ES2862523T3 - Aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna y método de control del accionamiento de un motor de combustión interna - Google Patents

Aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna y método de control del accionamiento de un motor de combustión interna Download PDF

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Abstract

Un aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna que incluye un sistema (101) de recirculación de gases de escape que recircula parte de los gases de escape de un motor (3) de combustión interna a un lado de admisión del motor (3) de combustión interna y en el que una unidad (4) de control electrónico controla el funcionamiento del sistema (101) de recirculación de gases de escape y el funcionamiento del motor (3) de combustión interna, en donde la unidad (4) de control electrónico está diseñada para calcular una tasa de EGR de referencia basándose en una velocidad y una carga del motor (3) de combustión interna utilizando un mapa de tasas de EGR de referencia, calcular una tasa de EGR de protección basándose en la velocidad, la carga, y una cantidad de retardo de la sincronización del encendido del motor (3) de combustión interna utilizando un mapa de tasas de EGR de protección y, cuando la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección, ejecutar el control de EGR utilizando la tasa de EGR de referencia como tasa de recirculación de EGR objetivo.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna y método de control del accionamiento de un motor de combustión interna
Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
La invención se refiere a un aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna y a un método de control del accionamiento de un motor de combustión interna y, en particular, se aplica favorablemente a un aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna y un método de control del accionamiento de un motor de combustión interna, cada uno de los cuales satisface los requisitos de control de emisiones y reduce la temperatura de escape.
2. Descripción de la técnica relacionada
Se requiere que un motor de combustión interna satisfaga los requisitos de diversos controles de emisiones y produzca gases de escape con menos contaminantes. Así pues, para reducir los hidrocarburos no quemados (HC), monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx) contenidos en los gases de escape, la provisión de un purificador de gases de escape de tres vías en el motor de combustión interna es bien conocida.
Un catalizador utilizado en un purificador de gases de escape de este tipo es relativamente vulnerable a una temperatura alta, y una exposición prolongada a la temperatura alta daña el catalizador. Así pues, generalmente se toman ciertas medidas para el motor de combustión interna provisto del purificador de gases de escape, para mantener una temperatura del gas de escape a una temperatura más baja que la temperatura a la que se daña el catalizador. Como medida para reducir la temperatura de los gases de escape (una temperatura de escape), se dispone de un método para reducir la temperatura de escape llevando una relación aire-combustible a un estado excesivo (rico) de combustible en el motor de combustión interna que utiliza gasolina, por ejemplo.
Sin embargo, dado que la combustión en la relación aire-combustible rica conduce inevitablemente a un aumento de la emisión de sustancias tóxicas tales como hidrocarburos no quemados (HC) y monóxido de carbono (CO), esta deteriora temporalmente el funcionamiento original y las funciones originales del purificador de gases de escape. De manera adicional, tal situación se asume cuando los requisitos de control de emisiones de conducción reales (RDE), que está programado para ser adoptado en cada país, no se pueden cumplir.
En lugar de reducir la temperatura de escape a la relación aire-combustible rica como se ha descrito anteriormente, se puede tomar una medida del uso de un sistema de recirculación de gases de escape (EGR) (por ejemplo, véase el documento JP-A-2011-190782 y similares).
Por ejemplo, en la medida divulgada en el documento JP-A-2011-190782, la temperatura de escape se modela y calcula a partir de diversas magnitudes físicas, datos de cálculo y similares, la temperatura de un dispositivo de escape se calcula basándose en la temperatura de escape modelada, y la relación aire-combustible rica y una tasa de e Gr externa se regulan de manera que la temperatura del dispositivo de escape sea igual o inferior a una temperatura límite superior. Las diversas cantidades físicas incluyen una velocidad, eficiencia de carga, sincronización del encendido, la tasa de EGR externa y similares del motor de combustión interna y se utilizan para controlar el funcionamiento del motor de combustión interna.
Además, el documento JP 2014 141943 A divulga un método para suprimir el golpeteo de un motor de combustión interna.
Sumario de la invención
Sin embargo, el método descrito anteriormente que utiliza el sistema de EGR externo tiene los siguientes problemas. En particular, en el caso de que el entorno de uso y las condiciones de uso de un automóvil o similares cambien significativamente con el tiempo, es difícil modelar constantemente la temperatura de un sistema de escape con un alto grado de precisión mediante el método de control de la tasa de EGR basado en la temperatura modelada del dispositivo de escape, de modo que la temperatura de escape y la temperatura del catalizador sean iguales o inferiores a una temperatura dañina.
Cuando se produce golpeteo debido a una temperatura de admisión alta, adhesión de depósitos a una cámara de combustión o similar, la sincronización del encendido se retarda controlando el golpeteo para evitar daños al motor de combustión interna. En este caso, la temperatura de escape, a su vez, la temperatura del catalizador posiblemente exceda la temperatura dañina a una tasa de EGR fija que se define bajo la condición previa de que la sincronización del encendido se establezca en el tiempo prescrito.
La invención se ha realizado en vista de las circunstancias anteriores y, por lo tanto, proporciona un aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna con las características de la reivindicación 1 y un método de control del accionamiento de un motor de combustión interna con las características de la reivindicación 4. El aparato de control del accionamiento del motor de combustión interna y el método de control del accionamiento del motor de combustión interna son capaces de mantener de forma fiable una temperatura del catalizador igual o inferior a una temperatura dañina según un estado de funcionamiento de un motor de combustión interna.
De acuerdo con la invención, la cantidad de retardo de la sincronización del encendido se toma en consideración para establecer la tasa de EGR. Así pues, a diferencia de la técnica relacionada, un aumento de la temperatura de escape puede reducirse de forma fiable incluso cuando se retarda la sincronización del encendido. Por lo tanto, tales efectos se pueden ejercer para que la temperatura de un catalizador utilizado en un purificador de gases de escape se pueda mantener de forma fiable para que sea igual o inferior a una temperatura dañina y que se pueda proporcionar un motor de combustión interna con una fiabilidad y seguridad mejoradas.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista de configuración que ilustra un ejemplo de configuración de un sistema de recirculación de gases de escape proporcionado en un motor de combustión interna al que se aplica un método de control del accionamiento de un motor de combustión interna en una realización de la invención;
la figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de procesamiento de control del accionamiento de un motor de combustión interna en un primer ejemplo de la invención;
la figura 3 es un diagrama de bloques funcional en el que las funciones requeridas para que una unidad de control electrónico ejecute el procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna en el primer ejemplo de la invención se ilustran mediante bloques funcionales;
la figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de procesamiento de control del accionamiento de un motor de combustión interna en un segundo ejemplo de la invención;
la figura 5 es un diagrama de bloques funcional en el que las funciones requeridas para que la unidad de control electrónico ejecute el procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna en el segundo ejemplo de la invención se ilustran mediante bloques funcionales;
las figuras 6A y 6B son diagramas característicos que ilustran ejemplos de cambio de una temperatura de escape y una fluctuación de par con respecto a un cambio en una tasa de EGR, en la que la figura 6A es un diagrama característico que ilustra el ejemplo de cambio de la temperatura de escape con respecto al cambio en la tasa de EGR y la figura 6B es un diagrama característico que ilustra el ejemplo de cambio de la fluctuación del par con respecto al cambio en la tasa de EGR; y
las figuras 7A y 7B son diagramas característicos que ilustran ejemplos de cambio de la temperatura de escape y la tasa de EGR con respecto a un cambio de retardo en la sincronización del encendido, en la que la figura 7A es un diagrama característico que ilustra el ejemplo de cambio de la temperatura de escape con respecto al cambio de retardo en la sincronización del encendido y la figura 7B es un diagrama característico que ilustra el ejemplo de cambio de la tasa de EGR con respecto al cambio de retardo en la sincronización del encendido.
Descripción detallada de la realización preferida
A continuación se hará una descripción de esta realización con referencia a la figura 1 a las figuras 7A y 7B.
En primer lugar, se hará una descripción sobre un ejemplo de configuración de un sistema de recirculación de gases de escape provisto en un motor de combustión interna al que se aplica un método de control del accionamiento del motor de combustión interna en la realización de la invención con referencia a la figura 1.
En la realización de la invención, el motor de combustión interna es un motor de gasolina (en lo sucesivo denominado "motor") 3, por ejemplo.
La figura 1 ilustra un ejemplo de configuración de un sistema 101 de recirculación de gases de escape proporcionado en el motor 3. En lo sucesivo en el presente documento, una configuración y similares del sistema 101 de recirculación de gases de escape se describirán con referencia a la figura 1.
Un tubo de admisión 12, a través del cual se aspira el aire necesario para la combustión del combustible, está conectado a un colector de admisión 14a de este motor 3. Un tubo de escape 13, a través del cual se descargan los gases de escape, está conectado a un colector de escape 14b del motor 3.
Se proporciona una trayectoria de comunicación 15 que comunica entre el tubo de escape 13 y el tubo de admisión 12 en posiciones apropiadas en el tubo de escape 13 y el tubo de admisión 12. En orden desde el lado del tubo de escape 13, un enfriador 17 de EGR y una válvula 16 de EGR están dispuestos en una parte intermedia de esta trayectoria de comunicación 15. El enfriador 17 de EGR enfría los gases de escape que pasan. La válvula 16 de EGR regula un estado de comunicación de la trayectoria de comunicación 15, en otras palabras, una cantidad de recirculación del gas de escape.
Un refrigerador intermedio 21 que enfría el aire de admisión se proporciona en una posición apropiada en el tubo de admisión 12.
Entre este refrigerador intermedio 21 y la trayectoria de comunicación 15, se proporciona una válvula 22 reguladora de admisión que regula la cantidad de aire de admisión.
Se proporciona un filtro 23 que purifica el aire de admisión en un lado aguas arriba del tubo de admisión 12. En un lado aguas abajo del filtro 23, se proporciona un sensor 24 de masa de aire para detectar la cantidad de aire de admisión que fluye hacia el tubo de admisión 12 a través del filtro 23.
En la realización de la invención, se usa un valor de detección del sensor 24 de masa de aire para calcular la eficiencia de carga. Sin embargo, no siempre es necesario utilizar el valor de detección del sensor 24 de masa de aire. En lugar del sensor 24 de masa de aire, puede configurarse para utilizar un sensor 26 de presión de admisión.
El tubo de admisión 12 está provisto además de un sensor 25 de la temperatura de admisión que detecta la temperatura del aire de admisión del motor 3. En este ejemplo de configuración, el sensor 25 de la temperatura de admisión se proporciona entre el refrigerador intermedio 21 y la válvula 22 reguladora de admisión. Sin embargo, el sensor 25 de la temperatura de admisión puede estar provisto en un lado aguas arriba de la válvula 22 reguladora de admisión.
Por otra parte, en orden desde un lado aguas abajo del tubo de escape 13, una sonda A 27, un sensor 28 de la presión de escape que detecta una presión de escape, y un sensor 29 de la temperatura de escape que detecta una temperatura del gas de escape se proporcionan en posiciones apropiadas en el tubo de escape 13.
Asimismo, un sensor 30 de golpeteo que detecta el golpeteo está conectado al motor 3. La detección del golpeteo por el sensor 30 de golpeteo es necesaria para la ejecución del control de golpeteo en la que la sincronización de encendido de una bujía 41 de encendido se retarda con el fin de evitar daños al motor 3.
En la realización de la invención, se proporciona un catalizador 31 de tres vías en un lado aguas abajo de la sonda A 27. Este catalizador 31 de tres vías es simplemente un ejemplo, y la invención no tiene por qué limitarse a él. No hace falta mencionar que se puede usar otro catalizador o similar.
Una unidad 4 de control electrónico recibe señales de detección del sensor 24 de masa de aire, el sensor 25 de la temperatura de admisión, el sensor 26 de la presión de admisión, la sonda A 27, el sensor 28 de la presión de escape, el sensor 29 de la temperatura de escape y el sensor 30 de golpeteo descritos anteriormente. Estas señales de detección se utilizan para el procesamiento de control de inyección de combustible, control de EGR, procesamiento de control del accionamiento de un motor de combustión interna en ejemplos de la invención, que se describirán a continuación, y similares.
A continuación, se hará una descripción sobre un primer ejemplo del procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna que es ejecutado por la unidad 4 de control electrónico con referencia a la figura 2, la figura 3, las figuras 6A y 6B y las figuras 7A y 7B.
En primer lugar, se describirá una visión general del proceso de control del accionamiento del motor de combustión interna en el primer ejemplo.
En este proceso de control del accionamiento del motor de combustión interna, se calcula una tasa de EGR de referencia y una tasa de EGR de protección, y se usa la que sea mayor de la tasa de EGR de referencia y la tasa de EGR de protección en una condición especificada para el control de EGR, para poder suprimir un aumento de la temperatura de escape. La tasa de EGR de referencia corresponde a una tasa de EGR en el control de EGR normal. La tasa de EGR de protección es una tasa de EGR que se define desde una perspectiva de protección del catalizador y similares en un purificador de gases de escape.
Se hará una descripción de un procedimiento específico del procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna que es ejecutado por la unidad 4 de control electrónico con referencia a un diagrama de flujo en la figura 2 y un diagrama de bloques funcional en la figura 3. En el diagrama de bloques funcional ilustrado en la figura 3, los bloques principales se indican mediante símbolos de referencia (BL1-1 a BL1-5). En la descripción del procedimiento de procesamiento en la figura 2, se hace referencia apropiadamente a los bloques que corresponden al procesamiento mediante los símbolos de referencia de los mismos.
Una vez iniciado el procesamiento por la unidad 4 de control electrónico, se calcula en primer lugar la tasa de EGR de referencia (véase la etapa S100 en la figura 2 y BL1-1 en la figura 3).
El cálculo de esta tasa de EGR de referencia es básicamente el mismo que el procesamiento de cálculo en el procesamiento de control de EGR convencional. Es decir, la tasa de EGR de referencia se define basándose en una velocidad del motor y una carga.
Más específicamente, como la "carga" descrita anteriormente que se utiliza para el cálculo de la tasa de EGR de referencia, es adecuada la eficiencia de carga objetivo, la eficiencia de carga, el par objetivo, el par real, o similares, por ejemplo, y cualquiera de ellos se usa arbitrariamente. De manera adicional, la carga no siempre tiene que estar limitada a la misma, pudiendo utilizarse otra cantidad física equivalente a cualquiera de ellas.
Se utiliza un mapa de tasas de EGR de referencia para el cálculo de la tasa de EGR de referencia.
Más específicamente, el mapa de tasas de EGR de referencia está configurado para que la tasa de EGR de referencia para varias combinaciones de la velocidad del motor y la carga se pueda recuperar introduciendo la velocidad del motor y la carga. Este mapa de tasas de EGR de referencia se establece de antemano y se almacena en un área de almacenamiento apropiada de la unidad 4 de control electrónico para su uso, por ejemplo.
La tasa de EGR de referencia para las diversas combinaciones del régimen del motor y la carga se define basándose en un resultado de ensayo, un resultado de simulación o similares, teniendo en cuenta una especificación y similares del motor individual 3.
A continuación, se calcula la tasa de EGR de protección (véase la etapa S110 en la figura 2 y BL1-2 en la figura 3).
La tasa de EGR de protección se calcula basándose en una cantidad de retardo de sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real (véase la figura 3).
Esta tasa de EGR de protección es una tasa de EGR que se utiliza para establecer la temperatura de escape a una temperatura en la que los componentes del sistema de escape no se dañen y que se encuentre dentro de un intervalo permitido como una temperatura de los componentes del sistema de escape (un intervalo de temperatura límite permitida). Esta tasa de EGR de protección se define de forma única mediante el uso de la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real. En este caso, por componentes del sistema de escape se entienden los dispositivos del denominado sistema de escape y el purificador de gases de escape (el catalizador y similares). Ejemplos representativos de los dispositivos en el sistema de escape son el colector de escape 14b y un turbocompresor.
De forma similar al cálculo de la tasa de EGR de referencia, se utiliza un mapa de tasas de EGR de protección para el cálculo de la tasa de EGR de protección.
El mapa de tasas de EGR de protección está configurado para que la tasa de EGR de protección para varias combinaciones de la cantidad de retardo de sincronización del encendido, la velocidad del motor, y la carga real se pueda recuperar introduciendo la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real. Este mapa de tasas de EGR de protección se establece de antemano y se almacena en el área de almacenamiento adecuada de la unidad 4 de control electrónico para su uso, por ejemplo.
La cantidad de retardo de la sincronización del encendido se calcula como un valor que se adquiere restando la sincronización de encendido real de la sincronización de encendido establecida (véase la figura 3).
La sincronización de encendido establecida se define basándose en un estado de funcionamiento y similares del motor 3 en el procesamiento normal de control del motor que se ejecuta por separado.
La sincronización de encendido real es captada y adquirida por la unidad 4 de control electrónico en el proceso de control del motor que se ejecuta de manera similar a la técnica relacionada. Por consiguiente, la sincronización de encendido real, que ya está adquirida, se puede utilizar para calcular la tasa de EGR de protección, y no se requiere ningún procesamiento especial para la adquisición de la sincronización de encendido real.
Más específicamente, un ejemplo representativo de la carga real es el par real.
Por ejemplo, el par real se calcula cuando la eficiencia de carga del motor 3 se calcula basándose en la cantidad de aire de admisión adquirida por el sensor 24 de masa de aire y se realiza un cálculo específico basándose en esta eficiencia de carga.
Obsérvese que el cálculo del par real en sí no es exclusivo de la invención, sino que se ha realizado convencionalmente en el procesamiento normal de control del motor. Así pues, no es necesario realizar nuevamente el cálculo para la adquisición de la tasa de EGR de protección y puede usarse el par real, que ya está adquirido.
De manera adicional, el par real se proporciona como ejemplo que corresponde a la carga real. Sin embargo, la carga real no siempre tiene que estar limitada a este, y se puede usar otra cantidad física que sea equivalente al par real.
En el presente documento, se hará una descripción de un cambio en la temperatura de escape con respecto a un cambio en la tasa de EGR y un grado de fluctuación del par con respecto al cambio en la tasa de EGR con referencia a las figuras 6A y 6B. También se hará una descripción con el propósito de tener en cuenta la cantidad de retardo de la sincronización del encendido para establecer la tasa de EGR con referencia a las figuras 7A y 7B.
En primer lugar, la figura 6A tiene una línea característica que representa un ejemplo de cambio de la temperatura de escape con respecto al cambio en la tasa de EGR, y la figura 6B tiene una línea característica que representa un ejemplo de cambio de la fluctuación del par con respecto al cambio en la tasa de EGR.
Normalmente, la temperatura de escape tiende a disminuir a medida que aumenta la tasa de EGR (véase la figura 6A).
Por otra parte, la fluctuación del par tiende a incrementarse a medida que aumenta la tasa de EGR (véase la figura 6B).
La mayor fluctuación del par significa un deterioro de la estabilidad de la combustión. Así pues, para evitar el deterioro de diversas características necesarias para todo el motor, se establece de forma natural un límite superior para un valor máximo de la tasa de EGR posiblemente establecida.
Un valor límite permitido de la fluctuación de par (un límite permitido de fluctuación de par) difiere según la especificación y similares de todo el motor. Sin embargo, el valor límite superior de la tasa de EGR siempre se establece en un valor en el que se deriva este límite permisible de fluctuación de par (véase la figura 6B).
Por consiguiente, mientras que la temperatura de escape se puede reducir con el aumento de la tasa de EGR como se ha descrito anteriormente, se establece un intervalo de la temperatura de escape, dentro del cual la temperatura de escape puede reducirse cambiando la tasa de EGR, entre un valor máximo de la misma y un valor en el que el valor límite superior de la tasa de EGR se define por el límite permitido de fluctuación de par (véase la figura 6A).
A continuación, se describirán las figuras 7A y 7B.
En primer lugar, en la figura 7B, una tasa de EGR base corresponde a la tasa de EGR de referencia descrita anteriormente. Debido a que la tasa de EGR base (la tasa de EGR de referencia) se define de manera única usando la velocidad del motor y la carga, la tasa de EGR base (la tasa de EGR de referencia) permanece constante con respecto a un cambio en la cantidad de retardo de la sincronización del encendido.
Por otra parte, la temperatura de escape tiende a aumentar junto con un aumento en la cantidad de retardo de la sincronización del encendido (véase la figura 7A).
Por consiguiente, cuando se retarda la sincronización del encendido, el control de EGR no puede reducir la temperatura de escape utilizando únicamente la tasa de EGR de referencia. Así pues, es necesario aumentar la tasa de EGR según la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, para bajar la temperatura de escape (véase la figura 6A).
Para compensar la tasa de EGR de referencia que es insuficiente desde la perspectiva de reducir la temperatura de escape como se ha descrito anteriormente, la tasa de EGR de protección se establece añadiendo una cantidad de aumento de la tasa de EGR que corresponde a la cantidad de retardo de la sincronización del encendido a la tasa de EGR de referencia (véase la figura 7B). La tasa de EGR que se incrementa desde la tasa de EGR de referencia junto con el aumento en la cantidad de retardo de la sincronización del encendido se define como una "tasa de EGR añadida" (véase la figura 7B).
Aunque la temperatura de escape aumenta junto con el aumento en la cantidad de retardo de sincronización del encendido, el aumento en la temperatura de escape se compensa aumentando la tasa de EGR junto con el aumento en la cantidad de retardo de la sincronización del encendido. En consecuencia, se puede esperar que la temperatura de escape disminuya por la tasa de EGR añadida dentro de un intervalo que no exceda una cierta cantidad de retardo de sincronización del encendido, es decir, dentro de un intervalo en el que la tasa de EGR no exceda la tasa de EGR en el límite permitido de fluctuación de par (véase la figura 7A).
La descripción vuelve al procedimiento de procesamiento en la figura 2.
Siguiendo el procesamiento en la etapa S110 descrito anteriormente, se calcula la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (el límite permitido de fluctuación de par) (véase la etapa S120 en la figura 2 y BL1-3 en la figura 3).
La tasa de EGR máxima permitida para combustión estable es un valor límite superior de la tasa de EGR que se puede establecer dentro de un intervalo permitido del estado de operación del motor 3.
Esta tasa de EGR máxima permitida para combustión estable se define de antemano considerando principalmente el cambio en la temperatura de escape con respecto al cambio en la tasa de EGR y el grado de fluctuación del par con respecto al cambio en la tasa de EGR.
Más específicamente, la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable se define con el valor de la tasa de EGR en el límite permitido de fluctuación de par (véase la figura 6B) como un límite superior.
De forma similar al cálculo de la tasa de EGR de referencia anterior, se utiliza un mapa de tasas de EGR máximas permitidas para combustión estable para el cálculo de la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable. El mapa de la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable se establece de antemano y se almacena en el área de almacenamiento apropiada de la unidad 4 de control electrónico.
De forma similar al mapa de tasas de EGR de referencia anterior, este mapa de tasas de EGR máximas permitidas para combustión estable está configurado para que la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable para varias combinaciones de la velocidad del motor y la carga se pueda recuperar introduciendo la velocidad del motor y la carga.
Este mapa de tasas de EGR máximas permitidas para combustión estable se establece de antemano y se almacena en el área de almacenamiento adecuada de la unidad 4 de control electrónico para su uso, por ejemplo.
A continuación, se determina si la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección (véase la etapa S130 en la figura 2).
Si se determina que la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección (si es SÍ) en la etapa S130, el procesamiento avanza a la etapa S140, que se describirá a continuación. Por otro lado, si se determina que la tasa de EGR de referencia no es mayor que la tasa de EGR de protección (si es NO), el procesamiento avanza a la etapa S150, que se describirá a continuación (véase BL1-4 en la figura 3).
El bloque funcional BL1-4 descrito como "seleccionar MÁX" en la figura 3 significa que tiene la función de seleccionar la más alta de la tasa de EGR de referencia y la tasa de EGR de protección.
En la etapa S140, la tasa de EGR de referencia se selecciona como una tasa de recirculación de EGR objetivo y se utiliza para el control de EGR (véase BL1-4 y BL1-5 en la figura 3). En este caso, la tasa de EGR de referencia es siempre igual a o menor que la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable. Así pues, en el caso de que se determine que la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección, la tasa de EGR de referencia se selecciona como la tasa de recirculación de EGR objetivo y se utiliza para el control de EGR.
Por otra parte, en la etapa S150, se determina si la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable es mayor que la tasa de EGR de protección.
Si se determina que la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable es mayor que la tasa de EGR de protección (si es S í) en la etapa S150, la tasa de EGR de protección se selecciona como la tasa de recirculación de EGR objetivo (véase la etapa S160 en la figura 2 y BL1-5 en la figura 3) y se usa para el control de EGR.
Por consiguiente, el control de EGR en este caso difiere del control de EGR que se basa únicamente en la tasa de EGR de referencia, y se ejecuta basándose en la tasa de EGR de protección que se adquiere sumando la cantidad de aumento de la tasa de e Gr correspondiente a la cantidad de retardo de la sincronización del encendido a la tasa de EGR de referencia. Así pues, como se ha descrito anteriormente, la temperatura de escape se reduce adecuadamente (véanse las figuras 7A y 7B).
Por otro lado, si se determina que la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable no es mayor que la tasa de EGR de protección (si es NO) en la etapa S150, la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable se selecciona como la tasa de recirculación de EGR objetivo (véase la etapa S170 en la figura 2 y BL1-5 en la figura 3) y se usa para el control de EGR. De esta forma, la fluctuación de par no excede el límite permitido de fluctuación de par, y se asegura el estado de funcionamiento seguro del motor 3.
El bloque funcional BL1-5 que se describe como "seleccionar MÍN" en la figura 3 significa que tiene la función de seleccionar una de las dos señales de entrada inferiores.
De manera adicional, cuando se calcula la tasa de protección de EGR, además de la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real descrita anteriormente, puede ser adecuado para tomar una temperatura externa y, por ejemplo, los datos sobre el medio de regulación del sistema de admisión que regula el tiempo de apertura de una válvula de admisión en consideración.
A continuación, se hará una descripción sobre un segundo ejemplo de configuración con referencia a la figura 4 y la figura 5.
Obsérvese que los mismos componentes que los componentes del primer ejemplo de configuración se indicarán con los mismos símbolos de referencia, no se hará una descripción detallada de los mismos, y la descripción se centrará en lo sucesivo en el presente documento en los puntos que son diferentes.
En primer lugar, se describirá una descripción general del procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna en un segundo ejemplo.
Este procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna tiene el propósito de mantener las temperaturas del catalizador y similares en el purificador de gases de escape para que sean iguales o inferiores a una temperatura dañina y corrige sucesivamente la tasa de EGR en el procesamiento de control de EGR convencional según la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, para poder evitar el aumento innecesario de la temperatura de escape y mantener de forma fiable las temperaturas del catalizador y similares para que sean iguales o inferiores a la temperatura dañina. El procesamiento de control de EGR convencional se ejecuta con la condición previa de que la sincronización del encendido se establezca en un valor objetivo.
Se hará una descripción de un procedimiento específico del procesamiento de control del accionamiento del motor de combustión interna que es ejecutado por la unidad 4 de control electrónico con referencia a un diagrama de flujo en la figura 4 y un diagrama de bloques funcional en la figura 5. En el diagrama de bloques funcional ilustrado en la figura 5, los bloques principales se indican con símbolos de referencia (BL1-1, BL1-3, BL1-5 y BL2-1). En la descripción del procedimiento de procesamiento en la figura 4, se hace referencia apropiadamente a los bloques que corresponden al procesamiento mediante los símbolos de referencia de los mismos.
En primer lugar, el cálculo de la tasa de EGR de referencia que se realiza inicialmente por la unidad 4 de control electrónico (véase la etapa S100 en la figura 4 y BL1-1 en la figura 5) tiene el mismo contenido de procesamiento que en el primer ejemplo de configuración anterior.
A continuación, se calcula la tasa de EGR añadida (véase la etapa S115 en la figura 4 y BL2-1 en la figura 5).
La tasa de EGR añadida se suma a la tasa de EGR de referencia anterior, y el valor adquirido se utiliza como la tasa de recirculación de EGR objetivo en una condición específica, que se describirá a continuación (véase la figura 5).
Como se describe en el primer ejemplo de configuración anterior, la tasa de EGR de referencia se define de forma única utilizando la velocidad del motor y la carga. Como ya se ha descrito, cuando se retarda la sincronización del encendido, la temperatura de escape no puede reducirse mediante el control de EGR que se basa únicamente en la tasa de EGR de referencia.
Cuando se retarda la sincronización del encendido, la tasa de EGR añadida compensa la tasa de EGR que es insuficiente solo por la tasa de EGR de referencia, para poder suprimir aún más de forma fiable el aumento de la temperatura de escape. Como se ha descrito anteriormente usando la figura7B, dicha tasa de EGR añadida es la cantidad de aumento de la tasa de EGR que se añade a la tasa de EGR de referencia y corresponde a la cantidad de retardo de la sincronización del encendido.
La tasa de EGR añadida se calcula basándose en la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real.
De forma similar al cálculo de la tasa de EGR de referencia, se utiliza un mapa de tasas de EGR añadidas para el cálculo de la tasa de EGR añadida.
El mapa de tasas de EGR añadidas está configurado para que la tasa de EGR añadida para varias combinaciones de la cantidad de retardo de sincronización del encendido, la velocidad del motor, y la carga real se pueda recuperar introduciendo la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real. Este mapa de tasas de EGR añadidas se establece de antemano y se almacena en el área de almacenamiento apropiada de la unidad 4 de control electrónico para su uso, por ejemplo.
La cantidad de retardo de la sincronización del encendido se calcula como el valor que se adquiere restando la sincronización de encendido real de la sincronización de encendido establecida (véase la figura 5).
Obsérvese que la sincronización de encendido establecida y la sincronización de encendido real son como se describen en el primer ejemplo de configuración anterior y, por lo tanto, no se repetirá la descripción detallada de las mismas.
A continuación, se calcula la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (el límite permitido de fluctuación de par) (véase la etapa S120 en la figura 4 y BL2-1 en la figura 5).
Debido a que el procesamiento de cálculo de esta tasa de EGR máxima permitida para combustión estable es como se describe en el primer ejemplo de configuración anterior, no se repetirá la descripción detallada al respecto.
A continuación, se calcula una tasa de EGR objetivo de control (véase la etapa S125 en la figura 4).
Más específicamente, la tasa de EGR objetivo de control se calcula como resultado de la suma de la tasa de EGR de referencia y la tasa de EGR añadida (véase la figura 5).
A continuación, se determina si la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (EGRseg) es mayor que la tasa de EGR objetivo de control (EGRobj) (véase la etapa S135 en la figura 4).
Si se determina que la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (EGRseg) es mayor que la tasa de EGR objetivo de control (EGRobj) (si es SÍ) en la etapa S135, la tasa de EGR objetivo de control (EGRobj) se selecciona como la tasa de recirculación de EGR objetivo (véase la etapa S145 en la figura 4 y BL1-5 en la figura 5) y se usa para el control de EGR.
Por consiguiente, el control de EGR en este caso difiere del control de EGR que se basa únicamente en la tasa de EGR de referencia, y se ejecuta basándose en la tasa de EGR objetivo de control que se adquiere sumando la cantidad de aumento de la tasa de EGR correspondiente a la cantidad de retardo de la sincronización del encendido a la tasa de EGR de referencia. Así pues, como se ha descrito anteriormente, la temperatura de escape se reduce adecuadamente (véanse las figuras 7A y 7B).
Por otro lado, si se determina que la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (EGRseg) no es mayor que la tasa de EGR objetivo de control (EGRobj) (si es NO) en la etapa S135, significa que la tasa de EGR objetivo de control (EGRobj) excede la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (EGRseg). Así pues, la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable (EGRseg) se selecciona como la tasa de recirculación de EGR objetivo (véase la etapa S170 en la figura 4 y BL1-5 en la figura 5) y se usa para el control de EGR. De esta forma, se asegura el estado de funcionamiento seguro del motor 3.
Cuando se calcula la tasa de EGR añadida, además de la cantidad de retardo de la sincronización del encendido, la velocidad del motor y la carga real como se ha descrito anteriormente, puede ser adecuado tomar la temperatura externa y, por ejemplo, los datos sobre el medio de regulación del sistema de admisión que regula el tiempo de apertura de la válvula de admisión en consideración.
La invención puede aplicarse al motor de combustión interna para el que se desea mantener de forma fiable la temperatura del catalizador para que sea igual o inferior a la temperatura dañina.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna que incluye un sistema (101) de recirculación de gases de escape que recircula parte de los gases de escape de un motor (3) de combustión interna a un lado de admisión del motor (3) de combustión interna y en el que una unidad (4) de control electrónico controla el funcionamiento del sistema (101) de recirculación de gases de escape y el funcionamiento del motor (3) de combustión interna, en donde
la unidad (4) de control electrónico está diseñada para calcular una tasa de EGR de referencia basándose en una velocidad y una carga del motor (3) de combustión interna utilizando un mapa de tasas de EGR de referencia, calcular una tasa de EGR de protección basándose en la velocidad, la carga, y una cantidad de retardo de la sincronización del encendido del motor (3) de combustión interna utilizando un mapa de tasas de EGR de protección y,
cuando la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección, ejecutar el control de EGR utilizando la tasa de EGR de referencia como tasa de recirculación de EGR objetivo.
2. El aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, en donde
la unidad (4) de control electrónico está diseñada además para calcular una tasa de EGR máxima permitida para combustión estable como un valor máximo de la tasa de EGR al que se puede asegurar una combustión estable en el motor (3) de combustión interna basándose en la velocidad y la eficiencia de carga del motor (3) de combustión interna utilizando un mapa de tasas de EGR máximas permitidas para combustión estable y,
cuando la tasa de EGR de referencia no es mayor que la tasa de EGR de protección y cuando la tasa de EGR de protección está por debajo de la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable, ejecutar el control de EGR utilizando la tasa de EGR de protección como la tasa de recirculación de EGR objetivo.
3. El aparato de control del accionamiento de un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 2, en donde, cuando la tasa de EGR de referencia no es mayor que la tasa de EGR de protección y cuando la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable no es mayor que la tasa de EGR de protección, la unidad (4) de control electrónico está diseñada además para ejecutar el control de EGR utilizando la tasa de EGR máxima permitida para combustión estable como la tasa de recirculación de EGR objetivo.
4. Un método de control del accionamiento de un motor de combustión interna que incluye un sistema (101) de recirculación de gases de escape que recircula parte de los gases de escape de un motor (3) de combustión interna a un lado de admisión del motor (3) de combustión interna, comprendiendo el método de control del accionamiento del motor de combustión interna:
una primera etapa de calcular una tasa de EGR de referencia basándose en una velocidad y una carga del motor (3) de combustión interna usando un mapa de tasas de EGR de referencia;
una segunda etapa de calcular una tasa de EGR de protección basándose en la velocidad, la carga y una cantidad de retardo de la sincronización del encendido del motor (3) de combustión interna usando un mapa de tasas de EGR de protección; y
una tercera etapa de determinar si la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección;
en donde, cuando la tasa de EGR de referencia es mayor que la tasa de EGR de protección, la tasa de EGR de referencia se usa como una tasa de recirculación de EGR objetivo mientras se controla el funcionamiento del sistema (101) de recirculación de gases de escape y el funcionamiento del motor (3) de combustión interna.
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