de calado; una sección de detección de tiempo de manivela
27 que detecta información de tiempo de manivela, es decir, un
estado de carrera, a partir de la señal de ángulo de calado y la
señal de presión de admisión; una sección de habilitación de
detección de carrera 29 que carga la velocidad del motor calculada
por la sección de cálculo de velocidad del motor 26, envía la
información de habilitación de detección de carrera a la sección de
detección de tiempo de manivela 27, y captura y envía información de
detección de carrera salida de la sección de detección de tiempo de
manivela 27; una sección de cálculo de masa de aire de cilindro 28
que carga la información de tiempo de manivela detectada por la
sección de detección de tiempo de manivela 27 y calcula una masa de
aire de cilindro (la cantidad de aire de admisión) a partir de la
señal de temperatura del aire de admisión, la señal de temperatura
del agua refrigerante (temperatura del motor), la señal de presión
de tubo de admisión, y la velocidad del motor calculada por la
sección de cálculo de velocidad del motor 26; una sección de
cálculo de relación aire-carburante deseada 33 que
calcula una relación aire-carburante deseada a
partir de la velocidad del motor calculada por la sección de cálculo
de velocidad del motor 26 y la señal de presión de admisión; una
sección de cálculo de cantidad de inyección de carburante 34 que
calcula la cantidad de carburante a inyectar y un tiempo de
inyección de carburante de la relación
aire-carburante deseada calculada por la sección de
cálculo de relación aire-carburante deseada 33, la
señal de presión de admisión, la masa de aire de cilindro calculada
por la sección de cálculo de masa de aire de cilindro 28, la
información de detección de carrera salida de la sección de
habilitación de detección de carrera 29, y la señal de temperatura
del agua refrigerante; una sección de salida de pulso de inyección
30 que carga la información de tiempo de manivela detectada por la
sección de detección de tiempo de manivela 27 y envía, al inyector
13, un pulso de inyección correspondiente a la cantidad de inyección
de carburante calculada por la sección de cálculo de cantidad de
inyección de carburante 34 y al tiempo de inyección de carburante;
una sección de cálculo de tiempo de encendido 31 que calcula un
tiempo de encendido a partir de la velocidad del motor calculada
por la sección de cálculo de velocidad del motor 26, la relación
aire-carburante deseada establecida por la sección
de cálculo de relación aire-carburante deseada 33, y
la información de detección de carrera salida de la sección de
habilitación de detección de carrera 29; y una sección de salida de
pulso de encendido 32 que carga la información de tiempo de
manivela detectada por la sección de detección de tiempo de manivela
27 y envía, a la bobina de encendido 11, un pulso de encendido
correspondiente al tiempo de encendido establecido por la sección
de cálculo de tiempo de encendido 31.
La sección de cálculo de velocidad del motor 26
calcula, como una velocidad del motor, la velocidad rotacional del
cigüeñal, que es un eje de salida del motor, a partir de la tasa
variable en el tiempo de la señal de ángulo de calado.
Específicamente, se calculan una velocidad instantánea del motor
determinada dividiendo una fase entre los dientes adyacentes 23 por
un tiempo requerido para detectar un pulso de manivela
correspondiente y un valor medio de la velocidad del motor
determinado por un valor medio móvil del cigüeñal.
La sección de detección de tiempo de manivela 27
tiene una configuración análoga a la de un dispositivo de
determinación de carrera descrito en
JP-A-10-227252 antes
descrita. Por medio de la sección de detección de tiempo de
manivela, el estado de carrera de cada cilindro es detectado como se
representa, por ejemplo, en la figura 4, y el estado así detectado
es enviado como información de tiempo de manivela. Específicamente,
en un motor de cuatro tiempos, el cigüeñal y un eje de excéntrica
giran de forma continua con una diferencia de fase predeterminada
que permanece entremedio. Por ejemplo, cuando el pulso de manivela
se carga de la manera representada en la figura 4, el pulso de
manivela numerado "9" o "21" en el dibujo, que corresponde
al cuarto diente de la sección sin diente, representa una carrera
de escape o una carrera de compresión. Como es bien conocido, la
válvula de escape está cerrada durante la carrera de escape, y la
válvula de admisión permanece cerrada. Por lo tanto, la presión de
admisión es alta. En una etapa inicial de la carrera de compresión,
la válvula de admisión todavía permanece abierta, y por lo tanto la
presión de admisión es baja. Alternativamente, incluso cuando la
válvula de admisión permanece cerrada, la presión de admisión ya se
ha puesto baja durante la carrera de admisión precedente.
Consiguientemente, el pulso de manivela "21" en el dibujo
logrado a la presión de admisión baja representa que el motor está
en la carrera de compresión. El punto muerto superior de compresión
se logra inmediatamente después de lograr el pulso de manivela
numerado 0 en el dibujo. De esta forma, cuando se detecta cualquier
estado de carrera, el estado de carrera corriente puede ser
detectado con más detalle, a condición de que los intervalos entre
las carreras estén interpolados con la velocidad rotacional del
cigüeñal.
Según el procesado representado en la figura 5,
la sección de habilitación de detección de carrera 29 envía, a la
sección de detección de tiempo de manivela 27, información de
habilitación de detección de carrera. Como se ha mencionado
anteriormente, cuando se detecta una carrera a partir del pulso de
manivela, el cigüeñal debe efectuar al menos dos rotaciones.
Durante este tiempo, los pulsos de manivela incluyendo el pulso de
manivela asignado a la sección sin diente deben permanecer estables.
Sin embargo, en el caso del motor monocilindro que tiene un
desplazamiento comparativamente pequeño tal como el empleado en la
realización, el estado de giro del motor no es estable al tiempo
del denominado funcionamiento por batería realizado al arranque. Por
esta razón, el estado de giro del motor se determina mediante el
procesado representado en la figura 5, habilitando por ello la
detección de una carrera.
El procesado representado en la figura 5 se
ejecuta mientras se toma una entrada, por ejemplo, del pulso de
manivela, como un disparo. Aunque el diagrama de flujo no incluye un
paso especialmente previsto para comunicación, la información
obtenida mediante procesado es almacenada y actualizada en un
dispositivo de almacenamiento, si es necesario. Además, información
y un programa, necesario para ejecutar el procesado, son cargados
del dispositivo de almacenamiento en cualquier momento.
En relación al procesado, el valor medio de la
velocidad del motor calculado por la sección de cálculo de
velocidad del motor 26 se carga en el paso S11.
A continuación, el procesado pasa al paso S12,
donde se determina si el valor medio de la velocidad del motor
cargado en el paso S11 es igual o mayor que una velocidad de
habilitación de detección de carrera previamente establecida
predeterminada que es más alta que la velocidad del motor obtenida
al tiempo de una combustión inicial. Cuando el valor medio de la
velocidad del motor es más alto que la velocidad predeterminada de
habilitación de detección de carrera, el procesado pasa al paso
S13. Si no, el procesado pasa al paso S14.
En el paso S13, el procesado vuelve al programa
principal después de enviar información que indica que la detección
de carrera está permitida.
En el paso S14, el procesado vuelve al programa
principal después de enviar información que indica que la detección
de carrera está inhabilitada.
Según el procesado, la detección de carrera se
permite al menos cuando el valor medio de la velocidad del motor
resulta igual o mayor que la velocidad predeterminada de
habilitación de detección de carrera que es igual o mayor que la
velocidad obtenida en la combustión inicial. Por lo tanto, el pulso
de manivela es estable, y la detección de carrera exacta es
factible.
Como se representa en la figura 6, la sección de
cálculo de masa de aire de cilindro 28 tiene un mapa tridimensional
a usar para calcular la masa de aire en el cilindro a partir de la
señal de presión de admisión y la velocidad del motor calculada por
la sección de cálculo de velocidad del motor 26. El mapa
tridimensional relativo a la masa de aire de cilindro puede ser
medido mediante una prueba comparativamente simple, es decir,
midiendo la masa de aire en el cilindro lograda cuando la presión
de admisión se cambia mientras el motor está girando realmente a
una velocidad predeterminada. Por lo tanto, la preparación del mapa
es fácil. Además, si se dispone de una simulación sofisticada del
motor, el mapa también puede ser preparado haciendo uso de la
simulación. Aquí, la masa de aire en el cilindro cambia dependiendo
de la temperatura del motor. Por lo tanto, la masa de aire de
cilindro puede ser corregida mediante el uso de la señal de
temperatura del agua refrigerante (temperatura del motor).
Como se representa en la figura 7, la sección de
cálculo de relación aire-carburante deseada 33 está
equipada con un mapa tridimensional a usar para calcular una
relación aire-carburante deseada a partir de la
señal de presión de admisión y la velocidad del motor calculada por
la sección de cálculo de velocidad del motor 26. En cierta medida,
este mapa tridimensional también se puede establecer teóricamente.
La relación aire-carburante está generalmente en
correlación con el par. Cuando una relación
aire-carburante es baja, es decir, cuando el
contenido de carburante es alto y el contenido de aire es bajo, el
par se incrementa al mismo tiempo que disminuye la eficiencia. A la
inversa, cuando la relación aire-carburante es alta,
es decir, cuando contenido de carburante es bajo y el contenido de
aire es alto, el par disminuye al mismo tiempo que la eficiencia
mejora. Un estado en el que la relación
aire-carburante es baja se denomina un estado rico,
mientras que un estado en el que la relación
aire-carburante es alta se denomina un estado pobre.
El estado más pobre es la denominada relación ideal de
aire-carburante o el llamado estado estequiométrico
correspondiente a una relación aire-carburante en
el que la gasolina se quema completamente, es decir, 14,7. La
velocidad del motor significa el estado operativo del motor. En
general, cuando el motor está en un rango de altas revoluciones, la
relación aire-carburante se incrementa; y, cuando
el motor está en un rango de bajas revoluciones, la relación
aire-carburante disminuye. La razón de esto es que
la respuesta de par se incrementa en el rango de bajas revoluciones
y que la sensibilidad de la velocidad de giro se incrementa en el
rango de altas revoluciones. Aquí, la presión de admisión significa
la condición cargada del motor, tal como la abertura del acelerador.
Generalmente, cuando la condición cargada del motor es pesada, es
decir, cuando la abertura del acelerador es grande, y la presión de
admisión es alta, la relación aire-carburante
disminuye. Cuando la condición cargada del motor es ligera, es
decir, cuando la abertura del acelerador es pequeña, y la presión
de admisión es baja, la relación aire-carburante se
incrementa. La razón de esto es que se pone énfasis en el par
cuando la condición cargada del motor es pesada y se pone énfasis
en la eficiencia cuando la condición cargada del motor es
ligera.
Como se ha mencionado anteriormente, la relación
aire-carburante deseada es un número cuyo
significado físico es fácil de conocer. Consiguientemente, la
relación aire-carburante deseada puede ser
establecida en cierta medida según una característica de potencia
requerida del motor. Naturalmente, no es necesario afirmar que la
sintonización puede ser realizada según la característica de
potencia del motor de un vehículo real.
La sección de cálculo de relación
aire-carburante deseada 33 tiene una sección de
corrección de período de transición 35 que detecta el período
transitorio del estado operativo del motor a partir de la señal de
presión de admisión; específicamente, los estados de aceleración y
deceleración del motor, y corrige la relación
aire-carburante según los estados así detectados.
Como se representa, por ejemplo, en la figura 8, la presión de
admisión también se debe a la operación del acelerador. Por lo
tanto, cuando la presión de admisión incrementa, se considera que
el motor está en un estado de aceleración en el que se demanda abrir
la válvula reguladora para lograr la aceleración. Si se detecta
dicho estado de aceleración, la relación
aire-carburante deseada se pone temporalmente al
lado rico según el estado de aceleración detectado. Posteriormente,
la relación aire-carburante se reposiciona a la
relación aire-carburante original deseada. Se puede
utilizar un método existente como forma de reposicionar la relación
aire-carburante a la relación
aire-carburante original, donde, por ejemplo, un
coeficiente de ponderación a usar para determinar un valor medio
ponderado entre la relación aire-carburante puesta
en el lado rico durante un período de transición y la relación
aire-carburante original deseada, se cambia
gradualmente. A la inversa, si se detecta el estado de deceleración,
la relación aire-carburante se puede poner a una
posición más próxima al lado pobre con referencia a la relación
aire-carburante original deseada, poniendo énfasis
por ello en la
eficiencia.
eficiencia.
Según el procesado representado en la figura 9,
la sección de cálculo de cantidad de inyección de carburante 34
calcula y pone la cantidad de carburante a inyectar y el tiempo de
inyección de carburante al arranque del motor y durante un estado
operativo normal. El procesado representado en la figura 9 se
ejecuta mientras que una entrada del pulso de manivela se toma como
disparo. Aquí, el diagrama de flujo no está provisto de un paso
previsto especialmente para comunicación. Sin embargo, la
información obtenida mediante procesado es actualizada y almacenada
en el dispositivo de almacenamiento, siempre que es necesario. La
información y un programa, necesarios para el procesado, se cargan
del dispositivo de almacenamiento en cualquier momento. En relación
con el procesado, la información de detección de carrera salida de
la sección de habilitación de detección de carrera 29 se carga en el
paso S21.
El procesado pasa entonces al paso S22, donde se
determina si la detección de carrera a realizar por la sección de
detección de tiempo de manivela 27 tiene que ser completada. Si la
detección de carrera tiene que ser completada, el procesado pasa al
paso S23. Si no, el procesado pasa al paso S24.
En el paso S23, se determina si un contador de
inyección de carburante "n" es 0. Cuando el contador de
inyección de carburante "n" es 0, el procesado pasa al paso
S25. Si no, el procesado pasa al paso S26.
En el paso S25, se determina si la inyección de
carburante a realizar a partir de ahora es la tercera operación de
inyección de carburante o una operación posterior de inyección de
carburante desde que el motor se arrancó. Cuando la inyección de
carburante es la tercera operación de inyección de carburante o una
operación posterior de inyección de carburante, el procesado pasa
al paso S27. Si no, el procesado pasa al paso S28.
En el paso S27, durante un período de dos
rotaciones del cigüeñal, la presión de admisión obtenida en un
ángulo de calado preestablecido dado, es decir, la presión de
admisión obtenida en el pulso de manivela "6" o "18" en
las figuras 2 y 4 en la realización, se carga, por ejemplo, de una
sección de almacenamiento de presión de admisión no ilustrada. Se
calcula la diferencia entre los niveles de presión de admisión, y el
procesado pasa al paso S29.
En el paso S29, se determina si la diferencia de
presión de admisión calculada en el paso S28 es igual o mayor que,
por ejemplo, tal nivel predeterminado de modo que una carrera puede
ser identificada en cierta medida. Cuando la diferencia de presión
de admisión es igual o mayor que un nivel predeterminado, el
procesado pasa al paso S30. Si no, el procesado pasa al paso
S28.
En el paso S30, la cantidad total de carburante
a inyectar se calcula a partir de cualquier nivel de presión de
admisión más pequeño de los niveles de presión de admisión logrados
en los ángulos de calado predeterminados durante las dos rotaciones
del cigüeñal cargadas en el paso S27, y el procesado pasa al paso
S31.
En el paso S28 se carga la temperatura del agua
refrigerante, es decir, la temperatura del motor. Por ejemplo,
cuanto menor es la temperatura del agua refrigerante, mayor es la
cantidad de carburante a inyectar. Así, la cantidad total de
carburante a inyectar se calcula según la temperatura del agua
refrigerante, y el procesado pasa al paso S31. La cantidad total de
carburante a inyectar calculada en el paso S28 o S30 significa la
cantidad de carburante que se ha de inyectar una vez antes de la
carrera de admisión durante un ciclo, es decir, durante dos
rotaciones del cigüeñal. Consiguientemente, si la carrera ya se ha
detectado y el carburante cuya cantidad corresponde a la
temperatura del agua refrigerante se inyecta una vez antes de la
carrera de admisión, el motor gira apropiadamente según la
temperatura del agua refrigerante, es decir, la temperatura del
motor.
En el paso S31, la mitad la cantidad total de
carburante a inyectar puesta en el paso S30 se pone como la
cantidad de carburante a inyectar entonces. En la realización, un
ángulo de calado predeterminado, es decir, un borde de salida del
pulso de manivela "10" o "22" representado en las figuras
2b y 4, se pone para los tiempos de inyección de carburante para
cada rotación, es decir, cada rotación del cigüeñal, y el procesado
pasa al paso S32.
En el paso S32, el contador de inyección de
carburante se pone a"1", y el procesado vuelve entonces al
programa principal.
En el paso S24, se determina si la inyección
previa de carburante se realiza inmediatamente antes de la carrera
de admisión. Si la inyección previa de carburante se realiza
inmediatamente antes de la carrera de admisión, el procesado pasa
al paso S33. Si no, el procesado pasa al paso S26.
En el paso S26, la cantidad previa de carburante
a inyectar se pone a la cantidad de carburante a inyectar entonces.
Como en el paso S31, el ángulo de calado predeterminado se pone a un
tiempo de inyección de carburante cada rotación, es decir, cada
rotación del cigüeñal, y el procesado pasa al paso S34.
En el paso S34, el contador de inyección de
carburante se pone a "0", y el procesado vuelve al programa
principal.
En el paso S33, se ponen la cantidad de
carburante a inyectar y un tiempo de inyección de carburante a
lograr durante una operación normal, correspondientes ambos a la
relación aire-carburante deseada, la masa de aire
de cilindro, y la presión de admisión, y el procesado pasa al paso
S35. Específicamente, la masa de carburante requerida en el
cilindro puede ser determinada dividiendo la masa de aire de
cilindro calculada por la sección de cálculo de masa de aire de
cilindro 28 por la relación aire-carburante deseada
calculada por la sección de cálculo de relación
aire-carburante deseada 33. Un tiempo de inyección
de carburante puede ser determinado multiplicando la masa de
carburante así obtenida, por ejemplo, por un caudal característico
del inyector 13. La cantidad de carburante a inyectar y el tiempo
de inyección de carburante pueden ser calculados a partir del tiempo
de inyección de carburante.
En el paso S34, el contador de inyección de
carburante se pone a "0", y el procesado vuelve al programa
principal.
En relación al procesado, en un caso donde la
detección de carrera a realizar por la sección de detección de
tiempo de manivela 27 todavía no ha terminado, si se inyecta
originalmente carburante una vez por ciclo antes de la carrera de
admisión, la mitad de la cantidad total de carburante que permite la
rotación apropiada del motor se inyecta una vez en un ángulo de
calado predeterminado, cada rotación del cigüeñal. Como resultado,
como se describirá más tarde, al arranque del motor, solamente la
mitad del carburante requerido puede ser tomada durante la primera
carrera de admisión dado que el funcionamiento por batería ha
empezado. Si el encendido se efectúa en el punto muerto superior de
compresión o su proximidad, la combustión se logra sin fallo,
arrancando por ello el motor sin fallo. Naturalmente, cuando el
carburante requerido es tomado durante la primera carrera de
admisión desde el inicio de la operación de funcionamiento por
batería, es decir, cuando el carburante inyectado en un tiempo
puede ser tomado dos veces cada rotación del cigüeñal, se obtiene
fuerza suficiente derivada de la combustión, pudiendo arrancar por
ello sin fallo el motor.
Incluso cuando se detecta la carrera, si la
inyección de carburante previa no se efectúa inmediatamente antes
de la carrera de admisión, por ejemplo, cuando la inyección previa
de carburante se efectúa antes de la carrera de escape, solamente
se inyecta la mitad de la cantidad de carburante que hay que
inyectar. Por lo tanto, se inyecta carburante en una cantidad igual
al carburante previamente inyectado, por lo que el carburante
requerido se toma en la carrera de admisión siguiente. Como
resultado, se obtiene suficiente fuerza derivada de la combustión,
poniendo por ello en marcha el motor.
Si la detección de la carrera todavía no se ha
completado, se carga un ángulo de calado preestablecido dado
logrado durante dos rotaciones del cigüeñal; específicamente, la
presión de admisión correspondiente al pulso de manivela "6" o
"18" representado en las figuras 2b y 4, es decir, la presión
de admisión lograda durante la carrera de admisión o la presión de
admisión lograda durante la carrera de expansión. Se calcula la
diferencia entre niveles de presión de admisión. Como se ha
mencionado previamente, si la válvula reguladora no se abre
bruscamente considerablemente, existe una diferencia de presión
correspondiente entre la presión de admisión lograda durante la
carrera de admisión y la presión de admisión lograda durante la
carrera de expansión. Por lo tanto, cuando la diferencia de presión
de admisión calculada es igual o mayor que un valor predeterminado
en el que es posible la detección de carrera, cualquier nivel
inferior de presión de admisión de los niveles de presión se toma
como presión de admisión para la carrera de admisión. La cantidad
total de carburante a inyectar se pone según la presión de
admisión, es decir, la presión de admisión correspondiente a un
cierto grado de abertura de la válvula reguladora, por lo que se
puede asegurar un aumento de la velocidad del motor correspondiente
al grado de abertura de la válvula reguladora.
Cuando una diferencia en los niveles de presión
de admisión lograda en los ángulos de calado predeterminados
durante el transcurso de dos rotaciones del cigüeñal está por debajo
de un valor predeterminado o cuando el carburante es inyectado
inmediatamente después de arrancar el motor, la cantidad total de
carburante a inyectar se pone según la temperatura del agua
refrigerante, es decir, la temperatura del motor. Como resultado, la
rotación del motor puede empezar sin fallo al menos contra
rozamiento.
Según el procesado representado en la figura 10,
la sección de cálculo de tiempo de encendido 31 calcula y pone un
tiempo de encendido al arranque del motor y durante la operación
normal del mismo. El procesado representado en la figura 10 se
ejecuta mientras que una entrada del pulso de manivela se toma como
disparo. Aunque el diagrama de flujo no está equipado con un paso
previsto especialmente para comunicación, la información obtenida
mediante procesado se almacena y actualiza en un dispositivo de
almacenamiento, siempre que es necesario. Además, información y un
programa, necesarios para ejecutar el procesado, se cargan del
dispositivo de almacenamiento en cualquier momento.
En relación al procesado, la información de
detección de carrera salida de la sección de habilitación de
detección de carrera 29 se carga en el paso S41.
El procesado pasa al paso S42, donde se
determina si la operación de detección de carrera realizada por la
sección de detección de tiempo de manivela 27 sigue sin terminarse.
Si la operación de detección de carrera sigue sin completarse, el
procesado pasa al paso S47. Si no, el procesado pasa al paso
S44.
En el paso S47, por ejemplo, al arranque del
motor, el funcionamiento por batería ha empezado, pero todavía no
se ha generado fuerza derivada de una combustión inicial, y por lo
tanto la velocidad del motor es baja e inestable. Por esta razón,
el tiempo de encendido a emplear en la etapa inicial del arranque se
pone al punto muerto superior (donde no se realiza compresión ni
escape) cada rotación del cigüeñal, es decir, el borde de salida
del pulso de manivela "0" o "12" representado en las
figuras 2b y 4, \pm un ángulo rotacional del cigüeñal de 10°. El
procesado vuelve entonces al programa principal. Aquí, la expresión
"\pm el ángulo rotacional del cigüeñal de 10°" se factoriza
a sensibilidad eléctrica o mecánica. Sustancialmente, el encendido
se realiza simultáneamente con el borde de salida del pulso de
manivela "0" o "12" representado en la figura 2b o 4.
En el paso S44, se determina si el valor medio
de la velocidad del motor es igual o mayor que una velocidad
predeterminada. Si el valor medio de la velocidad del motor es igual
o mayor que la velocidad predeterminada, el procesado pasa al paso
S48. Si no, el procesado pasa al paso S46.
En el paso S46, por ejemplo, al arranque del
motor, se logra fuerza derivada de la combustión inicial, y la
velocidad del motor ha alcanzado una cierta velocidad (sin embargo,
la velocidad del motor no es estable). Por esta razón, un período
de encendido a emplear en la etapa posterior del arranque se pone
por ciclo a una posición antes del punto muerto superior de
compresión y 10° en avance, es decir, el borde de salida del pulso
de manivela "0" representado en la figura 11 \pm un ángulo
rotacional del cigüeñal de 10°. El procesado vuelve entonces al
programa principal. Aquí, la expresión "\pm el ángulo rotacional
del cigüeñal de 10°" se factoriza a sensibilidad eléctrica o
mecánica. Sustancialmente, el encendido se realiza simultáneamente
con el borde de salida del pulso de manivela "0" o "12"
representado en la figura 2b o 4.
En el paso S48, un tiempo de encendido normal se
pone una vez por ciclo de carrera, y el procesado vuelve al
programa principal. Por ejemplo, en conexión con el encendido
normal, el par más alto se logra generalmente en un punto
ligeramente desviado del punto muerto superior en avance. Por lo
tanto, el tiempo de encendido se regula con referencia a dicho
tiempo de encendido según la intención del conductor reflejada en la
presión de admisión.
Con el fin de hacer que el motor empiece a girar
sin fallo de acuerdo con la inyección de carburante realizada por
la rotación del cigüeñal en el inicio de funcionamiento por batería
cuando la detección de carrera todavía no se ha completado y antes
de la combustión inicial, es decir, durante una etapa inicial de
arranque, un punto cerca del punto muerto superior se toma como un
tiempo de encendido cada rotación del cigüeñal, evitando así la
rotación inversa del motor. Incluso después de detectarse la
carrera, el tiempo de encendido para una etapa posterior de
arranque se pone a un punto antes del punto muerto superior de
compresión en el que se logra un par comparativamente alto y cerca
de 10° en avance, hasta que la velocidad del motor llega a una
velocidad predeterminada o más, por lo que la velocidad del motor se
hace estable a un nivel más alto.
Como se ha mencionado anteriormente, en la
realización, la masa de aire de cilindro se calcula a partir de la
presión de admisión y el estado operativo del motor según el mapa
tridimensional de masa de aire de cilindro previamente almacenado.
Según el mapa previamente almacenado de relación
aire-carburante deseada, una relación
aire-carburante deseada se calcula a partir de la
presión de admisión y el estado operativo del motor. La masa de
aire de cilindro es dividida por la relación
aire-carburante deseada, por lo que la cantidad de
carburante a inyectar puede ser calculada. Por lo tanto, el control
se facilita y hace exacto. El mapa de masa de aire de cilindro es
fácil de medir, y el mapa de la relación
aire-carburante deseada es fácil de establecer. Por
lo tanto, la operación de creación de mapa es fácil. Además, se
elimina la necesidad de usar un sensor de válvula reguladora para
detectar la carga del motor, tal como un sensor de abertura del
acelerador y un sensor de válvula reguladora de posición.
Además, a partir de la presión de admisión se
detecta que el motor está en una fase de transición, tal como un
estado de aceleración o un estado de deceleración, corrigiendo por
ello la relación aire-carburante deseada. Una
característica de salida del motor a lograr en el tiempo de
aceleración o deceleración se pone simplemente según la relación
aire-carburante deseada. Por lo tanto, la
característica de salida puede ser cambiada para satisfacer el
requisito del conductor o con el fin de aproximarse a la percepción
del conductor.
La velocidad del motor también puede ser
detectada fácilmente detectando la velocidad del motor a partir de
la fase del cigüeñal. Por ejemplo, si el estado de carrera es
detectado a partir de la fase del cigüeñal en lugar de un sensor
excéntrico, se puede obviar un sensor excéntrico grande caro.
Como se ha mencionado anteriormente, según la
realización que no emplea ningún sensor excéntrico, la detección de
la fase o carrera del cigüeñal es importante. Sin embargo, según la
realización en la que la detección de carrera se realiza utilizando
solamente el pulso de manivela y la presión de admisión, la carrera
no puede ser detectada sin que el cigüeñal gire al menos dos veces.
Sin embargo, se desconoce la carrera en la que el motor se para; en
otros términos, no se conoce la carrera a partir de la que ha
empezado el funcionamiento por batería. Por estas razones, en la
realización, el carburante se inyecta en un ángulo de calado
predeterminado cada rotación del cigüeñal mediante la utilización
del pulso de manivela desde el inicio de la operación de
funcionamiento por batería hasta que la carrera es detectada, y el
encendido se efectúa cerca del punto muerto superior de compresión
cada rotación del cigüeñal. A partir del tiempo de detección de la
carrera, se realiza una vez por ciclo la inyección de carburante
que permite lograr una relación aire-carburante
deseada correspondiente a la abertura del acelerador. Sin embargo,
antes de que la velocidad del motor llegue a una velocidad
predeterminada o superior, el encendido se realiza en un punto
antes del punto muerto superior de compresión en el que el par es
fácil de lograr y está próximo a 10° en avance.
La figura 12 representa cambios temporales en la
velocidad del motor (el número de rotaciones del cigüeñal), los del
pulso de inyección de carburante, y los del pulso de encendido, que
surgen cuando se obtiene una fuerza comparativamente pequeña
derivada de combustión como resultado de la combustión inicial que
se ha producido como resultado del control de inyección de
carburante y el tiempo de encendido antes descritos. Como se ha
mencionado previamente, antes de que un valor medio de las velocidad
del motor llegue a la velocidad de permiso de detección de carrera
predeterminada o más alta después de haberse producido combustión
inicial, el pulso de encendido es enviado según el borde de salida
del pulso de manivela "0" o "12" representado en la figura
11 (la numeración realizada en este punto del tiempo no es exacta)
cada rotación del cigüeñal. Se envía un pulso de inyección de
carburante según el borde de salida del pulso de manivela "10"
o "22" representado en la figura 4 (la numeración realizada en
este punto del tiempo no es exacta) cada rotación del cigüeñal.
Específicamente, los parámetros se ponen de modo que el encendido
se realice al final del pulso de encendido, es decir, el borde de
salida del pulso de encendido y de modo que la inyección de
carburante se complete al final del pulso de inyección de
carburante, es decir, el borde de salida del pulso de inyección de
carburante.
Como se ha mencionado anteriormente, las
operaciones de inyección de carburante primera y segunda ilustradas
se basan en la cantidad total de carburante a inyectar establecida
en base a la temperatura del agua refrigerante, es decir, la
temperatura del motor, de la manera expuesta. Mientras tanto, se
obtienen la presión de admisión P_{0} del pulso de manivela
"18" correspondiente a la carrera de admisión, y la presión de
admisión P_{1} del pulso de manivela "6" correspondiente a
la carrera de expansión. Además, la diferencia entre estos niveles
de presión de admisión es igual o mayor que un nivel predeterminado
en el que se puede llevar a cabo detección de carrera. Por lo
tanto, las operaciones de inyección de carburante tercera y cuarta
se basan en la cantidad total de carburante a inyectar establecida
en base a un nivel inferior de presión de admisión de los dos
niveles de presión, es decir, la presión de admisión P_{0} del
pulso de manivela "18" correspondiente a la carrera de
admisión.
Dado que se obtiene una fuerza derivada de
combustión inicial débil por medio de la inyección de carburante y
el control de encendido, el valor de la velocidad media del motor
aumenta suavemente. Cuando la velocidad del motor ha alcanzado la
velocidad de habilitación de detección de carrera predeterminada o
más alta, se habilita la detección de carrera. Por lo tanto, la
detección de carrera se realiza comparando la presión de admisión
lograda entonces con la presión de admisión lograda la última vez al
mismo ángulo de calado que el usado esta vez. Entonces, el
resultado de detección de carrera revela que la inyección previa de
carburante se realiza inmediatamente antes de la carrera de
admisión, y por lo tanto en carreras posteriores se inyecta una vez
por ciclo en el tiempo ideal el carburante que permite lograr la
relación aire-carburante deseada. Después de la
detección de la carrera, el tiempo de encendido se pone una vez por
ciclo. Sin embargo, la temperatura del agua refrigerante todavía no
ha alcanzado el nivel predeterminado, y la velocidad de marcha en
vacío todavía no es estable. Por lo tanto, el tiempo de encendido
se pone a 10° en avance antes del punto muerto superior de
compresión, es decir, el borde delantero del pulso de manivela
"0" representado en la figura 11, para enviar así un pulso de
encendido. Como resultado, en ciclos posteriores, la velocidad del
motor se incrementa inmedia-
tamente.
tamente.
La figura 13 representa cambios temporales de la
velocidad del motor (el número de rotaciones del cigüeñal), los del
pulso de inyección de carburante, y los del pulso de encendido, que
surgen como resultado de que se realizan una inyección de
carburante y control de encendido similares al tiempo de la
operación de funcionamiento por batería cuando se obtiene una
fuerza grande derivada de combustión inicial. Cuando la fuerza
derivada de combustión inicial es fuerte como se ha mencionado
anteriormente, el valor de la velocidad media del motor aumenta
rápidamente, y la velocidad de habilitación de detección de carrera
predeterminada o más alta se logra dentro de un corto período de
tiempo, por lo que se habilita la detección de carrera. Entonces, el
resultado de detección de carrera revela que la inyección previa de
carburante no se realiza inmediatamente antes de la carrera de
admisión; específicamente, en la carrera de expansión. Por lo tanto,
de nuevo se inyecta la misma cantidad de carburante al mismo ángulo
de calado que el empleado la última vez, para permitir así la
admisión de una cantidad ideal de carburante en una carrera de
admisión posterior. Como resultado, el arranque del motor puede ser
estable.
Como se ha mencionado anteriormente, en la
realización, se inyecta carburante a un ángulo de calado
predeterminado por rotación del eje de manivela hasta que se
detecta una carrera, y el encendido se efectúa cerca del punto
muerto superior de compresión cada rotación del cigüeñal, por lo que
se puede asegurar sin fallo una fuerza derivada de combustión
inicial débil y se puede evitar la rotación inversa del motor.
Específicamente, si el encendido se efectúa en un punto hacia
adelante antes del punto muerto superior de compresión antes de que
se produzca fuerza derivada de combustión inicial, el motor puede
experimentar rotación inversa. Después de detectarse la carrera, la
inyección de carburante y el encendido se realizan una vez por
ciclo. El encendido se realiza en un punto antes del punto muerto
superior de compresión y cerca de 10° en avance, por lo que la
velocidad del motor se puede incrementar rápidamente.
Si la inyección de carburante y el encendido se
realizan una vez por ciclo, es decir, una vez cada dos rotaciones
del cigüeñal, antes de la detección de una carrera, la fuerza
derivada de combustión inicial no se producirá sin fallo cuando la
inyección de carburante se realice después de la admisión o el
encendido se realice en un punto desviado del punto muerto superior
de compresión. Específicamente, pueden surgir casos en los que el
motor arranca suavemente y casos donde el motor no arranca
suavemente. Si la inyección de carburante se realiza una vez por
rotación del cigüeñal después de la detección de una carrera, el
carburante debe ser inyectado de forma continua en un vehículo de
dos ruedas que implica un rango de altas velocidades del motor. Como
resultado, se imponen limitaciones al rango dinámico del inyector.
El encendido continuado realizado una vez por rotación del cigüeñal
después de la detección de una carrera da lugar a desperdicio de
energía.
La realización ha descrito con detalle el motor
del tipo de colector de inyección. Sin embargo, el controlador de
motor de la invención también se puede aplicar de la misma manera a
un motor del tipo de inyección directa.
Aunque la realización también ha descrito con
detalle el motor monocilindro, el controlador de motor de la
invención también se puede aplicar de la misma manera al denominado
motor multicilindro que tiene dos o más cilindros.
En la unidad de control de motor, también se
puede usar varios circuitos de procesado como sustitutos del
microordenador.
Como se describe, un controlador de motor según
una realización está configurado para establecer una fase
predeterminada de un cigüeñal como tiempo de encendido por rotación
del cigüeñal al tiempo de arranque de un motor hasta que los medios
de detección de carrera detectan la carrera del motor. Dado que la
fase predeterminada del cigüeñal se pone como una fase del cigüeñal
correspondiente a al menos una carrera de expansión, la combustión
se asegura fiablemente por inyección de una cantidad apropiada de
carburante en el tiempo apropiado, permitiendo así el arranque del
motor.
Un controlador de motor según otra realización
está configurado para establecer el punto muerto superior o un
punto situado cerca de él como el tiempo de encendido cuando la
velocidad detectada del motor es igual a o inferior a una velocidad
predeterminada. Por lo tanto, se puede evitar la aparición de
rotación inversa del motor, que surgiría de otro modo en la etapa
inicial de la operación de arranque durante la que la velocidad del
motor no es estable.
Un controlador de motor según otra realización
está configurado para establecer una fase predeterminada situada en
avance con referencia al punto muerto superior o un punto situado
cerca de él como el tiempo de encendido cuando la velocidad
detectada del motor es igual o mayor que la velocidad
predeterminada. Por lo tanto, la velocidad del motor puede ser
incrementada sin fallo en la etapa posterior de la operación de
arranque durante la que la velocidad del motor resulta estable en
cierta medida.
Un controlador de motor según otra realización
está configurado para establecer la mitad de la cantidad de
carburante requerida para un ciclo de carrera como la cantidad de
carburante por rotación del cigüeñal, al arranque del motor hasta
que los medios de detección de carrera detectan la carrera del
motor. El tiempo de inyección de carburante se pone apropiadamente,
y el encendido se efectúa apropiadamente durante una carrera de
expansión, por lo que la combustión tiene lugar sin fallo para
permitir el arranque del motor.
Un controlador de motor según otra realización
está configurado de tal manera que, cuando la diferencia entre
niveles de presión de admisión logrados en una fase predeterminada
del cigüeñal lograda durante el transcurso de dos rotaciones del
mismo es igual o mayor que un valor predeterminado, la cantidad de
carburante calculada en base a un nivel de presión de admisión más
pequeño se pone como la cantidad de carburante requerida para un
ciclo de carrera y de modo que, cuando la diferencia de presión de
admisión es inferior al valor predeterminado, la cantidad de
carburante calculada en base a la temperatura del motor se pone a la
cantidad de carburante requerida para un ciclo de carrera. En
cualquier caso, si el encendido se puede lograr apropiadamente
durante el transcurso de la carrera de expansión, se obtiene
suficiente fuerza derivada de combustión para permitir el arranque
apropiado del motor.
Un controlador de motor según otra realización
está configurado para permitir la detección de una carrera de motor
cuando la velocidad detectada del motor es igual o mayor que la
velocidad predeterminada. Por lo tanto, una carrera puede ser
detectada exactamente en base a un pulso de manivela estable.
Claims (6)
1. Un controlador de motor incluyendo:
- dientes (23) formados a intervalos no uniformes en un cigüeñal (3) o una periferia exterior de un elemento que gira en sincronismo con dicho cigüeñal (3);
- medios de generación de pulso de manivela para transmitir una señal de pulso (0-23) en asociación con el acercamiento de dicho cigüeñal a dichos dientes (23);
- medios de detección de fase de cigüeñal para detectar como un pulso de manivela dicha señal de pulso transmitida desde dichos medios de generación de pulso de manivela, y para detectar una fase de dicho cigüeñal (3) a partir de dicho pulso de manivela;
- medios de detección de presión de admisión para detectar la presión de admisión dentro de un recorrido de admisión (12) de un motor (1);
- medios de detección de carrera para detectar una carrera de dicho motor (1) en base a dicha fase detectada de dicho cigüeñal (3) y dicha presión de admisión detectada;
- medios de control de motor para controlar un estado operativo de dicho motor (1) en base a la carrera detectada de dicho motor (1); y
- medios de establecimiento de tiempo de encendido para establecer un tiempo de encendido y una cantidad de carburante inyectado de dicho motor (1),
caracterizado porque dichos medios de
establecimiento de tiempo de encendido están adaptados para
establecer inmediatamente después de arrancar dicho motor (1) dicho
tiempo de encendido cerca de un punto muerto superior de un
cilindro para cada rotación de dicho cigüeñal (3) en cada arranque
de dicho motor (1) hasta que se logra un valor predeterminado de
velocidad de autorización de detección de
carrera.
carrera.
2. Un controlador de motor según la
reivindicación 1, caracterizado por medios de detección de
velocidad de motor (26) para detectar la velocidad del motor.
3. Un controlador de motor según la
reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dichos medios de
establecimiento de tiempo de encendido están adaptados para
establecer una fase predeterminada situada en avance con referencia
al punto muerto superior o un punto situado cerca como tiempo de
encendido cuando la velocidad del motor detectada por los medios de
detección de velocidad de motor es igual o mayor que la velocidad
predeterminada.
4. Un controlador de motor según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dichos medios de
establecimiento de tiempo de encendido están adaptados para
establecer la mitad de una cantidad de carburante requerida para un
ciclo de carrera como una cantidad de carburante por rotación del
cigüeñal (3).
5. Un controlador de motor según la
reivindicación 4, caracterizado por medios de detección de
temperatura de motor para detectar una temperatura de dicho motor
(1), donde dichos medios de establecimiento de tiempo de encendido
están adaptados para establecer, como la cantidad de carburante
requerida para un ciclo de carrera, una cantidad de carburante
calculada en base a un nivel de presión de admisión más pequeño de
entre niveles de presión de admisión detectados por dichos medios
de detección de presión de admisión cuando la diferencia entre los
niveles de presión de admisión logrados en una fase predeterminada
del cigüeñal (23) durante el transcurso de dos rotaciones
detectadas por dichos medios de detección de fase de cigüeñal es
igual o mayor que un valor predeterminado, y para establecer, como
la cantidad de carburante requerida para un ciclo de carrera, la
cantidad de carburante calculada en base a la temperatura del motor
(1) detectada por los medios de detección de temperatura de motor
cuando la diferencia del nivel de presión de admisión es inferior al
valor predeterminado.
6. Un controlador de motor según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por medios de
habilitación de detección de carrera (29) para permitir que dichos
medios de detección de carrera detecten una carrera de dicho motor
(1) cuando la velocidad del motor detectada por dichos medios de
detección de la velocidad del motor es igual o mayor que dicho valor
predeterminado de velocidad de autorización de detección de
carrera.
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