ES2290469T3 - Procedimiento y dispositivo de diagnostico del estado de funcionamiento de una valvula de recirculacion de gases de escape de un motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de diagnóstico del estado de funcionamiento de una válvula de recirculación de los gases de escape de un motor de combustión interna, caracterizado porque comprende la adquisición de un valor de medición de una posición de referencia de la válvula de recirculación en un instante predeterminado correspondiente a una posición normalmente cerrada de la válvula, un cálculo de la diferencia entre el valor de referencia adquirido y un valor de referencia adquirido durante el ciclo de diagnóstico efectuado previamente y una comparación de la diferencia calculada con un valor de umbral de detección de la apertura de la válvula.
Description
Procedimiento y dispositivo de diagnóstico del
estado de funcionamiento de una válvula de recirculación de gases de
escape de un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de diagnóstico del estado de funcionamiento de una
válvula de recirculación de los gases de escape de un motor de
combustión interna, así como a un dispositivo de diagnóstico
correspondiente.
Los vehículos automóviles, y en particular los
vehículos automóviles de tipo Diesel, están equipados, generalmente,
con un circuito de recirculación de los gases de escape destinado a
reinyectar los gases de escape en el colector de admisión del
motor.
Se sabe, en efecto, que dicha recirculación
permite disminuir las emisiones de óxido de nitrógeno del motor,
que son especies químicas particularmente nocivas. La cantidad de
óxido de nitrógeno está firmemente ligada a la composición de la
mezcla reactiva en los cilindros del motor en aire, en carburante, y
a la presencia de gases inertes.
Así, previendo una recirculación de los gases de
escape, se inyectan en los cilindros del motor los gases inertes,
los cuales permiten disminuir la cantidad de óxido de nitrógeno
producido por el motor.
Esta recirculación es, sin embargo, susceptible
de aumentar de manera no despreciable la cantidad de humo en los
gases de escape, si no está regulada correctamente y, en particular,
si la cantidad de gases de escape recirculados es demasiado
importante.
Además, en ciertas condiciones, en particular
cuando el conductor del vehículo automóvil requiere una aceleración
franca, la recirculación de los gases de escape debe ser
cortada.
Así, el circuito de recirculación de los gases
de escape está provisto de una válvula de regulación del flujo de
los gases recirculados. Un calculador electrónico, encargado de
gestionar la cantidad de carburante que hay que inyectar en los
cilindros del motor, gobierna la válvula de regulación para regular
el porcentaje de los gases recirculados.
Clásicamente, el diagnóstico o el control de
funcionamiento correcto de la válvula de recirculación de los gases
de escape se efectúa comparando consignas de caudal de aire fresco
facilitadas por el calculador electrónico con mediciones
facilitadas por un caudalímetro correspondiente o, en variante,
comparando la consigna de posición de la válvula de recirculación
facilitada por el calculador con una posición medida por un
potenciómetro de medición.
Se considera que aparece un mal funcionamiento
cuando la desviación entre un valor medido y un valor de consigna
correspondiente es superior a un valor de umbral predeterminado.
A este respecto, podrá hacerse referencia al
documento FR 2 753 488.
En lo que concierne a la vigilancia del
funcionamiento correcto de la válvula de recirculación a partir de
una comparación entre una consigna de caudal de aire fresco
facilitada por el calculador y un valor correspondiente medido por
un caudalímetro, esta técnica es susceptible de generar falsas
detecciones.
En efecto, cuando el calculador requiere un
cierre de la válvula, la consigna de caudal de aire fresco se hace
importante y, si esta consigna está insuficientemente cartografiada
en el seno del calculador, el caudal de aire medido no puede
alcanzar esta consigna. Se obtiene, así, una desviación persistente
entre el valor de la consigna y el valor de caudal de aire medido,
lo que es interpretado, por el calculador, como un bloqueo de la
válvula en posición abierta.
Además, esta técnica es susceptible de generar
no detecciones de mal funcionamiento. En efecto, cuando el
conductor solicita una aceleración franca, el calculador requiere un
corte de la regulación de la cantidad de gases recirculados, y
entonces no se efectúa ninguna regulación, en lo que concierne a la
recirculación de los gases de escape. Por tanto, si la válvula no
está correctamente cerrada, el calculador no está en condiciones de
detectar un mal funcionamiento de este tipo.
Este es, igualmente, el caso de un bloqueo de la
válvula en posición abierta. En este caso, el par facilitado por el
motor cae. El conductor puede entonces solicitar una aceleración
franca para compensar esta caída de par. Si esta solicitud de
aceleración se efectúa antes de haber efectuado el diagnóstico, el
mal funcionamiento no será detectado.
En lo que concierne a la vigilancia del
funcionamiento correcto de la válvula de recirculación de los gases
de escape a partir del control de la posición de esta última, la
utilización de un potenciómetro para medir la posición de la
válvula necesita un aprendizaje de la posición cerrada de la válvula
en razón de las tolerancias de fabricación de las válvulas y de los
potenciómetros de medición, siendo las tolerancias de fabricación
de la válvula relativamente importantes con respecto a las del
potenciómetro. Además, este aprendizaje se hace necesario por la
sensibilidad a la temperatura del potenciómetro y del cuerpo de
válvula, lo que implica una variación de las mediciones de posición
de la válvula en función de la temperatura.
Un aprendizaje de este tipo se efectúa
generalmente en cada arranque del motor, antes de autorizar una
apertura de la válvula y de proceder a cualquier regulación, y
después en cada cierre de válvula, con el fin de tener en cuenta la
evolución de la posición correspondiente a la válvula cerrada en
función de la temperatura.
Aunque el control del funcionamiento correcto de
la válvula a partir de una comparación entre una medición de la
posición de la válvula y una consigna de posición permite minimizar
los riesgos de falsas detecciones, en la medida en que la posición
máxima de cierre de la válvula puede ser adquirida fácilmente, esta
técnica presenta inconvenientes importantes en lo que concierne a
las no detecciones de mal funcionamiento, en la media en que el
tiempo global de reacción del dispositivo en respuesta a un mando de
cierre de la válvula puede ser inferior al tiempo de diagnóstico de
un mal funcionamiento.
El objeto de la invención es, por tanto, paliar
los inconvenientes antes citados.
Así, de acuerdo con la invención, se propone un
procedimiento de diagnóstico del estado de funcionamiento de una
válvula de recirculación de los gases de escape de un motor de
combustión interna, que comprende la adquisición de un valor de
medición de una posición de referencia de la válvula de
recirculación en un instante predeterminado correspondiente a una
posición normalmente cerrada de la válvula, un cálculo de la
diferencia entre el valor de referencia adquirido y un valor de
referencia adquirido durante un ciclo de diagnóstico efectuado
previamente y una comparación de la diferencia calculada con un
valor de umbral de detección de la apertura de la válvula.
Se verifica, así, en cada adquisición de la
posición cerrada de la válvula, que esta última esté efectivamente
cerrada.
De acuerdo con un modo de puesta en práctica de
este procedimiento, posteriormente a la etapa de adquisición del
valor de referencia, se calcula, además, la diferencia entre el
valor de referencia adquirido en el transcurso de un ciclo de
diagnóstico actual y un valor de referencia correspondiente a una
misma válvula de recirculación nueva y se compara la diferencia
calculada con un valor de umbral de detección de un mal
funcionamiento de la válvula.
Preferentemente, el valor de referencia
correspondiente a una misma válvula de recirculación nueva es
adquirido durante el primer arranque del motor.
Preferentemente, los valores de umbral de
detección de apertura y de mal funcionamiento comprenden, cada uno,
un primer término variable en función de la temperatura y un segundo
término correspondiente a un umbral de detección independiente de
la temperatura.
De acuerdo con otra característica de este
procedimiento, los citados valores de umbral son variables en
función de parámetros de funcionamiento del motor.
Se memoriza, además, el valor de referencia
adquirido en el transcurso del ciclo de diagnóstico en curso con
miras a un ciclo de diagnóstico posterior si se ha detectado un
cierre correcto de la válvula y una ausencia de mal funcionamiento
en el transcurso de este ciclo de diagnóstico.
De acuerdo con la invención, se propone,
igualmente, un dispositivo de diagnóstico del estado de
funcionamiento de una válvula de recirculación de los gases de
escape de un motor de combustión interna, para la puesta en
práctica de un procedimiento tal como el definido anteriormente.
Este dispositivo comprende medios de medición de
la posición de la válvula conectados a una unidad central de
tratamiento para facilitar a esta última un valor de medición de la
posición de referencia de la válvula, comprendiendo la unidad
central medios de cálculo de la diferencia entre el valor de
referencia y un valor de referencia adquirido durante un ciclo de
diagnóstico efectuado previamente y medios de comparación de la
diferencia calculada con un valor de umbral de detección de la
apertura de la válvula.
De acuerdo con una característica de este
dispositivo, la unidad central comprende medios de cálculo de la
diferencia entre el valor de referencia y un valor de referencia
correspondiente a una misma válvula de recirculación nueva y medios
de comparación de la diferencia calculada con un valor de umbral de
detección de un mal funcionamiento de la válvula.
Por ejemplo, los medios de medición de la
posición de la válvula comprenden un potenciómetro de medición.
Otros objetos, características y ventajas de la
invención se pondrán de manifiesto en la descripción que sigue,
dada únicamente a título de ejemplo no limitativo, y hecha
refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática de un
motor de combustión interna equipado con un circuito de
recirculación de los gases de escape y provisto de un dispositivo
de diagnóstico del estado de funcionamiento de la válvula del
circuito de recirculación, de acuerdo con la invención; y
- la figura 2 es un organigrama que ilustra las
principales fases del procedimiento de diagnóstico de acuerdo con la
invención.
En la figura 1, se ha representado de manera
esquemática la estructura general de un motor de combustión interna
de un vehículo automóvil, designado por la referencia numérica
general 10.
En el ejemplo de realización considerado, el
motor 10 está provisto de cuatro cilindros 12 en línea.
Los cilindros 12 están alimentados de aire por
intermedio de un repartidor de admisión 14, a su vez alimentado por
un conducto 16 provisto de un filtro de aire (no representado) y de
un turbocompresor 18 de sobrealimentación de aire al motor.
Un colector de escape 20 recupera los gases de
escape procedentes de la combustión y evacua estos últimos hacia el
exterior, pasando por el turbocompresor, y por una línea de escape
22.
El circuito de recirculación de los gases de
escape, que comprende una parte del circuito de alimentación de
aire al motor y una parte del circuito de escape, sirve para
reinyectar una parte de los gases de escape en el colector de
admisión 14, de manera que, en particular, se limite la cantidad de
óxido de nitrógeno producido evitando al mismo tiempo la formación
de humo en los gases de escape.
Este circuito de recirculación comprende,
esencialmente, una válvula de recirculación de los gases de escape,
designada por la referencia numérica general 24.
Por otra parte, el motor 10 está provisto de un
calculador 26 debidamente programado para controlar el
funcionamiento del motor 10, especialmente para proceder a la
regulación de sus parámetros de funcionamiento, así como al
diagnóstico del funcionamiento de la válvula de recirculación
24.
A tal efecto, la unidad central 26 está
conectada a un conjunto de captadores, tales como, especialmente,
un captador 28 de presión de sobrealimentación, un captador 30 de
temperatura de admisión de aire en el colector de admisión 14, y un
captador 32 de caudal que equipa el conducto 16 de alimentación.
En lo que concierne al diagnóstico del estado de
funcionamiento de la válvula de recirculación 24, ésta está
provista de un potenciómetro de medición (no representado) que
permite medir el desplazamiento angular de la válvula cuando se
trata de una válvula de mariposa, o el desplazamiento lineal de esta
válvula cuando se trata de una válvula de compuerta, entre su
posición abierta y su posición cerrada.
La unidad central 26 comprende, almacenados en
memoria, valores de umbral de detección de apertura de la válvula,
así como valores de umbral de detección de mal funcionamiento, e
incorpora todos los medios de software que le permiten proceder,
por una parte, a un gobierno de la válvula para obtener una cantidad
de gases recirculados optimizada y, por otra, a un control del
cierre de la válvula o a una detección de un bloqueo de la apertura
de esta última y, de manera general, a una detección de defectos de
funcionamiento, como se describirá en lo que sigue.
En efecto, refiriéndose ahora a la figura 2, en
la cual se ha representado un ciclo de diagnóstico del
funcionamiento de la válvula, la unidad central 26, en el
transcurso de una primera etapa 34, procede a la adquisición de un
valor de medición de la posición de la válvula de recirculación, en
una zona de funcionamiento en la cual la válvula está normalmente
cerrada.
Como se indicó anteriormente, este ciclo de
diagnóstico se efectúa en cada arranque del motor o en cada cierre
de la válvula.
Por tanto, este valor de referencia, que es
facilitado por el potenciómetro de medición del que está provista
la válvula, es adquirido en un instante en que se espera que la
válvula esté cerrada. Éste es adquirido en el momento del arranque
del motor, antes de autorizar cualquier mando de apertura de la
válvula, y después de cada orden de cierre de la válvula, de manera
que se compensan las dilataciones del cuerpo de válvula y del
potenciómetro generadas bajo el efecto de la temperatura de los
gases de escape.
Durante la etapa 38 siguiente, se procede a una
detección de bloqueo de la válvula en posición abierta o, en otras
palabras, se controla que la posición de referencia corresponda a
una posición cerrada de la válvula.
Para hacer esto, la unidad central 26 procede a
un cálculo de la diferencia entre el valor de referencia adquirido
en el transcurso del ciclo de diagnóstico actual y un valor de
referencia adquirido en el transcurso de un ciclo de diagnóstico
efectuado previamente y correspondiente a una ausencia de mal
funcionamiento.
En el transcurso de esta etapa, la diferencia
así calculada es comparada con un valor de detección de apertura de
válvula.
Así, si el valor de la diferencia calculado es
superior a este valor de umbral, se decide, durante la etapa 40
siguiente, que la válvula está bloqueada y se emite una señal de
error.
Se observará que, preferentemente, el valor de
umbral utilizado para la detección del bloqueo de la apertura de la
válvula de recirculación 24 comprende un primer término variable en
función de la temperatura de los gases de escape, así como un
segundo término independiente de la temperatura.
Si, al final de esta etapa 38 de diagnóstico, se
considera que la válvula está efectivamente cerrada, durante la
etapa 42 siguiente, se procede a un segundo diagnóstico con el fin
de determinar la obstrucción de la válvula o, de manera general,
para detectar cualquier defecto de funcionamiento de la válvula.
Para hacer esto, el calculador 26 procede a un
cálculo de la diferencia entre el valor de referencia adquirido en
el transcurso de este ciclo de diagnóstico y un valor de referencia
de medición correspondiente a una misma válvula nueva o
desobstruida. Preferentemente, este valor de referencia de medición
es adquirido durante el primer arranque del motor.
Se procede entonces a una comparación de esta
diferencia calculada con un segundo valor de umbral de detección de
una obstrucción de la válvula.
Por tanto, si la diferencia calculada es
superior a este valor de umbral, durante la etapa 44 siguiente, es
emitida una señal de error de manera que indique que la válvula de
recirculación está obstruida.
Se observará que el umbral utilizado para
proceder a este segundo diagnóstico está, preferentemente,
constituido, igualmente, por un primer término variable en función
de la temperatura, y un segundo término correspondiente a un umbral
de detección independiente de la temperatura.
Se observará, igualmente, que los umbrales
indicados anteriormente para proceder al diagnóstico del estado de
funcionamiento de la válvula están constituidos, preferentemente,
por valores de umbral variables en función de los parámetros de
funcionamiento del motor, en particular, en lo que concierne al
segundo término.
En lo que concierne al primer término, éste
puede ser elaborado a partir de una medición de temperatura de los
gases de escape recirculados, y después a un tratamiento realizado
en el seno de la unidad central 26.
En variante, como alternativa a la utilización
de este primer término variable en función de la temperatura, es
posible, igualmente, proceder a un tratamiento del valor de
referencia adquirido en función de la temperatura de los gases de
escape.
Al final de esta segunda etapa de diagnóstico
42, si se detecta que la válvula de recirculación está efectivamente
cerrada y que su funcionamiento es correcto, el valor de referencia
del ciclo en curso es almacenado en memoria en la unidad central con
miras a ser utilizado durante un ciclo de diagnóstico posterior.
Durante la etapa 46 siguiente, se procede a un
mando de la válvula en función de un valor de consigna facilitado
por la unida central 26.
Como se indicó anteriormente, en cada cierre de
válvula, se procede a la adquisición de un nuevo valor de referencia
de medición.
Así, después de cada orden de cierre de válvula
emitida por el calculador, el procedimiento vuelve a la etapa 34
anteriormente mencionada, después de la expiración de un período de
tiempo predeterminado, correspondiente al tiempo de cierre de la
válvula (etapa 48).
Claims (9)
1. Procedimiento de diagnóstico del estado de
funcionamiento de una válvula de recirculación de los gases de
escape de un motor de combustión interna, caracterizado
porque comprende la adquisición de un valor de medición de una
posición de referencia de la válvula de recirculación en un instante
predeterminado correspondiente a una posición normalmente cerrada
de la válvula, un cálculo de la diferencia entre el valor de
referencia adquirido y un valor de referencia adquirido durante el
ciclo de diagnóstico efectuado previamente y una comparación de la
diferencia calculada con un valor de umbral de detección de la
apertura de la válvula.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque posteriormente a la
etapa de adquisición del valor de referencia, se calcula la
diferencia entre el valor de referencia adquirido en el transcurso
de un ciclo de diagnóstico actual y un valor de referencia
correspondiente a una misma válvula de recirculación nueva y la
diferencia calculada se compara con un valor de umbral de detección
de un mal funcionamiento de la válvula.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el citado valor de
referencia correspondiente a una misma válvula de recirculación
nueva es adquirido durante el primer arranque del motor.
4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los
valores de umbral de detección de apertura y de mal funcionamiento
comprenden, cada uno, un primer término variable en función de la
temperatura y un segundo término correspondiente a un umbral de
detección independiente de la temperatura.
5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los
citados valores de umbral son variables en función de parámetros de
funcionamiento del motor.
6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se
memoriza el valor de referencia adquirido en el transcurso del
ciclo de diagnóstico en curso con miras a un ciclo de diagnóstico
posterior si se ha detectado un cierre correcto de la válvula y una
ausencia de mal funcionamiento en el transcurso de este ciclo de
diagnóstico.
7. Dispositivo de diagnóstico del estado de
funcionamiento de una válvula de recirculación de los gases de
escape de un motor de combustión interna, para la puesta en práctica
de un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende medios
de medición de la posición de la válvula conectados a una unidad
central de tratamiento (26) para facilitar a esta última un valor de
medición de la posición de referencia de la válvula, comprendiendo
la unidad central (26) medios de cálculo de la diferencia entre el
valor de referencia y un valor de referencia adquirido durante un
ciclo de diagnóstico efectuado previamente y medios de comparación
de la diferencia calculada con un valor de umbral de detección de la
apertura de la válvula.
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
7, caracterizado porque la unidad central (26) comprende
medios de cálculo de la diferencia entre el valor de referencia y
un valor de referencia correspondiente a una válvula de
recirculación nueva y medios de comparación de la diferencia
calculada con un valor de umbral de detección de un mal
funcionamiento de la válvula.
9. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque los medios
de medición de la posición de la válvula comprenden un potenciómetro
de medición.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| FR (1) | FR2836517B1 (es) |
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