MX2015001612A - Metodo y sistema para seleccionar un cilindro para arranque del motor. - Google Patents

Metodo y sistema para seleccionar un cilindro para arranque del motor.

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Abstract

Se presenta un método y sistema para mejorar el arranque de un motor. En un ejemplo, el método selecciona un primer cilindro para que reciba combustible desde la detención del motor, la posición del cilindro en relación con la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro. El método también describe ajustar una cantidad de inyecciones de combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA SELECCIONAR UN CILINDRO PARA ARRANQUE DEL MOTOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con metodos y sistemas para mejorar el arranque de un motor. El método y el sistema pueden ser particularmente útiles para los motores que se detienen y vuelven a arrancar con frecuencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es posible que sea conveniente detener un motor en la misma ubicación cada vez que se detenga el motor. Un motor puede detenerse antes de cada arranque del motor prácticamente en la misma posición si el motor puede hacerse rotar mediante un motor u otro dispositivo. De manera alternativa, los componentes del motor, incluidos pero sin limitación, las válvulas del motor, la válvula reguladora y la sincronización de la chispa, pueden ajustarse durante una detención del motor para mejorar la posibilidad de que el motor se detenga en una misma ubicación deseada. Sin embargo, puede ser difícil o muy costoso ajustar los accionadores del motor o una máquina eléctrica de modo que la posición de detención del motor sea la misma posición cada vez que se detiene el motor. En consecuencia, las emisiones del motor y/o el tiempo de estabilización del motor (p. ej., el tiempo desde la puesta en marcha del motor hasta que el motor llega a la velocidad deseada, como la velocidad de marcha mínima) pueden reducirse o cambiar según la ubicación de detención del motor.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los inventores en la presente han reconocido las desventajas antes mencionadas y han desarrollado un método para hacer arrancar un motor, que comprende: seleccionar un cilindro y proporcionar dos inyecciones de combustible durante una carrera de compresión del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro un tercer número de umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro; y ajustar una relación de combustible entre las dos inyecciones de combustible en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión.
Al seleccionar un cilindro de un motor para un primer episodio de inyección de combustible desde la detención del motor en respuesta a la posición del cilindro en relación con la posición de la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro, puede ser posible proporcionar el resultado téenico de reducción de emisiones del motor y un tiempo de arranque del motor breve. Además, puede ajustarse una relación de combustible entre la primera y la segunda inyección de combustible al cilindro seleccionado para mejorar la estabilidad de combustión y la robustez de arranque del motor.
La presente descripción puede proporcionar varias ventajas. En particular, el enfoque puede mejorar la consistencia de arranque del motor al reducir la posibilidad de que el motor tenga un fallo de encendido. Además, el enfoque puede mejorar las emisiones de arranque del motor al mejorar la inflamabilidad de la mezcla. Asimismo, el enfoque puede mejorar la percepción del conductor del arranque del motor.
Las ventajas arriba mencionadas y otras ventajas, y características de la presente descripción se harán evidentes de inmediato a partir de la siguiente Descripción detallada al considerarse de manera independiente o en relación con los dibujos que se acompañan.
Debe entenderse que el resumen anterior se proporciona para presentar de manera simplificada una selección de conceptos que se describen con mayor detalle en la Descripción detallada. No tiene por objeto identificar características claves o esenciales del objeto reivindicado, cuyo alcance se define únicamente mediante las reivindicaciones que siguen a la Descripción detallada. Asimismo, el objeto reivindicado no se limita a implementaciones que resuelven cualquier desventaja observada arriba o en cualquier parte de esta divulgación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las ventajas descritas en la presente se comprenderán más plenamente lcyendo un ejemplo de una realización, a la que se hace referencia en la presente como la Descripción detallada, cuando se considere en forma independiente o con referencia a los dibujos, donde: la Figura 1 es un diagrama esquemático de un motor; las Figuras 2-6 muestran ejemplos de secuencias de arranque del motor y la Figura 7 es un diagrama de flujo de un metodo de ejemplo para hacer arrancar un motor.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con la selección de un cilindro para arranque del motor. Los métodos descritos en la presente pueden ser útiles para un motor que puede detenerse en diferentes posiciones cada vez que se detenga el motor. Además, el método incluye un modo de ajustar cómo se hace arrancar un motor durante diferentes condiciones de arranque que pueden incluir hacer arrancar el motor con un combustible en lugar de hacerlo con otro combustible. En un ejemplo, el motor puede ser un motor de combustión interna encendido por chispa, como muestra la Fig. 1. El motor de la Fig. 1 puede hacerse arrancar de acuerdo con cualquiera de las secuencias que se muestran en las Figs. 2-6 según las condiciones de funcionamiento del motor. El método de la Fig. 7 contempla el arranque del motor de la Fig. 1 de acuerdo con las secuencias que se muestran en las Figs.2-6.
Con referencia a la Fig. 1, el motor de combustión interna 10, que comprende varios cilindros, uno de los cuales se muestra en la Fig. 1, está controlado por un controlador de motor electrónico 12. El motor 10 incluye la cámara de combustión 30 y las paredes del cilindro 32 con el pistón 36 posicionado allí y conectado al cigüeñal 40. El motor de arranque 11 puede engranar y rotar selectivamente el cigüeñal 40 durante el arranque del motor. La cámara de combustión 30 se muestra comunicada con el colector de admisión 44 y el colector de escape 48 mediante la respectiva válvula de admisión 52 y válvula de escape 54. Cada válvula de admisión y de escape puede operarse mediante una leva de admisión 51 y una leva de escape 53. La posición de la leva de admisión 51 puede determinarse mediante el sensor de leva de admisión 55. La posición de la leva de escape 53 puede determinarse mediante el sensor de leva de escape 57. La sincronización de la válvula de admisión (p. ej., apertura y cierre) puede moverse en relación con una posición del cigüeñal 40 mediante el dispositivo de indexación de levas 41. La sincronización de la válvula de escape (p. ej., apertura y cierre) puede moverse en relación con una posición del cigüeñal 40 mediante el dispositivo de indexación de levas 43.
El inyector de combustible 66 se muestra posicionado al costado de Ja cámara de combustión 30 para inyectar combustible directamente en el cilindro 30, lo cual es conocido por aquellos capacitados en la téenica como inyección directa. El inyector de combustible 66 entrega combustible líquido en proporción al ancho de pulsos de la señal del controlador 12. El motor 10 puede incluir un segundo inyector de combustible ubicado en el centro 67. El inyector de combustible 67 entrega combustible líquido en proporción al ancho de pulsos de la señal del controlador 12. El combustible se entrega a los inyectores de combustible 66 y 67 mediante un sistema de combustible (no se muestra), que incluye un tanque de combustible, bomba de combustible y rampa de inyección (no se muestra). Además, el colector de admisión 44 se muestra comunicado con la válvula reguladora electrónica opcional 62 que ajusta una posición de la placa de la válvula reguladora 64 para controlar el flujo de aire desde la admisión de aire 42 hasta el colector de admisión 44.
El sistema de encendido sin distribuidor 88 proporciona una chispa de encendido a la cámara de combustión 30 mediante la bujía de encendido 92 en respuesta al controlador 12. El sensor de oxígeno de gas de escape universal (LIEGO, por sus siglas en inglés) 126 se muestra acoplado al colector de escape 48 corriente arriba del convertidor catalítico 70. Como alternativa, el sensor UEGO 126 puede reemplazarse por un sensor de oxígeno de gas de escape de dos estados.
El convertidor 70 puede incluir múltiples bloques catalíticos, en un ejemplo. En otro ejemplo, pueden usarse múltiples dispositivos de control de emisiones, cada uno con múltiples bloques. El convertidor 70 puede ser un catalizador de tres vías en un ejemplo.
El controlador 12 se muestra en la Fig. 1 como una microcomputadora convencional que incluye: unidad de microprocesador 102, puertos de entrada/salida 104, memoria de solo lectura 106, memoria de acceso aleatorio 108, memoria siempre activa 110 y un bus de datos convencional. El controlador 12 se muestra recibiendo varias señales de sensores acoplados al motor 10, además de las señales previamente analizadas, que incluyen: temperatura del refrigerante del motor (ECT, por sus siglas en ingles) desde el sensor de temperatura 112 acoplado a la manguera de refrigeración 114; un sensor de posición 134 acoplado a un pedal de acelerador 130 para detectar la fuerza aplicada por el pie 132; una medición de la presión del colector del motor (MAP, por sus siglas en inglés) desde el sensor de presión 122 acoplado al colector de admisión 44; un sensor de posición del motor desde un sensor de efecto Hall 118 que detecta la posición del cigüeñal 40; una medición de la maga de aire que ingresa en el motor desde el sensor 120; y una medición de la posición de la válvula reguladora desde el sensor 58. La presión barométrica también puede detectarse mediante el sensor 93 para su procesamiento mediante el controlador 12. En un aspecto preferido de la presente descripción, el sensor de posición del motor 118 produce una cantidad predeterminada de pulsos equidistantes en cada revolución del cigüeñal a partir de los cuales puede determinarse la velocidad del motor (RPM).
En algunos ejemplos, el motor puede acoplarse a un sistema de motor eléctrico/batería en un vehículo híbrido. El vehículo híbrido puede tener una configuración paralela, una configuración en serie, o variación o combinaciones de estas. Además, en algunos ejemplos, pueden emplearse otras configuraciones de motores, por ejemplo un motor de configuración en V.
Durante el funcionamiento, cada cilindro dentro del motor 10 por lo general atraviesa un ciclo de cuatro carreras: el ciclo incluye la carrera de admisión, la carrera de compresión, la carrera de expansión y la carrera de escape. Durante la carrera de admisión, por lo general, la válvula de escape 54 se cierra y la válvula de admisión 52 se abre. El aire ingresa en la cámara de combustión 30 mediante el colector de admisión 44, y el pistón 36 se mueve a la parte inferior del cilindro de modo de aumentar el volumen dentro de la cámara de combustión 30. La posición en la que el pistón 36 está cerca de la parte inferior del cilindro y al final de su carrera (p. ej., cuando la cámara de combustión 30 está en su mayor volumen) suele ser denominada por aquellos capacitados en la teenica como punto muerto inferior (BDC, por sus siglas en inglés). Durante la carrera de compresión, la válvula de admisión 52 y la válvula de escape 54 se cierran. El pistón 36 se mueve hacia la tapa del cilindro de modo de comprimir el aire dentro de la cámara de combustión 30. El punto en el que el pistón 36 está en el final de su carrera y más cerca de la tapa del cilindro (p. ej., cuando la cámara de combustión 30 está en su menor volumen) suele ser denominado por aquellos capacitados en la técnica como punto muerto superior (TDC, por sus siglas en inglés). En un proceso en adelante denominado inyección, el combustible se introduce en la cámara de combustión. En un proceso en adelante denominado encendido, el combustible inyectado se inflama mediante medios de encendido conocidos, como la bujía de encendido 92, que dan por resultado la combustión. Durante la carrera de expansión, los gases de expansión empujan el pistón 36 nuevamente al BDC. El cigüeñal 40 convierte el movimiento del pistón en un par de rotación del eje rotatorio. Por último, durante la carrera de escape, la válvula de escape 54 se abre para liberar la mezcla de aire y combustible quemada al colector de escape 48 y el pistón vuelve al TDC. Obsérvese que lo anterior se muestra simplemente como un ejemplo, y que las sincronizaciones de apertura y/o cierre de la válvula de admisión y de la válvula de escape pueden variar, de modo de proporcionar solapamiento positivo o negativo de las válvulas, cierre tardío de la válvula de admisión o varios otros ejemplos.
Por lo tanto, el sistema de la Fig. 1 contempla un sistema de motor, que comprende: un motor que incluye un cilindro; un primer inyector de combustible directo que suministra combustible al cilindro; y un controlador que incluye instrucciones no transitorias para ajustar una cantidad de inyecciones de combustible a un cilindro y seleccionar el cilindro para un primer episodio de combustión en el cilindro desde la detención del motor en respuesta a un número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del cilindro y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro. El sistema de motor además comprende instrucciones adicionales para ajustar una relación de combustible entre la primera y la segunda inyección de combustible durante un primer ciclo del cilindro en respuesta a la posición de cierre de la válvula de admisión del cilindro. El sistema de motor incluye los casos en que las instrucciones no transitorias incluyen instrucciones para inyectar combustible dos veces durante una carrera de compresión del cilindro.
En algunos ejemplos, el sistema de motor incluye los casos en que las instrucciones no transitorias incluyen instrucciones para inyectar combustible solo una vez durante una carrera de compresión del cilindro. El sistema de motor incluye los casos en que las instrucciones no transitorias incluyen instrucciones para inyectar combustible una vez durante una carrera de admisión y una vez durante la carrera de compresión del cilindro. El sistema de motor además comprende un segundo inyector de combustible directo que suministra combustible al cilindro, e instrucciones adicionales para suministrar una primera inyección de combustible mediante el primer inyector de combustible directo antes del primer episodio de combustión desde la detención del motor e instrucciones adicionales para suministrar una segunda inyección de combustible mediante el segundo inyector de combustible directo antes del primer episodio de combustión desde la detención del motor.
Con referencia ahora a la Fig. 2, se muestra un primer ejemplo de una secuencia simulada de arranque del motor. La secuencia de la Fig. 2 puede proporcionarse mediante el metodo de la Fig. 7 en el sistema de la Fig. 1. Los marcadores verticales en los tiempos T1-T3 muestran tiempos de interés durante la secuencia. Las sincronizaciones específicas mostradas en la Fig. 2 son solo para fines ilustrativos y no tienen por objeto limitar la amplitud o el alcance de la divulgación.
La Fig. 2 incluye cuatro gráficos de carreras de cilindro para un motor de cuatro cilindros que tiene un orden de encendido de 1 -3-4-2. Las carreras de cilindro del cilindro número uno están en el gráfico que tiene un eje Y identificado como CIL 1. Del mismo modo, las carreras de cilindro de los cilindros restantes 2-4 se identifican de manera similar. El eje X representa la posición del motor durante una secuencia de arranque del motor. La cantidad de tiempo para que el motor atraviese cada carrera varía con la velocidad del motor, pero los intervalos de carrera (p. ej., 180 grados del cigüeñal) son siempre los mismos. Por lo tanto, el intervalo de tiempo puede ser mayor para el primer par de carreras del cilindro durante la puesta en marcha del motor, pero el tiempo entre las carreras del cilindro se reduce a medida que la velocidad del motor aumenta. El eje X de cada carrera del cilindro se identifica para designar la presente carrera en la que está cada cilindro en un momento en el tiempo. Por ejemplo, la secuencia comienza en el lado izquierdo de la figura con el cilindro número uno en una carrera de admisión y continúa hacia el lado derecho de la figura. Al mismo tiempo, el cilindro número tres está en una carrera de escape, el cilindro número cuatro está en una carrera de expansión y el cilindro número dos está en una carrera de compresión.
Las sincronizaciones de apertura de la válvula de admisión para cada uno de los cuatro cilindros están indicadas por las líneas anchas sobre cada carrera del cilindro. Por ejemplo, la línea 200 representa el tiempo de apertura de la válvula de admisión para el cilindro número uno. La válvula de admisión se abre cerca de la carrera de admisión del punto muerto superior y se cierra después de la carrera de compresión del punto muerto inferior. Se muestran sincronizaciones de válvulas similares para los cilindros 2-4. La sincronización de la chispa para cada cilindro está representada por un * como el que se muestra en 202. Las inyecciones de combustible están representadas por las barras verticales sobre las carreras del cilindro. Por ejemplo, la barra vertical en 203 representa una primera inyección de combustible durante una carrera de compresión y la barra vertical 205 representa una segunda inyección de combustible durante la misma carrera de compresión. La cantidad de combustible en cada una de las dos primeras inyecciones de combustible está representada por el largo de las barras verticales. Cuanto mayor es el largo de la barra vertical, más combustible se inyecta en el episodio de inyección de combustible. Por lo tanto, se inyecta mayor cantidad de combustible en 203 que en 205. Las inyecciones de combustible para los demás cilindros de motor se representan de manera similar. g El quinto gráfico desde la parte superior de la Fig. 2 muestra la velocidad del motor en comparación con la posición del motor. El eje Y representa la velocidad del motor y la velocidad del motor aumenta en la dirección de la flecha del eje Y. El eje X representa la posición del motor y la posición del motor es la misma posición del motor que se muestra para los gráficos 1 -4.
La secuencia comienza en el tiempo TO donde el motor está desacelerando hasta la velocidad cero. El motor puede detenerse en respuesta a un pedido del conductor o en respuesta a una parada automática del motor iniciada por un controlador. El combustible y la chispa no se proporcionan a los cilindros del motor dado que la velocidad del motor se reduce a cero en el tiempo T1. La velocidad del motor decae desde el tiempo TO hasta el tiempo T1 y las válvulas de admisión de los respectivos cilindros continúan funcionando. Se puede rastrear la posición del motor a medida que la velocidad del motor va a cero de modo que la posición del motor sea conocida al momento del arranque del motor. De manera alternativa, un sensor de posición del motor puede arrojar un valor o señal únicos para cada grado de cigüeñal del motor.
En el tiempo T1, el motor se detiene completamente y espera un pedido de arranque del motor. El motor puede detenerse en el tiempo T1 durante un período corto o largo; sin embargo, la duración del tiempo en que el motor está detenido no se refleja en el eje X de ninguno de los cinco gráficos dado que el eje X de cada gráfico se basa en la posición del motor. El pedido de arranque del motor puede iniciarse mediante un conductor o un controlador que arranca automáticamente el motor sin que el conductor cargue datos en un dispositivo que tiene la única finalidad de arrancar y/o detener el motor (p. ej., un interruptor de encendido).
Al recibir un pedido de arranque del motor, se determina qué cilindro es el primer cilindro en recibir combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. En un ejemplo, un cilindro que está en su carrera de compresión (p. ej., el cilindro número tres) se selecciona inicialmente para que sea el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. La distancia de la posición de detención del motor desde la carrera de compresión del punto muerto superior se determina a partir de la posición del motor detectada o rastreada al detenerse el motor. En este ejemplo, el número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del motor y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro es la base para seleccionar una cantidad de inyecciones de combustible en el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. Se determina que el número de grados del cigüeñal está entre la segunda y la tercera cantidad umbral de grados del cigüeñal. Por lo tanto, se proporcionan dos inyecciones en carrera de compresión al cilindro del motor, el cilindro número tres, despues de que el motor comienza a rotar. La primera inyección de combustible al cilindro es en el tiempo T1 justo antes de que el motor comience a rotar; sin embargo, en algunos ejemplos, la primera inyección de combustible puede demorarse hasta que el motor esté rotando.
Entre el tiempo T1 y el tiempo T2, se proporciona una primera inyección de combustible a un segundo cilindro, el cilindro número cuatro. El segundo cilindro es el cilindro en el que se produce el segundo episodio de combustión desde la detención. La primera inyección de combustible en el cilindro número cuatro ocurre durante una carrera de admisión para mejorar la mezcla dél combustible dentro del cilindro número cuatro.
En el tiempo T2, ocurre la segunda inyección de combustible en el cilindro número tres. La segunda inyección de combustible se realiza durante la carrera de compresión del cilindro. Al inyectar combustible durante la carrera de compresión del cilindro, es posible controlar la nube de aire y combustible cerca de la bujía de encendido para mejorar el encendido y proporcionar combustión más completa. La cantidad de la segunda inyección de combustible es menor que la cantidad de la primera inyección de combustible durante la carrera de compresión dado que la cantidad de la segunda inyección de combustible enriquece la nube de combustible y aire en torno a la bujía de encendido.
En el tiempo T3, la mezcla de aire y combustible dentro del cilindro número tres se inflama mediante una chispa. Por lo tanto, la chispa se proporciona después de que se inyecta combustible al cilindro. La segunda inyección de combustible puede comenzar antes del episodio de la chispa y continuar después de que la chispa se descarga en la bujía de encendido.
Se proporciona una segunda inyección de combustible al cilindro número cuatro para un primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor. El primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor es un segundo episodio de combustión desde la detención del motor. La segunda inyección de combustible en el cilindro número cuatro se proporciona durante la carrera de compresión del cilindro número cuatro. Al dividir la cantidad total de combustible inyectada en el cilindro número cuatro pueden mejorarse la combustión y las emisiones del cilindro número cuatro. Cada uno de los otros cilindros del motor recibe dos episodios de inyección de combustible durante sus respectivos ciclos a medida que el motor rota. El combustible se inyecta durante las carreras de admisión y de compresión del cilindro que recibe el combustible. El motor se muestra acelerando a medida que las mezclas de aire y combustible dentro de los cilindros hacen combustión.
Se proporcionan dos inyecciones en carrera de compresión al cilindro número tres, el cilindro seleccionado para un primer episodio de combustión desde la detención del motor, de modo que la primera inyección de combustible pueda mezclarse con aire en el cilindro mientras la segunda inyección de combustible ajusta la mezcla de aire y combustible en la nube de aire y combustible que rodea a la bujía de encendido. Las dos inyecciones de combustible en carrera de compresión pueden mejorar la combustión y las emisiones para que el primer cilindro haga combustión desde la detención del motor.
Con referencia ahora a la Fig. 3, se proporciona un segundo ejemplo de una secuencia de arranque del motor. La secuencia de arranque del motor en la Fig. 3 es similar a la secuencia de arranque en la Fig. 2. Además, los gráficos de la Fig. 3 son similares a los gráficos de la Fig. 2. Por lo tanto, se omite una descripción de los gráficos individuales de la Fig. 3 para ser breves, y la descripción de la Fig. 2 se aplica a la Fig. 3 salvo lo indicado a continuación. La secuencia de la Fig. 3 también puede realizarse mediante el método de la Fig.7 en el sistema de la Fig. 1.
En el tiempo T10 el motor está desacelerando hacia la velocidad cero. El motor está desacelerando en respuesta a un pedido de detención del motor. La chispa y el combustible suministrados a los cilindros del motor se desactivan mientras el motor está desacelerando. El motor se detiene completamente en el tiempo T11 ; sin embargo, el motor se detiene en una posición que está más cerca de la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro número tres en comparación con la posición del motor detenido en el ejemplo de la Fig.2.
En el tiempo T11, el motor se detiene completamente y espera un pedido de arranque del motor. El motor puede detenerse en el tiempo T11 durante un período corto o largo. Al recibir un pedido de arranque del motor, se determina qué cilindro es el primer cilindro en recibir combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. En este ejemplo, un cilindro que está en su carrera de compresión (p. ej., el cilindro número tres) se selecciona inicialmente para que sea el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. La distancia de la posición de detención del motor desde la carrera de compresión del punto muerto superior se determina a partir de la posición del motor detectada o rastreada al detenerse el motor. En este ejemplo, el número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del motor y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro es la base para seleccionar una cantidad de inyecciones de combustible en el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. Se determina que el número de grados del cigüeñal está entre la primera y la segunda cantidad umbral de grados del cigüeñal. Por lo tanto, se proporciona una sola inyección en carrera de compresión al cilindro del motor, el cilindro número tres, en el tiempo T12. La primera inyección de combustible al cilindro es en el tiempo T12 justo después de que el motor comienza a rotar; sin embargo, en algunos ejemplos, la primera inyección de combustible puede ser cuando el motor está detenido. En este ejemplo, se proporciona una primera inyección al cilindro número cuatro en el tiempo T11. Inyectar combustible en el tiempo T11 puede mejorar la mezcla de aire y combustible en el segundo cilindro para hacer combustión desde la detención del motor.
En el tiempo T12, ocurre la primera inyección de combustible en el cilindro número tres. La primera inyección de combustible se realiza durante la carrera de compresión del cilindro. Al inyectar combustible durante la carrera de compresión del cilindro, es posible acelerar el motor sin un período de puesta en marcha largo. No se proporciona una segunda inyección de combustible en el cilindro número tres dado que la velocidad del motor es baja y dado que es posible que una segunda cantidad combustible inyectada al cilindro no se mezcle tan bien como se desea. La cantidad de combustible inyectada se aumenta respecto de la cantidad de combustible inyectada en la primera inyección de combustible al cilindro número tres mostrado en la Fig. 2 de modo que la relación aire-combustible del cilindro puede acercarse a la estequiometría aunque solo se proporcione una sola inyección en carrera de compresión.
En el tiempo T13, la mezcla de aire y combustible dentro del cilindro número tres se inflama mediante una chispa. Por lo tanto, la chispa se proporciona despues de que se inyecta combustible al cilindro. La segunda inyección de combustible puede comenzar antes del episodio de la chispa y continuar después de que la chispa se descarga en la bujía de encendido.
Se proporciona una segunda inyección de combustible al cilindro número cuatro para un primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor. El primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor es un segundo episodio de combustión desde la detención del motor. La segunda inyección de combustible en el cilindro número cuatro se proporciona durante la carrera de compresión del cilindro número cuatro. Cada uno de los otros cilindros del motor recibe dos episodios de inyección de combustible durante sus respectivos ciclos a medida que el motor rota. El combustible se inyecta durante las carreras de admisión y de compresión del cilindro que recibe el combustible. El motor se muestra acelerando a medida que las mezclas de aire y combustible dentro de los cilindros hacen combustión.
Con referencia ahora a la Fig. 4, se proporciona un tercer ejemplo de una secuencia de arranque del motor. La secuencia de arranque del motor en la Fig. 4 es similar a la secuencia de arranque en la Fig. 2. Además, los gráficos de la Fig.4 son similares a los gráficos de la Fig. 2. Por lo tanto, se omite una descripción de los gráficos individuales de la Fig. 4 para ser breves, y la descripción de la Fig. 2 se aplica a la Fig. 4 salvo lo indicado a continuación. La secuencia de la Fig. 4 también puede realizarse mediante el método de la Fig.7 en el sistema de la Fig. 1.
En el tiempo T20 el motor está desacelerando hacia la velocidad cero. El motor está desacelerando en respuesta a un pedido de detención del motor. La chispa y el combustible suministrados a los cilindros del motor se desactivan mientras el motor está desacelerando. El motor se detiene completamente en el tiempo T21; sin embargo, el motor se detiene en una posición que está más cerca de la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro número tres en comparación con la posición del motor detenido en los ejemplos de las Figs.2. y 3.
En el tiempo T21, el motor se detiene completamente y espera un pedido de arranque del motor. El motor puede detenerse en el tiempo T21 durante un período corto o largo. Al recibir un pedido de arranque del motor, se determina que cilindro es el primer cilindro en recibir combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. En este ejemplo, un cilindro que está en su carrera de compresión (p. ej., el cilindro número tres) se selecciona inicialmente para que sea el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. La distancia de la posición de detención del motor desde la carrera de compresión del punto muerto superior se determina a partir de la posición del motor detectada o rastreada al detenerse el motor. En este ejemplo, el número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del motor y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro es la base para seleccionar una cantidad de inyecciones de combustible en el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. Se determina que el número de grados del cigüeñal es menos que una primera cantidad umbral de grados del cigüeñal. Por lo tanto, el siguiente cilindro en el orden de encendido (p. ej., 1 -3-4-2 para el presente motor de cuatro cilindros) se selecciona para que sea el primer cilindro en recibir combustible y para que se produzca en él un primer episodio de combustión desde la detención del motor. En consecuencia, el combustible se inyecta al cilindro número cuatro en el tiempo T21 antes de que el motor comience a rotar, pero en algunos ejemplos la primera inyección de combustible puede ser después de que el motor comienza a rotar. Al seleccionar el siguiente cilindro en el orden de combustión del motor, el tiempo de puesta en marcha del motor puede aumentarse levemente, pero dado que el motor ya está cerca de la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro número tres, la demora puede reducirse mientras mejoran la estabilidad de combustión y las emisiones del motor. Específicamente, al inyectar combustible durante la carrera de admisión del cilindro número cuatro, puede mejorarse la mezcla de aire y combustible. El motor rota entre el tiempo T21 y el tiempo T22.
En el tiempo T22, ocurre la segunda inyección de combustible en el cilindro cuatro. La segunda inyección de combustible se realiza durante la carrera de compresión del cilindro. Al inyectar combustible durante la carrera de compresión del cilindro, es posible mejorar la estabilidad de combustión durante la estabilización del motor. La cantidad de la segunda inyección de combustible es menor que la cantidad de la primera inyección de combustible dado que la primera cantidad de combustible inyectada se mezcla relativamente bien debido a la gran cantidad de tiempo de mezclado entre la primera y la segunda inyección de combustible.
En el tiempo T23, la mezcla de aire y combustible dentro del cilindro número cuatro se inflama mediante una chispa. Por lo tanto, la chispa se proporciona despues de que se inyecta combustible al cilindro. La segunda inyección de combustible puede comenzar antes del episodio de la chispa y continuar después de que la chispa se descarga en la bujía de encendido.
Por consiguiente, si el motor se posiciona cerca del punto muerto superior de un cilindro en su carrera de compresión, el siguiente cilindro en el orden de combustión del motor puede seleccionarse para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. El siguiente cilindro se selecciona para mejorar la estabilidad de combustión y reducir las emisiones del motor.
Con referencia ahora a la Fig. 5, se proporciona un cuarto ejemplo de una secuencia de arranque del motor. La secuencia de arranque del motor en la Fig. 5 es similar a la secuencia de arranque en la Fig. 2. Además, los gráficos de la Fig. 5 son similares a los gráficos de la Fig. 2. Por lo tanto, se omite una descripción de los gráficos individuales de la Fig. 5 para ser breves, y la descripción de la Fig. 2 se aplica a la Fig. 5 salvo lo indicado a continuación. La secuencia de la Fig. 5 también puede realizarse mediante el método de la Fig. 7 en el sistema de la Fig. 1.
La diferencia entre el ejemplo de la Fig. 5 y el ejemplo de la Fig. 2 es que la sincronización de cierre de la válvula de admisión está retardada en el ejemplo de la Fig. 5. En consecuencia, se ajusta la relación de cantidad de combustible entre la primera y la segunda inyección de combustible proporcionadas al primer cilindro seleccionado para que se produzca en el un primer episodio de combustión desde el motor.
En el tiempo T30, el motor está desacelerando hacia la velocidad cero. El motor puede detenerse en respuesta a un pedido del conductor o en respuesta a una parada automática del motor iniciada por un controlador. El combustible y la chispa no se proporcionan a los cilindros del motor dado que la velocidad del motor se reduce a cero en el tiempo T31. La velocidad del motor decae desde el tiempo T30 hasta el tiempo T31 y las válvulas de admisión de los respectivos cilindros continúan funcionando. Se puede rastrear la posición del motor a medida que la velocidad del motor va a cero de modo que la posición del motor sea conocida al momento del arranque del motor. De manera alternativa, un sensor de posición del motor puede arrojar un valor o señal únicos para cada grado de cigüeñal del motor.
En el tiempo T31, el motor se detiene completamente y espera un pedido de arranque del motor. El motor puede detenerse en el tiempo T31 durante un período corto o largo. Al recibir un pedido de arranque del motor, se determina qué cilindro es el primer cilindro en recibir combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. En este ejemplo, el cilindro número tres está en su carrera de compresión y se selecciona para que sea el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. La distancia de la posición de detención del motor desde la carrera de compresión del punto muerto superior se determina a partir de la posición del motor detectada o rastreada al detenerse el motor. En este ejemplo, el número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del motor y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro es la base para seleccionar una cantidad de inyecciones de combustible en el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. Se determina que el número de grados del cigüeñal está entre la segunda y la tercera cantidad umbral de grados del cigüeñal. Por lo tanto, se proporcionan dos inyecciones en carrera de compresión al cilindro del motor, el cilindro número tres, después de que el motor comienza a rotar. Además, se determina la ubicación o posición de cierre de la válvula de admisión (IVC, por sus siglas en ingles). En función del IVC, se ajustan una relación de las cantidades de combustible inyectadas al primer cilindro en el que se produce un primer episodio de combustión desde la detención del motor, las cantidades de combustible en la primera y la segunda inyección al cilindro número tres. En este ejemplo, el IVC está retardado en comparación con el tiempo de IVC que se muestra en la Fig. 2. Por lo tanto, se aumenta la cantidad de combustible inyectada en la primera inyección de combustible al cilindro número tres. La cantidad de combustible inyectada en la primera inyección de combustible se aumenta en comparación con la cantidad de combustible inyectada durante la primera inyección de la Fig. 2 porque es posible que haya menos gas de escape atrapado en el cilindro.
Entre el tiempo T31 y el tiempo T32, se proporciona una primera inyección de combustible a un segundo cilindro, el cilindro número cuatro. El segundo cilindro es el cilindro en el que se produce el segundo episodio de combustión desde la detención, el cilindro número cuatro en este ejemplo. La primera inyección de combustible en el cilindro número cuatro ocurre durante una carrera de admisión para mejorar la mezcla del combustible dentro del cilindro número cuatro.
En el tiempo T32, ocurre la segunda inyección de combustible en el cilindro número tres. La segunda inyección de combustible se realiza durante la carrera de compresión del cilindro. La cantidad de la segunda inyección de combustible es menor que la cantidad de la segunda inyección de combustible en el ejemplo de la Fig. 2 dado que se aumentó la cantidad de combustible inyectada durante la primera inyección al cilindro número tres. La cantidad total de combustible inyectada puede ser la misma cantidad para el primer episodio de combustión en la Fig. 2 y el primer episodio de combustión en la Fig. 3.
En el tiempo T33, la mezcla de aire y combustible dentro del cilindro número tres se inflama mediante una chispa. Por lo tanto, la chispa se proporciona después de que se inyecta combustible al cilindro. La segunda inyección de combustible puede comenzar antes del episodio de la chispa y continuar después de que la chispa se descarga en la bujía de encendido.
Se proporciona una segunda inyección de combustible al cilindro número cuatro para un primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor poco tiempo despues. El primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor es un segundo episodio de combustión desde la detención del motor. La segunda inyección de combustible en el cilindro número cuatro se proporciona durante la carrera de compresión del cilindro número cuatro. Cada uno de los otros cilindros del motor recibe dos episodios de inyección de combustible durante sus respectivos ciclos a medida que el motor rota. El combustible se inyecta durante las carreras de admisión y de compresión del cilindro que recibe el combustible. El motor se muestra acelerando a medida que las mezclas de aire y combustible dentro de los cilindros hacen combustión.
La relación de cantidades de combustible entre la primera y la segunda inyección del primer cilindro en el que se produce un episodio de combustión desde la detención del motor se ajusta para dar cuenta del aumento o la reducción de los gases residuales en el primer cilindro en el que se produce la combustión desde la detención del motor. Si el IVC se ajusta para aumentar los gases residuales en el cilindro, la cantidad de la primera inyección se reduce y la cantidad de la segunda inyección de combustible se aumenta. Si el IVC se ajusta para reducir los gases residuales en el cilindro, la cantidad de la primera inyección de combustible se aumenta y la cantidad de la segunda inyección de combustible se reduce.
Con referencia ahora a la Fig. 6, se proporciona un quinto ejemplo de una secuencia de arranque del motor. La secuencia de arranque del motor en la Fig. 6 es similar a la secuencia de arranque en la Fig. 2. Además, los gráficos de la Fig. 6 son similares a los gráficos de la Fig.2. Por lo tanto, se omite una descripción de los gráficos individuales de la Fig. 6 para ser breves, y la descripción de la Fig. 2 se aplica a la Fig. 6 salvo lo indicado a continuación. La secuencia de la Fig. 6 también puede realizarse mediante el método de la Fig. 7 en el sistema de la Fig. 1.
La diferencia entre el ejemplo de la Fig. 6 y el ejemplo de la Fig. 2 es que el combustible puede inyectarse mediante un inyector de combustible ubicado en el centro así como también por un inyector ubicado lateralmente. En consecuencia, el combustible suministrado al cilindro puede entregarse de manera dividida mediante los dos inyectores de combustible con diferente ubicación. El combustible inyectado por el inyector lateral se ilustra como una línea vertical 203 y el combustible inyectado por el inyector ubicado en el centro se ilustra como una barra 602.
En el tiempo T40, el motor está desacelerando hacia la velocidad cero. El motor puede detenerse en respuesta a un pedido del conductor o en respuesta a una parada automática del motor iniciada por un controlador. El combustible y la chispa no se proporcionan a los cilindros del motor dado que la velocidad del motor se reduce a cero en el tiempo T41. La velocidad del motor decae desde el tiempo T40 hasta el tiempo T41 , y las válvulas de admisión de los respectivos cilindros continúan funcionando. Se puede rastrear la posición del motor a medida que la velocidad del motor va a cero de modo que la posición del motor sea conocida al momento del arranque del motor. De manera alternativa, un sensor de posición del motor puede arrojar un valor o señal únicos para cada grado de cigüeñal del motor.
En el tiempo T41, el motor se detiene completamente y espera un pedido de arranque del motor. El motor puede detenerse en el tiempo T41 durante un período corto o largo. Al recibir un pedido de arranque del motor, se determina que cilindro es el primer cilindro en recibir combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. En este ejemplo, el cilindro número tres está en su carrera de compresión y se selecciona para que sea el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. La distancia de la posición de detención del motor desde la carrera de compresión del punto muerto superior se determina a partir de la posición del motor detectada o rastreada al detenerse el motor. En este ejemplo, el número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del motor y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro es la base para seleccionar una cantidad de inyecciones de combustible en el primer cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor. Se determina que el número de grados del cigüeñal está entre la segunda y la tercera cantidad umbral de grados del cigüeñal. Por lo tanto, se proporcionan dos inyecciones en carrera de compresión al cilindro del motor, el cilindro número tres, después de que el motor comienza a rotar. El inyector de combustible ubicado lateralmente realiza la primera inyección en carrera de compresión y el inyector de combustible ubicado en el centro realiza la segunda inyección en carrera de compresión. En un ejemplo, el inyector de combustible ubicado lateralmente suministra combustible con una mayor concentración de alcohol que el inyector de combustible ubicado en el centro. El inyector de combustible ubicado en el centro puede suministrar combustible con una mayor concentración de gasolina. La primera inyección de combustible del combustible con mayor concentración de alcohol mejora la vaporización del combustible, mientras que la segunda inyección de combustible mejora la inflamación de ia mezcla de aire y combustible y la estabilidad de combustión.
Entre el tiempo T41 y el tiempo T42, se proporciona una primera inyección de combustible a un segundo cilindro, el cilindro número cuatro. El segundo cilindro es el cilindro en el que se produce el segundo episodio de combustión desde la detención, el cilindro número cuatro en este ejemplo. La primera inyección de combustible en el cilindro número cuatro ocurre durante una carrera de admisión para mejorar la mezcla y la vaporización del combustible dentro del cilindro número cuatro.
En el tiempo T42, ocurre ia segunda inyección de combustible en el cilindro número tres. La segunda inyección de combustible es proporcionada por el inyector de combustible ubicado en el centro durante la carrera de compresión del cilindro. La cantidad de la segunda inyección de combustible es menor que la primera cantidad de combustible inyectada en el tiempo T41 , pero en algunos ejemplos la segunda cantidad combustible inyectada puede ser mayor que la primera cantidad de combustible inyectada según las condiciones de funcionamiento del motor.
En el tiempo T43, la mezcla de aire y combustible dentro del cilindro número tres se inflama mediante una chispa. Por lo tanto, la chispa se proporciona después de que se inyecta combustible al cilindro. La segunda inyección de combustible puede comenzar antes del episodio de la chispa y continuar después de que la chispa se descarga en la bujía de encendido.
Se proporciona una segunda inyección de combustible al cilindro número cuatro para un primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor poco tiempo después. El primer episodio de combustión en el cilindro número cuatro desde el arranque del motor es un segundo episodio de combustión desde la detención del motor. La segunda inyección de combustible en el cilindro número cuatro se proporciona durante la carrera de compresión del cilindro número cuatro. Cada uno de los otros cilindros del motor recibe dos episodios de inyección de combustible durante sus respectivos ciclos a medida que el motor rota. El combustible se inyecta durante las carreras de admisión y de compresión del cilindro que recibe el combustible. El motor se muestra acelerando a medida que las mezclas de aire y combustible dentro de los cilindros hacen combustión.
Con referencia ahora a la Fig. 7, se muestra un metodo para hacer arrancar un motor detenido. El método de la Fig. 7 puede aplicarse al sistema de la Fig. 1. El método de la Fig. 7 puede proporcionar las secuencias operativas que se muestran en las Figs. 2-6. Además, el método de la Fig. 7 puede almacenarse como instrucciones ejecutables en la memoria no transitoria de un controlador, como se muestra en la Fig. 1.
En 702, el método 700 determina la sincronización de cierre de la válvula de admisión (IVC). La sincronización de cierre de la válvula de admisión puede determinarse a partir de una posición de un árbol de levas de admisión. Alternativamente, la sincronización de cierre de la válvula de admisión puede determinarse mediante la indexación de una tabla o una función que arroja el IVC sobre la base de uno o más parámetros que incluyen velocidad del motor, par de demanda del conductor, temperatura del motor, posición del motor y posición de la leva de admisión. Si el motor no incluye una leva de admisión (p. ej., válvulas accionadas eléctricamente), la ubicación del IVC puede determinarse mediante la indexación de una tabla o función utilizando la temperatura del motor, la velocidad del motor y el par de demanda del conductor. El método 700 pasa a 704 después de que se determina el IVC.
En 704, el método 700 determina un cilindro del motor que está más cerca de su carrera de compresión del punto muerto superior sin estar en la carrera de expansión del cilindro. En un ejemplo, la posición del motor se determina mediante las posiciones del cigüeñal y del árbol de levas. La posición absoluta del motor puede hacer referencia a una posición específica del motor como la carrera de compresión del punto muerto superior para el cilindro número uno. Las carreras específicas de cada cilindro se determinan indexando una tabla que utiliza la posición absoluta del motor para determinar las carreras respectivas de cada cilindro. Si más de un cilindro está en su carrera de compresión, se selecciona el cilindro más cercano a su carrera de compresión del punto muerto superior que no esté en una carrera de expansión. El método 700 pasa a 706 después de que se selecciona el cilindro del motor en una carrera de compresión.
En 706, el método 700 evalúa si debe inyectarse combustible o no únicamente usando un inyector de combustible ubicado en el centro. En un ejemplo, el método 700 evalúa si debe inyectarse combustible o no mediante un. inyector ubicado en el centro sobre la base de un estado de una variable almacenada en la memoria. Si el método 700 evalúa que debe inyectarse combustible únicamente mediante un inyector de combustible ubicado en el centro, la respuesta es sí y el método 700 pasa a 708. De lo contrario, la respuesta es no y el método 700 pasa a 720.
En 720, el método 700 evalúa si el cilindro del motor seleccionado en 704 está o no dentro de un primer número umbral de grados del cigüeñal de la carrera de compresión del punto muerto superior (TDC) del cilindro seleccionado. Por ejemplo, si el cilindro seleccionado está dentro de los veinte grados del cigüeñal (p. ej., adelantados) del TDC, la respuesta es sí y el método 700 pasa a 722. De lo contrario, la respuesta es no y el método 700 pasa a 724.
En 722, el método 700 selecciona un cilindro siguiente en el orden de combustión para el motor. Por ejemplo, si el motor es un motor de cuatro cilindros con un orden de encendido de 1 -3-4-2, y se seleccionó el cilindro número dos en 704, se selecciona el cilindro número uno en 722. El método 700 pasa a 724 después de que se selecciona el cilindro.
En 724, el método 700 evalúa si el cilindro seleccionado (p. ej., el cilindro seleccionado en 704 o el cilindro seleccionado en 722) está o no dentro de un segundo número umbral de grados del cigüeñal del TDC sin estar en una carrera de expansión. Por ejemplo, si el cilindro seleccionado está dentro de ciento los veinte grados del cigüeñal (p. ej., adelantados) del TDC, la respuesta es sí y el método 700 pasa a 726. De lo contrario, la respuesta es no y el método 700 pasa a 730.
En 726, el metodo 700 inyecta combustible al cilindro seleccionado en una sola inyección en carrera de compresión. La inyección única en carrera de compresión puede proporcionarse antes de que el motor rote o mientras el motor está rotando. Además, el grado del cigüeñal en el que ocurre el comienzo de la inyección de combustible puede ajustarse sobre la base de la temperatura del motor y la concentración de alcohol en el combustible. El cilindro seleccionado es el primer cilindro del motor en el que se produce un episodio de combustión desde la detención del motor. El método 700 rota el motor, inyecta combustible a los cilindros seleccionados y alimenta a los cilindros restantes inyectando combustible a cada uno de los cilindros durante las carreras de admisión y de compresión del cilindro como se ilustra en las Figs. 2-6. El método 700 pasa a la salida después de que se proporciona combustible a los cilindros del motor.
En 730, el método 700 evalúa si el cilindro seleccionado (p. ej., el cilindro seleccionado en 704 o el cilindro seleccionado en 722) está o no dentro de un segundo número umbral de grados del cigüeñal del TDC sin estar en una carrera de expansión. Por ejemplo, si el cilindro seleccionado está dentro de los doscientos grados del cigüeñal (p. ej., adelantados) del TDC, la respuesta es sí y el método 700 pasa a 732. De lo contrario, la respuesta es no y el método 700 pasa a 734.
En 732, el método 700 determina sincronizaciones para inyectar combustible dos veces durante la carrera de compresión del cilindro seleccionado. En un ejemplo, las sincronizaciones para la primera y la segunda inyección de combustible pueden determinarse empíricamente y almacenarse en tablas y/o funciones. Las tablas y/o funciones pueden indexarse utilizando condiciones de funcionamiento del motor como la temperatura del motor y el contenido de alcohol del combustible inyectado. Las sincronizaciones de las dos inyecciones pueden ser en diferentes ángulos del cigüeñal durante la carrera de compresión del cilindro.
En algunos ejemplos, el combustible puede inyectarse mediante un inyector de combustible en posición lateral o mediante el inyector de combustible en posición lateral y un inyector de combustible ubicado en el centro. Si el inyector de combustible ubicado en el centro está inyectando combustible con una concentración más baja de alcohol que el inyector de combustible en posición lateral, el inyector de combustible en posición lateral puede proporcionar la primera inyección de combustible y el inyector de combustible ubicado en el centro puede proporcionar la segunda inyección de combustible. Al inyectar combustible mediante el inyector de combustible en posición central en lugar del inyector de combustible lateral para la segunda inyección de combustible, el enriquecimiento de la nube de combustible dentro del cilindro puede localizarse cerca de la bujía de encendido para mejorar la estabilidad de combustión. El metodo 700 puede evaluar cuándo suministrar combustible al cilindro utilizando los inyectores de combustible ubicados lateralmente y en el centro en respuesta a la temperatura del motor y/u otras condiciones de funcionamiento del motor. El método 700 pasa a 736 después de que se determina la sincronización para las dos inyecciones de combustible en compresión.
En 734, el método 700 determina sincronizaciones para inyectar combustible una vez durante la carrera de admisión del cilindro seleccionado y una o más veces durante la carrera de compresión del cilindro. En un ejemplo, las sincronizaciones para la primera y la segunda inyección de combustible pueden determinarse empíricamente y almacenarse en tablas y/o funciones. Las tablas y/o funciones pueden indexarse utilizando condiciones de funcionamiento del motor como la temperatura del motor y el contenido de alcohol del combustible inyectado.
En algunos ejemplos, el combustible puede inyectarse mediante un inyector de combustible en posición lateral o mediante el inyector de combustible en posición lateral y un inyector de combustible ubicado en el centro. Si el inyector de combustible ubicado en el centro está inyectando combustible con una concentración más baja de alcohol que el inyector de combustible en posición lateral, el inyector de combustible en posición lateral puede proporcionar la primera inyección de combustible y el inyector de combustible ubicado en el centro puede proporcionar la segunda inyección de combustible. Al inyectar combustible mediante el inyector de combustible en posición central en lugar del inyector de combustible lateral para la segunda inyección de combustible, el enriquecimiento de la nube de combustible dentro del cilindro puede localizarse cerca de la bujía de encendido para mejorar la estabilidad de combustión. El método 700 pasa a 736 después de que se determina la sincronización para las dos inyecciones de combustible en compresión.
En 736, el metodo 700 ajusta una relación (p. ej., la cantidad de la primera inyección de combustible dividida por la cantidad de la segunda inyección de combustible durante un ciclo del cilindro) de cantidades de combustible proporcionadas entre dos o más inyecciones durante un ciclo de un cilindro basado en la sincronización del IVC. En un ejemplo, la cantidad de combustible en la primera inyección de combustible durante el ciclo del cilindro se aumenta a medida que se retarda el IVC. La cantidad de combustible en la primera inyección de combustible durante el ciclo del cilindro se reduce a medida que se adelanta el IVC. La cantidad de combustible en la segunda inyección de combustible durante el ciclo del cilindro se reduce a medida que se retarda el IVC de modo que la cantidad total de combustible inyectada continúa siendo la misma. La cantidad de combustible en la segunda inyección de combustible durante el ciclo del cilindro se aumenta a medida que se adelanta el IVC de modo que la cantidad total de combustible inyectada continúa siendo la misma. El método 700 pasa a 738 después de que se ajustan la relación de combustible en la primera y la segunda inyección de combustible durante el primer ciclo de cilindro seleccionado.
En 738, el método 700 determina las sincronizaciones para las carreras de admisión y de compresión de los cilindros que no sean el cilindro seleccionado. En un ejemplo, las sincronizaciones para la primera y la segunda inyección de combustible para los cilindros restantes pueden determinarse empíricamente y almacenarse en tablas y/o funciones. Las tablas y/o funciones pueden indexarse utilizando condiciones de funcionamiento del motor como la temperatura del motor y el contenido de alcohol del combustible inyectado. El método 700 pasa a la salida después de que se determinan las sincronizaciones de las inyecciones de combustible para los cilindros restantes.
En 708, el método 700 evalúa si el cilindro del motor seleccionado en 704 está o no dentro de un primer número umbral de grados del cigüeñal de la carrera de compresión del punto muerto superior (TDC) del cilindro seleccionado. Por ejemplo, si el cilindro seleccionado está dentro de veinticinco grados del cigüeñal (p. ej., adelantados) del TDC, la respuesta es sí y el método 700 pasa a 710. De lo contrario, la respuesta es no y el método 700 pasa a 712.
En 710, el método 700 selecciona un cilindro siguiente en el orden de combustión para el motor. Por ejemplo, si el motor es un motor de cuatro cilindros con un orden de encendido de 1 -3-4-2, y se seleccionó el cilindro número dos en 704, se selecciona el cilindro número uno en 710. El método 700 pasa a 712 después de que se selecciona el cilindro.
En 712, el método 700 evalúa si el cilindro seleccionado (p. ej., el cilindro seleccionado en 704 o el cilindro seleccionado en 710) está o no dentro de un segundo número umbral de grados del cigüeñal del TDC sin estar en una carrera de expansión. Por ejemplo, si el cilindro seleccionado está dentro de ciento veinticinco grados del cigüeñal (p. ej., adelantados) del TDC, la respuesta es sí y el método 700 pasa a 716. De lo contrario, la respuesta es no y el método 700 pasa a 714.
En 714, el método 700 determina las sincronizaciones para inyectar combustible una vez durante la carrera de admisión del cilindro seleccionado y una vez durante la carrera de compresión del cilindro. En un ejemplo, las sincronizaciones para la primera y la segunda inyección de combustible pueden determinarse empíricamente y almacenarse en tablas y/o funciones. Las tablas y/o funciones pueden indexarse utilizando condiciones de funcionamiento del motor como la temperatura del motor y el contenido de alcohol del combustible inyectado. El método 700 pasa a 736 después de que se determinan las sincronizaciones de inyección.
En 716, el método 700 inyecta combustible al cilindro seleccionado en una sola inyección en carrera de compresión. La inyección única en carrera de compresión puede proporcionarse antes de que el motor rote o mientras el motor está rotando. Además, el grado de cigüeñal en el que ocurre el comienzo de la inyección de combustible puede ajustarse sobre la base de la temperatura del motor y la concentración de alcohol en el combustible. El cilindro seleccionado es el primer cilindro del motor en el que se produce un episodio de combustión desde la detención del motor. El método 700 rota el motor, inyecta combustible a los cilindros seleccionados y alimenta a los cilindros restantes inyectando combustible a cada uno de los cilindros durante las carreras de admisión y de compresión del cilindro como se ilustra en las Figs.2-6. El combustible inyectado al cilindro mediante el inyector de combustible ubicado en el centro del cilindro puede moverse menos en torno a la bujía de encendido del cilindro de modo que la nube de aire y combustible en el cilindro proporcione una mezcla inflamable cerca de la bujía de encendido. Por lo tanto, solo una inyección de combustible puede ser conveniente cuando el cilindro del motor está con una cantidad predeterminada de grados del cigüeñal de la carrera de compresión del TDC del cilindro. Por otra parte, si el cilindro tenía solo un inyector en posición lateral, es posible que sean convenientes múltiples inyecciones para asegurar una mezcla inflamable en la bujía de encendido. El método 700 pasa a la salida después de que se proporciona combustible a los cilindros del motor.
Las sincronizaciones de inyección de combustible descritas en la Fig. 7 pueden ocurrir antes de que se proporcione una chispa al cilindro seleccionado mediante un sistema de encendido. En algunos ejemplos, el segundo episodio de inyección o uno superior se superpone con el momento en que se proporciona la chispa al cilindro.
El método de la Fig. 7 se usa para describir la selección de un cilindro sobre la base de la proximidad del cilindro a la carrera de compresión del TDC del cilindro. Sin embargo, en otros ejemplos, el cilindro puede seleccionarse sobre la base de la proximidad de los cilindros a otra posición del motor. Por ejemplo, el cilindro puede seleccionarse sobre la base de la proximidad del cilindro a su sincronización de cierre de la válvula de admisión. Por lo tanto, la selección del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor puede basarse en posiciones del motor distintas de la posición del cilindro en relación con la carrera de compresión del TDC del cilindro.
Por lo tanto, el método de la Fig. 7 contempla el arranque de un motor, que comprende: seleccionar un cilindro y proporcionar dos inyecciones de combustible durante una carrera de compresión del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro un tercer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro; y ajustar una relación de combustible entre las dos inyecciones de combustible en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión. El método incluye los casos en que una cantidad de combustible inyectada durante una primera inyección de las dos inyecciones de combustible se aumenta en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se retarda, y los casos en que las dos inyecciones de combustible durante una carrera de compresión del cilindro comienzan antes de que se proporcione una chispa al cilindro.
En algunos ejemplos, el metodo incluye los casos en que la cantidad de combustible inyectada durante una primera inyección de las dos inyecciones de combustible se reduce en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se adelanta. El método incluye los casos en que la cantidad de combustible inyectada durante una segunda inyección de las dos inyecciones de combustible se reduce en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se retarda. El método también incluye los casos en que la cantidad de combustible inyectada durante una segunda inyección de las dos inyecciones de combustible se aumenta en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se adelanta.
El método además comprende seleccionar un siguiente cilindro para que reciba combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor según un orden de combustión del motor en respuesta al cilindro que está dentro de un primer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro, el primer número umbral de grados del cigüeñal menos que el tercer número umbral de grados del cigüeñal. El método incluye los casos en que la primera de las dos inyecciones de combustible es proporcionada por un inyector de combustible directo ubicado lateralmente respecto del cilindro y los casos en que la segunda de las dos inyecciones de combustible es proporcionada por un inyector de combustible directo ubicado en el centro respecto del cilindro. El método incluye los casos en que la segunda de las dos inyecciones de combustible es proporcionada por el inyector de combustible directo ubicado en el centro en respuesta a la temperatura del motor.
El método de la Fig. 7 también contempla el arranque de un motor, que comprende: seleccionar un cilindro y proporcionar una sola inyección de combustible al cilindro durante una carrera de compresión del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro de un segundo número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del punto muerto superior (TDC) del cilindro; seleccionar el cilindro y proporcionar dos inyecciones de combustible durante la carrera de compresión del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta al pistón del cilindro que está dentro de un tercer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro; y seleccionar el cilindro y proporcionar una sola inyección en carrera de admisión y una o más inyecciones de combustible en carrera de compresión para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta al pistón del cilindro que no está dentro del tercer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro.
El metodo además comprende ajustar una relación de combustible entre las dos inyecciones de combustible durante la carrera de compresión del cilindro en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión. El método además comprende seleccionar un siguiente cilindro en un orden de combustión del motor en respuesta al cilindro que está dentro de un primer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro, el primer número umbral de grados del cigüeñal menos que el segundo número umbral de grados del cigüeñal. El método incluye los casos en que la inyección única de combustible al cilindro durante una carrera de compresión del cilindro, las dos inyecciones de combustible durante la carrera de compresión del cilindro y la inyección única en carrera de admisión y una o más inyecciones de combustible en carrera de compresión ocurren antes de que se proporcione una chispa al cilindro. En algunos ejemplos, el método además comprende volver a hacer arrancar automáticamente el motor. El método incluye los casos en que el segundo número umbral de grados del cigüeñal es menor que el tercer número umbral de grados del cigüeñal.
Como apreciará una persona capacitada en la téenica, el método descrito en la Fig. 7 puede representar uno o más de cualquier número de estrategias de procesamiento como el accionamiento por episodio, accionamiento por interrupción, múltiples tareas, subprocesos múltiples, etcétera. En tal sentido, pueden realizarse varios pasos o funciones ilustrados en la secuencia ¡lustrada, en paralelo, o en algunos casos omitidos. Del mismo modo, no se requiere necesariamente el orden de procesamiento para alcanzar los objetos, características, y ventajas descritos en la presente, pero se proporciona para facilitar la ilustración y la descripción. Si bien no está ilustrado explícitamente, una persona capacitada en la téenica reconocerá que uno o más de los pasos o funciones ilustrados pueden realizarse reiteradamente según la estrategia en particular que se utilice. Además, las acciones, operaciones, métodos y/o funciones descritos pueden representar gráficamente el código a programar en la memoria no transitoria del medio de almacenamiento legible por computadora en el sistema de control del motor.
Esto concluye la descripción. Su lectura por parte de personas capacitadas en la técnica traería a la mente muchas alteraciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y el alcance de la descripción. Por ejemplo, los trenes de potencia de accionamiento eléctrico total o parcial podrían aprovechar la presente descripción. Además, el sistema y los métodos descritos en la presente pueden aprovecharse con varias configuraciones de motores no limitadas a las configuraciones de motores 14, V6, V8, V10, V12 e I6.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un metodo para hacer arrancar un motor, caracterizado porque comprende: seleccionar un cilindro y proporcionar dos inyecciones de combustible durante una carrera de compresión del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro un tercer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro; y ajustar una relación de combustible entre las dos inyecciones de combustible en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión.
2. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque una cantidad de combustible inyectada durante una primera inyección de las dos inyecciones de combustible se aumenta en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se retarda, y donde las dos inyecciones de combustible durante una carrera de compresión del cilindro comienzan antes de que se proporcione una chispa al cilindro.
3. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque una cantidad de combustible inyectada durante una primera inyección de las dos inyecciones de combustible se reduce en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se adelanta.
4. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque una cantidad de combustible inyectada durante una segunda inyección de las dos inyecciones de combustible se reduce en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se retarda.
5. El metodo de la reivindicación 1, caracterizado porque una cantidad de combustible inyectada durante una segunda inyección de las dos inyecciones de combustible se aumenta en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión que se adelanta.
6. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende seleccionar un siguiente cilindro para que reciba combustible para un primer episodio de combustión desde la detención del motor según un orden de combustión del motor en respuesta al cilindro que está dentro de un primer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro, el primer número umbral de grados del cigüeñal menos que el tercer número umbral de grados del cigüeñal.
7. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque la primera de las dos inyecciones de combustible es proporcionada por un inyector de combustible directo ubicado lateralmente respecto del cilindro y donde la segunda de las dos inyecciones de combustible es proporcionada por un inyector de combustible directo ubicado en el centro respecto del cilindro.
8. El método de la reivindicación 7, caracterizado porque la segunda de las dos inyecciones de combustible es proporcionada por el inyector de combustible directo ubicado en el centro en respuesta a la temperatura del motor.
9. Un método para hacer arrancar un motor, caracterizado porque comprende: seleccionar un cilindro y proporcionar una sola inyección de combustible al cilindro durante una carrera de compresión del cilindro para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro un segundo número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del punto muerto superior (TDC) del cilindro; seleccionar el cilindro y proporcionar dos inyecciones de combustible durante la carrera de compresión del cilindro para el primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro un tercer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro; seleccionar el cilindro y proporcionar una sola inyección de combustible en carrera de admisión y una o más inyecciones de combustible en carrera de compresión para un primer episodio de combustión desde la detención del motor en respuesta a un pistón del cilindro que está dentro un tercer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro.
10. El metodo de la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende ajustar una relación de combustible entre las dos inyecciones de combustible durante la carrera de compresión del cilindro en respuesta a la sincronización de cierre de la válvula de admisión.
11. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende seleccionar un siguiente cilindro en un orden de combustión del motor en respuesta al cilindro que está dentro de un primer número umbral de grados del cigüeñal antes de la carrera de compresión del TDC del cilindro, el primer número umbral de grados del cigüeñal menos que el segundo número umbral de grados del cigüeñal.
12. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende proporcionar chispa ai cilindro solamente después de que se inyecta combustible al cilindro desde la detención del motor.
13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende volver a hacer arrancar automáticamente el motor.
14. El metodo de la reivindicación 9, caracterizado porque el segundo número umbral de grados del cigüeñal es menos que el tercer número umbral de grados del cigüeñal.
15. Un sistema de motor, caracterizado porque comprende: un motor que incluye un cilindro; un primer inyector de combustible directo que suministra combustible al cilindro; y un controlador que incluye instrucciones no transitorias para ajustar una cantidad de inyecciones de combustible a un cilindro y seleccionar el cilindro para un primer episodio de combustión en el cilindro desde la detención del motor en respuesta a un número de grados del cigüeñal entre la posición de detención del cilindro y la carrera de compresión del punto muerto superior del cilindro.
16. El sistema de motor de la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende instrucciones adicionales para ajustar una relación de combustible entre la primera y la segunda inyección de combustible durante un primer ciclo del cilindro en respuesta a la posición de cierre de la válvula de admisión del cilindro.
17. El sistema de motor de la reivindicación 15, caracterizado porque las instrucciones no transitorias incluyen instrucciones para inyectar combustible dos veces durante una carrera de compresión del cilindro.
18. El sistema de motor de la reivindicación 15, caracterizado porque las instrucciones no transitorias incluyen instrucciones para inyectar combustible solo una vez durante una carrera de compresión del cilindro.
19. El sistema de motor de la reivindicación 15, caracterizado porque las instrucciones no transitorias incluyen instrucciones para inyectar combustible una vez durante una carrera de admisión y una vez durante la carrera de compresión del cilindro.
20. El sistema de motor de la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende un segundo inyector de combustible directo que suministra combustible al cilindro, e instrucciones adicionales para suministrar una primera inyección de combustible mediante el primer inyector de combustible directo antes del primer episodio de combustión desde la detención del motor e instrucciones adicionales para suministrar una segunda inyección de combustible mediante el segundo inyector de combustible directo antes del primer episodio de combustión desde la detención del motor.
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