MX2013002544A

MX2013002544A - Dispositivo de control para motor de combustion interna.

Info

Publication number: MX2013002544A
Application number: MX2013002544A
Authority: MX
Inventors: Shunichi Yoshikawa
Original assignee: Nissan Motor
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-03-18
Also published as: JP5387787B2; WO2012090991A1; US20130173139A1; JPWO2012090991A1; EP2660450A1; CN103080517A

Abstract

Un dispositivo de control para un motor de combustión interna incluye una unidad para llevar a cabo la precorreción de la cantidad de aire de admisión inmediatamente después del arranque del motor sobre la base del valor de cambio en la cantidad de aire de admisión inmediatamente después del inicio del arranque, y una unidad que cambia el método de corrección para cambiar posteriormente a la precorrección de la cantidad de aire de admisión correspondiente al desplazamiento del pedal del acelerador sobre la base de la cantidad de aire de admisión.

Description

DISPOSITIVO DE CONTROL PARA MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA CAMPO TÉCNICO La presente descripción se refiere a un dispositivo de control para un motor de combustión interna.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un dispositivo de control para un motor de combustión interna establece una cantidad de combustible a ser inyectada sobre la base de la velocidad de flujo del aire de admisión, medida por un medidor de flujo de aire ubicado corriente arriba de una válvula de mariposa de admisión y una relación objetivo de aire-combustible.

Ya que existe una distancia entre la válvula de mariposa de admisión y los cilindros, ocurre un retardo hasta que el aire introducido en los cilindros aumente realmente después de la ejecución de la operación de aceleración bajo condiciones de manejo transitorias, tales como la aceleración desaceleración. Por esta razón, ocurre una diferencia entre la cantidad de aire de admisión calculada sobre la base del medidor de flujo de aire y una cantidad de admisión de aire real de modo tal que la mezcla en los cilindros se desviará temporalmente de la relación de aire-combustible objetivo.

Bajo tales circunstancias, JP01-395144A publicada por la Oficina Japonesa de Patentes en 1999 predice la cantidad de aire en los cilindros en el momento cuando las válvulas de admisión se cierran, usando el grado de cambio (gradiente) en la cantidad de aire de admisión en el momento del cálculo de la cantidad de aire a ser inyectada. También, en JP4321429, la cantidad de aire en los cilindros en el momento cuando se cierran las válvulas de admisión que varia con un retardo de tiempo se pronostica a partir de la cantidad de control de la válvula de mariposa en el momento del cálculo de la cantidad de combustible a ser inyectada. Entonces, la cantidad de combustible a ser inyectada que corresponde a la cantidad de aire de admisión en los cilindros se calcula a partir de la cantidad de aire de admisión asi obtenida y una relación estequiométrica de aire-combustible, y se inyecta el combustible del cual se ha determinado asi la cantidad por el cálculo .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En cada uno de los métodos mencionados, se lleva a cabo una asi llamada precorreción al pronosticar la cantidad de aire confinada en los cilindros antes que el aire sea introducida realmente en los cilindros. Es posible por lo tanto inyectar el combustible, la cantidad del cual se basa en el resultado del cálculo previo a un momento en el cual se cierran las válvulas de admisión.

La precorreción llevada a cabo sobre la base de la cantidad de control de la válvula de mariposa proporciona una mayor precisión en la predicción de la cantidad de aire de admisión que la precorreción llevada a cabo sobre la base del grado de cambio (gradiente) en la cantidad de aire de admisión actual bajo la mayoría de las condiciones. Recientemente, sin embargo, se encuentra bajo estudio la operación de control la cual hace posible manipular la válvula de mariposa aun durante un proceso de arranque. Específicamente, esta técnica debe cerrar la válvula de mariposa durante el proceso de arranque y abrir la válvula de mariposa posteriormente.

Si se control de este modo la válvula de mariposa, se desarrolla una presión negativa durante el proceso de arranque, acelerándose por ello la evaporación del combustible. También, se obtiene una cantidad de aire sufriente en el momento cuando se completa una carrera de explosión. Si la válvula de mariposa se hace manipulable durante el proceso de arranque, como se menciona anteriormente, el aire en el colector que está a la presión atmosférica fluye hacia el motor aun cuando se cierre la válvula de mariposa en una etapa inicial del proceso de arranque. Como consecuencia, se pone en riesgo la relación entre la apertura de la válvula de mariposa y la cantidad de aire en los cilindros. Por lo tanto, recientemente se ha reconocido que la precorreción basada en la cantidad de control de la válvula de mariposa produce una precisión inferior que la precorreción basada en el grado de cambio (gradiente) en la cantidad de aire de admisión actual.

La presente descripción se ha realizado a la luz de los problemas convencionales mencionados anteriormente. Por consiguiente, un objetivo de la descripción es proporcionar un dispositivo de control para un motor de combustión interno, el cual hace posible precorregir la cantidad de aire de admisión con alta precisión aun durante el proceso de arranque.

Un dispositivo de control para un motor de combustión interna en una modalidad de la presente invención incluye una unidad para llevar a cabo la precorreción de la cantidad de aire de . admisión inmediatamente después del arranque del motor, sobre la base del valor de cambio en la cantidad de aire de admisión en los cilindros inmediatamente después del inicio del arranque, y una unidad de cambio del método de corrección para cambiar posteriormente a la precorreción de la cantidad de aire de admisión correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador, sobre la base de la cantidad de aire de admisión.

Una modalidad y las ventajas de la presente invención se describirán en detalle a continuación en conjunción con los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es un diagrama para explicar la precorreción de la cantidad del aire de admisión con base en la cantidad de operación del pedal del acelerador que se lleva a cabo durante la aceleración de un motor de combustión interna.

La FIG. 2 es una gráfica de tiempos que representa un caso en el cual la precorreccion de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador se lleva a cabo durante la aceleración del motor de combustión interna.

La FIG. 3 es un diagrama que representa una configuración para explicar una modalidad del dispositivo de control para un motor de combustión interna de acuerdo con la invención.

La FIG. 4 es un diagrama de flujo que representa el contenido de la operación de control especifica llevada cabo por el controlador del motor.

La FIG. 5 es un diagrama para explicar el concepto básico de la precorreccion basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión de los cilindros.

La FIG. 6 es un diagrama de flujo que representa el contenido especifico de la precorreccion basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión de los cilindros.

La FIG. 7 es un diagrama para explicar los efectos operacionales de la modalidad.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para facilitar el entendimiento de la presente invención, se describe primero la precorreccion de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador. Entretanto, la siguiente descripción más abajo se limita a una simple descripción de la precorreccion ya que una descripción detallada se proporciona en JP4321429B.

Es imposible estimar la cantidad de aire de admisión antes del tiempo de la inyección dependiendo de las condiciones de operación del motor de combustión interna aun si la cantidad de combustible a ser inyectada se determina sobre la base de la velocidad de flujo detectada por un medidor del flujo de aire como se menciona en lo anterior. El resultado es que la cantidad de inyección de combustible se determina adoptando un valor estimado en un ciclo precedente. De darse esta situación, la precisión de la estimación de la cantidad de aire de admisión será tan baja que existe la posibilidad de que la mezcla en los cilindros se desviará temporalmente de una relación objetivo de aire-combustible.

Bajo tales circunstancias, el solicitante ha consumado una patente en la cual la cantidad de inyección de combustible se determina estimando la cantidad de aire de admisión sobre la base de una cantidad de operación del pedal del acelerador (JP4321429B) . Este enfoque se describe a continuación con referencia a la FIG. 1.

La FIG. 1 es un diagrama para explicar la precorrección de la cantidad de aire de admisión con base en la cantidad de operación del pedal del acelerador que se lleva a cabo durante la aceleración del motor de combustión interna.

Haciendo referencia a la FIG. 1(A), cuando un conductor oprime el pedal del acelerador, la cantidad de operación del pedal del acelerador (APO) comienza a aumentar desde una primera cantidad de operación a la segunda cantidad de operación AP02 en el tiempo ti. La apertura de la válvula del acelerador (TVO) de una válvula de mariposa de admisión varia con el retardo de tiempo a partir de un cambio en la cantidad de operación del pedal del acelerador (APO) como se menciona anteriormente. Aquí, la apertura de la válvula del acelerador TVO comienza a aumentar en el tiempo t4. Cuando aumenta la apertura de la válvula del acelerador TVO, la velocidad de flujo del aire de admisión que pasa a través del pasaje de admisión¦ aumenta . Por lo tanto el aire aspirado se almacena una vez en un colector y después se introduce en un cilindro desde un colecto de admisión. Por lo tanto, la cantidad de aire introducida en el cilindro comienza a aumentar en el tiempo t5, el cual se retarda adicionalmente . La cantidad de aire introducida en el cilindro se conoce como la cantidad de aire de admisión del cilindro Qc.

La precorrección de la cantidad de aire de admisión con base en la cantidad de operación del pedal del acelerador tiene la intención de aumentar la precisión para controlar la relación de aire-combustible al compensar entre si la desviación de los cambios en la cantidad de aire de admisión y la cantidad de inyección de combustible, bajo condiciones de conducción transitorias incluyendo la aceleración. Asi, por motivos de conveniencia de la explicación, la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qc y la cantidad requerida de inyección de combustible Tpf se dibujan a la misma altura en la FIG. 1(C). En realidad, sin embargo, la cantidad de aire de admisión es 14.7 cuando la cantidad de inyección de combustible es 1 a la relación estequiométrica de aire-combustible. También, la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qc se expresa en términos de gramos/ciclo en tanto que la cantidad requerida de inyección de combustible Tpf se expresa en términos de milisegundos . Estas variables se expresan usando diferentes unidades de esta forma. Puesto que lo importante aquí es simplemente el tiempo de aumento de cada variable, la diferencia en las unidades se ignora por motivos de simplificación de la notación. En consecuencia, la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qc y la cantidad requerida de inyección de combustible Tpf se representan mediante formas de onda que tienen la misma forma. Las dos formas de onda simplemente están desplazadas a lo largo de la dirección del eje del tiempo.

El periodo de retardo de la respuesta T2 desde el tiempo tO en el cual comienza a aumentar la cantidad de operación del pedal del acelerador APO, al tiempo t4 en el cual comienza a aumentar la apertura de la válvula del acelerador TVO, es prácticamente de aproximadamente 40 a 50 milisegundos. El periodo de retardo de la respuesta T2 se conoce como el periodo inactivo T2 en la siguiente discusión.

En la precorrección de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador, la cantidad de inyección del combustible se calcula sobre la base de la cantidad de operación del pedal del acelerador APO, y no con base en la apertura de la válvula del acelerador TVO. Como resultadlo, la cantidad requerida de inyección del combustible Tpf se calcula antes de un cambio en la apertura de la válvula del acelerador TVO.

Por lo tanto, el controlador del motor calcula la cantidad de aire de admisión de los cilindros Qca correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador con tanta anticipación como el periodo inactivo T2 de la cantidad de aire de admisión de los cilindros Qc sobre la base de la cantidad de operación del pedal del acelerador APO. El periodo inactivo T2 se predefine como un valor fijo. El controlador del motor obtiene además la cantidad requerida de inyección del combustible Tpf aplicando un retardo del periodo inactivo TI a la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qca correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador de modo tal que la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qca se sincroniza con el tiempo de inyección. Entretanto, la cantidad requerida de inyección del combustible Tpf se representa por una linea discontinua en la FIG. 1(C).

Entretanto, las curvas individuales en la FIG. 1(C) se calculan a partir de los cambios en la cantidad de operación del pedal del acelerador APO. Las acciones de apertura/cierre de la válvula de admisión no se toman en cuenta en las curvas individuales de la FIG. 1(C). Cuando la válvula de admisión se cierra en el tiempo t6 como se representa en la FIG. 1(B) en realidad, la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qcl en el tiempo t6 indica una cantidad de aire real introducida en los cilindros. La cantidad requerida de inyección del combustible Tpfl en el tiempo t2, indica la cantidad requerida de inyección del combustible correspondiente a la cantidad de aire real introducida a los cilindros. Por lo tanto, lo que se calcula realmente por el controlador del motor es el valor de Tpfl en el tiempo t2.

En las FIGS. 1(A) a 1(C), la velocidad Ne del motor de combustión interna se determina como un valor fijo NO y se hace la suposición de que el tiempo de inyección es el tiempo t2 el cual se retrasa ligeramente del tiempo tO. El periodo desde el tempo t3 al tiempo t6 es el periodo de apertura de la válvula de admisión. El tiempo de inyección se determina como un punto que precede inmediatamente a la carrera de admisión. Esta relación se aplica igualmente a cualquiera de los cilindros .

Ya que el eje horizontal de las FIGS. 1(A) a 1(C) representa el eje del tiempo, los tiempos de inyección varían cuando se altera la velocidad del motor Ne. Específicamente si la velocidad del motor Ne se vuelve menor que el valor fijo NO, el tiempo de inyección se retarda a un punto posterior al punto t2 y por lo tanto se desplaza hacia la derecha como se ilustra. Si la velocidad del motor Ne se vuelve mayor que el valor fijo NO, el tiempo se inyección se adelanta a un punto anterior al tiempo t2 y por lo tanto se desplaza hacia la izquierda como se ilustra. Por lo tanto, el periodo inactivo TI también varia en consecuencia. Esto significa que el periodo inactivo TI es una función de la velocidad del motor Ne.

La FIG. 2 es una gráfica de tiempos que representa un caso en el cual la precorrección de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador se lleva a cabo durante la aceleración del motor de combustión interna.

Haciendo referencia a la FIG. 2(A), lo que se designa por ATVO es el área de apertura de la válvula del acelerador determinada por la apertura de la válvula del acelerador TVO de la válvula de admisión, y lo que se designa por AAPO es el "área del acelerador" la cual se obtiene de forma imaginaria a partir de la cantidad de operación del pedal del acelerador APO. El área del acelerador AAPO está en correspondencia uno a uno con el área de apertura de la válvula del acelerador ATVO. Esto significa que el valor máximo del área del acelerador AAPO es igual al área de apertura de la válvula del acelerador ATVO. Por lo tanto, el área del acelerador obtenida cuando el pedal del acelerador esta oprimido completamente es igual al área de apertura de la válvula del acelerador cuando la mariposa de admisión está completamente abierta. También, el área del acelerador obtenida cuando el pedal del acelerador está oprimido en un punto medio es igual al a rea de apertura de la válvula del acelerador cuando la mariposa de admisión está abierta en un punto medio.

Se debe notar sin embargo, que el borde anterior de la apertura de la válvula del acelerador TVO está retardada del borde anterior de la cantidad de operación del pedal del acelerador APO tanto como el periodo de retardo de la respuesta de la mariposa de admisión durante las condiciones de conducción transitorias, como se representa en la FIG. 1(A). Igualmente, el borde anterior del área de apertura de la válvula del acelerador ATVO se retarda con relación al borde anterior del área del acelerador AAPO tanto como el periodo de retardo de la respuesta de la mariposa de admisión como se representa en la FIG. 1(A). El periodo de retardo de la respuesta del área de apertura de la válvula del acelerador del área del acelerador AAPO, es igual al periodo de retardo de la respuesta (periodo inactivo) T2.

Haciendo referencia a la FIG. 1(C), lo que se designa por Qa es la velocidad de flujo (velocidad de flujo basada en el medidor del flujo de aire) detectada por el medidor de flujo de aire, y lo que se designa por Qaa es una velocidad de flujo preliminar de la velocidad de flujo basada en el medidor del flujo de aire y se conoce como la velocidad de flujo correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador.

Haciendo referencia también a la FIG. 2(D), lo que se designa por Pm es la presión atmosférica (presión del colector) detectada por un detector de presión, y lo que se designa por Pma es la presión preliminar de la presión del colector y se conoce como la presión del colector correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador .

Durante la precorrección de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador, la velocidad de flujo correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador Qaa, se calcula antes de que se calcule la velocidad de flujo basada en el medidor del flujo de aire Qa . La velocidad de flujo correspondiente a la cantidad de operación del pedal del acelerador Qaa hace posible pronosticar el perfil de la velocidad de flujo basada en el medidor del flujo de aire Qa con alta precisión. Ya que la cantidad de aire a los cilindros Qc se determina en el tiempo de cierre de la válvula de admisión IVC, es necesario proporcionar una cantidad de inyección de combustible correspondiente a la cantidad de aire de admisión a los cilindros asi determinada en el tiempo de inyección sincronizado, con el fin de lograr la relación estequiométrica de aire-combustible (relación objetivo de aire-combustible) . De acuerdo con la precorreción de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador, es posible pronosticar el perfil de la velocidad de flujo basada en el medidor del flujo de aire Qa, con alta precisión. Por lo tanto, es posible calcular la cantidad de inyección del combustible la cual no es ni excesiva ni insuficiente para lograr la relación objetivo de aire-combustible correspondiente a la cantidad de aire de los cilindros, determinada en el tiempo de cierre de los inyectores IVC. Es posible entonces inyectar en respuesta el combustible en el tiempo de inyección sincronizado sin retardo en la respuesta. Esto resulta en una mejora en la precisión del control de la relación de aire-combustible bajo condiciones de conducción transitorias.

Incidentalmente, la apertura de la mariposa de admisión no se ajusta durante el proceso de arranque en la práctica convencional. El inventor y sus colegas, sin embargo, están estudiando una técnica, la cual hace posible obtener una cantidad de aire suficiente en el momento cuando se completa una carrera de explosión mientras que se desarrolla una presión negativa sobre el lado corriente abajo a lo largo de la dirección del flujo de aire de admisión de la mariposa de admisión acelerándose por ello la evaporación del combustible al regular de forma apropiada la apertura de la mariposa de admisión durante el proceso de arranque.

Sin embargo se ha reconocido en tal técnica que la cantidad de aire de admisión no puede ser estimada con alta precisión al llevar a cabo la pre estimación de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador. Específicamente, en la etapa inicial del proceso de arranque, la apertura de la mariposa de admisión se cierra apropiadamente aunque el pedal del acelerador no sea operado. Bajo tales condiciones, el aire en el colector de aire de ' admisión, que está la presión atmosférica, fluye principalmente hacia el motor. Por lo tanto, se pone en riesgo la correlación entre la cantidad de operación del pedal del acelerador y la cantidad de aire de admisión. Por lo tanto, es posible estimar la cantidad de aire de admisión con alta precisión.

Por consiguiente, un enfoque que se emplea en tal caso es hacer una precorrección de la cantidad de aire de admisión en el tiempo de cierre de la válvula de admisión usando la velocidad de cambio en la cantidad de aire de admisión.

El contenido específico de este enfoque se describe a continuación .

El dispositivo de control del motor de combustión interna de esta modalidad calcula la velocidad de flujo del aire de admisión introducida en el cuerpo 100 del motor de combustión interna, con alta precisión. En el pasaje 002 de admisión del cuerpo 100 del motor de combustión interna, se proporciona un medidor 001 de flujo de aire, una mariposa 003 de admisión, un detector 004 de la presión del aire de admisión, y un inyector 005, en el orden desde el lado corriente arriba a lo largo de la dirección de flujo del aire.

El medidor 001 del flujo de aire es un medidor de flujo de aire de alambre caliente. Cuando el aire fluye por el alambre (alambre caliente) el cual se calienta cuando conduce una corriente eléctrica, el alambre se despoja del calor. Mientras mayor sea la velocidad del flujo de aire (es decir, cuanto mayor sea la cantidad de aire de admisión introducida por unidad de tiempo) mayor será desprovisto del calor el alambre. Esto resulta en un cambio en la resistencia del alambre. El medidor de flujo de aire de alambre caliente es un dispositivo el cual detecta la velocidad de flujo del aire de admisión usando tal propiedad.

La mariposa 003 de admisión de la cual se ajusta la apertura de acuerdo con una salida objetivo, regula la velocidad de flujo del aire de admisión introducido en el cuerpo 100 del motor de combustión interna. Aunque la salida objetivo sea determinada normalmente de acuerdo con una señal representativa de la cantidad de operación del pedal del acelerador, detectada por un detector 011 de aceleración, la salida obj etico se determina independientemente de la señal de detección del detector 011 de aceleración, durante la operación por el control de crucero automático, por ejemplo.

El detector 004 de presión del aire de admisión, el cual se proporciona en el colector 012 del aire de admisión, detecta la presión del aire de admisión que fluye a través del colector 013 de aire de admisión. El colector 013 del aire de admisión se proporciona corriente debajo de la mariposa 003 de admisión. Por lo tanto, la presión detectada por el detector 004 de presión del aire de admisión es igual o menor que la presión atmosférica.

El inyector 005 inyecta el combustible. El inyector 005 puede ser del tipo el cual inyecta el combustible hacia un orificio de admisión o del tipo el cual inyecta el combustible directamente hacia los cilindros del cuerpo 100 del motor de combustión interna.

El cuerpo 100 del motor de combustión interna está dotado de un tren 006 de válvulas de admisión, un tren de 007 de válvulas de escape y un detector 008 del ángulo del cigüeñal.

El tren 006 de válvulas de admisión abre y cierra los cilindros y los orificios de admisión del cuerpo 100 del motor de combustión interna, por medio de válvulas de admisión. El tren 006 de válvulas de admisión pueden ser del tipo el cual abre y cierra las válvulas de admisión en ángulos fijos del cigüeñas (tiempos de apertura/cierre) o de un tipo el cual abre y cierra las válvulas de admisión en ángulos del cigüeñal (tiempos de apertura/cierre) que son variables de acuerdo con las condiciones de operación. En un caso donde el tren 006 de válvulas de admisión es del tipo capaz de alterar los tiempos de apertura/cierre de las válvulas, el tren 006 de válvulas de admisión está dotado con un detector para deyectar los tiempos de apertura/cierre actuales de las válvulas, asi como un accionador para alterar los tiempos de apertura/cierre de las válvulas. La señal de detección de este detector se envía al controlador 012 del motor. También, el accionador altera los tiempos de apertura/cierre de las válvulas sobre la base de una señal recibida desde el controlador 012 del motor.

El tren 007 de válvulas de escape abre y cierra los cilindros y los orificios de escape del cuerpo 100 del motor de combustión interna por medio de válvulas de escape. El tren 007 de válvulas de escape puede ser del tipo el cual abre y cierra las válvulas de escape en ángulos fijos del cigüeñal (tiempos . de apertura/cierre) o de un tipo el cual abre y cierra las válvulas de escape en ángulos del cigüeñal (tiempos de apertura/cierre) que son variables de acuerdo con las condiciones de operación. En los casos donde el tren 007 de válvulas de escape es del tipo capaz de alterar los tiempos de apertura/cierre de las válvulas, el tren 007 de válvulas de escape está dotado de un detector para detectar los tiempos actuales de apertura/cierre asi como un accionador para alterar los tiempos de apertura/cierre. La señal de detección de este detector se envía al controlador 012 del motor. También, el accionador altera los tiempos de apertura/cierre de las válvulas sobre la base de una señal recibida desde el controlador 012 del motor.

El detector 008 del ángulo del cigüeñal detecta el ángulo de rotación del cigüeñal.

En el pasaje 009 de escape del cuerpo 100 del motor de combustión interna, se proporciona un convertidor 014 catalítico de control de las emisiones del escape corriente arriba, y un convertidor 015 catalítico de control de las emisiones del escape corriente abajo, en este orden desde el lado corriente arriba a lo largo de la dirección de flujo del aire. Aquí se proporciona un detector 010 de A/F (detector de la relación de aire-combustible) cerca de la admisión del convertidor 014 catalítico de control de las emisiones de escape corriente arriba. El detector 010 de A/F (detector de la relación de aire-combustible) detecta la relación de aire-combustible del gas de escape expulsado desde el cuerpo 100 del motor de combustión interna, el convertidor 014 catalítico de control de las emisiones de escape corriente arriba y el convertidor 015 catalítico de control de las emisiones de escape corriente abajo purifican el gas de escape expulsado desde el cuerpo 100 del motor de combustión interna.

El controlador 012 del motor . se compone de un microprocesador que incluye una unidad central de procesamiento (CPU) , una memoria de solo lectura (ROM) , una memoria de acceso aleatorio (RAM) y una interfaz de entrada/salida (I/O) . El controlador 012 del motor puede ser configurado con una pluralidad de microcomputadoras . El controlador 012 de motor recibe las señales del detector 004 de presión del aire de admisión, un detector del tren 006 de válvulas de admisión, un detector del tren 007 de válvulas de escape, el detector 008 del ángulo del cigüeñal, el eyector 010 de A/F, y el detector 011 de aceleración. El controlador 012 del motor lleva a cabo entonces una operación matemática sobre la base de estas señales y transmite las señales de control a la mariposa 003 de admisión, el inyector 005 y el accionador del tren 006 de válvulas de admisión y el accionador del tren 007 de válvulas de escape para controlar la operación del motor de combustión interna.

La FIG. 4 es un diagrama de flujo que representa el contenido de la operación de control específica llevada a cabo por el controlador del motor.

De acuerdo con la modalidad, el controlador del motor inicia el arranque en la etapa SI.

En la etapa S2, el controlador del motor borra el contador .

En la etapa S3, el controlador del motor determina si la velocidad del motor del combustión interna es mayor o no a la velocidad de arranque, por lo cual el controlador del motor determina si el motor de combustión interna está girando de forma autónoma. El controlador del motor permanece en espera activa hasta que el resultado de la determinación es afirmativo y, cuando se determina que el resultado de la determinación es afirmativo, el controlador del motor procede a la operación de la etapa S4.

En la etapa S4, el controlador del motor inicia la precorreción con base en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros. El contenido de esta etapa se describirá posteriormente de forma especifica.

En la etapa S5, el controlador del motor determina si el valor de cambio ? mencionado anteriormente se ha vuelto menor a un valor prescrito (valor de referencia) . El valor de cambio se obtiene como el valor absoluto de la diferencia entre la cantidad de aire de admisión obtenida en el momento del cálculo actual y la cantidad de aire de admisión obtenida en un momento de cálculo precedente. Entretanto, la FIG. 7 representa una situación antes que la diferencia entre las cantidades de aire de admisión obtenidas en los tiempos de cálculo actual y precedente se convierta en un valor absoluto. Por esta razón, los valores se indican como valores negativos y el valor de referencia también se indica como un valor negativo. El controlador del motor permanece en espera activa hasta que el resultado de la determinación sea afirmativo y, cuando se determina que el resultado de la determinación es afirmativo, el controlador del motor procede a la operación en la etapa S6. El valor prescrito (valor de referencia) mencionado anteriormente es un valor óptimo el cual se predetermina mediante un experimento de acuerdo con las especificaciones del motor de combustión interna, el valor óptimo que es adecuado para cambiar la operación de control sobre la base del valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros. Específicamente, el valor prescrito (valor de referencia) es un valor de referencia el cual hace posible cambiar de la precorrección basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros, a la precorrección basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador APO al detectar una situación donde la velocidad de flujo del aire de admisión ha aumentado y se ha estabilizado suficientemente con alta precisión, con lo cual, se obtiene la relación entre la relación entre la apertura de la válvula del acelerador y la cantidad de aire introducida en los cilindros.

En la etapa S6, el controlador del motor hace que el contador inicie un conteo ascendente.

En la etapa S7, el controlador del motor determina si el valor del conteo del contador se ha vuelto o no superior a un valor prescrito (valor de referencia) . Si el resultado de la determinación es negativo, el controlador del motor procede a la operación en la etapa S5, en tanto que si el resultado de la determinación es afirmativo, el controlador del motor procede a la operación en la etapa S8.

Incidentalmente, si el valor prescrito (valor de referencia) del valor del conteo del contador, se sitúa en un valor extremadamente pequeño, el controlador del motor cambia instantáneamente el motor de combustión interna.

También, si el valor prescrito (valor de referencia) del valor de conteo del contador se sitúa en un valor el cual es grande en cierta extensión, el controlador del motor cambia el motor de combustión interna cuando la situación donde al valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros es menor que el valor prescrito (valor de referencia) sigue existiendo por un periodo de tiempo prescrito. En la etapa inicial del arranque después del inicio del mismo, existe una situación donde ocurren variaciones particularmente significativas en la velocidad de flujo de aire de admisión. Por lo tanto, existe la posibilidad de que la velocidad de flujo del aire de admisión no sea estabilizada de forma suficiente aun si el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión de los cilindros se vuelve menor que el valor prescrito (valor de referencia) . No obstante, si el valor prescrito (valor de referencia) del valor de conteo del contador se sitúa en un valor el cual es grande en un cierto grado, el controlador del motor puede detectar con alta precisión que la velocidad de flujo del aire de admisión ha aumentado y se ha estabilizado lo suficiente, al cambiar el motor de combustión interna cuando la situación donde el calor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros es menor que el valor prescrito (valor de referencia) sigue existiendo por el periodo de tiempo prescrito.

En la etapa S8, el controlador del motor cambia de la precorreción basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros, a la precorrección basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador APO.

La FIG. 5 es un diagrama para explicar el concepto básico de la precorrección basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros.

Como ya se mencionó, esta modalidad lleva a cabo la precorrección con base en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros en la etapa S4.

El concepto básico de esta precorreción se explica con referencia a la FIG. 5.

Lo que se designa por Q es la cantidad de aire introducida en los cilindros. El subíndice n designa un valor leído en el ciclo actual mientras que el subíndice n-1 designa el valor leído en un ciclo precedente. En el caso donde se desarrolla una presión negativa en el lado corriente abajo a lo largo de la dirección de flujo del aire de admisión de la ! mariposa de admisión, al Regular apropiadamente la apertura de la mariposa de admisión durante el proceso de arranque, como se menciona anteriormente, la cantidad de aire extraída del colector 013 de aire de introducida en los cilindros, depende de la capacidad volumétrica del colector 013 de aire de admisión y la presión en el mismo, y se calcula sobre la base de la velocidad del motor. También, la cantidad de aire introducida en el colector 013 de aire de admisión cuando la presión en el colector 013 de aire de admisión cae, se detecta por el medidor 001 de flujo de aire. La cantidad de aire de admisión a los cilindros Q se calcula sobre la base de estas variables.

Incidentalmente, la cantidad de aire de admisión a los cilindros Q puede ser calculada sobre la base de la señal transmitida desde el detector 004 de presión de aire de admisión dispuesto en el colector 013 de aire de admisión. En comparación con la señal transmitida desde el medidor 001 de flujo de aire, la señal del detector 004 de presión del aire de admisión no cambia repentinamente. Por lo tanto, el detector 004 de presión del aire de admisión proporciona una precisión excelente inmediatamente después del arranque del motor. , Lo que se designa por ?? es el periodo de tiempo desde el tiempo tO en el cual han sido leídos los datos en el ciclo precedente, al tiempo ti en el cual los datos han sido leídos en el ciclo actual.

Los que se designa por ?? es un periodo de tiempo desde el tiempo ti en el cual los datos han sido leídos en el ciclo actual a la carrera de admisión t2 (el cual se define como el punto medio de la carrera de admisión por motivos de simplificación) . Lo que se designa por QnACT es la cantidad de aire de admisión a los cilindros estimada a partir de At, ??, Qn-1 y Qn mencionados anteriormente.

La FIG. 5 ilustra la relación en este caso. La siguiente ecuación se deriva de esta relación proporcional: De acuerdo con la técnica de cálculo sincronizado con la velocidad del motor, ?? es proporcional al periodo de rotación del motor. También, si el tiempo t2 se considera como el punto medio de la carrera de admisión, At también es proporcional al periodo de rotación del motor. Por lo tanto, la ecuación anterior puede ser reescrita como sigue: donde C =— constante) Incidentalmente , de acuerdo con un método de procesamiento de ciclo fijo de un enfoque de cálculo no sincronizado con la velocidad del motor, existen relaciones expresadas por AT=constante y At oc (periodo de rotación del motor) . También, ya que el periodo de rotación del motor típicamente siempre se obtiene por medio de un cronometro de conteo para obtener la velocidad del motor Ne, es posible usar los datos relevantes.

La Fig. 6 es un diagrama de flujo que representa el contenido específico de la precorrección basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros .

En la etapa S21, el controlador del motor lee la velocidad del motor Ne.

En la etapa S22, el controlador del motor lee la cantidad de aire de admisión a los cilindros Qn.

En la etapa S23, el controlador del motor determina el periodo de tiempo At hasta la carrera de admisión, usando la velocidad del motor Ne. Entretanto, el periodo de tiempo At determinado en esta etapa, es el periodo de tiempo hasta el punto medio de la carrera de admisión. También, el enfoque de cálculo sincronizado se empela aquí. En la etapa S24, el controlador del motor calcula QnACT . Esta etapa S24 es una operación destinada a hacer frente a los cambios repentinos los cuales pueden ocurrir después que han sido leídos los datos individuales. La ecuación usada para la operación matemática en esta etapa se menciona anteriormente. El controlador del motor lleva a cabo el cálculo estimativo de QnACT, tomando en consideración el periodo de tiempo At hasta la carrera de admisión.

En la etapa S25, el controlador del motor lee la amplitud de impulso corregida usando QnACT y la velocidad del motor Ne.

En la etapa S26, el controlador del motor trasmite la amplitud del impulso.

En la etapa S27, el controlador del motor almacena Qn en un punto de tiempo pre enviado. El controlador del motor actualiza sucesivamente la cantidad de aire de admisión a los cilindros cada vez que el controlador del motor lee Qn.

La secuencia de etapas de procesamiento mencionada anteriormente se ejecuta a intervalos regulares (por ejemplo, cada 3 milisegundos ) con la ayuda de un cronometro de reinicio .

En esencia, el controlador del motor recibe QnACT calculada a intervalos regulares y acciona el inyector de acuerdo con la amplitud del impulso en un punto de tiempo cuando una señal de activación se introduce desde un detector de velocidad del motor.

Específicamente, el controlador del motor se configura de modo tal que cuando la velocidad del motor Ne y la cantidad de aire de admisión del cilindro Q están variando, el controlador del motor determina las tasas de cambio en estas variables y un periodo de tiempo desde un punto en el tiempo cuando la información se lee hasta la carrera de admisión, estima la cantidad de aire de admisión a los cilindros durante la carrera de admisión usando el resultado de la determinación, y lee la amplitud del impulso de inyección básica de un mapa, usando un valor estimado obtenido.

La discusión anterior ha sido basada en la suposición de que el valor estimado QnACT se calcula usando la diferencia entre el valor actual Qn y un valor previo Qn-1 de la cantidad de aire de admisión a los cilindros. La invención sin embargo no se limita a esto. El controlador del motor también puede ser configurado para comparar los datos con aquellos obtenidos un número especifico de ciclos antes y llevar a cabo el cálculo estimativo mencionado anteriormente, cuando la diferencia entre los datos es igual o mayor a un valor particular en un caso donde los datos asociados con el ruido pueden ser ignorados. También, el cálculo estimativo puede ser llevado a cabo no solo sobre la base de la diferencia sino usando un método el cual usa una relación, por ejemplo. Además, el cálculo estimativo puede ser aplicado solo a una de las direcciones de aceleración y desaceleración.

La FIG. 7 es un diagrama para explicar las características operacionales y las ventajas de la modalidad.

En la etapa inicial del proceso de arranque, el aire en el colector de aire de admisión que está a la presión atmosférica, fluye hacia el motor. Por lo tanto, se pone en riesgo la correlación entre la apertura de la mariposa de admisión y la cantidad de aire de admisión. En consecuencia, aun si la cantidad de aire de admisión se estima sobre la base de la apertura de la mariposa de admisión, ha sido imposible estimar bien la cantidad de aire de admisión. De acuerdo con la modalidad anterior, sin embargo, el controlador del motor inicia primero la precorrección con base en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros cuando ha iniciado el proceso de arranque.

Entonces, cuando el valor de cambio ? en la cantidad del aire de admisión a los cilindros se ha vuelto mayor que el valor prescrito (valor de referencia) , el controlador del motor cambia a la precorrección de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador .

Cuando se emplea el arreglo descrito anteriormente, es posible estimar la cantidad de aire de admisión con buena precisión, como se representa en la FIG. 7. Específicamente, la precorrección de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador involucra una precisión de pre estimación baja en la etapa inicial del arranque, después del inicio del mismo. Por lo tanto, la precorrección basada en el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros se lleva a cabo en este caso.

Este enfoque ha hecho posible asegurar la precisión satisfactoria para pre estimar la cantidad de aire de admisión a los cilindros al inicio del arranque.

Por lo tanto, cuando el valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros se ha vuelto mayor que el valor prescrito (valor de referencia) , el controlador del motor cambia a la precorrección de la cantidad de aire de admisión basada en la cantidad de operación del pedal del acelerador. Si el método de corrección se cambia de acuerdo con el valor de cambio en la manera descrita anteriormente, es posible cambiar apropiadamente el método de corrección con alta precisión en cualquier caso, independientemente de las condiciones de operaciones o las condiciones ambientales, aun si ocurre una situación diferente cada vez que se lleva a cabo el arranque.

Aunque la modalidad de la presente invención ha sido descrita hasta ahora, la modalidad anterior ha descrito un ejemplo ilustrativo de la invención y no tiene la intención de limitar el ámbito técnico de la invención a la configuración especifica descrita hasta ahora.

Por ejemplo, aunque el método de corrección se cambia sobre la base del valor de cambio ? en la cantidad de aire de admisión a los cilindros en la discusión anterior, el método de corrección puede ser cambiado sobre la base de la cantidad de aire de admisión a los cilindros.

Incidentalmente, los detalles de la modalidad anterior pueden ser combinados según sea apropiado.

La presente solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente Japonesa No. 2010-290270 presentada en la Oficina Japonesa de Patentes el 27 de diciembre de 2010. Los contenidos de esta solicitud se incorporan aquí como referencia en su totalidad.

Claims

33 REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de control para un motor de combustión interna, el dispositivo de control caracterizado porque comprende : una unidad para llevar a cabo la precorreción de la cantidad de aire de admisión inmediatamente después del arranque del motor, sobre la base del valor de cambio en la cantidad de aire de admisión, inmediatamente después del inicio del arranque; y una unidad que cambia el método de corrección para cambiar posteriormente a la precorrección de la cantidad de aire de admisión correspondiente al desplazamiento del pedal del acelerador sobre la base de la cantidad de aire de admisión .

2. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque : la unidad que cambia el método de corrección cambia a la precorrección de la cantidad de aire de admisión correspondiente al desplazamiento del pedal del acelerador cuando el valor de cambio en la cantidad de aire de admisión se vuelve menor que un valor de referencia.

3. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque: la unidad que cambia el método de corrección cambia a la precorrección de la cantidad de aire de admisión correspondiente al desplazamiento del pedal del acelerador cuando la cantidad de aire de admisión se vuelve menor que el valor de referencia.

. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque : la unidad que cambia el método de corrección cambia a la precorrección de la cantidad de aire de admisión correspondiente al desplazamiento del pedal del acelerador después de una situación creada después que el cambio ha seguido existiendo por un periodo de tiempo prescrito.

5. El dispositivo de control para el motor de combustión interna de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque: la cantidad de aire de admisión se detecta por medio de un detector de presión del aire de admisión proporcionado en el colector de aire de admisión. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un dispositivo de control para un motor de combustión interna incluye una unidad para llevar a cabo la precorreción de la cantidad de aire de admisión inmediatamente después del arranque del motor sobre la base del valor de cambio en la cantidad de aire de admisión inmediatamente después del inicio del arranque, y una unidad que cambia el método de corrección para cambiar posteriormente a la precorrección de la cantidad de aire de admisión correspondiente al desplazamiento del pedal del acelerador sobre la base de la cantidad de aire de admisión .