MXPA06008466A - Metodo y aparato para ajustar la temporizacion de inyeccion de combustible - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método que comprende los pasos de:detectar un cambio en el número de inyecciones de combustible en una cámara de combustión de un motor de combustión interna;determinar un periodo de ajuste de temporización que inicia cuando se detecta el cambio;durante el periodo de ajuste de temporización ajustar la temporización de inyección de combustible.

Description

NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW), Eurasian patent (AM, Published: AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), European patent (AT, without intemational search report and to be republished BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, Fl, FR, GB, GR, upon receipt ofthat report HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, For two-letter codes and other abbreviations, refer to the "GuidTR), OAPI patent (BF, BJ, CF, CG, Cl, CM, GA, GN, GQ, ance Notes on Codes andAbbreviations" appearing atthe begin-GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG) ning ofeach regular issue ofthe PCT Gazette.

MÉTODO Y APARATO PARA AJUSTAR LA TEMPORIZACION DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a motores de combustión interna, incluyendo, sin limitarse a estos ejemplos, sistemas, de inyección de combustible que utilizan múltiples inyecciones de combustible en una cámara de combustión de un motor. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los motores de combustión interna son conocidos por operar con inyecciones simples o múltiples de combustible en una cámara de combustión del motor. Las inyecciones múltiples de combustible pueden lograrse o bien mediante múltiples inyectores de combustible o bien mediante un solo inyector de combustible construido y operado para permitir inyecciones múltiples. Típicamente, múltiples inyecciones de combustible incluyen una inyección piloto y una inyección principal. El volumen relativo de las inyecciones piloto y principal puede ser considerablemente diferente. En general, la inyección piloto es pequeña en volumen en comparación con el volumen de la inyección principal. La temporización de la inyección de combustible para un desempeño de motor deseado depende de si el motor es operado con o sin inyecciones piloto. La activación o desactivación de inyección piloto puede afectar el desempeño del motor. Por ejemplo, vibraciones del motor ocurren frecuentemente cuando la operación del motor cambia por la adición o remoción de inyección de combustible piloto a una inyección de combustible principal. Por consiguiente, se debe eliminar los problemas de desempeño de motor relacionados con la activación o desactivación de inyección piloto en el proceso de inyección de combustible. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un método para ajustar la temporización de inyección de combustible comprende los pasos de detectar un cambio en el número de inyecciones de combustible en una cámara de combustible de un motor de combustión interna, y en respuesta a la detección del cambio, determinar un periodo de ajuste de temporización. Durante el periodo de ajuste de temporización, se ajusta la temporización de inyección de combustible. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra un motor de combustión interna que tiene un sistema de inyección de combustible de conformidad con la presente invención. La Figura 2 ilustra un diagrama lógico para su uso con un sistema de inyección de combustible de conformidad con la presente invención. La Figura 3 es una gráfica que ilustra varios cambios de temporización versus tiempo de conformidad con la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de ajuste de temporización de inyección de combustible de conformidad con la presente invención. DESCRIPCIÓN DE UNA MODALIDAD PREFERIDA A continuación se describe un método y aparato para ajustar la temporización de inyección de combustible cuando se detecta un cambio en el número de inyecciones de combustible para una cámara de combustión. Durante un periodo de ajuste de temporización, la temporización para inyección (es) de combustible puede ser ajustada de manera incremental, por ejemplo, en una serie de pasos o incrementos, y/o basarse al menos en parte en el tiempo transcurrido desde la detección del cambio en el número de inyecciones de combustible. Un motor de combustión interna 100 que tiene un sistema de inyección de combustible se muestra en la Figura 1. Un módulo de control de motor (ECM) 101 controla uno o varios inyectores de combustible 103 del motor 100. El motor 100 mostrado comprende una o varias cámaras de combustión 105, pistones 107, cilindros 109, válvulas de entrada 111, válvulas de salida 113, y varillas de conexión 123, además del cigüeñal 117, un volante 115, un sensor de velocidad de motor 119, y/o un sensor de pedal de acelerador 121 colocado para operar como se sabe en la técnica. Una o varias inyecciones de combustible son inyectadas en la cámara de combustión 105 durante cada ciclo de motor. Cuando se suministran inyecciones múltiples, tales inyecciones pueden comprender una inyección piloto y una inyección principal, como se sabe en la técnica. Un evento de inyección de combustible puede comprender una inyección principal solamente, una inyección piloto y una inyección principal, múltiples inyecciones piloto, y una inyección principal, así como otras combinaciones en varios números de inyecciones. Inyecciones individuales o inyecciones múltiples de combustibles pueden seleccionarse según la operación deseada del motor y el desempeño contemplado. El ECM 101 puede incluir uno o varios microprocesadores que controlan la operación del sistema de inyección de combustible y/o varias otras funciones del motor 100. El ECM 101 puede proporcionar el control del número de inyecciones de combustible, la temporización de cada una de las inyecciones de combustible, la cantidad de cada inyección de combustible, etc. El ECM 101 puede seleccionar inyecciones de combustible, simples o múltiples, con base en la carga del motor o con base en el par. El ECM 101 puede determinar o ajustar la temporización de inyección de combustible con base en la programación de ECM, entradas del vehículo o sensores de vehículo 119 ó 121, etc. La temporización de inyección de combustible se mide típicamente en grados con relación al momento cuando el pistón 107 se encuentra en una posición de punto muerto arriba en el cilindro 109. El ECM 101 puede ajustar la temporización de inyección de combustible. El ajuste puede ser una combinación de uno o varios desplazamientos. Un diagrama lógico para uso con un sistema de inyección de combustible se muestra en la Figura 2. La lógica puede ser implementada, por ejemplo, en un programa de computadora que es ejecutado por el ECM 101 y/u otro procesador que controla la temporización de inyección de combustible. El sistema de inyección de combustible se considera como operando en uno de dos modos. El modo 1 ocurre cuando se hacen ajustes de temporización de inyección de combustible para tomar en cuenta un cambio en el número de inyecciones de combustible, por ejemplo, entre eventos consecutivos de inyecciones de combustible. Un cambio en el número de inyecciones de combustible ocurre, por ejemplo, cuando se hace un cambio a partir de la inyección principal solamente a la inyección principal más inyección piloto, de la inyección principal más inyección piloto a la inyección principal solamente, de la inyección principal más N inyecciones piloto a la inyección principal más M inyecciones piloto, en donde N no es igual a M, etc. El modo 1 dura un lapso de tiempo que se conoce como un periodo de ajuste de temporización. El modo 0 se refiere a una operación en estado constante, cuando no se hace ningún ajuste de temporización de inyección de combustible para compensar un cambio en el número de inyecciones de combustible en un ciclo dado de motor, dicha temporización de inyección de combustible se conoce como una temporización de inyección de combustible de estado constante. Cuando el modo cambia de 0 a 1, arranca un temporizador 201. El cambio e modo de 0 a 1 indicó un cambio detectado en el número de inyecciones de combustible para un ciclo de motor. La salida del temporizador 201 indica el tiempo transcurrido desde la detección de un cambio en el número de inyecciones de combustible. El temporizador 201 es establecido para un tiempo igual al periodo de ajuste de temporización. Cuando el tiempo transcurrido del temporizador 201 alcanza el periodo de ajuste de temporización, el modo cambia de 1 a 0. La salida del temporizador 201 es ingresada a un convertidor 203 que convierte el tiempo transcurrido en un multiplicador. El multiplicador puede tomar provechosamente un valor entre 0 y 1. Otros rangos de valores para el multiplicador pueden también utilizarse. El multiplicador se basa provechosamente al menos en parte en el tiempo que ha transcurrido desde el cambio en el número de inyecciones de combustible. Alternativamente, el número de ciclos de combustión desde el cambio de modo puede utilizarse para calcular el multiplicador al menos en parte. El convertidor 203 puede ser calibrado para un tipo particular de motor correlacionando datos de prueba de motor. Por ejemplo, pruebas de motor que determinan la temporización de inyección de combustible que reducen o eliminan las vibraciones del motor cuando cambia el número de inyecciones de combustible pueden emplearse para calibrar el convertidor 203. Los resultados de prueba de motor pueden ser utilizados para determinar una relación matemática que utiliza el tiempo transcurrido como una variable para calcular el multiplicador. El multiplicador es ingresado a un combinador 205. El combinador combina el multiplicador con un cambio de temporización proporcionando un cambio modificado. Como se muestra en la Figura 2, el multiplicador es provechosamente multiplicado por el cambio de temporización, en dicho caso el combinador actúa como multiplicador. Alternativamente, el multiplicador puede ser un factor agregado o restado del cambio de temporización por el combinador 205. Se pueden utilizar otros métodos de combinación. El cambio de temporización puede ser, por ejemplo, un cambio de temporización de inyección piloto o un cambio de temporización de inyección principal. Por ejemplo, si la temporización de inyección piloto fue activada provocando el cambio en el número de inyecciones de combustible, el ingreso del cambio de temporización en el combinador 205 es el cambio de temporización de inyección piloto. La • inyección principal sigue la inyección piloto según se desea en el tiempo. Por ejemplo, si la temporización de inyección piloto fue desactivada provocando el cambio en el número de inyecciones de combustible, la entrada de cambio de temporización en el combinador 205 es el cambio de temporización de inyección principal. El cambio de temporización puede ser determinado de varias formas. Por ejemplo, una determinación 211 que tiene velocidad de motor y cambio en carga de motor como entradas puede utilizarse para determinar el cambio de temporización. El cambio modificado proveniente del combinador 205 es ingresado a un conmutador o multiplexor 207. La salida del controlador 207 es controlada por el modo. Cuando el modo es 0, es decir, operación en estado constante, el cambio de temporización de inyección de combustible con relación al cambio en el número de inyecciones de combustible es 0, y 0 es producido por el interruptor 207. Cuando el modo es 1, el cambio modificado es producido por el interruptor 207. Un combinador 209 combina la salida del interruptor 207, es decir, el cambio de temporización de inyección de combustible con relación al cambio en el número de inyecciones de combustible, con otros factores de temporización de inyección de combustible que el sistema de inyección de combustible puede utilizar. Estos factores pueden incluir, por ejemplo, ajustes de temporización para altura elevada o baja, temperatura de aceite, operación de motor transitoria a crucero, temperatura de aire, velocidad de motor, etc. El combinador 209 produce una temporización de inyección de combustible ajustada que es utilizada para controlar inyecciones de combustible. Una gráfica que ilustra varios cambios de temporización versus tiempo se muestra en la Figura 3. Para mayor simplicidad, el tiempo es igual a 0.0 segundo cuando el modo pasa de 0 a 1, y los valores .en el eje x indican el tiempo transcurrido desde el cambio de modo, es decir, desde que ha cambiado el número de inyecciones de combustible. Asimismo para mayor simplicidad, las curvas 301, 303, 305, y 307 se muestran para condiciones de motor de velocidad de motor y carga constantes. La curva sólida 301 ilustra la implementación típica de soluciones de la técnica anterior cuando, por ejemplo, se agrega una inyección piloto a una inyección principal. La temporización de inyección de combustible cambia casi instantáneamente de 0.0 grados antes del punto muerto superior (BTDC) a 6.0 grados BTDC, la temporización deseada para la inyección piloto. Pueden ocurrir vibraciones de motor con un cambio tan rápido de estado desde ausencia de inyección piloto a existencia de inyección piloto. Tres curvas 303, 305, y 307 ilustran tres curvas diferentes de cambios modificados, de conformidad con lo descrito con relación a la Figura 2. Cualquier número de curvas que tenga otras formas que las formas mostradas puede utilizarse para lograr los resultados deseados. Las curvas 303, 305, y 307 mostradas en el ejemplo de la Figura 3 pueden ser utilizadas cuando se eleva el número de inyecciones de combustible, por ejemplo, cuando se activa una inyección piloto o se agrega a la inyección principal, o bien cuando se eleva el número de inyecciones piloto. La curva más marcada 303 tiene el periodo de ajuste de temporización más corto, inferior a 1.2 segundos. La curva del medio 305 tiene un periodo de ajuste de temporización de 1.8 segundos. La curva más gradual 307 tiene el periodo de ajuste de temporización de mayor duración de 2.2 segundos. Una de las curvas 303, 305, y 307 puede utilizarse durante un periodo de ajuste de temporización único. Durante este periodo, cada vez que se enciende un cilindro, el cambio de temporización modificado asociado con el encendido es determinado a partir de la curva por el tiempo en el cual se enciende el cilindro. Si el cilindro se enciende a 0.4 segundo y se utiliza la curva 303, el cambio de temporización modificado es de aproximadamente 3.5 grados BTDC. Conforme pasa el tiempo, el cambio de temporización modificado incrementalmente o en pasos se eleva hasta lograr la meta o temporización de estado constante. Alternativamente, dos o más de las curvas pueden utilizarse durante un periodo de ajuste de temporización único. Por ejemplo, un cilindro que se enciende a 0.4 segundo puede utilizar un cambio de temporización de 0.2 grados BTDC de la curva gradual 307, un cilindro que se enciende a 0.6 segundo puede utilizar un cambio de temporización de 2.5 grados BTDC a partir de la curva media 305, y un cilindro que se enciende a 0.8 segundo puede utilizar un cambio de temporización de 5.2 grados BTDC a partir de la curva marcada 303. Dicha progresión puede efectuarse con base en condiciones actuales de operación. Las curvas 303, 305, y 307 son implementadas en el convertidor 203. Curvas similares que reflejan por ejemplo, las curvas 303, 305, y 307 a lo largo del eje x pueden emplearse para ajustar la temporización cuando se desactiva la inyección piloto o el número de inyecciones piloto es elevado, con el objeto de disminuir la temporización de 6.0 grados BTDC, por ejemplo, a 0.0 grados BTDC conforme pasa el tiempo. Un diagrama de flujo que ilustra un método de ajuste de temporización de inyección de combustible se muestra en la Figura 4. En el paso 401, se determina si ha ocurrido un cambio del número de inyecciones de combustible. Si no se detecta ningún cambio, el proceso avanza para intentar detectar dicho cambio en el paso 401. Cuando se detecta un cambio en el paso 401, el proceso sigue con el paso 403, en donde el periodo de ajuste de temporización es determinado. El periodo de ajuste de temporización puede seleccionarse, estableciendo de esta forma las curvas de temporización 303, 305, y 307. Alternativamente, las curvas de temporización 303, 305, y 307 pueden seleccionarse, estableciendo de esta forma el periodo de ajuste de temporización. El periodo de ajuste de temporización empieza cuando el modo cambia de 0 a 1, aún cuando se puede implementar un retardo. En el paso 405, se ajusta la temporización de inyección de combustible de conformidad con descrito con relación a la Figura 2 hasta que el periodo de ajuste de temporización termine en el paso 407, y el proceso sigue con el paso 401. Cuando termina el periodo de ajuste de temporización, el modo cambia de 1 a 0. Aún cuando la presente invención es ilustrada mediante el ejemplo de un solo cilindro de un motor diesel, la presente invención puede aplicarse a los casos siguientes: motores que tienen uno o varios cilindros; varios tipos de motores, como por ejemplo motores en línea tipo V, etc.; motores que tienen diferentes órdenes de encendido de cilindro; motores diesel, motores de gasolina, u otros tipos de motores; motores turbocargados y no turbocargados; motores de cualquier tamaño, y motores que tienen inyectores de combustible capaces de suministrar dos o más inyecciones de combustible en la cámara de combustión del motor durante un ciclo de motor. La presente invención ofrece varias ventajas. Se reduce la operación de motor con vibraciones durante las transiciones en la operación del motor a una operación de múltiples inyecciones de combustible y a partir de ella. El resultado es una operación de motor más confiable, más eficiente y más suave y un mejor desempeño del vehículo, así como una mayor facilidad de manejara el vehículo y una mayor sociabilidad del motor. La presente invención puede incorporarse en otras formas sin salirse del espíritu ni de las características esenciales de dicha información. Las modalidades descritas deben considerarse en todos sus aspectos solamente como ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la presente invención es por consiguiente indicado por las reivindicaciones adjuntas y no por la descripción anterior. Todos los cambios que están dentro del significado y rango de equivalencia de las reivindicaciones están abarcados dentro de su alcance.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método que comprende los pasos de: detectar un cambio en el número de inyecciones de combustible en una cámara de combustión de un motor de combustión interna; determinar un periodo de ajuste de temporización que inicia cuando se detecta el cambio; durante el periodo de ajuste de temporización, ajustar la temporización de inyección de combustible.
2. 2. Un método que comprende los pasos de: detectar un cambio en el número de inyecciones de combustible en una cámara de combustión de un motor de combustión interna; determinar un periodo de ajuste de temporización; durante el periodo de ajuste de temporización, ajustar de manera incremental la temporización de inyección de combustible con base al menos en parte en el tiempo transcurrido desde la detección.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el paso de ajustar comprende el paso de ajustar incrementalmente la temporización de inyección de combustible con base al menos en parte en un tiempo transcurrido desde el paso de detección.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde el paso de detectar comprende la detección de uno de los siguientes: activación y desactivación de inyección de combustible piloto.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, en donde el paso de ajustar comprende: determinar un cambio de temporización; determinar un multiplicador con base al menos en parte en el tiempo transcurrido desde la detección; combinar el cambio de temporización con el multiplicador, proporcionando un cambio modificado; utilizar el cambio modificado para ajustar la temporización de inyección de combustible.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde el cambio de temporización se basa en al menos uno de los siguientes: velocidad de motor y cambio en carga de motor.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde, conforme avanza el tiempo, el multiplicador es incrementado paulatinamente entre la temporización en la detección del cambio y la temporización en estado constante .
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 5, en donde el multiplicador cambia gradualmente durante el periodo de ajuste de temporización.
9. 9. Un aparato que comprende: un módulo de control de motor arreglado y construido para detectar un cambio a partir de un primer número a un segundo número de inyecciones de combustible en una cámara de combustión de un motor de combustión interna, para determinar un periodo de ajuste de temporización, y parar ajustar la temporización de inyección de combustible durante el periodo de ajuste de temporización; en donde el módulo de control de motor puede operar con un sistema de inyección de combustible capaz de proporcionar el primer número y el segundo numero de inyecciones de combustible en la cámara de combustión, en donde el primer número y el segundo número no son iguales .
10. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde la temporización de inyección de combustible es cambiada con base al menos en parte en el tiempo transcurrido desde la detección del cambio a partir del primer número de inyecciones de combustible al segundo número de inyecciones de combustible.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, o el aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde la temporización de inyección de combustible es ajustada cambiando la temporización de inyección piloto.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, o el aparato de conformidad con la reivindicación 9, en donde la temporización de inyección de combustible es ajustada cambiando la temporización de inyección principal . RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se presenta un método y aparato para ajustar la temporización de inyección de combustible que detecta (401) un cambio en el número de inyecciones de combustible para una cámara de combustión (105) . Durante un periodo de ajuste de temporización, la temporización para inyección (es) de combustible puede ser ajustada (405) de manera incremental, por ejemplo, una serie de pasos o incrementos, y/o con base al menos en parte en el tiempo transcurrido desde la detección del cambio en el número de inyecciones de combustible. 1/2