ES2280930T3 - Un dispositivo para controlar electroinyectores de carburante y electrovalvulas en un motor de combustion interna y metodo para operar tal dispositivo. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (1) para controlar electroinyectores (3) y electroválvulas para controlar válvulas de admisión y/o escape (5) en un motor de combustión interna, incluyendo dicho dispositivo (1) un primer circuito de control (2) para cada electroinyector (3) y un segundo circuito de control (4) para cada electroválvula (5); donde cada primer circuito de control (2) incluye un primer terminal de entrada (6) y un segundo terminal de entrada (7), configurados para conectar, en ciertas condiciones operativas dadas, con una primera fuente de energía eléctrica (8) que suministra un primer voltaje (VBATT), y, en otras condiciones operativas dadas, con una segunda fuente de energía eléctrica (11), que suministra un segundo voltaje (VBOOST) más alto que el primer voltaje (VBATT) e incluyendo medios de acumulación de energía (12), un primer terminal de salida (15), y un segundo terminal de salida (16), estando configurados dichos terminales para conectar, en la práctica, con el electroinyector respectivo (3), y primeros medios conmutadores (24, 25, 28, 29) configurados para conectar el electroinyector respectivo (3) a dicha primera fuente de energía eléctrica (8) en ciertas condiciones operativas dadas y a dichos medios de acumulación de energía (12) en otras condiciones operativas dadas; y donde cada segundo circuito de control (4) incluye un primer terminal de entrada (30) y un segundo terminal de entrada (31) configurados para conectarse, en la práctica, con dicha primera fuente de energía eléctrica (8), un primer terminal de salida (33) y un segundo terminal de salida (34), configurados para conectarse, en la práctica, con la electroválvula respectiva (5), y segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45), configurados para conectar la electroválvula respectiva (5) con dicha primera fuente de energía eléctrica (8) en ciertas condiciones operativas dadas; caracterizándose dicho dispositivo (1) porque dichos segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45) están configurados además para conectar la electroválvula respectiva (5) con dichos medios de acumulación de energía (12) en otras condiciones operativas dadas, para transferir la energía eléctrica acumulada en la electroválvula (5) a dichos medios de acumulación de energía (12).
Description
Un dispositivo para controlar electroinyectores
de carburante y electroválvulas en un motor de combustión interna y
método para operar tal dispositivo.
La presente invención se refiere a un único
dispositivo para controlar electroinyectores de carburante y
electroválvulas en un motor de combustión interna, en particular un
motor diesel, provisto de un sistema de inyección de carburante
common-rail y un sistema electrohidráulico de
accionamiento variable de las válvulas de admisión y/o escape
("accionamiento de válvula variable"). La presente invención se
refiere además a un método de operar tal dispositivo de control.
Para el control de electroinyectores es conocido
suministrar a cada uno de ellos una corriente, cuya gráfica de
tiempo incluye una porción de subida que aumenta hasta un primer
valor de mantenimiento, una porción de oscilación de amplitud en
torno al primer valor de mantenimiento, una porción de caída que
desciende hasta un segundo valor de mantenimiento, una porción de
oscilación de amplitud en torno al segundo valor de mantenimiento,
y una porción de caída hasta un valor aproximadamente cero.
Para el control de electroválvulas, por ejemplo
electroválvulas para controlar válvulas de admisión y escape, es
conocido suministrarles una corriente, cuya gráfica de tiempo
incluye una porción de subida que aumenta hasta un primer valor de
mantenimiento, una porción de oscilación de amplitud en torno al
primer valor de mantenimiento, una porción de subida que aumenta
hasta un segundo valor de mantenimiento, una porción de oscilación
de amplitud en torno al segundo valor de mantenimiento, una porción
de caída que desciende hasta un tercer valor de mantenimiento, una
porción de oscilación de amplitud en torno al tercer valor de
mantenimiento, y finalmente una porción de caída que desciende
hasta un valor aproximadamente cero.
El accionamiento de las electroválvulas se
obtiene mediante un dispositivo de control incluyendo, para cada
electroválvula, un par de conmutadores controlados, que están
dispuestos en serie a la electroválvula, de los que uno conecta la
electroválvula a una línea de suministro y el otro conecta la
electroválvula a una línea de tierra; y un diodo libre conectado
entre uno de los terminales de la electroválvula y la línea de
tierra.
Durante la disminución de la corriente del
tercer valor de mantenimiento a un valor sustancialmente cero,
ambos conmutadores controlados están simultáneamente abiertos y la
corriente que circula en la electroválvula es descargada hacia la
línea de tierra, a través del diodo libre y el conmutador controlado
conectado a la línea de tierra. Éste último opera en la región de
ruptura, y por el efecto avalancha en él se disipa la energía
almacenada en la electroválvula, que es igual a:
donde I_{ev\_h} es el valor
inicial de la corriente que circula en la electroválvula, igual al
valor alcanzado en el paso anterior, y L_{ev} es la inductancia
equivalente de la
electroválvula.
Sustituyendo valores numéricos típicos, es
posible verificar inmediatamente que la energía disipada en el
conmutador controlado es igual a aproximadamente 10 mJ, un valor tal
que produce un sobrecalentamiento considerable del conmutador
controlado.
Dado que los conmutadores controlados son
normalmente transistores MOSFET, es necesario usar transistores que
tienen paquetes de dimensiones suficientemente grandes de manera que
sean capaces de disipar los altos valores de energía implicados.
Considerando un motor de cuatro cilindros, de los que al menos las
dos válvulas de admisión de cada cilindro son controladas, y que
opera a 3500 rpm con un accionamiento doble de las electroválvulas
para cada revolución del motor, se obtiene una disipación de
potencia igual a aproximadamente 4,7 W en base al valor previamente
calculado, debido solamente al efecto avalancha en los conmutadores
controlados. A dicho valor se le ha de sumar entonces la potencia
disipada por conducción durante el accionamiento de las
electroválvulas.
electroválvulas.
El accionamiento de los electroinyectores se
obtiene mediante un dispositivo de control que tiene una
arquitectura de circuito similar al usado para mover las
electroválvulas, así que la integración en la misma unidad de
control de motor de ambos dispositivos para controlar las
electroválvulas y los electroinyectores da lugar a problemas
considerables relacionados principalmente con la disipación de las
altas potencias implicadas y con la integración en reducidas
dimensiones de todos los componentes electrónicos.
Actualmente, los problemas relacionados con la
alta disipación de potencia en la unidad de control de motor se
superan recurriendo a tecnologías costosas, que contemplan, entre
otras cosas, el uso de sustratos de cerámica o circuitos
híbridos.
La finalidad de la presente invención es
proporcionar así un solo dispositivo para controlar
electroinyectores y electroválvulas que permitirá superar los
inconvenientes anteriores.
Según la presente invención, se facilitan
consiguientemente un solo dispositivo para controlar
electroinyectores y electroválvulas, y un método de operarlo, como
se define en las reivindicaciones 1 y 11, respectivamente.
Para una mejor comprensión de la presente
invención, ahora se describe una realización preferida, ofrecida
puramente a modo de ejemplo no limitador y con referencia a los
dibujos adjuntos, donde:
La figura 1 representa una realización de
circuito de un solo dispositivo para controlar electroinyectores y
electroválvulas según la presente invención.
Y las figuras 2-6 muestran
gráficos de tiempo de algunas cantidades eléctricas del circuito de
la figura 1, en varias condiciones operativas.
Un solo dispositivo para controlar
electroinyectores y electroválvulas según la invención se ilustra en
la figura 1 y designa en conjunto por el número de referencia
1.
Por razones de simplicidad de la representación
y descripción, la figura 1 ilustra justamente las partes del
dispositivo 1 considerando un banco de cilindros del motor (no
ilustrado), constituido por dos cilindros, donde un
electroinyector, dos válvulas de admisión, y dos válvulas de escape
están asociados a cada cilindro. Además, la figura 1 representa las
partes del dispositivo 1 considerando el control de las
electroválvulas para controlar las cuatro válvulas de admisión en
el banco de cilindros.
Según lo ilustrado en la figura 1, el
dispositivo 1 incluye una pluralidad de primeros circuitos de
control 2, uno para cada electroinyector 3, una pluralidad de
segundos circuitos de control 4, uno para cada electroválvula 5, y
un circuito de temporización 9, diseñado para suministrar señales de
control
\hbox{a los circuitos de control primero y segundo 2,
4.}
En la figura 1, cada electroinyector 3 se
representa con su correspondiente bobina de inducción equivalente
(con inductancia L_{TNJ}), y las cuatro electroválvulas 5 se
representan con la correspondiente bobina de inducción equivalente
(con inductancia L_{ev}).
En detalle, cada primer circuito de control 2
incluye un primer terminal de entrada 6 y un segundo terminal de
entrada 7, conectados, respectivamente, al polo positivo de una
fuente de suministro 8 mediante un diodo de batería 20 y al polo
negativo de la fuente de suministro 8. La fuente de suministro 8
puede ser la batería del vehículo de motor, que suministra un
voltaje V_{BATT}, cuyo valor nominal es típicamente 13,5 V. El
diodo de batería 20 tiene su ánodo conectado al polo positivo de la
fuente de suministro 8 y su cátodo conectado al primer terminal de
entrada 6.
Los terminales de entrada primero y segundo 6, 7
están conectados además, respectivamente, al polo positivo y al
polo negativo de un circuito de elevación de voltaje 11, que
suministra un voltaje elevado V_{BOOST} más alto que el voltaje
de batería V_{BATT}, por ejemplo igual a 50 V. En su realización
más simple, el circuito de elevación de voltaje 11 está formado por
un solo condensador 12, denominado "condensador elevador",
pero posiblemente, en aplicaciones particulares, se puede contemplar
el uso de un convertidor CC/CC (no ilustrado) conectado en paralelo
con el condensador 12. Un circuito medidor 50, dispuesto en paralelo
con el condensador 12, mide el voltaje a través del condensador 12,
que coincide con el voltaje elevado V_{BOOST}, y está conectado
al circuito de temporización 9.
En particular, el primer terminal de entrada 6
está conectado al polo positivo del circuito de elevación de
voltaje 11 mediante un transistor de elevación 22, de tipo MOSFET,
cuyo terminal de puerta recibe una primera señal de control T1 del
circuito de temporización 9, su terminal de drenaje está conectado
al polo positivo del circuito de elevación de voltaje 11, y su
terminal fuente está conectado al primer terminal de entrada 6.
Cada primer circuito de control 2 incluye además
un primer terminal de salida 15 y un segundo terminal de salida 16;
un electroinyector correspondiente 3 está conectado entre estos
terminales. En particular, el terminal de cada electroinyector 3
conectado al primer terminal de salida 15 se llama típicamente
terminal de "lado alto" (HS) o terminal de lado caliente,
mientras que el terminal de cada electroinyector 3 conectado al
segundo terminal de salida 16 se denomina típicamente terminal de
"lado bajo" (LS) o terminal de lado frío.
Una línea de suministro 18 y una línea de tierra
17 conectan uno a otro los primeros terminales de entrada 6 y los
segundos terminales de entrada 7 respectivamente, de los primeros
circuitos de control 2.
Cada primer circuito de control 2 incluye
además: un transistor de lado alto 24, de un tipo MOSFET, cuyo
terminal puerta recibe una segunda señal de control T2 del circuito
de temporización 9, su terminal de drenaje está conectado a la
línea de suministro 18, y su terminal fuente está conectado al
primer terminal de salida 15; y un transistor de lado bajo 25, que
también es de un tipo MOSFET, cuyo terminal puerta recibe una
tercera señal de control T3 del circuito de temporización 9, su
terminal de drenaje está conectado al segundo terminal de salida
16, y su terminal fuente está conectado a la línea de tierra 17 a
través de una etapa de detección. La etapa de detección está
formada por una resistencia de detección 26, a través de la que, de
forma conocida, se ha conectado un amplificador operativo (no
ilustrado), que envía un voltaje proporcional a la corriente que
fluye en la resistencia de detección 26.
Finalmente, cada primer circuito de control 2
incluye: un diodo libre 28, que tiene su ánodo conectado a la línea
de tierra 17 y su cátodo conectado al primer terminal de salida 15;
y un diodo de elevación 29, que tiene su ánodo conectado al segundo
terminal de salida 16 y su cátodo conectado al polo positivo del
circuito de elevación de voltaje 11. En particular, el diodo libre
28 puede ser sustituido alternativamente por un transistor MOS (no
ilustrado) que tiene la función de rectificador síncrono.
Cada segundo circuito de control 4 tiene una
estructura de circuito similar al primer circuito de control 2
descrito previamente.
En detalle, cada segundo circuito de control 4
tiene: un primer terminal de entrada 30 y un segundo terminal de
entrada 31, conectados, respectivamente, al polo positivo y al polo
negativo de la fuente de suministro 8; y un primer terminal de
salida 33 y un segundo terminal de salida 34, entre los que se ha
conectado una electroválvula correspondiente 5.
Una línea de suministro 36 y una línea de tierra
35 conectan uno a otro, respectivamente, los primeros terminales de
entrada 30 y los segundos terminales de entrada 31 de los segundos
circuitos de control 4.
Cada segundo circuito de control 4 incluye
además un transistor de lado alto 38, de un tipo MOSFET, y un
transistor de lado bajo 39, que también es de un tipo MOSFET. En
particular, el transistor de lado alto 38 tiene su terminal puerta
recibiendo una cuarta señal de control T4 del circuito de
temporización 9, su terminal de drenaje conectado a la línea de
suministro 36, y su terminal fuente conectado al primer terminal de
salida 33. El transistor de lado bajo 39 tiene su terminal puerta
recibiendo una quinta señal de control T5 del circuito de
temporización 9, su terminal de drenaje conectado al segundo
terminal de salida 34, y su terminal fuente conectado a la línea de
tierra 35 a través de una etapa de detección. La etapa de detección
está formada por una resistencia de detección 42, a través de la
que, de forma conocida, están conectadas las entradas de un
amplificador operativo (no ilustrado), que envía un voltaje
proporcional a la corriente que fluye en la resistencia de detección
42.
Finalmente, cada segundo circuito de control 4
incluye: un transistor libre 43, de un tipo MOSFET, que tiene su
terminal fuente conectado a la línea de tierra 35, su terminal de
drenaje conectado al primer terminal de salida 33, y su terminal
puerta recibiendo una sexta señal de control T6 del circuito de
temporización 9; y un diodo de elevación 45, que tiene su ánodo
conectado al segundo terminal de salida 34 y su cátodo conectado al
polo positivo del circuito de elevación de voltaje 11, en el voltaje
elevado V_{BOOST}. En particular, el transistor libre 43 puede
ser sustituido alternativamente por un diodo libre (no
ilustrado).
Se ha de indicar en particular la presencia en
el segundo circuito de control 4 del diodo de elevación 45
conectado al circuito de elevación de voltaje 11. Se verá por lo que
sigue que la presencia de dicho componente contribuye a resolver
los problemas de disipación de potencia en el transistor de lado
bajo, descrito con referencia a la técnica conocida.
La operación de cada primer circuito de control
2 contempla diferentes modos operativos, caracterizados por una
configuración diferente de la corriente que fluye en el
electroinyector respectivo 3: un modo de carga rápida, en el que la
corriente aumenta hasta que llega a un valor de mantenimiento dado;
un modo de mantenimiento, en el que la corriente oscila con una
forma de onda aproximadamente de diente de sierra alrededor del
valor alcanzado en el paso anterior; y un modo de descarga rápida,
en el que la corriente disminuye del valor supuesto en el paso
anterior abajo a un valor final, que también puede ser cero. En
particular, dichos modos concurren a inyectar carburante a los
cilindros.
La figura 2 ilustra, a modo de ejemplo, un
posible gráfico de tiempo de la corriente que fluye en un
electroinyector 3, designado por I_{inj}, obtenido mediante la
alternación y repetición de los tres modos operativos referidos
anteriormente. En particular, dicho posible gráfico de tiempo
incluye: una primera porción de subida que aumenta hasta un valor
máximo, designado por I_{inj\_peak}; una primera porción de
mantenimiento, en la que la amplitud de la corriente oscila en
torno al valor máximo; una primera porción de caída que disminuye
hasta un valor de mantenimiento, designado por I_{inj\_hold}; una
segunda porción de mantenimiento, con amplitud que oscila en torno
al valor de mantenimiento; y una segunda porción de caída que
disminuye hasta un valor aproximadamente cero.
En detalle, durante el modo de carga rápida, los
transistores 22, 24 y 25 están en una condición cerrada, y así el
voltaje elevado V_{BOOST} es aplicado a través del electroinyector
3. En consecuencia, la corriente fluye en el bucle incluyendo el
condensador 12, el transistor de elevación 22, el transistor de lado
alto 24, el electroinyector 3, el transistor de lado bajo 25, y la
resistencia de detección 26, aumentando en el tiempo de forma
aproximadamente lineal con un pendiente igual a
V_{BOOST}/L_{inj}.
Durante el modo de mantenimiento, el transistor
de lado bajo 25 está en una condición cerrada, el transistor de
elevación 22 está en una condición abierta, y el transistor de lado
alto 24 se pone repetidas veces en una condición cerrada y en una
condición abierta, y así a través del electroinyector 3 se aplica
alternativamente el voltaje de batería V_{BATT} (cuando el
transistor de lado alto 24 está en una condición cerrada) y un
voltaje aproximadamente cero (cuando el transistor de lado alto 24
está en una condición abierta). En el primer caso (transistor de
lado alto 24 en una condición cerrada), la corriente fluye en el
bucle incluyendo la fuente de suministro 8, el diodo de batería 20,
el transistor de lado alto 24, el electroinyector 3, el transistor
de lado bajo 25, y la resistencia de detección 26, incrementando en
el tiempo de forma sustancialmente exponencial, mientras que en el
segundo caso (transistor de lado alto 24 en una condición abierta),
la corriente fluye en el bucle incluyendo el electroinyector 3, el
transistor de lado bajo 25, la resistencia de detección 26, y el
diodo libre 28, disminuyendo en el tiempo de forma sustancialmente
exponencial.
Finalmente, en el modo de descarga rápida los
transistores 22, 24 y 25 están en una condición abierta y así,
mientras pasa corriente por el electroinyector 3, a través del
electroinyector 3 se aplica el voltaje elevado invertido
-V_{BOOST}. La corriente fluye en el bucle incluyendo el
condensador 12, el diodo de elevación 29, el electroinyector 3, y
el diodo libre 28, disminuyendo en el tiempo de forma
sustancialmente lineal con una pendiente igual a
-V_{BOOST}/L_{inj}. En este paso, la energía eléctrica en el
electroinyector 3 (dada por E = ½ \cdot L_{inj} \cdot
/^{2}inj_hold) es transferida al condensador 12, con el fin de
recuperar parte de la energía suministrada durante el paso de carga,
incrementando así la eficiencia del sistema.
En todos los modos operativos (es decir, los
modos de carga rápida, mantenimiento, y descarga rápida), la
apertura y el cierre de los transistores 22, 24 y 25 son controlados
por el circuito de temporización 9 en base al valor de la corriente
que fluye en el electroinyector 3, detectada mediante la resistencia
de detección 26 (control en bucle cerrado), o son controlados de
otro modo según cálculos de circuito (control en bucle abierto).
En particular, durante el modo de mantenimiento,
el transistor de lado alto 24 es controlado en PWM por la señal de
control correspondiente T2, que está constituida por un tren de
pulsos con un período y ciclo de trabajo que pueden ser regulados
en control en bucle abierto o control en bucle cerrado por el
circuito de temporización 9 para mantener la corriente en el
electroinyector 3 en torno al valor de mantenimiento respectivo.
También se ha previsto otro modo operativo,
denominado modo de recarga, para cada primer circuito de control 2.
En particular, el modo de recarga permite la recarga del condensador
12 usando uno o más electroinyectores no operativos 3, es decir,
los no implicados en una inyección de carburante. De esta forma, es
posible generar el voltaje elevado V_{BOOST} también sin un
convertidor CC/CC dedicado.
En detalle, cuando el voltaje elevado
V_{BOOST} a través del condensador 12, a causa de las inyecciones
de carburante, cae por debajo de un límite inferior dado (por
ejemplo, 49 V), en primer lugar se identifican el electroinyector o
los electroinyectores 3 no usados en ese instante dado para
inyección de carburante, y posteriormente se usa cada uno de estos
para recargar el condensador 12. La forma de onda de la corriente
I_{inj} que fluye en el electroinyector durante el paso de recarga
se ilustra en la figura 3.
El nivel máximo de la corriente en el
electroinyector 3 durante el paso de recarga, designado por
I_{inj\_max}, debe ser evidentemente inferior a la corriente
mínima necesaria para abrir el electroinyector, de modo que se
eviten inyecciones indeseadas de carburante.
En particular, durante la recarga del
condensador 12, el transistor de elevación 22 siempre se mantiene en
una condición abierta, el transistor de lado alto 24 siempre se
mantiene en una condición cerrada, mientras que el transistor de
lado bajo 25 se pone repetidas veces en una condición cerrada y en
una condición abierta.
Cuando el transistor de lado bajo 25 está en una
condición cerrada, la corriente fluye en el bucle incluyendo la
fuente de suministro 8, el diodo de batería 20, el transistor de
lado alto 24, el electroinyector 3, el transistor de lado bajo 25,
y la resistencia de detección 26, incrementando de forma
aproximadamente lineal con un pendiente igual a
V_{BATT}/L_{inj}.
Durante este paso (correspondiente a las
porciones de subida de la curva de la figura 3), a través del
electroinyector 3 hay voltaje V_{BATT}, y la energía eléctrica
que entra de la fuente de suministro 8 es transferida al
electroinyector 3 y acumulada en éste último. Este paso termina
cuando la corriente en el electroinyector 3 llega al valor máximo
preestablecido I_{inj\_max}.
En cambio, cuando el transistor de lado bajo 25
está en una condición abierta, la corriente fluye en el bucle
incluyendo la fuente de suministro 8, el diodo de batería 20, el
transistor de lado alto 24, el electroinyector 3, el diodo de
elevación 29, y el condensador 12, disminuyendo de forma
sustancialmente lineal con un pendiente igual a
(V_{BATT}-V_{BOOST})/L_{inj}, hasta que se
alcanza un límite inferior dado I_{inj\_min}, que incluso puede
ser cero.
Durante este paso (correspondiente a las
porciones de caída de la curva de la figura 3), la energía eléctrica
acumulada en el electroinyector 3 es transferida al condensador 12,
determinando así su recarga.
A continuación se describe la operación de cada
segundo circuito de control 4.
Al igual que lo descrito con respecto al primer
circuito de control 2, se contemplan diferentes modos operativos:
el modo de carga, en el que la corriente aumenta hasta un valor de
mantenimiento dado; el modo de mantenimiento, en el que la
corriente oscila con una forma de onda aproximadamente de diente de
sierra en torno al valor alcanzado en el paso anterior; y el modo
de descarga, en el que la corriente disminuye del valor asumido en
el paso anterior hasta un valor final, que incluso puede ser cero.
Mediante la alternación y repetición de los tres modos indicados,
es posible suministrar a cada electroválvula 5 una corriente
I_{ev}, cuyo posible gráfico de tiempo se ilustra en la figura 4
e incluye: una primera porción de subida que aumenta hasta un
primer valor de mantenimiento I_{ev\_bias}; una primera porción de
mantenimiento B, en la que la amplitud de la corriente oscila en
torno al primer valor de mantenimiento; una segunda porción de
subida C que aumenta hasta un valor máximo I_{ev\_peak}; una
segunda porción de mantenimiento D, con una amplitud que oscila en
torno al valor máximo; una primera porción de caída E que disminuye
hasta un tercer valor de mantenimiento I_{ev\_hold}; una tercera
porción de mantenimiento F, con una amplitud que oscila en torno al
tercer valor de mantenimiento; y finalmente, una segunda porción de
caída G, que disminuye hasta un valor aproximadamente
cero.
cero.
Con detalle, durante el modo de carga (porciones
A y C), los transistores de lado alto y de lado bajo 38 y 39 se
mantienen en una condición cerrada por las respectivas señales de
control T4 y T5, y así se aplica el voltaje de batería V_{BATT} a
través de la electroválvula 5. De esta forma, la corriente fluye en
el bucle incluyendo la fuente de suministro 8, el transistor de
lado alto 38, la electroválvula 5, el transistor de lado bajo 39, y
la resistencia de detección 42, incrementando en el tiempo de forma
sustancialmente exponencial.
En el modo de mantenimiento (porciones B, D y
F), el transistor de lado bajo 39 se mantiene en una condición
cerrada, mientras que el transistor de lado alto 38 se pone
repetidas veces en una condición cerrada y en una condición
abierta, y así a través de la electroválvula 5 el voltaje de batería
V_{BATT} se aplica alternativamente (cuando el transistor de lado
alto 38 está en una condición cerrada) y un voltaje cero (cuando el
transistor de lado alto 38 está en una condición abierta).
En el primer caso (transistor de lado alto 38 en
una condición cerrada), la electroválvula 5 absorbe energía de la
fuente de suministro 8, y la corriente fluye en el bucle incluyendo
la fuente de suministro 8, el transistor de lado alto 38, la
electroválvula 5, el transistor de lado bajo 39, y la resistencia de
detección 42, incrementando en el tiempo. En cambio, en el segundo
caso (transistor de lado alto 38 en una condición abierta), la
electroválvula 5 produce energía, y la corriente fluye en el bucle
incluyendo la electroválvula 5, el transistor de lado bajo 39, la
resistencia de detección 42, y el transistor libre 43, disminuyendo
en el tiempo de forma aproximadamente lineal.
La operación del segundo circuito de control 4
durante el modo de descarga, y la realización de circuito descrito,
evitan altos niveles de disipación de potencia, asegurando al mismo
tiempo una recarga más efectiva del condensador 12 del circuito de
elevación de voltaje 11.
En detalle, durante la transición del valor de
mantenimiento I_{ev\_hold} al valor de corriente cero (segunda
porción de caída G), el voltaje elevado invertido -V_{BOOST} es
aplicado a través de la electroválvula 5.
Durante este paso, los transistores de lado alto
y de lado bajo 38, 39 se ponen en una condición abierta, mientras
que el transistor libre 43 se pone en una condición cerrada, y en
consecuencia la corriente fluye en el bucle incluyendo el
transistor libre 43, la electroválvula 5, el diodo de elevación 45,
y el condensador 12, que de esta forma se recarga. De hecho, la
energía almacenada en la electroválvula 5, igual a:
es transferida al condensador 12,
de modo que la energía E_{c} almacenada en el condensador 12
aumenta según la
relación:
de modo que el voltaje elevado
V_{BOOST} a través de él aumenta hasta un valor V_{BOOST}
(t_{4}) más alto que el valor inicial V_{BOOST}
(t_{3}):
donde t_{3} (véase también la
figura 4) es el instante en que empieza la descarga, y t_{4} es el
instante en el que la corriente I_{ev} en la electroválvula 5
llega a un valor cero, y toda la energía E_{ev} ha sido
transferida al condensador
12.
Dado que el valor de la capacitancia C del
condensador 12 es más bien alto (aproximadamente 1 mF), el aumento
del voltaje elevado V_{BOOST} después del apagado de cada
electroválvula 5, calculado en base a la fórmula anterior, es más
bien limitado, de modo que no se producen variaciones pronunciadas
en el voltaje elevado V_{BOOST}, que así puede ser controlado
exactamente.
Aparece claramente la ventaja de la solución
propuesta, dado que la energía almacenada en la electroválvula 5,
en lugar de ser disipada por el efecto avalancha en el transistor de
lado bajo 39, es transferida ahora al condensador 12 del circuito
de elevación de voltaje 11, sin ningún efecto de disipación (aparte
de pérdidas de conducción), contribuyendo así a su recarga.
También durante la transición del valor máximo
I_{ev\_peak} al valor de mantenimiento I_{ev\_hold} (primera
porción de caída E), otro aspecto de la presente invención contempla
transferir energía de las electroválvulas 5 al circuito de
elevación de voltaje 11, con el fin de aumentar más la eficiencia de
la recarga del condensador 12.
En detalle, también durante este paso los
transistores de lado alto y de lado bajo 38, 39 se ponen en una
condición abierta, mientras que el transistor libre 43 se pone en
una condición cerrada, de modo que la corriente fluye en el bucle
incluyendo el transistor libre 43, la electroválvula 5, el diodo de
elevación 45, y el condensador 12, que de esta forma se recarga. A
través de la electroválvula 5 está presente (a excepción de las
caídas de voltaje en los diodos) el voltaje elevado invertido
-V_{BOOST}, y la corriente disminuye rápidamente del valor máximo
I_{ev\_peak} al valor de mantenimiento I_{ev\_hold}. De nuevo,
un aumento de la energía almacenada en el condensador 12
corresponde a la disminución en la energía magnética en la
electroválvula 5, según la relación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde t_{1} es el instante en el
que hay una transición del paso de mantenimiento al paso de descarga
(apagando el transistor de lado bajo 39), y t_{2} es el instante
en que hay una transición de nuevo al paso de mantenimiento
(encendiendo de nuevo el transistor de lado bajo
39).
Una posible variante de la operación descrita
permite lograr una recuperación aún más grande de energía hacia el
condensador 12.
En detalle, durante la transición del valor
máximo al valor de mantenimiento, el transistor de lado bajo 39 y
el transistor libre 43 están apagados, mientras que el transistor de
lado alto 38 está encendido. De esta forma, la corriente circula en
el bucle incluyendo la fuente de suministro 8, el transistor de lado
alto 38, la electroválvula 5, el diodo de elevación 45 y el
condensador 12, de modo que a través de la electroválvula 5 se
aplica un voltaje básicamente igual a (V_{BATT} - V_{BOOST}) y
la corriente disminuye más bien rápidamente del valor máximo
I_{ev\_peak} al valor de mantenimiento I_{ev\_hold}. De esta
forma, el aumento de la energía almacenada en el condensador 12
corresponde no solamente a la disminución de la energía magnética en
la electroválvula 5, sino también al trabajo realizado por la
fuente de suministro 8. El aumento de la energía almacenada en el
condensador 12 puede ser expresado en este caso por la relación
siguiente:
La recuperación de energía obtenida con el
método operativo del segundo circuito de control 4 descrito
previamente es especialmente eficiente, tanto que en ciertas
condiciones de motor se puede producir un aumento indeseado en el
voltaje elevado V_{BOOST}. Por ejemplo, dicho fenómeno puede
ocurrir en la condición apagada, es decir, en el caso donde no hay
inyecciones de carburante mediante los electroinyectores 3, pero al
mismo tiempo hay que accionar las electroválvulas 5, determinando
así la recuperación de energía previamente descrita.
Para evitar la aparición de dicho aumento
indeseado, otro aspecto de la presente invención contempla que el
circuito medidor 50 mida el valor del voltaje elevado V_{BOOST} a
través del condensador 12 y lo transmita al circuito de
temporización 9. Cuando el valor medido es más alto que un umbral
superior dado, el circuito de temporización 9 mueve el segundo
circuito de control 4 de tal forma que al menos durante la
transición del valor máximo I_{ev\_peak} al valor de
mantenimiento I_{ev\_hold} de la corriente que fluye en las
electroválvulas 5 no haya recuperación de energía al condensador
12.
La forma de onda de la corriente que fluye en
las electroválvulas 5 es en este caso la ilustrada en la figura 5,
donde E' designa la porción de caída que disminuye desde el valor
máximo I_{ev\_peak} al valor de mantenimiento I_{ev\_hold}, que
es diferente de lo que se ha descrito con referencia a la figura
4.
En detalle, durante este paso el transistor de
lado alto 38 está apagado, mientras que el transistor de lado bajo
39 y el transistor libre 43 están encendidos, de modo que la
corriente en la electroválvula 5 fluye en el bucle incluyendo el
transistor libre 43, la electroválvula 5, y el transistor de lado
bajo 39. A través de la electroválvula 5 hay un voltaje
prácticamente cero (aparte de las pérdidas en los transistores MOS),
de modo que la corriente disminuye lentamente del valor máximo
I_{ev\_peak} al valor de mantenimiento I_{ev\_hold}. En
particular, la diferencia de la energía magnética
\DeltaEev en la electroválvula 5, expresada por la relación:
\DeltaEev en la electroválvula 5, expresada por la relación:
se disipa térmicamente, en lugar de
ser recuperada en el condensador 12. De esta forma, la corriente que
es devuelta al condensador 12, recargándolo, solamente es la
correspondiente al paso de accionamiento final de las
electroválvulas 5 (transición de la corriente del valor de
mantenimiento I_{ev\_hold} al valor cero, correspondiente a la
porción G de la
curva).
En caso de que esta variante todavía no sea
suficiente para evitar dicho aumento indeseado del voltaje elevado
V_{BOOST}, otro aspecto de la presente invención contempla la
introducción de un paso de descarga adicional en la operación del
primer circuito de control 2, distinto de los pasos antes descritos
de carga rápida, mantenimiento, descarga rápida (considerando la
inyección de carburante), y recarga. En particular, dicho paso de
descarga es activado por el circuito de temporización 9 cuando el
medido valor del voltaje elevado V_{BOOST} es más alto que el
umbral superior dado.
En detalle, durante el paso de descarga, el
circuito de temporización 9 identifica primero los electroinyectores
3 no implicados en ese instante dado en una inyección de
carburante, y después ordena su activación, determinando pulsos de
descarga. Claramente, como ya se ha descrito con respecto al paso de
recarga, el máximo nivel I'_{inj\_max} alcanzado por la corriente
que fluye en cada electroinyector 3 debe ser tal que no produzca
apertura del electroinyector 3 y por ello inyección de carburante
dentro de los cilindros. Los pulsos de descarga pueden ser
concedidos simultáneamente en todos los electroinyectores 3 no
implicados en la inyección de carburante y ser interrumpidos tan
pronto como el voltaje elevado V_{BOOST} caiga de nuevo por debajo
de un umbral inferior dado.
Los pulsos de descarga (cuya configuración se
ilustra en la figura 6 en un intervalo de tiempo dado), tienen una
configuración periódica, caracterizada por la alternación de un paso
de encendido y un paso de apagado.
Durante el paso de encendido, el transistor de
elevación 22, el transistor de lado alto 24, y el transistor de
lado bajo 25 están encendidos simultáneamente, de modo que la
corriente fluye en el bucle incluyendo el condensador 12, el
transistor de elevación 22, el transistor de lado alto 24, el
electroinyector 3, el transistor de lado bajo 25, y la resistencia
de detección 26. En este paso, el voltaje elevado V_{BOOST} es
aplicado en el electroinyector 3, y así la corriente incrementa
rápidamente con un pendiente igual a V_{BOOST}/L_{inj} y el
condensador 12 se descarga parcialmente, transfiriendo parte de la
energía acumulada en él al electroinyector 3. El paso de encendido
termina tan pronto como la corriente, medida a través de la
resistencia de detección 26, llega al valor superior dado
I_{inj\_max}.
Durante el paso de apagado, el transistor de
lado alto 24 está apagado, mientras que el transistor de lado bajo
25 permanece encendido, de modo que la corriente fluye en el bucle
incluyendo el diodo libre 28, el electroinyector 3, el transistor
de lado bajo 25, y la resistencia de detección 26. En este paso, un
voltaje sustancialmente cero (a excepción de la caída de voltaje en
el diodo libre 28) es aplicado en el electroinyector 3, y la
corriente disminuye de forma aproximadamente exponencial con una
constante de tiempo \tau igual a:
donde R_{s} es la resistencia de
la resistencia de detección 26, R_{inj} es la resistencia
equivalente del electroinyector 3, mientras que R_{wires} es un
término resistivo que toma en cuenta la disipación en los hilos, en
los recorridos del circuito impreso donde se hace el dispositivo, en
el transistor de lado bajo 25, etc. En particular, se deberá
recalcar que la energía magnética almacenada en el electroinyector
al final del paso de encendido se disipa parcialmente en forma de
calor, principalmente en el cableado y en el electroinyector 3, y
por ello fuera de la unidad de control de
motor.
El paso de apagado termina cuando la corriente
que circula en el electroinyector 3 asume un valor mínimo dado
I’_{inj\_min}, que también es medido mediante la resistencia de
detección 26.
Por lo tanto, mediante repetición de los dos
pasos de encendido y apagado descritos previamente, es posible
obtener la descarga parcial del condensador 12, con el fin de evitar
el aumento indeseado del voltaje elevado V_{BOOST}.
Las ventajas de la presente invención serán
claras por la descripción anterior.
En particular, el único dispositivo de control
permite una marcada limitación de la disipación de potencia en la
unidad de control de motor. De hecho, elimina las pérdidas de
potencia por el efecto avalancha en los transistores de lado bajo
del circuito para controlar las electroválvulas, en la medida en que
la potencia almacenada en las electroválvulas es transferida al
condensador del circuito de elevación de voltaje, a excepción de
las pérdidas de conducción (en gran parte externas a la unidad de
control).
Los transistores MOSFET se pueden dimensionar
así en base a las pérdidas de conducción, y en consecuencia tener
un menor paquete, ser menos costosos, e integrar todos los circuitos
de control dentro de la unidad de control de motor más simple.
Además, el voltaje elevado necesario para mover
los electroinyectores durante su apertura (paso de carga rápida) es
generado más eficientemente. De hecho, parte de la energía
almacenada en las electroválvulas durante su accionamiento normal
se usa para recargar el condensador elevador.
Finalmente, es claro que se puede hacer
modificaciones y variaciones en lo aquí descrito e ilustrado, sin
apartarse por ello del alcance de la presente invención, definida en
las reivindicaciones anexas.
En particular, es claro que la estructura de
circuito descrito para el único dispositivo para controlar
electroinyectores y electroválvulas también es general, dado que
puede incluir cualquier número de circuitos para controlar
electroinyectores y electroválvulas, según el número de bancos de
cilindros que tenga el motor, el número de cilindros por banco de
cilindros, así como el número de electroinyectores y electroválvulas
por cilindro.
Además, es claro que la estructura de circuito
descrita puede incluir cualquier electroválvula dentro del motor
que no requiere para su activación un voltaje elevado, sin limitarse
por ello a electroválvulas para controlar válvulas de admisión y/o
válvulas de escape.
Finalmente, el único dispositivo de control
descrito es aplicable también en motores de gasolina equipados con
un sistema de inyección directa (inyección directa de gasolina -
GDI), o, en general, en cualquier motor en que haya
electroinyectores que requieran para su activación un voltaje
elevado más alto que el voltaje de batería.
Claims (19)
1. Un dispositivo (1) para controlar
electroinyectores (3) y electroválvulas para controlar válvulas de
admisión y/o escape (5) en un motor de combustión interna,
incluyendo dicho dispositivo (1) un primer circuito de control (2)
para cada electroinyector (3) y un segundo circuito de control (4)
para cada electroválvula (5); donde cada primer circuito de control
(2) incluye un primer terminal de entrada (6) y un segundo terminal
de entrada (7), configurados para conectar, en ciertas condiciones
operativas dadas, con una primera fuente de energía eléctrica (8)
que suministra un primer voltaje (V_{BATT}), y, en otras
condiciones operativas dadas, con una segunda fuente de energía
eléctrica (11), que suministra un segundo voltaje (V_{BOOST}) más
alto que el primer voltaje (V_{BATT}) e incluyendo medios de
acumulación de energía (12), un primer terminal de salida (15), y
un segundo terminal de salida (16), estando configurados dichos
terminales para conectar, en la práctica, con el electroinyector
respectivo (3), y primeros medios conmutadores (24, 25, 28, 29)
configurados para conectar el electroinyector respectivo (3) a
dicha primera fuente de energía eléctrica (8) en ciertas condiciones
operativas dadas y a dichos medios de acumulación de energía (12)
en otras condiciones operativas dadas; y donde cada segundo
circuito de control (4) incluye un primer terminal de entrada (30) y
un segundo terminal de entrada (31) configurados para conectarse,
en la práctica, con dicha primera fuente de energía eléctrica (8),
un primer terminal de salida (33) y un segundo terminal de salida
(34), configurados para conectarse, en la práctica, con la
electroválvula respectiva (5), y segundos medios conmutadores (38,
39, 43, 45), configurados para conectar la electroválvula
respectiva (5) con dicha primera fuente de energía eléctrica (8) en
ciertas condiciones operativas dadas; caracterizándose dicho
dispositivo (1) porque dichos segundos medios conmutadores (38, 39,
43, 45) están configurados además para conectar la electroválvula
respectiva (5) con dichos medios de acumulación de energía (12) en
otras condiciones operativas dadas, para transferir la energía
eléctrica acumulada en la electroválvula (5) a dichos medios de
acumulación de energía (12).
2. El dispositivo según la reivindicación 1,
donde cada uno de dichos primeros y segundos medios conmutadores
incluye:
- primeros medios conmutadores controlados (24,
38) conectados entre dicho primer terminal de salida (15, 33) y
dicho primer terminal de entrada (6, 30);
- segundos medios conmutadores controlados (25,
39) conectados entre dicho segundo terminal de salida (16, 34) y
dicho segundo terminal de entrada (7, 31);
- primeros medios de conducción unidireccional
(28, 43), conectados entre dicho primer terminal de salida (15, 33)
y dicho segundo terminal de entrada (7, 31); y
- segundos medios de conducción unidireccional
(29, 45) conectados entre dicho segundo terminal de salida (16, 34)
y dicha segunda fuente de energía eléctrica (11).
3. El dispositivo según la reivindicación 2,
incluyendo además un circuito de temporización (9), configurado
para suministrar señales de temporización a dichos circuitos de
control primero y segundo (2, 4); estando configurado además dicho
circuito de temporización (9) para controlar, durante un paso de
acumulación, el cierre de dichos primeros y segundos medios
conmutadores controlados (38, 39) de dichos segundos medios
conmutadores (38, 39, 43, 45) para definir un recorrido de
corriente a través de dicha primera fuente de energía eléctrica
(8), dichos primeros y segundos medios conmutadores controlados (38,
39) y dicha electroválvula (5), con el fin de almacenar energía
eléctrica en dicha electroválvula (5); y, durante un paso de
transferencia posterior a dicho paso de acumulación, la apertura de
dichos primeros y segundos medios conmutadores controlados (38, 39)
de dichos segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45) para definir
un recorrido de corriente a través de dicha electroválvula (5),
dichos primeros y segundos medios de conducción unidireccional (43,
45) y dichos medios de acumulación de energía (12), con el fin de
transferir la energía eléctrica acumulada en dicha electroválvula
(5) a dichos medios de acumulación de energía (12).
4. El dispositivo según la reivindicación 2,
incluyendo además un circuito de temporización (9), configurado
para suministrar señales de temporización a dichos circuitos de
control primero y segundo (2, 4); estando configurado además dicho
circuito de temporización (9) para controlar, durante un paso de
acumulación, el cierre de dichos primeros y segundos medios
conmutadores controlados (38, 39) de dichos segundos medios
conmutadores (38, 39, 43, 45) para definir un recorrido de
corriente a través de dicha primera fuente de energía eléctrica
(8), dichos primeros y segundos medios conmutadores controlados (38,
39) y dicha electroválvula (5) con el fin de almacenar energía
eléctrica en dicha electroválvula (5); y, durante un paso de
transferencia posterior a dicho paso de acumulación, el cierre de
dichos primeros medios conmutadores controlados (38) y la apertura
de dichos segundos medios conmutadores controlados (39) de dichos
segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45) para definir un
recorrido de corriente a través de dicha primera fuente de energía
eléctrica (8), dichos primeros medios conmutadores controlados
(38), dicha electroválvula (5), dichos segundos medios de conducción
unidireccional (45), y dichos medios de acumulación de energía
eléctrica (12), con el fin de transferir la energía acumulada en
dicha electroválvula (5) y el trabajo realizado por dicha primera
fuente de energía eléctrica (8) a dichos medios de acumulación de
energía (12).
5. El dispositivo según la reivindicación 3 o 4,
donde dicho circuito de temporización (9) está configurado para
controlar dichos segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45) de
tal forma que la corriente que fluye en dicha electroválvula (5)
aumente de un valor inicial a un primer valor de mantenimiento
(I_{ev\_bias}) y del primer valor de mantenimiento a un valor
máximo (I_{ev\_peak}), y después disminuye del valor máximo a un
segundo valor de mantenimiento (I_{ev\_hold}), y del segundo valor
de mantenimiento a un valor final; y donde dicho paso de
transferencia corresponde a la disminución de la corriente del
segundo valor de mantenimiento (I_{ev\_hold}) al valor final.
6. El dispositivo según la reivindicación 5,
donde dicho paso de transferencia corresponde además a la
disminución de la corriente que fluye en dicha electroválvula (5)
del valor máximo (I_{ev\_peak}) al segundo valor de mantenimiento
(I_{ev\_hold}).
7. El dispositivo según la reivindicación 6,
incluyendo además medios medidores (50), conectados a dichos medios
de acumulación de energía (12) para medir dicho segundo voltaje
(V_{BOOST}); y donde dicho circuito de temporización (9) está
conectado a dichos medios medidores (50) y está configurado para
controlar dichos segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45) con
el fin de interrumpir la transferencia de la energía acumulada en
dicha electroválvula (5) a dichos medios de acumulación de energía
(12) durante la disminución de la corriente del valor máximo
(I_{ev\_peak}) al segundo valor de mantenimiento (I_{ev\_hold})
cuando dicho segundo voltaje (V_{BOOST}) excede de un límite
superior dado.
8. El dispositivo según la reivindicación 7,
donde, durante la disminución de la corriente del valor máximo
(I_{ev\_peak}) al segundo valor de mantenimiento (I_{ev\_hold})
dicho circuito de temporización (9) está configurado para controlar
la apertura de dichos primeros medios conmutadores controlados (38)
y el cierre de dichos segundos medios conmutadores controlados (39)
de dichos segundos medios conmutadores (38, 39, 43, 45).
9. El dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, incluyendo además un circuito de
temporización (9), configurado para suministrar señales de
temporización a dichos circuitos de control primero y segundo (2,
4), y medios medidores (50), conectados a dichos medios de
acumulación de energía (12) para medir dicho segundo voltaje
(V_{BOOST}); y donde dicho circuito de temporización (9) está
conectado a dichos medios medidores (50) y está configurado para
controlar dichos primeros medios conmutadores (24, 25, 28, 29) con
el fin de transferir parte de la energía acumulada en dichos medios
de acumulación de energía (12) a al menos uno de los
electroinyectores (3) no implicados en una inyección de carburante,
cuando dicho segundo voltaje (V_{BOOST}) excede de un límite
superior dado, con el fin de descargar dichos medios de acumulación
de energía (12).
10. El dispositivo según la reivindicación 9,
donde dicho circuito de temporización (9) está configurado para
controlar dichos primeros medios conmutadores (24, 25, 28, 29) con
el fin de conectar alternativamente dicho electroinyector (3) no
implicado en una inyección de carburante a dicha segunda fuente de
energía eléctrica (11) y a un voltaje cero.
11. Un método de operar un dispositivo (1) según
alguna de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el paso
de:
- controlar dichos segundos medios conmutadores
(38, 39, 43, 45) con el fin de conectar la electroválvula
respectiva (5) a dicha primera fuente de energía eléctrica (8) en
dichas ciertas condiciones operativas dadas, para acumular energía
en dicha electroválvula (5);
caracterizado por incluir el paso de:
- controlar dichos segundos medios conmutadores
(38, 39, 43, 45) con el fin de conectar la electroválvula
respectiva a dichos medios de acumulación de energía (12) en dichas
otras condiciones operativas dadas, para transferir la energía
eléctrica acumulada en dicha electroválvula (5) a dichos medios de
acumulación de energía (12).
12. El método según la reivindicación 11, para
un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10,
donde dicho paso de conectar la electroválvula respectiva (5) a
dicha primera fuente de energía eléctrica (8) incluye el paso
de:
- cerrar los primeros y segundos medios
conmutadores controlados (38, 39) del respectivo segundo circuito
de control (4) para definir un recorrido de corriente a través de
dicha primera fuente de energía eléctrica (8), dichos primeros y
segundos medios conmutadores controlados (38, 39) y dicha
electroválvula (5) con el fin de accionar la electroválvula y al
mismo tiempo acumular energía eléctrica en la electroválvula
(5);
y donde dicho paso de conectar la electroválvula
respectiva a los medios de acumulación de energía (12) incluye el
paso de:
- abrir dichos primeros y segundos medios
conmutadores controlados (38, 39) del respectivo segundo circuito
de control (4) para definir un recorrido de corriente a través de
dicha electroválvula (5), dichos primeros y segundos medios de
conducción unidireccional (43, 45) y dichos medios de acumulación de
energía (12) con el fin de transferir la energía eléctrica
acumulada en dicha electroválvula (5) durante su accionamiento a
dichos medios de acumulación de energía (12).
13. El método según la reivindicación 11, para
un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10,
donde dicho paso de conectar la electroválvula respectiva (5) a
dicha primera fuente de energía eléctrica (8) incluye el paso
de:
- cerrar los primeros y segundos medios
conmutadores controlados (38, 39) del respectivo segundo circuito
de control (4) para definir un recorrido de corriente a través de
dicha primera fuente de energía eléctrica (8), dichos primeros y
segundos medios conmutadores controlados (38, 39), y dicha
electroválvula (5) con el fin de accionar la electroválvula y al
mismo tiempo acumular energía eléctrica en la electroválvula
(5);
y donde dicho paso de conectar la electroválvula
respectiva a los medios de acumulación de energía (12) incluye el
paso de:
- cerrar dichos primeros medios conmutadores
controlados (38) y abrir dichos segundos medios conmutadores
controlados (39) del respectivo segundo circuito de control (4) para
definir un recorrido de corriente a través de dicha primera fuente
de energía eléctrica (8), dichos primeros medios conmutadores
controlados (38), dicha electroválvula (5), dichos segundos medios
de conducción unidireccional (45), y dichos medios de acumulación
de energía eléctrica (12) con el fin de transferir la energía
acumulada en dicha electroválvula (5) durante su accionamiento y el
trabajo realizado por dicha primera fuente de energía eléctrica (8)
a dichos medios de acumulación de energía (12).
14. El método según la reivindicación 12 o 13,
incluyendo el paso de controlar dichos segundos medios conmutadores
(38, 39, 43, 45) de tal forma que la corriente que fluye en dicha
electroválvula (5) aumente de un valor inicial a un primer valor de
mantenimiento (I_{ev\_bias}) y del primer valor de mantenimiento a
un valor máximo (I_{ev\_peak}), y después disminuye del valor
máximo a un segundo valor de mantenimiento (I_{ev\_hold}), y del
segundo valor de mantenimiento a un valor final; y donde dicho paso
de conectar la electroválvula respectiva a dichos medios de
acumulación de energía (12) corresponde a la disminución de la
corriente del segundo valor de mantenimiento (I_{ev\_hold}) al
valor final.
15. El método según la reivindicación 14, donde
dicho paso de conectar la electroválvula respectiva a dichos medios
de acumulación de energía (12) corresponde además a la disminución
de la corriente del valor máximo (I_{ev\_peak}) al segundo valor
de mantenimiento (I_{ev\_hold}).
16. El método según la reivindicación 15,
incluyendo además los pasos de:
- medir dicho segundo voltaje (V_{BOOST});
y
- controlar dichos segundos medios conmutadores
(38, 39, 43, 45) con el fin de interrumpir la transferencia de la
energía acumulada en dicha electroválvula (5) a dichos medios de
acumulación de energía (12) durante la disminución de la corriente
del valor máximo (I_{ev\_peak}) al segundo valor de mantenimiento
(I_{ev\_hold}) cuando dicho segundo voltaje (V_{BOOST}) excede
de un límite superior dado.
17. El método según la reivindicación 16, donde
dicho paso de interrumpir la transferencia de la energía acumulada
en dicha electroválvula (5) a dichos medios de acumulación de
energía (12) incluye abrir dichos primeros medios conmutadores
controlados (38) y cerrar dichos segundos medios conmutadores
controlados (39) del respectivo segundo circuito de control (4).
18. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 17, incluyendo además los pasos de:
- medir dicho segundo voltaje (V_{BOOST});
y
- controlar dichos primeros medios conmutadores
(24, 25, 28, 29) con el fin de transferir parte de la energía
acumulada en dichos medios de acumulación de energía (12) a al menos
uno de los electroinyectores (3) no implicados en una inyección de
carburante, cuando dicho segundo voltaje (V_{BOOST}) excede de un
límite superior dado, con el fin de descargar dichos medios de
acumulación de energía (12).
19. El método según la reivindicación 18, donde
dicho paso de transferir parte de la energía acumulada en dichos
medios de acumulación de energía (12) a al menos uno de los
electroinyectores (3) no implicados en una inyección de carburante
incluye el paso de controlar dichos primeros medios conmutadores
(24, 25, 28, 29) con el fin de conectar, alternativamente, dicho
electroinyector (3) no implicado en una inyección de carburante a
dicha segunda fuente de energía eléctrica (11) y a un voltaje
cero.
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