ES2342894T3 - Procedimiento de arranque de un motor. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de arranque de un motor que comprende: determinar una primera cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor; proporcionar la primera cantidad de combustible al motor durante el primer ciclo del motor; determinar una segunda cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor; proporcionar la segunda cantidad de combustible al motor en el ciclo subsiguiente; y realizar la transición a una estrategia de alimentación de combustible alternativa.
Description
Procedimiento de arranque de un motor.
La invención dada a conocer se refiere al
arranque de un motor en general y, en particular, a sistemas,
aparatos y procedimientos para mejorar el arranque de un motor.
Un motor de combustión interna generalmente está
accionado y controlado sobre la base de un nivel de funcionamiento
o carga actual de funcionamiento del motor, un nivel de
funcionamiento o carga de funcionamiento deseados del motor, que a
menudo corresponde a una posición de la regulación y a menudo
corresponde a una válvula de control del aire en vacío (IACV) o
circuito de derivación de la regulación, cantidades de combustible y
de aire inyectado en el interior de los cilindros del motor, la
temporización de la ignición cuando sea aplicable y la
consideración de otros parámetros como se desee. Los motores
generalmente están accionados de forma diferente cuando se arrancan
después de su arranque.
Los motores son arrancados generalmente
adicionalmente mediante uno de dos modos: automáticamente o
manualmente. Un arranque automático puede utilizar una fuente de
energía tal como por ejemplo una batería. La batería puede ser
utilizada para accionar un motor eléctrico para girar el motor
mientras el combustible y el aire son provistos a los cilindros
hasta que el motor empieza el ciclo a partir de la combustión que
ocurre en los cilindros. Cuando se utiliza un arranque manual, el
motor se puede girar manualmente mediante, por ejemplo, un pedal de
arranque en una motocicleta.
Típicamente, se suministrará más combustible y
aceite a los cilindros de un motor cuando se está arrancando el
motor que cuando el motor está funcionando a bajas revoluciones bajo
condiciones de funcionamiento normales. El combustible y el aire
adicionales pueden ser necesarios para humedecer las superficies de
suministro de combustible, para compensar una pobre vaporización de
combustible y producir una carga de combustible en el cilindro, por
ejemplo. El suministro de combustible en exceso, sin embargo, reduce
generalmente el rendimiento del motor e incrementa la descarga de
emisiones indeseables desde el motor.
Además, unas cantidades inapropiadas de
combustible y aire o una temporización inadecuada de la provisión
de combustible y de aire al motor pueden impedir el arranque del
motor.
La solicitud internacional WO 03/067062 de Bosch
revela un procedimiento de inyección múltiple cuando se arranca un
motor de combustión interna. Bosch tiene el propósito de reducir
emisiones inyectando combustible por lo menos dos veces durante un
ciclo del motor cuando el motor está frío para reducir el valor de
Lambda de la mezcla de combustible y aire.
Por lo tanto existe la necesidad de un sistema,
un aparato y un procedimiento que provea una cantidad apropiada de
combustible y aire a un motor y provea ese combustible y aire en el
momento apropiado para optimizar el arranque del motor.
Existe también la necesidad de un sistema, un
aparato y un procedimiento que provea una cantidad apropiada de
combustible y aire a un motor cuando se arranca y que provea ese
combustible y aire en un momento apropiado para optimizar el
rendimiento y minimizar la descarga de emisiones indeseables desde
el motor.
Además, existe la necesidad de un sistema, un
aparato y un procedimiento que realice la transición desde un
estado óptimo de arranque del motor hasta un estado de
funcionamiento óptimo del motor mientras se promueve un
funcionamiento favorable del motor y un sistema, un aparato y un
procedimiento que realice la transición desde una condición de
arranque óptima hasta un estado de funcionamiento óptima mientras se
promueve el rendimiento del motor y las bajas emisiones de
compuestos indeseables.
Por consiguiente, los sistemas, aparatos,
procedimientos de arranque del motor descritos en la presente
memoria proporcionan soluciones a las limitaciones de los sistemas,
aparatos, procedimientos de arranque del motor anteriores. Los
expertos en la materia apreciarán rápidamente que otros detalles,
características y ventajas del arranque del motor se pondrán
adicionalmente de manifiesto en la siguiente descripción detallada
de las formas de realización preferidas.
En una forma de realización, el arranque del
motor provee sistemas, aparatos y procedimientos que determinan una
primera cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del
motor, proveen la primera cantidad de combustible al motor durante
un primer ciclo del motor, determinan una segunda cantidad de
combustible sobre la base de la temperatura del motor, proveen la
segunda cantidad de combustible al motor a continuación y realizan
la transición a una estrategia de alimentación de combustible
alternativa.
En otra forma de realización, el arranque del
motor provee sistemas, aparatos y procedimientos que recuperan una
primera cantidad de combustible a partir de una tabla del
combustible de arranque sobre la base de la temperatura del motor,
proveen la primera cantidad de combustible al motor durante un
primer ciclo del motor, recuperan una segunda cantidad de
combustible a partir de la tabla del combustible de arranque sobre
la base de la temperatura del motor, proveen la segunda cantidad de
combustible al motor a continuación y realizan la transición a una
estrategia de alimentación de combustible alternativa.
En todavía otra forma de realización, el
arranque del motor provee sistemas, aparatos y procedimientos que
recuperan una primera cantidad de combustible a partir de una tabla
del combustible de arranque sobre la base de la temperatura del
motor, proveen la primera cantidad de combustible al motor durante
un primer ciclo del motor, determinan una segunda cantidad de
combustible a partir de la primera cantidad de combustible, proveen
la segunda cantidad de combustible al motor a continuación y
realizan la transición a una estrategia de alimentación de
combustible alternativa.
Un dispositivo de alimentación de combustible al
motor incluye un procesador que está acoplado a una señal que
corresponde a la temperatura del motor y está acoplado a un
dispositivo de control del suministro de combustible. El procesador
de ese dispositivo determina una primera cantidad de combustible
sobre la base de la temperatura del motor, provee la primera
cantidad de combustible al motor a través del dispositivo de control
del suministro de combustible durante un primer ciclo del motor,
determina una segunda cantidad de combustible sobre la base de la
temperatura del motor, provee la segunda cantidad de combustible al
motor a través del dispositivo de control del suministro de
combustible a continuación de proporcionar la primera cantidad de
combustible y realiza la transición a una estrategia de
alimentación de combustible alternativa.
También están provistos unos medios legibles por
ordenador que pueden funcionar como aquellos aparatos o dentro de
aquellos sistemas o provocar que un procesador realice aquellos
procedimientos.
\vskip1.000000\baselineskip
Los dibujos adjuntos, en los que números de
referencia iguales se utilizan para designar piezas o etapas
iguales, están incluidos para proporcionar una compresión adicional
del arranque del motor, se incorporan y constituyen una parte de
esta memoria e ilustran formas de realización del arranque del motor
que junto con la descripción sirven para explicar los principios
del arranque del motor.
En los dibujos:
la figura 1 ilustra una vista en sección
transversal de una forma de realización de un cilindro en un motor
de cuatro tiempos;
la figura 2 ilustra una forma de realización de
un procedimiento de arranque de un motor;
la figura 3 ilustra una forma de realización de
un sistema de control del motor con el cual se puede arrancar un
motor; y
la figura 4 ilustra una forma de realización de
un dispositivo de alimentación de combustible al motor con el cual
el combustible, incluyendo el combustible de arranque, puede ser
provisto a un motor.
\vskip1.000000\baselineskip
Se hará referencia a continuación a las formas
de realización de los sistemas, aparatos y procedimientos para
arrancar un motor.
Cualquier referencia en la memoria a "una
forma de realización", "una cierta forma de realización", o
una referencia similar a una forma de realización se pretende que
indique que una característica, estructura o peculiaridad
particular descrita en relación con la forma de realización está
incluida en por lo menos una forma de realización de la invención.
Las apariciones de tales términos en diversas partes de la memoria
no necesariamente se refieren todas a la misma forma de
realización. Referencias a "o" adicionalmente están concebidas
como inclusivas de modo que "o" puede indicar uno u otro de los
términos separados por "o" o más de uno de los términos
separados por "o".
Se debe comprender que las figuras y las
descripciones incluidas en la presente memoria ilustran y describen
elementos que son de relevancia particular al arranque del motor,
mientras se eliminan, con fines de mejorar la claridad, por
ejemplo, ciertos elementos que se encuentran en los sistemas típicos
de gestión del motor y en los motores porque la construcción y la
implantación de tales otros elementos son muy conocidos por los
expertos en el arranque y el funcionamiento del motor y porque una
exposición de ellos no facilitaría una mejor comprensión del
arranque del motor. También se comprenderá que las formas de
realización del arranque del motor que se describen en la presente
memoria son únicamente ilustrativas y no exhaustivas de las maneras
de realizar el arranque del motor. Por ejemplo, los expertos en el
arranque y el funcionamiento del motor reconocerán que el arranque
del motor se puede adaptar fácilmente al arranque de motores
diferentes de los motores de gasolina o bien otros motores de
automóvil y motocicleta accionados por hidrocarburos expuestos en
ese documento tales como, por ejemplo, motores diésel, motores de
camiones y motores pequeños tales como los utilizados en cortadoras
de césped y otras máquinas.
Los proyectistas de motores, componentes de
motor y componentes relacionados con los motores pueden esforzarse
por hacer repetible cada acto de combustión en cada cilindro. Cada
acto de combustión, sin embargo, tiende a ser único incluso cuando
el motor está funcionando en un estado de régimen. Esto puede ser,
por lo menos en parte, porque cada acto de combustión implica
muchos factores, con cada uno de ellos ocurriendo en un corto
período de tiempo e incluso pequeñas variaciones en aquellos
factores pueden causar que varíen los actos de combustión. Todos
aquellos factores no se considerarán en la presente memoria, pero
unos pocos factores se considerarán como ejemplos.
Por ejemplo, una cantidad de combustible que es
proporcionada a un cilindro puede variar dependiendo de muchos
factores que incluyen la presión del combustible que está siendo
inyectado, la cantidad de combustible que está siendo suministrada,
la deposición de combustible o la recogida de combustible desde
fuentes adicionales tales como paredes de una pista de admisión que
se extiende desde un inyector de combustible hasta el cilindro y
las superficies de la válvula de admisión y la corriente de aire en
la pista de admisión y la tensión aplicada a un inyector cuando el
inyector de combustible es accionado en un motor de combustible
inyectado.
Se debe indicar que, mientras los sistemas,
aparatos y procedimientos de arranque del motor descritos en la
presente memoria se pueden aplicar a por lo menos motores con
carburador y de combustible inyectado, los ejemplos más adelante en
la presente memoria globalmente serán expuestos en el contexto de un
motor de combustible inyectado.
Con respecto a las fuentes adicionales de
combustible, una vez un motor está funcionando, el combustible que
se añade desde fuentes adicionales y es extraído por las fuentes
adicionales típicamente variará, particularmente cuando la
alimentación de combustible crece o decrece, pero después de que
haya empezado el funcionamiento, el combustible generalmente tanto
es añadido como es extraído hasta cierto punto por aquellas fuentes
adicionales. Cuando un motor es arrancado inicialmente en frío, sin
embargo, puede no haber combustible en o sobre las fuentes
adicionales y por lo tanto el combustible únicamente puede ser
recogido o extraído de la corriente de combustible dirigida al
cilindro o a los cilindros por aquellas fuentes adicionales. Además,
la cantidad de combustible extraído por aquellas fuentes
adicionales puede ser una cantidad significante que es requerida
para humedecer las diversas superficies de la admisión de
combustible, por ejemplo. Como se puede reconocer, el arranque del
motor provee una circunstancia única con respecto a la alimentación
de combustible y a las fuentes adicionales de combustible.
La calidad del combustible introducido dentro de
un cilindro durante un acto de combustión también puede variar, por
ejemplo, debido a los componentes tales como los hidrocarburos
ligeros que pueden estar presentes en el combustible en cantidades
que varían.
Otros factores que pueden variar durante los
actos de combustión incluyen la cantidad y la calidad del aire
provisto durante el acto de la combustión y la calidad de la chispa
provista en los motores que utilizan chispa para encender el
combustible. El flujo de aire a los cilindros puede variar
dependiendo de una variedad de factores que incluyen la presión del
aire y la composición del aire, el cual es una mezcla de oxígeno
utilizado en la combustión y muchos otros componentes, a menudo
incluyendo impurezas que pueden ser introducidas dentro de la
corriente de aire.
Además, el combustible líquido tal como por
ejemplo la gasolina se quema en un estado vaporizado. Además, el
calor es típicamente el factor principal en la vaporización del
combustible. Un calor de este tipo puede ser aplicado de diversos
modos incluyendo a partir del contacto con aire caliente, a partir
del contacto con metal en proximidad a un motor caliente, a partir
del contacto con válvulas calientes, pistones o paredes del
cilindro, o a partir de la compresión en el cilindro. Por lo tanto,
el calor y la vaporización del combustible que en parte está
causada por el calor, pueden variar en gran medida de un acto de
combustión a otro. Como se reconocerá, cuando un motor es arrancado
inicialmente en frío, el motor y los cilindros pueden no estar
calientes y la vaporización se puede reducir proveyendo otra única
circunstancia de arranque del motor.
En el arranque del motor, la fricción del motor
es típicamente mayor que bajo las condiciones normales de
funcionamiento que siguen al arranque. Por lo tanto, la cantidad de
combustible requerido en el arranque puede ser mayor que la
cantidad de combustible necesario durante el funcionamiento normal
para superar fuerzas de fricción mayores. Las fuerzas de fricción
más elevadas típicamente existen en el motor en el arranque porque
el aceite lubricante es más viscoso.
Por lo menos por esas razones, la alimentación
de combustible calibrada para un funcionamiento del motor en estado
de régimen normal puede no ser apropiado para las condiciones que
existen en el arranque del motor. Por consiguiente, los presentes
aparatos y procedimientos de arranque del motor pueden mejorar el
arranque del motor sobre los sistemas anteriores.
La figura 1 ilustra una forma de realización de
un cilindro de un motor accionado por gasolina de cuatro tiempos
350 que puede ser utilizado en conexión con la presente invención.
Se reconocerá que otras configuraciones de cilindros se pueden
utilizar con la presente invención incluyendo, por ejemplo, motores
de dos tiempos, motores con carburador, motores diésel y
configuraciones en las cuales un inyector de combustible 312
suministra combustible tanto a uno como a múltiples cilindros 362.
La forma de realización de la figura 1 incluye el inyector de
combustible 312, una pista de admisión 352, una válvula de admisión
354, una bujía de encendido 356, una válvula de escape 358, una
pista de escape 360, el cilindro 362, y un pistón 364 unido al árbol
del cigüeñal (no representado) a través de una biela de conexión
366 y un rodamiento 368.
El combustible a presión desde una tubería de
combustible (no representada) acoplada al inyector de combustible
312 puede ser rociado a través de una boquilla 370 del inyector de
combustible 312 cuando se abre una válvula (no representada) que
permite que el combustible fluya a través del inyector de
combustible 312. Esa válvula puede ser una válvula de solenoide
accionada eléctricamente que es activada a través de una salida de
un conjunto de control del motor. El control de una válvula de
solenoide de este tipo generalmente se realiza mediante una
modulación de la amplitud del impulso de tal modo que una duración
de abertura más larga proporcionará más combustible al interior del
cilindro o los cilindros 362 suministrados por el inyector de
combustible 312.
Una válvula de mariposa (no representada) puede
estar colocada para permitir el flujo de aire al interior de la
pista de admisión 352 de uno o más cilindros 362. La válvula de
mariposa puede estar articulada alrededor de un eje entre una
primera posición que evita el flujo del aire al interior de la pista
de admisión 352 y una segunda posición que permite el flujo del
aire al interior de la pista de admisión 352. Una leva de
accionamiento (no representada) puede estar conectada a la válvula
de mariposa para la articulación de la válvula de mariposa contra
la desviación de un resorte de retorno, por ejemplo, un resorte de
torsión, desde la primera posición hasta la segunda posición. La
leva de accionamiento puede estar conectada, a través de un cable de
regulación (no representado), a un elemento de control de la
regulación controlado por el operario (no representado).
Alternativamente, la leva de accionamiento puede estar controlada
por una salida del conjunto de control del motor y el elemento de
control de la regulación controlado por el operario puede servir
únicamente como una entrada al conjunto de control del motor.
Un sensor de posición de la regulación, por
ejemplo, puede estar conectado a la válvula de mariposa para la
medición de la posición angular de la válvula de mariposa cuando es
girada alrededor del eje o puede estar conectado a un elemento de
control de la regulación para la entrada al conjunto de control del
motor. La cantidad de combustible adicionalmente puede ser provista
a uno o más cilindros según una relación deseada de combustible con
respecto al aire, tal como por ejemplo una mezcla estequiométrica de
14,7 partes de aire por cada parte de gasolina.
En un cilindro de un motor de 4 tiempos 350, tal
como el ilustrado en la figura 1, el combustible típicamente se
permite que fluya a través de la válvula de admisión 354 al cilindro
362 o a múltiples cilindros. La válvula de admisión 354 se cierra
entonces y el combustible es encendido por la bujía de encendido
356, accionando de ese modo el pistón 364 alejándolo de la válvula
de admisión 354 y de la válvula de salida 358. La válvula de escape
358 se abre cuando el pistón 364 se desplaza de vuelta hacia la
válvula de admisión 354 y la válvula de escape 358, forzando de ese
modo a los gases de escape fuera del cilindro 362, a través de la
válvula de escape 358 y fuera a través de la pista de escape
360.
Se debe indicar que el combustible distribuido
al cilindro 362 a menudo pasa a través de una pista de admisión 352
en donde el combustible puede ser mezclado con un oxidante, tal como
por ejemplo aire, arrastrado a través de la pista de admisión 352.
El combustible líquido de ese modo se puede acumular en una pared
372 de la pista de admisión 352 o en la parte posterior de la
válvula de admisión 354 opuesta al cilindro. El combustible puede
ser distribuido tanto durante aproximadamente un cuarto de ciclo de
un cilindro 362 en un motor de cuatro tiempos 350 cuando la válvula
de admisión 354 está en una posición abierta como durante mucho más
de tres cuartos de un ciclo cuando la válvula de admisión 354 está
en una posición cerrada cuando, por ejemplo, el motor está bajo una
carga elevada. De ese modo, puede ocurrir una acumulación sustancial
del combustible en las paredes de la pista de admisión 372, en la
válvula de admisión 352 y en la corriente de aire presente en la
pista de admisión 352, particularmente bajo unas condiciones de
elevada carga del motor de este tipo.
Los motores tienen características comunes que
pueden no ser universales. Una configuración común de motor incluye
varios cilindros y es arrancado por un motor eléctrico que gira el
motor mientras el combustible y el aire y posiblemente la chispa
son suministrados al cilindro. Un motor eléctrico de este tipo a
menudo gira el motor lentamente pero continuamente. Cuando ciertos
de los diversos cilindros se encienden, pueden ayudar al motor
eléctrico a girar el motor hasta que el motor esté funcionando sin
necesidad del motor eléctrico, momento en el cual el motor
eléctrico puede dejar de funcionar.
Otra configuración común de motor incluye uno o
unos pocos cilindros y es arrancado manualmente. Por ejemplo, las
cortadoras de césped, las sierras de cadena, y otros dispositivos
pueden ser arrancados utilizando un mecanismo de arranque por
tirón. Además, un motor de motocicleta puede presentar uno o dos
cilindros y puede ser arrancado por un dispositivo de pedal de
arranque. Generalmente, un pedal de arranque gira el motor más
rápidamente que un motor eléctrico si el pedal de arranque es
accionado con vigor, pero un pedal de arranque gira el motor una
distancia o un número de ciclos limitados, después de lo cual, si el
motor no ha arrancado, se debe realizar otra operación de arranque
con el pedal en otro intento de arrancar el motor. Por supuesto se
pueden encontrar otros dispositivos y procedimientos de arranque y
diversos dispositivos y procedimientos de arranque se pueden
acoplar a los motores de diversas configuraciones y tamaños
provistos de cualquier número de cilindros. Esas dos
configuraciones comunes, sin embargo, serán utilizadas a través de
la siguiente descripción para ilustrar el arranque del motor.
El arranque del motor puede ser particularmente
difícil en motores provistos de únicamente uno o unos pocos
cilindros. En los motores que tienen más cilindros, puesto que cada
cilindro se enciende, o es arrancado, colabora en el giro del
motor, ayudando de ese modo a arrancar cilindros adicionales y los
cilindros adicionales ayudan a arrancar todavía más cilindros hasta
que se encienden todos los cilindros. En un motor de un cilindro,
por ejemplo, puede ser importante arrancar el encendido del cilindro
en su ciclo primero o segundo (cada uno de los cuales puede ser de
360 grados en un motor de 2 tiempos o de 720 grados en un motor de 4
tiempos) ya que no existen otros cilindros para girar el motor y
colaborar a que un cilindro se encienda. También puede ser
importante arrancar este cilindro individual en su primer o segundo
ciclo cuando se utiliza a un pedal de arranque y el pedal de
arranque únicamente gira el motor uno o dos ciclos.
En muchas aplicaciones de motores, la cantidad
de combustible dirigida al interior del motor está determinada por
un mapa o tabla de la alimentación de combustible. La tabla 1
ilustra un mapa que es una versión simplificada de un mapa típico,
pero que ilustra la utilización del mapa. Cada consigna en el mapa
ilustrado en la tabla 1 corresponde a los valores de dos
características de funcionamiento del motor, esto es, un valor de la
velocidad del motor y un valor de la carga del motor. De ese modo,
para una velocidad del motor determinada (por ejemplo, como es
detectado o se deriva a partir de una señal de salida desde un
sensor del movimiento angular del árbol del cigüeñal acoplado a un
motor) y para un valor determinado de la carga del motor (por
ejemplo, como es medido por el sensor de posición de la
regulación), las consignas de la cantidad de combustible son
asignadas y pueden ser leídas a partir del mapa. La carga del motor
también puede ser determinada por otro sensor, tal como por ejemplo
un sensor de la presión en el colector o un sensor del flujo de aire
másico, o la carga del motor puede ser calculada a partir de una o
más lecturas del sensor.
Por ejemplo, el mapa ilustrado en la tabla 1
causa que el conjunto de control del motor distribuya veinticinco
miligramos de combustible por ciclo a 2.000 revoluciones por minuto
(rpm), cuando la regulación está abierta al 50%. A 5.000 rpm,
cuando la regulación está completamente abierta, el conjunto de
control del motor variará la distribución de combustible para
proporcionar cincuenta miligramos de combustible por ciclo. De ese
modo, cuando tanto la carga del motor (por ejemplo, la posición de
la regulación) como la velocidad del motor varía, el sistema de
distribución del combustible determinará una cantidad inicial del
estado de régimen de combustible que se va a distribuir a la nueva
velocidad y carga mediante una referencia al mapa.
En general, un mapa incluirá un número mayor de
consignas que las representadas en el mapa ilustrado en la tabla 1
de modo que las consignas pueden ser asignadas para incrementos más
pequeños de valores medidos para cada característica de
funcionamiento del motor utilizado en el mapa. En una forma de
realización, un mapa incluye 17 divisiones en cada una de las
velocidades del motor y de carga del motor. Se debe indicar también
que las divisiones pueden ser en incrementos iguales o pueden estar
divididas en incrementos desiguales, cualquiera que sea lo más
beneficioso para el funcionamiento del motor.
Si el estado de funcionamiento del motor queda
en un intervalo entre valores especificados de las características
(por ejemplo, en la tabla 1, existen intervalos de 1.000 rpm o más
entre los valores especificados para la velocidad del motor y un
20% o más intervalos en la carga del motor), el conjunto de control
del motor interpolará los valores de control del funcionamiento
entre las dos columnas más próximas de la velocidad y las dos filas
más próximas de la carga o los equivalentes a los mismos.
Los mapas utilizados durante el funcionamiento
normal del motor típicamente se optimizan para el funcionamiento
del motor en estado de régimen y por lo tanto serán referidos en la
presente memoria como mapas de combustible de estado de régimen.
Esos mapas típicamente además no están optimizados para el arranque
del motor y, si se hace referencia, pueden no proporcionar una
cantidad de combustible apropiada para arrancar el motor. Por lo
tanto, el combustible provisto cuando se arranca un motor puede ser
determinado separadamente del mapa de combustible de estado de
régimen o puede implicar una variación en una cantidad de
combustible que sería provisto sobre la base del mapa de
combustible de estado de régimen (por ejemplo, un porcentaje de
combustible que sería provisto durante el funcionamiento normal
puede estar provisto cuando se arranca el motor).
En una forma de realización en la que el
combustible de arranque que se va a proporcionar a un motor en el
arranque del motor se basa en la alimentación de combustible del
mapa de combustible de estado de régimen y el mapa de combustible
de estado de régimen incluye diecisiete divisiones para la velocidad
del motor y diecisiete divisiones para la carga, las divisiones de
la carga segunda hasta quinta pueden ser consideradas durante el
arranque del motor. Se debe reconocer que se puede hacer referencia
a otras divisiones como puede ser apropiado para una aplicación
particular. La velocidad del motor no se considera en esta forma de
realización ya que es generalmente conocido que el motor no está
girando y por lo tanto está funcionando a cero rpm inmediatamente
antes del arranque del motor. Por lo tanto, únicamente se utilizará
la primera columna de datos del mapa de combustible de estado de
régimen. También se pueden utilizar una o más temperaturas
detectadas en la determinación de la cantidad de combustible de
arranque que se va a proporcionar. Por ejemplo, la temperatura de
refrigerante del motor, la temperatura de escape, o bien otra
temperatura indicativa de la temperatura del motor se puede
utilizar en una función para ser aplicada a la cantidad de
combustible de estado de régimen recuperada del mapa de combustible
de estado de régimen. Un indicador de temperatura del motor de este
tipo puede ser utilizado para incrementar la cantidad de
combustible provisto en el arranque cuando el motor está frío frente
a cuando el motor está caliente. Alternativamente o además, se
puede considerar la temperatura del aire del ambiente puesto que la
densidad del aire depende, por lo menos en parte, de la temperatura
del aire. Por lo tanto, las cantidades de combustible del arranque
se pueden incrementar cuando la temperatura del aire del ambiente
es cálida, que indica que el aire puede ser menos denso. Una
estrategia de este tipo basada en la alimentación de combustible
del mapa de combustible de estado de régimen puede ser beneficiosa
porque puede ser transportable de tal modo que, con poca o sin
modificación, la estrategia puede ser aplicada a una variedad de
motores.
La posición de la regulación puede ser
considerada para indicar la carga deseada y acoplar el combustible
provisto al motor con relación al flujo de aire que está siendo
provisto al motor. Además, las divisiones de la carga segunda hasta
quinta de un mapa de diecisiete divisiones pueden ser consideradas
durante el arranque del motor, porque se ha encontrado que esa gama
incluye cantidades de combustible apropiadas para el arranque del
motor.
Por lo tanto en una forma de realización, en la
cual una función basada en la temperatura del motor de la cantidad
de combustible de estado de régimen se utiliza para calcular la
cantidad de combustible de arranque para un motor, una cantidad de
combustible de estado de régimen puede ser recuperada a partir de un
mapa de combustible de estado de régimen. Esa cantidad de
combustible de estado de régimen se puede ajustar, sobre la base de
la temperatura actual del motor, para determinar una primera
cantidad de combustible que va a ser distribuido al motor. Otras
funciones, basadas en otros datos detectados o almacenados, también
se pueden aplicar a esta cantidad de combustible de estado de
régimen ajustada para llegar a la primera cantidad de combustible
que se va a distribuir al motor.
Para la segunda cantidad de combustible que se
va a distribuir al motor, el mismo o bien otro multiplicador o
función se puede aplicar a la cantidad de combustible recuperada del
mapa de combustible de estado de régimen para la primera cantidad
de combustible que se va a distribuir al motor. Alternativamente,
una nueva cantidad de combustible se puede recuperar del mapa de
combustible de estado de régimen y un multiplicador o bien otro
factor se puede aplicar a esa nueva cantidad de combustible para
llegar a la segunda cantidad de combustible que se va a distribuir
al motor. A menudo, esa segunda cantidad de combustible será
inferior a la primera cantidad de combustible.
Por lo tanto, en una forma de realización la
cantidad de combustible recuperada a partir del mapa de combustible
de estado de régimen para la primera cantidad de combustible se
multiplica por un factor de 0,75 para determinar una segunda
cantidad de combustible que se va a distribuir al motor a
continuación de la distribución de la primera cantidad de
combustible.
Se pueden determinar adicionalmente cantidades
adicionales de combustible aplicando un multiplicador o bien otra
función a las cantidades de combustible de estado de régimen
recuperadas a partir del mapa de combustible de estado de régimen
hasta que el motor ha arrancado y está preparado para hacer la
transición al funcionamiento de acuerdo con un mapa de combustible
de estado de régimen sin la utilización de un factor de arranque o
bien otra función.
Una primera cantidad de combustible también se
puede proporcionar antes de arrancar el motor. Por ejemplo, una
primera cantidad de combustible se puede determinar previamente o
seleccionar sobre la base del mapa de combustible de estado de
régimen. Esa primera cantidad de combustible se puede alterar
adicionalmente sobre la base de diversos parámetros que incluyen la
posición de la regulación, la temperatura del aire del ambiente, la
temperatura del motor, o bien otros parámetros del motor o de
control del motor que afecten al arranque del motor.
Una válvula de control del aire en vacío (IACV)
o circuito de derivación de la regulación puede ser utilizada en
lugar o además de la posición de regulación. La posición de la IACV
típicamente está determinada por el control del motor o el conjunto
de control del motor utilizando, por ejemplo, la temperatura actual
del motor y la temperatura del aire. En una forma de realización,
la suma de la posición de la regulación y la abertura equivalente
de la regulación para la posición de la IACV puede ser utilizada
para determinar la carga del motor para consultar el mapa como se
utiliza en esta forma de realización. La alimentación de combustible
de estado de régimen asociada con la suma de la posición de la
regulación y la abertura equivalente de la regulación para la IACV
se pueden leer entonces a partir del mapa de combustible de estado
de régimen y la cantidad de combustible de estado de régimen se
puede multiplicar por un factor apropiado o modificar mediante una
función como ha sido descrito antes en presente memoria para llegar
a una cantidad de combustible de arranque apropiada. De este modo,
la cantidad de alimentación de combustible para el arranque depende
de la temperatura del motor.
En otras formas de realización, se utilizan una
o más tablas de combustible de cebado para la alimentación de
combustible durante el arranque del motor. Las tablas de combustible
de cebado pueden estar preparadas para el arranque del motor y
pueden no ser apropiadas para el funcionamiento del motor en estado
de régimen.
En una de tales formas de realización, las
primera y segunda columnas del combustible de cebado están provistas
en una tabla del combustible de cebado. Cada una de las primera y
segunda columnas adicionalmente puede estar dividida en un
intervalo de posibles intervalos de carga del motor que se pueden
expresar en términos de posición de la regulación. La velocidad del
motor puede no ser considerada en esta forma de realización ya que
es generalmente conocido que el motor no está girando
inmediatamente antes del arranque del motor. La colocación de la
regulación adicionalmente puede indicar una combinación de la
posición de la regulación y una posición equivalente de la
regulación asociada con una abertura de una IACV.
Cada una de las primera y segunda columnas de
combustible de cebado está dividida en cuatro partes en esta forma
de realización. Cada fila corresponde a una posición de la
regulación que puede ser o puede no ser de los mismos valores
encontrados en las tablas de alimentación de combustible de estado
de régimen. Los valores adicionalmente pueden ser interpolados de
la misma manera como ha sido realizado para las tablas de
alimentación de combustible de estado de régimen.
Se debe indicar que una posición de la IACV se
puede utilizar para especificar la carga con el propósito de la
determinación del flujo de combustible durante el arranque en lugar
de la posición de la regulación o una combinación de la posición de
la regulación y una IACV si se desea. Por ejemplo, la IACV puede
presentar un intervalo de 0-100% y este intervalo
puede estar asociado con las divisiones de la tabla del combustible
de cebado. Alternativamente, cuando la posición de la IACV se va a
utilizar para indicar la carga durante el arranque, la posición de
la IACV se puede asociar con la posición de la regulación
correspondiente de tal modo que, por ejemplo, la IACV puede tener
una gama completa que sea equivalente a una gama de la regulación
de 0-15%. Si se desea considerar ambas, la posición
de la regulación y la posición de la IACV, puede ser beneficioso
asociar la posición de la IACV a la posición de la regulación y, por
ejemplo, utilizar la suma de la posición de la regulación y la
posición de la IACV en la determinación de cuál es el valor que se
va a utilizar a partir de la tabla del combustible de cebado para
el arranque del motor o en la determinación de cuál es la división
del mapa de combustible de estado de régimen que se va a utilizar
cuando se utiliza una función del mapa de combustible de estado de
régimen para el arranque del motor. De ese modo, el control del
motor puede ajustar la IACV en la posición deseada y el aire y el
combustible distribuidos al motor durante el arranque se pueden
acoplar a los requisitos del motor.
Puede ser deseable y posible hacer la transición
desde la alimentación de combustible en el arranque hasta la
alimentación de combustible del mapa de estado de régimen
rápidamente utilizando la estrategia de arranque descrita en la
presente memoria. Por ejemplo, puede ser posible hacer la transición
a la alimentación del mapa de estado de régimen después de
únicamente uno, dos, o unos pocos ciclos del motor, por lo menos en
parte porque el cilindro típicamente se calienta rápidamente, lo
cual ayuda en la vaporización del combustible. Puede ser deseable
hacer la transición después de únicamente uno, dos o unos pocos
ciclos del motor, por ejemplo, para minimizar el combustible
provisto al motor para promover un uso eficaz del combustible, para
minimizar la descarga de emisiones indeseables y para colaborar en
la creación de un arranque rápido, particularmente cuando se
utiliza un pedal de arranque.
Se debe indicar que el mapa a partir del cual se
recuperan las cantidades de alimentación de combustible al motor y
al cual el control de la alimentación de combustible al motor
realiza las transiciones puede ser distinto de un mapa de estado de
régimen. Cualquier mapa, incluyendo un mapa dispuesto
específicamente para la alimentación de combustible en el arranque
del motor o bien otro mapa utilizado para el control de combustible
se puede utilizar para un propósito de este tipo y se ofrece un
mapa de estado de régimen como un mapa de ejemplo en la presente
memoria porque los mapas de estado de régimen de este tipo a menudo
se utilizan en el control del motor.
Aunque la cantidad de combustible que se va a
dirigir al interior del motor puede variar dependiendo de, por
ejemplo, el tamaño y la configuración del motor, en una forma de
realización, se programan 60 mg de combustible para ser
distribuidos al motor mediante la primera columna del combustible de
cebado cuando la regulación está en una posición del 7%, 70 mg del
combustible se programan para ser distribuidos al motor mediante la
primera columna del combustible de cebado cuando la regulación está
en una posición del 9%, 80 mg de combustible se programan para ser
distribuidos al motor mediante la primera columna del combustible de
cebado cuando la regulación está en una posición del 11% y 90 mg de
combustible se programan para ser distribuidos al motor mediante la
primera columna del combustible de cebado cuando la regulación está
en una posición del 15%. Además, en esa forma de realización, 40 mg
de combustible se programan para ser distribuidos al motor mediante
la segunda columna del combustible de cebado cuando la regulación
está en la posición del 7%, 50 mg de combustible se programan para
ser distribuidos al motor mediante la segunda columna del
combustible de cebado cuando la regulación está en la posición del
9%, 60 mg de combustible se programan para ser distribuidos al motor
mediante la segunda columna del combustible de cebado cuando la
regulación está en la posición del 11% y 70 mg de combustible se
programan para ser distribuidos al motor mediante la segunda columna
del combustible de cebado cuando la regulación está en la posición
del 15%. La tabla 2 ilustra esa configuración de la tabla del
combustible de cebado. Se debe reconocer que las columnas pueden
estar dispuestas de otro modo como filas, o tabla separadas, o en
cualquier otra configuración deseada. Los valores de la carga del
motor distintos de los valores de interrupción adicionalmente se
pueden interpolar.
La figura 2 ilustra un procedimiento de
utilización de una tabla del combustible de arranque para arrancar
un motor 100, que utiliza las tablas de arranque de muestra de la
tabla 2 para ilustrar esa utilización. En 102, una cantidad de
combustible que se va a proporcionar al motor durante el primer
ciclo del motor se recupera a partir de la tabla del combustible de
arranque. Ese valor se puede encontrar en la tabla 2 en la primera
columna de la tabla del combustible de arranque y se puede basar en
la posición actual de la regulación. Esa cantidad de combustible
puede ser indicada como una masa de combustible en unidades de
miligramos, por ejemplo. En 104, una primera parte de la cantidad
de combustible recuperada a partir de la primera columna de la tabla
del combustible de arranque se provee al motor antes de un primer
ciclo del motor. Esa primera parte puede ser, por ejemplo, el 150%
de la cantidad de combustible recuperada a partir de la primera
columna de la tabla del combustible de arranque y 104 puede ser
realizado únicamente cuando el motor está siendo arrancado
inicialmente en frío. Se debe indicar que una primera parte se
puede calcular alternativamente a partir de la cantidad de
combustible de estado de régimen y proporcionar al motor antes de un
primer ciclo del motor en esta forma de realización o en la forma
de realización en la que el combustible de arranque se basa en un
mapa de combustible de estado de régimen.
Un arranque inicial en frío del motor es uno que
sigue a un período de tiempo significante durante en cual el motor
no ha estado funcionando o se ha intentado arrancar y durante el
cual cualquier cantidad significante de combustible anteriormente
provisto al motor se haya evaporado. Para los motores típicos, ese
tiempo puede variar desde 15 minutos hasta varias horas. En un
arranque inicial en frío, se debe realizar una variación en la
alimentación de combustible en el arranque para proporcionar una
cantidad de cebado inicial de combustible al motor. Por lo tanto,
en un arranque inicial del motor, el combustible de cebado debe ser
provisto en 104. Ese combustible de cebado adicionalmente puede
estar provisto antes de empezar el ciclo del motor. El arranque
inicial en frío del motor se puede reconocer de muchos modos
incluyendo, por ejemplo, el accionamiento del operario de la
regulación pasado un punto previamente determinado tal como por
ejemplo el 90% de la posición máxima de la regulación manteniendo
el cebado de los sistemas de distribución mecánicos del combustible.
El control del motor también puede realizar automáticamente el
cebado, sobre la base por ejemplo del tiempo que haya pasado desde
que el motor haya estado funcionando o leyendo la temperatura del
motor con respecto a la temperatura del aire.
En 106, una función basada, por ejemplo, en la
temperatura del motor y posiblemente la temperatura del aire se
puede aplicar a la cantidad de combustible recuperado a partir de la
primera columna de la tabla del combustible de arranque y la
cantidad resultante de combustible puede ser provista al motor. Esa
cantidad de combustible puede ser provista durante un ciclo de
motor a continuación de la provisión del combustible de cebado 104
si el arranque es un arranque inicial en frío. Puesto que el
combustible de cebado puede ser provisto antes de iniciar el ciclo
del motor, la primera cantidad de combustible recuperada a partir de
la tabla de arranque y ajustada para la temperatura del motor puede
ser provista al motor durante el primer ciclo del motor. Si el
arranque no es un arranque inicial del motor, entonces el
combustible de cebado puede no ser provisto al motor, sino que la
cantidad ajustada de combustible recuperada a partir de la primera
columna de la tabla del combustible de arranque puede ser
suministrada sin embargo al motor en 106 durante un primer ciclo del
motor.
Un arranque que no es un arranque inicial en
frío puede incluir cualquier arranque del motor que rápidamente
sigue a un primer arranque fallido que puede haber estado provisto
de combustible que permanece en el motor o en la pista de admisión.
Un arranque que no es el arranque inicial en frío también puede
incluir cualquier arranque que sigue a un funcionamiento normal del
motor y la desconexión del motor debido a que el funcionamiento
normal puede haber elevado la temperatura del motor o haber provisto
combustible que permanece en el motor, permitiendo de ese modo
volver a arrancar el motor sin proporcionar un combustible de
cebado, por ejemplo en 104. En estas condiciones, puede ser
deseable no proporcionar combustible de cebado o proporcionar una
cantidad reducida de combustible de cebado para evitar la inundación
del motor o para reducir las emisiones del motor. Por lo tanto, una
cantidad reducida de combustible de cebado puede, por ejemplo, ser
calculada mediante un factor de reducción o puede ser calculada a
partir de un factor recuperado a partir de una tabla. La cantidad
de cebado reducida adicionalmente puede estar limitada a un mínimo
de los valores de la tabla del combustible de estado de
régimen.
En 108, una cantidad de combustible para ser
suministrado al motor se recupera a partir de la segunda columna de
la tabla del combustible de cebado otra vez en la posición actual de
la regulación, la posición de la IACV, sobre otra base, o una
combinación de las mismas. La cantidad de combustible recuperada de
la segunda columna de la tabla del combustible de cebado puede
entonces tener una función aplicada a la misma sobre la base, por
ejemplo, de la temperatura del motor y posiblemente la temperatura
del aire y ser provista al motor. Esa cantidad de combustible puede
ser provista durante un ciclo subsiguiente del motor a continuación
del ciclo del motor en el cual la cantidad de combustible
recuperada de la primera columna de la tabla del combustible de
cebado que fue provista al motor en 106, o puede ser provista
durante la segunda revolución del motor.
En 110, el control de alimentación del
combustible puede ser devuelto al mapa de combustible de estado de
régimen si el motor arranca. Una transición rápida de este tipo al
mapa de combustible de estado de régimen puede hacer mínima de
forma beneficiosa el número de ciclos del motor durante los cuales
se provee una mezcla rica de combustible al motor, típicamente
mejorando de ese modo el rendimiento del combustible del motor y
minimizando la descarga de contaminantes indeseables desde el motor
que son comunes cuando se quema una mezcla rica de combustible, tal
como por ejemplo en el arranque.
Se debe reconocer que cualquier número deseado
de tablas de combustible de cebado se puede utilizar y que esas
tablas de combustible de cebado pueden tener cualquier número de
partes divididas en cualquier graduación deseada. También se debe
reconocer que las divisiones de las tablas de combustible de cebado
se pueden basar en otras distintas de la posición de la regulación
y la posición de la IACV. Por ejemplo, las divisiones de la tabla
del combustible de cebado se pueden basar en la temperatura del
motor.
La temporización de la distribución de
combustible al motor se puede controlar para optimizar el arranque
del motor. Puede ser deseable distribuir combustible a un cilindro
del motor cuando un pistón en el interior del cilindro está cerca
de la posición del punto muerto superior (tcd), o cuando la válvula
de admisión está próxima a cerrarse. En una forma de realización,
se desea suministrar el combustible a cada cilindro de un motor a
los 5º antes de que aquellos cilindros lleguen al punto muerto
superior.
La posición del motor antes del arranque puede
ser conocida a partir de ciclos previos del motor y el movimiento
de los pistones del motor se puede medir de diversos modos
conocidos, de tal modo que el combustible pueda ser distribuido a
cada cilindro cuando el pistón asociado alcanza la posición deseada.
Alternativamente, la posición del motor antes del arranque puede
ser desconocida, pero puede ser detectada cuando el motor empieza a
girar en el arranque. Por ejemplo, un sensor de posición del motor
tal como por ejemplo un volante, un sensor de la posición del
cigüeñal, un sensor de la posición del árbol de levas, el rotor para
un alternador, o bien otro disco que gire durante el funcionamiento
del motor puede disponer de marcas o de variaciones en la forma,
tal como por ejemplo uno o más dientes, que pueden ser utilizadas
para detectar la posición del motor detectando el paso de esas
marcas o formas por un sensor cuando el disco que gira pasa por el
sensor de posición del motor.
En una forma de realización en el cual se va a
arrancar un motor de 4 tiempos, durante un arranque inicial, puede
ser provista a los cilindros del motor una cantidad inicial de
combustible de cebado, tal como se describe en 104, antes de que
empiece el giro del motor. Una cantidad de combustible recuperada a
partir de la primera columna de la tabla del combustible de cebado
puede ser provista entonces a los cilindros del motor durante los
primeros 360 grados de giro cerca tanto del punto muerto superior
como del punto muerto inferior. Una cantidad de combustible
recuperada a partir de la segunda columna de la tabla del
combustible de cebado puede ser provista después a los cilindros
del motor durante los segundos 360 grados de giro tanto cerca del
punto muerto superior como del punto muerto inferior. El control de
alimentación de combustible se puede devolver entonces al mapa de
combustible de estado de régimen y el combustible puede ser
distribuido próximo al punto muerto superior cada 720 grados de
giro.
En otra forma de realización en la cual se va a
arrancar un motor de 2 tiempos, la secuencia de arranque puede ser
como se describe en relación con el motor de 4 tiempos, con un
funcionamiento regular del motor proveyendo combustible cada 360
grados de giro en lugar de cada 720 grados de giro.
En una forma de realización del arranque del
motor, la cantidad de combustible provisto al motor varía
dependiendo de las temperaturas. Esas temperaturas pueden ser una o
varias temperaturas relacionadas con las condiciones del motor o
del aire ambiental. Por ejemplo, la cantidad de combustible se puede
variar sobre la base de la temperatura del refrigerante del motor.
Además, la cantidad de combustible que se va a distribuir puede ser,
por ejemplo, como se recupera a partir de la columna apropiada de
la tabla del combustible de cebado cuando el refrigerante del motor
está a 60 grados Fahrenheit o más caliente y se puede incrementar
por un factor tal como por ejemplo 0,02 por grado por debajo de los
60 grados Fahrenheit. Alternativamente, la cantidad de combustible
que se puede añadir a la cantidad leída a partir de la tabla
apropiada del combustible de cebado puede ser recuperada a partir
de una tabla de temperaturas.
En otra forma de realización del arranque del
motor, un artículo de fabricación incluye un medio legible por
ordenador que presenta almacenadas instrucciones en su interior las
cuales, cuando son ejecutados por un procesador, causan que el
procesador realice el procedimiento descrito en relación con la
figura 2 y las variaciones descritas en cualquier lugar en la
presente memoria.
La figura 3 representa una forma de realización
de un sistema de control del motor 150 que puede ser utilizado para
arrancar un motor. El sistema de control del motor 150 incluye un
motor de combustión interna 172 provisto de un cilindro 174 y un
cigüeñal 176. El cilindro 174 contiene un pistón 178 provisto de una
biela de conexión 180 que se une al cigüeñal 176. Una válvula de
admisión 182, una válvula de escape 184 y una bujía de encendido
186 se extienden en el interior del cilindro 174.
Un dispositivo de control de la admisión de aire
188 y un dispositivo de control del suministro de combustible 204
proporcionan aire y combustible a la válvula de admisión 182 y al
cilindro 174. El dispositivo de control de admisión de aire 188
puede incluir, por ejemplo, una válvula de mariposa 192 o una
válvula de puerta para controlar la cantidad de aire de combustión
distribuida al motor 172. Un sensor de la masa de aire 194, el
cual, por ejemplo, puede ser un sensor de la temperatura o de la
presión puede ser utilizado para medir el flujo de aire dentro del
motor y puede estar colocado en la admisión de aire. Un sensor la
temperatura del aire 168 se puede utilizar para medir la
temperatura del aire de admisión y transmitir una señal 170 al
conjunto de control del motor 154.
El dispositivo de control del suministro de
combustible 204 puede ser, por ejemplo, un inyector de combustible
206 o un carburador. El inyector de combustible 206 o carburador
puede incluir un accionamiento acoplado al mismo para controlar el
flujo de combustible a través del inyector de combustible 206 o
carburador. Una señal, tal como por ejemplo una señal modulada en
la amplitud del impulso, puede ser trasmitida desde el conjunto de
control del motor 154 al accionamiento para proporcionar un flujo de
combustible a través del inyector de combustible 206 o
carburador.
Un sensor de la posición de la regulación 196
puede estar fijado para detectar la posición de un conmutador de la
regulación accionado por el operario 198 como un indicador de la
carga deseada del motor. Un decodificador del motor 200 puede
detectar el giro del cigüeñal 176 como un indicador de la velocidad
real del motor. Una batería 202 puede proporcionar energía a partes
del sistema de control del motor 150 que requieran energía
eléctrica.
Un sensor de la temperatura del refrigerante 210
puede estar montado para detectar la temperatura del refrigerante
del motor 212 que fluye a través de la cámara de refrigerante 214 en
el motor 150.
Los componentes del sistema de control del motor
150 pueden funcionar de un modo conocido, mientras el control de,
por ejemplo, la cantidad de combustible que va a ser provista por el
dispositivo de suministro de combustible 204 puede ser variada por
el conjunto de control del motor 154 utilizando los procedimientos
descritos en relación con la tabla del combustible de arranque y la
alimentación de combustible de arranque utilizando un mapa de
combustible de estado de régimen para arrancar un motor 100 como se
ilustra en la figura 2. Por ejemplo, en el sistema de control del
motor 150 de la figura 3 una forma de realización del arranque del
motor puede ser realizada por el procesador 152 en el conjunto de
control del motor 154. En esa forma de realización, una o más
señales de entrada 156, 158, 170 y 216 son recibidas en un tablero
de entrada 160 en el conjunto de control del motor 154.
El procesador 152 puede estar acoplado a una
memoria 162 y puede ejecutar instrucciones del programa y procesar
la información almacenada en la memoria 162. La información puede
comprender cualquier dato capaz de ser representado como una señal,
tal como por ejemplo una señal eléctrica, una señal óptica, una
señal acústica, etcétera. Los ejemplos de información en este
contexto pueden incluir cantidades que se van a proporcionar al
motor 172 tal como por ejemplo un mapa de combustible de estado de
régimen y una tabla del combustible de arranque.
En una forma de realización, las instrucciones
son almacenadas en la memoria 162 en un formato legible por la
máquina. Como se utiliza en la presente memoria la frase
"ejecutada por un procesador" pretende comprender las
instrucciones almacenadas en un formato legible por la máquina, así
como las instrucciones que puedan ser recopiladas o ser instaladas
por un instalador antes de ser ejecutadas por el procesador 152.
La memoria 162 puede, por ejemplo, incluir una
memoria caché de acceso aleatorio (RAM) tal como por ejemplo una
RAM dinámica o una RAM estática, una memoria de sólo lectura (ROM)
tal como una ROM programable, una ROM programable que se puede
borrar, o una ROM programable que se pueden borrar electrónicamente,
o dispositivos de almacenaje en masa tal como un disco magnético o
un disco óptico. La memoria 162 puede almacenar instrucciones e
información del programa del ordenador. La memoria 162
adicionalmente puede estar dividida en secciones que incluyan una
partición del sistema de funcionamiento, en donde pueden ser
almacenadas las instrucciones que incluyan aquellas para realizar
el arranque del motor, y una partición de datos en la cual se pueda
almacenar información tal como por ejemplo un valor recuperado a
partir del mapa de estado de régimen o una tabla de arranque.
Las señales 156, 158, 170 y 216 en esta forma de
realización son recibidas a partir de un sensor de la posición de
la regulación 196, un sensor de la velocidad de giro del motor 200,
un sensor la temperatura del aire 168 y un sensor de la temperatura
del refrigerante 210 respectivamente en el sistema de control del
motor 150 ilustrado en la figura 3. El tablero de entrada 160
recibe y saca muestras de las señales 156, 158, 170 y 216 y provee
un valor que corresponde al valor detectado perteneciente a cada
señal 156, 158 y 216 al procesador 162. Obsérvese que también se
pueden sacar muestras de otras señales de los sensores, tales como
un sensor de la presión del aire, y utilizarlas. El procesador 152
puede ejecutar entonces instrucciones que causen que el procesador
convierta los valores correspondientes a los valores detectados
pertenecientes a cada señal 156, 158, 170 y 216 en valores
provistos de unidades técnicas apropiadas para los medios
detectados, tales como la posición en porcentaje para el sensor de
posición de la regulación 196, ciclos por minuto o revoluciones por
minuto para el sensor de la velocidad de giro del motor 200 y grados
para el sensor de la temperatura del refrigerante 210 y el sensor
la temperatura del aire 168. El procesador 152 puede ejecutar
entonces instrucciones que provoquen que el procesador calcule las
cantidades de combustible que se van a proporcionar al motor como
ha sido descrito en la presente memoria. El procesador 152
adicionalmente puede proporcionar una o más salidas a través de un
tablero de salida 164, tal como la salida 166 para, por ejemplo, un
dispositivo de suministro de combustible tal como por ejemplo el
inyector de combustible 206 ilustrado o un carburador sobre la base
de los resultados de la determinación de la cantidad de combustible
del motor.
En una forma de realización del arranque del
motor representada en la figura 4, un dispositivo de alimentación
de combustible al motor 250 se utiliza para arrancar un motor 172.
El dispositivo de suministro de combustible 250 incluye un
procesador 252 para recibir una señal 256 que corresponda a la carga
deseada del motor y emitir de salida una señal 266 que corresponda
a una cantidad de combustible que se va a proporcionar al motor 172.
El procesador 252 también puede recibir otras señales que incluyan
una señal de la carga actual del motor (no representada) y también
puede emitir de salida señales adicionales para proporcionar un
control completo o parcial del motor. El procesador 252 puede
determinar una cantidad de combustible que se va a proporcionar
para arrancar el motor 172, la cantidad de combustible que
corresponde a un valor perteneciente a la señal 256 correspondiente
a la carga deseada del motor. La cantidad de combustible se puede
determinar haciendo referencia a una tabla del combustible de
arranque 262 en una posición que corresponda a la carga deseada del
motor como ha sido descrito en la presente memoria.
Alternativamente, la cantidad de combustible se puede determinar
haciendo referencia a un mapa de alimentación de combustible tal
como por ejemplo un mapa de alimentación de combustible de estado
de régimen 258 en una posición que corresponda a la carga deseada
del motor y aplicando una función a la cantidad de combustible
recuperada a partir de ese mapa de alimentación de combustible como
ha sido descrito en la presente memoria para llegar a una cantidad
de combustible que se va a proporcionar para arrancar el motor
172.
La carga deseada del motor puede ser detectada
por un sensor de la posición de la regulación 298, una válvula de
control del aire (IACV), o un circuito de derivación de la
regulación, por ejemplo. La señal 266 que corresponde a una
cantidad de combustible que se va a proporcionar al motor 172
adicionalmente puede ser transmitida a un dispositivo de control
del suministro de combustible 204 tal como por ejemplo un inyector
de combustible 206. Después de que haya arrancado el motor 172, el
dispositivo de control del suministro de combustible 204 puede
hacer la transición a un control sobre la base de un mapa de
alimentación de combustible tal como por ejemplo un mapa de
alimentación de combustible de estado de régimen 258 que puede
proporcionar una señal de alimentación de combustible 266 que
corresponda a las cantidades de combustible que se van a
proporcionar para una velocidad actual detectada y una carga
deseada del motor.
Debe apreciarse que las configuraciones del
motor representadas en la presente memoria y las cantidades de
combustible expuestas en la presente memoria se han proporcionado de
manera ejemplificativa y explicativa de temas relacionados con el
arranque del motor y se debe apreciar que el arranque del motor se
puede aplicar a otros motores que presenten configuraciones
diferentes y que utilicen otra cantidad de combustible.
Claims (31)
1. Procedimiento de arranque de un motor que
comprende:
- determinar una primera cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor;
- proporcionar la primera cantidad de combustible al motor durante el primer ciclo del motor;
- determinar una segunda cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor;
- proporcionar la segunda cantidad de combustible al motor en el ciclo subsiguiente; y
- realizar la transición a una estrategia de alimentación de combustible alternativa.
2. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que la velocidad del motor no se
considera en la determinación de las primera y segunda cantidades de
combustible y la velocidad del motor se considera en la estrategia
de alimentación de combustible alternativa.
3. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que se determina una tercera cantidad de
combustible sobre la base de la temperatura del motor y se
proporciona al motor antes de que realice la transición a la
estrategia de alimentación de combustible alternativa.
4. Procedimiento de arranque de un motor de la
reivindicación 1, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se determinan además sobre la base de la temperatura del
aire que entra en el motor.
5. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se determinan además sobre la base de la presión
barométrica del aire que entra en el motor.
6. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se determinan además sobre la base de la carga del
motor.
7. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se determinan además sobre la base de la posición de la
regulación.
8. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se determinan además sobre la base de la posición de la
válvula de control del aire en vacío.
9. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se determinan además sobre la base de un circuito de
derivación de la regulación.
10. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, que comprende además proporcionar una cantidad
de combustible de cebado antes del primer ciclo del motor.
11. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 10, en el que la cantidad de cebado de combustible
se proporciona cuando se acciona una regulación pasado un
determinado punto.
12. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que el motor se arranca mediante un
mecanismo accionado manualmente.
13. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que el motor se arranca mediante un
mecanismo accionado por batería.
14. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que la segunda cantidad de combustible
se determina sobre la base de la primera cantidad de
combustible.
15. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que:
- el motor es un motor de cuatro tiempos;
- la primera cantidad de combustible se distribuye durante los primeros 360 grados de giro del motor; y
- la segunda cantidad de combustible se distribuye durante unos segundos 360 grados de giro del motor.
16. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, que comprende además:
- recuperar la primera cantidad de combustible a partir de una tabla del combustible de arranque sobre la base de la temperatura del motor; y
- recuperar la segunda cantidad de combustible a partir de una tabla del combustible de arranque sobre la base de la temperatura del motor.
17. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que la velocidad del motor no se
considera en la determinación de las primera y segunda cantidades de
combustible y la velocidad del motor se considera en la estrategia
de alimentación de combustible alternativa.
18. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que se recupera una tercera cantidad de
combustible a partir de la tabla del combustible de arranque sobre
la base de la temperatura del motor y se proporciona al motor antes
de realizar la transición a la estrategia de alimentación de
combustible alternativa.
19. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se basan además en la temperatura del aire que entra en
el motor.
20. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se basan además en la presión barométrica del aire que
entra en el motor.
21. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se basan además en la carga del motor.
22. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se basan además en la posición de la regulación.
23. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se basan además en la posición de la válvula de control
del aire en vacío.
24. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que las primera y segunda cantidades de
combustible se basan además en un circuito de derivación de la
regulación.
25. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, que comprende además proporcionar una
cantidad de combustible de cebado antes de un primer ciclo del
motor.
26. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que el motor se arranca mediante un
mecanismo accionado manualmente.
27. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 16, en el que el motor se arranca mediante un
mecanismo accionado por batería.
28. Procedimiento de arranque de un motor según
la reivindicación 1, en el que la segunda cantidad de combustible
se determina además a partir de la primera cantidad de
combustible.
29. Dispositivo de alimentación de combustible a
un motor, que comprende un procesador:
- acoplado a una señal que corresponde a la temperatura del motor; y
- acoplado a un dispositivo de control del suministro de combustible;
- en el que el procesador:
- determina una primera cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor;
- proporciona la primera cantidad de combustible al motor a través del dispositivo de control del suministro de combustible durante un primer ciclo del motor;
- determina una segunda cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor;
- proporciona la segunda cantidad de combustible al motor a través del dispositivo de control del suministro de combustible tras proporcionar la primera cantidad de combustible; y
- realiza la transición a una estrategia de alimentación de combustible alternativa.
30. Dispositivo de alimentación de combustible a
un motor según la reivindicación 29, en el que el dispositivo de
control del suministro de combustible es un inyector de
combustible.
31. Medio legible por ordenador que presenta
almacenadas en su interior instrucciones que, cuando son ejecutadas
por el procesador, provocan que el procesador:
- determine una primera cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor;
- proporcione la primera cantidad de combustible al motor a través del dispositivo de control del suministro de combustible durante un primer ciclo del motor;
- determine una segunda cantidad de combustible sobre la base de la temperatura del motor;
- proporcione la segunda cantidad de combustible al motor a través del dispositivo de control del suministro de combustible tras proporcionar la primera cantidad de combustible; y
- realice la transición a una estrategia de alimentación de combustible alternativa.
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