MXPA06014509A

MXPA06014509A - Estrategia para alimentar con combustible un motor diesel.

Info

Publication number: MXPA06014509A
Application number: MXPA06014509A
Authority: MX
Inventors: Zhengbai Liu; Puning Wei
Original assignee: Int Engine Intellectual Prop
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-03-23
Also published as: EP1781911B1; WO2006002321A3; JP2008504483A; US20080027618A1; EP1781911A4; KR20070031410A; CA2589567A1; WO2006002321A2; BRPI0512559A; CN1973117A; JP4859832B2; CN100516475C; US7742867B2; KR101194542B1; US20050284441A1; EP1781911A2

Abstract

Un motor (20) de ignicion por compresion tiene un sistema (26) de control para procesar datos, una o mas camaras (22) de combustion, e inyectores (24) de combustible para inyectar el combustible a las camaras (22) . El sistema (26) de control controla la alimentacion de combustible usando un resultado del procesamiento de ciertos datos, tales como la velocidad del motor y la carga del motor, para seleccionar uno de tres modos de alimentacion de combustible (HCCI, HCCI+CD, CD) para operar el motor (20) . Cuando el resultado de: procesamiento selecciona el modo HCCI, el motor (20) se alimenta con combustible para causar la combustion de auto- ignicion por compresion de carga homogenea (HCCI) en todas las camaras (22) de combustion. Cuando el resultado del procesamiento selecciona el modo HCCI+CD, el motor (20) se alimenta con combustible para causar la combustion HCCI en algunas camaras (22) y la combustion de diesel convencional CD en las camaras restantes (22) . Cuando el resultado del procesamiento selecciona el modo, el motor (22) se alimenta con combustible para causar la combustion CD en todas las camaras (22).

Description

ESTRATEGIA PARA ALIMENTAR CON COMBUSTIBLE UN MOTOR DE DIESEL CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere de manera general a motores de combustión. Más específicamente está se refiere a una estrategia de control para utilizar selectivamente ignición por compresión de carga homogénea (HCCI) en una manera que tome ventaja de los atributos de la HCCI en diferentes maneras durante los diferentes modos de operación del motor. Más específicamente, la invención se refiere a una estrategia para abastecer con combustible un motor para provocar la combustión HCCI en todos los cilindros durante un primer modo, para provocar la combustión HCCI en menos que todos los cilindros y la combustión CD (de diesel convencional) en el resto de los cilindros durante un segundo modo, y la combustión CD en todos los cilindros durante un tercer modo. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La HCCI es un proceso conocido para abastecer con combustible un motor diesel en una manera que crea una carga de aire-combustible substancialmente homogénea dentro de un cilindro del motor durante un recorrido ascendente de un ciclo del motor. Después que se ha inyectado en el cilindro una cantidad deseada de combustible para la carga, para crear una mezcla de aire-combustible substancialmente homogénea, la compresión creciente de la carga por el pistón que corre hacia arriba crea una presión suficientemente grande para provocar una auto-ignición de la carga. En otras palabras, se puede decir que el modo de operación HCCI de los motores de diesel comprende 1) inyectar una cantidad deseada de combustible en un cilindro en un tiempo apropiado durante el recorrido ascendente de compresión, de tal manera que las mezclas de combustible inyectadas con aire de carga que ha entrado al cilindro durante el recorrido descendente de admisión y la primera porción del recorrido ascendente, en una manera que forma una mezcla substancialmente homogénea dentro del cilindro, y después 2) comprimir de forma creciente la mezcla hasta el punto de auto-ignición, cerca o en el punto muerto superior (TDC) . La auto-ignición puede ocurrir como la combustión espontánea, substancialmente simultanea del combustible vaporizado en varias posiciones dentro de la mezcla. No se inyecta combustible adicional después de la auto-ignición. Uno de los atributos de la HCCI es que se pueden quemar mezclas relativamente secas, o diluidas, que mantienen la temperatura de combustión relativamente baja. Evitando la creación de temperaturas de combustión relativamente más altas, la HCCI puede DAR reducciones significativas en la generación de NOx, un constituyente indeseable del gas de escape de los motores.

Otro atributo de la HCCI es que la auto-ignición de una carga de aire-combustible relativamente homogénea genera una combustión más completa y en consecuencia, relativamente menos hollín en el escape del motor. El beneficio potencial de la HCCI al reducir las emisiones del tubo de escape, es por lo tanto significativo, y en consecuencia la HCCI esta sujeta a investigación y desarrollo activos por muchos científicos e ingenieros en la comunidad de investigación y diseño de motores. Un aspecto de la HCCI parece imponer un límite sobre la extensión a la cual esta puede proporcionar emisiones reducidas de hollín y NOx del escape drásticamente. A velocidades altas del motor y mayores cargas del motor, la velocidad de combustión es difícil de controlar. En consecuencia, las estrategias de control de motores conocidas pueden utilizar la HCCI sólo a velocidades relativamente bajas y menores cargas del motor. A velocidades altas y/o cargas grandes, el motor se alimenta de tal manera que el combustible se consume mediante combustión convencional de diesel (CD) tras ser inyectado en e aire de carga que ha sido comprimido dentro del cilindro a una presión que es suficientemente grande para hacer que el combustible se consuma cuando esta siendo inyectado.

Con la llegada de los sistemas de inyección de combustible controlados por procesador, capaces de controlar la inyección de combustible con una precisión que permite al combustible ser inyectado a diferentes presiones de inyección, en diferentes tiempos, y por diferentes longitudes de tiempo durante un ciclo de motor a través del rango completo de operación del motor, un motor de diesel se vuelve apto tanto para la combustión CD y la combustión HCCI . Como se explicará por la descripción posterior, la presente invención toma ventaja de las capacidades de esos sistemas de inyección y procesamiento de combustible para controlar las inyecciones de combustible en diferentes modos, dependiendo de ciertos aspectos de la operación del motor. Como exactamente cualquier sistema de inyección de combustible particular estará controlado por un sistema de procesamiento asociado en cualquier motor dado dependerá de las especificaciones del motor, del sistema de inyección de combustible y del sistema de procesamiento. Puesto que un motor de diesel que impulsa un vehículo de motor corre a diferentes velocidades y cargas dependiendo de varias entradas para el vehículo y el motor, los cuales influencian la operación del motor, los requerimientos de alimentación e combustible cambian cuando cambian la velocidad y la carga. Un sistema de procesamiento asociado procesa los datos indicativos de los parámetros tales como la velocidad del motor y la carga del motor para desarrollar los datos de control para establecer la alimentación de combustible deseada para las condiciones de operación particulares, lo cual asegurará el control apropiado del sistema de inyección de combustible para varias combinaciones de la velocidad del motor y la carga del motor. La solicitud de Patente Norteamericana No. 10/809,254, presentada el 25 de marzo del 2004, describe un motor de diesel y el sistema de inyección de combustible, controlado por procesador asociado, el cual procesa ciertos datos para seleccionar uno de varios modos de alimentación de combustible para operar el motor. Cuando un resultado del procesamiento selecciona un primer modo de alimentación de combustible (el modo HCCI) , el motor se alimenta durante un ciclo del motor para crear una carga de aire-combustible substancialmente homogénea dentro de una o más de las cámaras de combustión. Esa carga se comprime para quemarse por auto-ignición, sin que se introduzca más combustible después de la auto-ignición. Cuando un resultado del procesamiento selecciona un segundo modo de alimentación de combustible (el modo HCCI-CD) , el motor se alimenta durante un ciclo del motor para crear una carga de aire-combustible substancialmente homogénea, dentro de una o más cámaras de combustión. Esta carga se comprime para quemarse por auto-ignición (HCCI) , después de lo cual se introduce más combustible dentro de una o más cámaras de combustión, para proporcionar la combustión adicional (CD) . Ese motor utiliza la combustión HCCI a cargas relativamente menores y velocidades relativamente bajas y lo que se conoce como combustión HCCI-CD a cargas relativamente grandes y velocidades relativamente altas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un motor, un sistema, y un método para mejorar el uso de la combustión HCCI en un motor de diesel hacia objetivos que incluyen reducir adicionalmente la generación de los constituyentes indeseables en el escape del motor, en especial el hollín y NOx, y mejorar adicionalmente la eficiencia térmica. La invención se incorpora en la estrategia de control de inyección de combustible, una estrategia que se programa en un sistema de procesamiento asociado. De acuerdo con los principios de la presente invención, la utilización de la combustión HCCI ocurre en una manera diferente de la que se describe en la Solicitud de Patente Norteamericana No. 10/809254. La presente invención comprende tres modos distintos de operación del motor: 1) un modo HCCI; 2) un modo HCCI+CD; 3) un modo CD. Cada uno de estos modos se explicará con detalle a continuación.

El modo HCCI se utiliza a cargas relativamente pequeñas y velocidades relativamente bajas. El modo HCCI+CD se utiliza a cargas relativamente más grande que las del modo HCCI y a velocidades relativamente más altas que las del modo HCCI . El modo CD se utiliza a cargas relativamente más grandes aun que las del modo HCCI+CD y a velocidades relativamente mayores aun que las del modo HCCI+CD. El modo HCCI+CD hace posible que se obtengan los beneficios de la HCCI en una porción del rango de operación del motor entre la porción del rango donde se usa exclusivamente la HCCI y la porción donde se usa exclusivamente la CD. Un aspecto genérico de la presente invención se refiere a un método para operar un motor de ignición por compresión en donde ciertos datos se procesan para seleccionar uno de varios modos de alimentación de combustible para la operación del motor. Cuando el resultado del procesamiento selecciona un primer modo de alimentación de combustible, cada una de las varias cámaras de combustión se alimenta para crear una carga de aire-combustible substancialmente homogénea dentro de cada una de tales cámaras de combustión, durante un ciclo de motor correspondiente y cada carga se comprime entonces hasta la auto-ignición sin introducir ningún combustible adicional después de la auto-ignición, durante ese ciclo de motor correspondiente . Cuando el resultado del procesamiento selecciona un segundo modo de alimentación de combustible, un primer grupo de cámaras de combustión se alimenta para crear una carga de aire-combustible relativamente homogénea dentro de cada cámara de combustión del primer grupo durante un ciclo de motor correspondiente, de tal manera que para cualquier velocidad dada, la cantidad de combustible suministrado en cada cámara de combustión del primer grupo es una función de la velocidad del motor pero no de la carga del motor, y las cargas se comprimen hasta la auto-ignición sin introducir nada de combustible adicional después de la auto-ignición drénate ese ciclo de motor correspondiente. Un segundo grupo de las cámaras de combustión se alimenta introduciendo el combustible en un tiempo durante el ciclo del motor cuando el aire en la cámara de combustión correspondiente del segundo grupo ha sido comprimido lo suficiente para hacer que el combustible se queme cuando está siendo introducido. Cuando el resultado del procesamiento selecciona un tercer modo de alimentación de combustible, cada una de las cámaras de combustión se alimenta introduciendo combustible a un tiempo durante el ciclo de motor cuento el aire en la cámaras de combustión correspondientes ha sido comprimido lo suficiente para hacer que el combustible se queme cuando está siendo introducido. Un aspecto genérico se refiere a un motor de ignición por compresión que opera de acuerdo con el método recién descrito. En la modalidad descrita de la invención, los datos que se procesan para seleccionar el modo particular comprenden los datos de velocidad del motor, y los datos de carga del motor. La presión de inyección, la duración, y el tiempo pueden diferir de modo a modo. Los datos de alimentación de combustible de los varios modos están contenidos en mapas en el sistema de control del motor. Lo anterior junto con las características y ventajas adicionales de la invención, se observarán en la siguiente descripción de una modalidad actualmente preferida de la invención que representa el mejor modo contemplado en este momento para llevar a cabo la invención. Esta especificación incluye dibujos, descritos brevemente ahora como sigue. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un retrato gráfico representativo de a estrategia de alimentación de combustible de acuerdo con los principios de una primera modalidad de la presente invención que comprende un modo de combustión HCCI para algunas condiciones de velocidad-carga, un modo de combustión HCCI+CD para otras condicione de velocidad-carga, y un modo de combustión CD para aun otras condiciones de velocidad-carga. La Figura 2 es un diagrama esquemático general de las porciones de un motor de diesel relevantes para ciertos principios de la modalidad de la Figura 1 de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una modalidad de la estrategia inventiva utilizada en el motor de la Figura 2. La Figura 4A ilustra una inyección de combustible genérica de acuerdo con un mapa de alimentación de combustible usado para la combustión HCCI . La Figura 4B ilustra una inyección de combustible genérica de acuerdo con un mapa de alimentación de combustible usado para la combustión CD. DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA La Figura 1 es una gráfica cuyo eje vertical representa la carga del motor y cuyo eje horizontal representa la velocidad del motor. En el origen de la gráfica, la carga del motor es cero. Las líneas 10, 12 y 14 sólidas respectivas, y 14 acotan tres zonas marcadas como HCCI, HCCI+10, y CD. La zona HCCI cubre un área que abarca varias combinaciones de cargas relativamente pequeñas del motor y velocidades relativamente bajas. La zona HCCI+CD cubre un área que abarca varias combinaciones de cargas relativamente más grandes del motor y velocidades relativamente más altas del motor que las de la zona HCCI . La zona CD cubre un área que abarca varias combinaciones de cargas del motor relativamente más grandes aun y velocidades del motor relativamente mayores aun que las de la zona HCCI+CD. Cuando el motor de ignición por compresión está operando a una velocidad y carga que caen dentro de la Zona HCCI , el combustible se inyecta a los cilindros del motor en una manera que crea la combustión HCCI . Cuando el motor está operando a una velocidad y carga que caen dentro de la Zona HCCI+CD, el combustible se inyecta en algunos cilindros del motor en una manera que crea la combustión HCCI en esos cilindros, y en otros cilindros del motor, en una manera que crea la combustión CD. Cuando el motor está operando a una velocidad y carga que caen dentro de la Zona CD, el combustible se inyecta en los cilindros del motor en una manera que crea la combustión CD. La Figura 2 muestra esquemáticamente una porción de un motor 20 de diesel turbocargado ejemplificante que opera de acuerdo con la estrategia inventiva definida por la Figura 1 para impulsar un vehículo de motor. El motor 20 comprende los cilindros 22 dentro de los cuales los pistones tienen un movimiento alternante. Cada pistón se acopla a una carrera respectiva de un cigüeñal mediante una biela de conexión correspondiente. El aire de admisión se suministra a cada cilindro a través de un sistema de admisión (no se muestra específicamente en el dibujo) cuando se abre la válvula de admisión respectiva. El motor tiene un sistema de alimentación de combustible que comprende inyectores 24 de combustible para los cilindros 22. El motor también tiene una unidad 26 de control del motor basada en procesador (ECU) que procesa los datos de varias fuentes para desarrollar varios datos de control para controlar varios aspectos de la operación del motor. Los datos procesados por la ECU 26 se pueden originar en fuentes externar tales como varios sensores 28, y/o se generan internamente. Los ejemplos de los datos procesaos pueden incluirla velocidad del motor, la presión del múltiple de admisión, la presión del múltiple de escape, al presión de inyección de combustible, la cantidad de alimentación de combustible y el tiempo, el flujo másico de aire, y la posición del pedal de aceleración. La ECU 26 controla la inyección del combustible a los cilindros 22 al controlar la operación del sistema de alimentación de combustible, que incluye controlar la operación de los inyectores 24 de combustible. El sistema de procesamiento incorporado en la ECU 26 puede procesar los datos lo suficientemente rápido para calcular, en tiempo real, el tiempo y la duración de la activación del dispositivo para establecer tanto el tiempo y la cantidad de cada inyección de combustible en un cilindro. Tal capacidad de control se usa para implementar la estrategia inventiva. Independientemente de cómo se desarrollan los valores de los datos para la velocidad del motor y la carga del motor, esta modalidad de la invención utiliza la velocidad instantánea del motor y la carga instantánea del motor para seleccionar el modo de alimentación de combustible particular, ya sea 1) el modo HCCI para crear la combustión HCCI en todos los cilindros, 2) el modo HCCI+CD para crear la combustión HCCI en algunos cilindros y la combustión CD en otros, o 3) el modo CD para crear la combustión CD en todos los cilindros, y después opera el sistema de alimentación de combustible para alimentar con combustible el motor de acuerdo con la estrategia del modo de alimentación de combustible seleccionado. Alternativamente, una estrategia puede usar sólo la carga del motor para seleccionar el modo particular. La FIG. 3 muestra un diagrama 30 de flujo para la estrategia inventiva cuando se ejecuta por el sistema de procesamiento de la ECU 26. El número de referencia 32 representa el inicio de la estrategia. Un paso 34 procesa los datos de velocidad del motor y los datos de carga del motor para determinar cual de los tres modos de alimentación de combustible de la Figura 1 se debe seleccionar. Un modo para seleccionar el modo es proporcionar uno o más mapas en el sistema de procesamiento, para definir las tres zonas y comparar los valores de los datos en cuanto a la velocidad instantánea del motor y la carga instantánea del motor de acuerdo con los mapas . Cuando el paso 34 selecciona el modo HCCI , el diagrama 30 describe que el combustible se inyectará en cada cilindro para crear la combustión HCCI en todos los cilindros (número de referencia 36) . La FIG. 4A ilustra un ejemplo genérico de alimentación de combustible para la combustión HCCI como se representa por la zona 38 rectangular mostrada en una gráfica adimensional de presión de inyección contra posición rotacional del cigüeñal. La FIG. 4B ilustra un ejemplo genérico de alimentación de combustible para la combustión CD, como se representa por la zona rectangular 42 mostrada en la gráfica de presión de inyección contra tiempo. La alimentación de combustible para la combustión HCCI difiere de la alimentación de combustible para la combustión CD en varías maneras que se pueden observar comparando la Figura 4A con la Figura 4B. En cada Figura, la distancia a lo largo del eje horizontal desde el origen al inicio de la zona 38, 42 correspondiente, representa el tiempo de inyección durante un ciclo del motor. Se puede observar que el tiempo para la combustión CD está adelantado con relación a la de la combustión HCCI . También se puede observar que la duración de la inyección, representada por la anchura de cada zona, es más extensa para la combustión CD que para la combustión HCCI . La presión de inyección de combustible, representada por la altura de cada zona, es substancialmente la misma tanto para la combustión HCCI y a CD. Dentro de cada zona 38 o 42, la inyección actual puede tener lugar en cualquier manera adecuada para provocar el tiempo de combustión respectivo. Por ejemplo, la combustión HCCI puede resultar de una o más inyecciones discretas, pero independientemente del número de inyecciones discretas, el modo HCCI introduce el combustible a un cilindro durante un recorrido ascendente de compresión del pistón que se mueve de manera alternante en el cilindro. El combustible se mezcla con el aire de carga que entra al cilindro durante el recorrido descendente de admisión inmediatamente precedente y la primera porción del recorrido ascendente de compresión de tal manera que la mezcla de aire-combustible resultante es substancialmente homogénea. La alimentación de combustible concluye antes que ocurra cualquier combustión. Cuando la carga ha sido comprimida lo suficiente para la auto-ignición, comienza la combustión HCCI . Cuando el paso 34 selecciona el modo CD, el diagrama 30 describe que el combustible se inyectará a cada cilindro para crear la combustión CD en todos los cilindros (número de referencia 40) . La combustión CD puede resultar de una o más inyecciones discretas, pero independientemente del número de inyecciones discretas, el modo CD introduce el combustible a un cilindro cerca de la parte superior del recorrido ascendente de compresión del pistón que se mueve de manera alternada en el cilindro. El combustible se mezcla con el aire de carga que ha sido comprimido a una presión suficientemente grande para hacer que ocurra la combustión CD cuando el combustible está siendo inyectado. Cuando el paso 34 selecciona el modo HCCI+CD, el diagrama 30 describe un paso 44 que hace que el combustible sea inyectado para crear la combustión HCCI en algunos cilindros y la combustión CD en otros. La Figura 2 muestra un ejemplo de un motor tipo V que tiene dos bancos de cilindros Gl, G2 , cada uno de los cuales que contiene números iguales de cilindros. Durante el modo HCCI+CD, los cilindros del banco Gl se alimentan con combustible para hacer que ocurra la combustión HCCI en ellos, en tanto que los cilindros del banco G2 se alimentan con combustible para hacer que ocurra en ellos la combustión CD. Los cilindros del banco Gl se alimentan con combustible en el modo de la Figura 4A en tanto que los del banco G2 se alimentan en la manera de la Figura 4B. Para cualquier velocidad dada en el modo HCCI+CD, el combustible suministrado a los cilindros HCCI es fijo, es decir, el mapa de alimentación de combustible (presión de inyección, duración, y tiempo) es substancialmente constante, y no cambia cuando cambia la carga. Sin embargo, cuando cambia la velocidad del motor en el modo HCCI+CD de una velocidad a otra, el combustible alimentado a los cilindros HCCI cambia de una cantidad fija correspondiente a la alimentación de combustible máxima permisible a la velocidad anterior a otra cantidad fija correspondiente a la alimentación de combustible máxima permisible a la nueva velocidad. Por lo tanto, la alimentación de combustible HCCI es una función de la velocidad del motor, pero no de la carga del motor en el modo HCCI+CD. Para cualquier velocidad dada del motor en el modo HCCI+CD, la alimentación de combustible cambia sólo para los cilindros CD, cambiando como una función del cambio de carga. En este modo la alimentación de combustible para los cilindros CD también puede cambiar como una función de la velocidad del motor.

La selección de aquellos cilindros que deben ser alimentados con combustible en un modo y aquellos que deben ser alimentados con combustible en el otro modo puede ser fija o variable. En otras palabras es posible que en el modo HCCI+CD, un cilindro particular pueda ser alimentado con combustible en un modo en ciertos tiempos y en el otro modo en otros tiempos. La estrategia se itera a una velocidad adecuada para asegurar que los cambios de carga velocidad se siguen expeditamente y que se ejecute el modo de alimentación de combustible apropiado. En el modo HCCI+CD, un orden de disparo donde HCCI y CD se alternan, puede servir para minimizar las fluctuaciones de fuerza de torsión. Cuando un cilindro se va a alimentar con combustible para la combustión HCCI , el sistema de procesamiento utiliza un mapa o mapas de alimentación de combustible correspondientes que proporcionan los parámetros de alimentación de combustible idóneos para hacer que el combustible sea inyectado de manera consistente con la zona 38 para la velocidad y la carga particulares del motor. En el modo HCCI , la alimentación de combustible de todos los cilindros cambia como una función tanto de la velocidad del motor y la carga del motor. En el modo HCCI+CD, la alimentación de combustible de los cilindros HCCI cambia sólo como una función de la velocidad del motor, no de la carga.

Cuando un cilindro se debe alimentar con combustible para la combustión CD, el sistema de procesamiento utiliza un mapa o mapas de alimentación de combustible correspondientes que proporcionan los parámetros de alimentación de combustible idóneos para hacer que el combustible sea inyectado de manera consistente con la zona 42 para la velocidad del motor y la carga del motor particulares. Tanto en el modo HCCI-CD y el modo CD, la alimentación de combustible de los cilindros CD es una función tanto de la velocidad del motor y de la carga del motor. Por lo tanto, en las Figuras 3, $A, y 4B, la designación FM1 representa los mapas de alimentación de combustible para la combustión HCCI y la designación FM2 representa los mapas de alimentación de combustible para la combustión CD. La invención tiene las siguientes ventajas: 1) Puede reducir de manera concurrente el NOx y el hollín. 2) Tiene alta eficiencia térmica. 3) Puede cubrir el rango de operación completo de un motor. 4) Se puede usar en motores de diesel de trabajo pesado, de rendimiento medio, y de trabajo ligero. 5) La invención se pude implementar en el procesador sólo, siempre que el procesador tenga la capacidad suficiente, y esto hace la invención muy redituable. La estrategia de alimentación de combustible retratada en la Figura 1 asume que el motor se ha calentado a la temperatura de operación deseada. Una estrategia diferente o modificada se puede usar cuando se arranca un motor frío y comienza a calentarse. Se debe notar que un motor que incorpora la invención es un motor de diesel real, a diferencia de los motores descritos en ciertas otras patentes que incluyen inyectores de combustible de puerto además de inyectores de combustible diesel en el cilindro, y/o dispositivos de chispa, y/o que corren con combustibles dobles. Los principios de la modalidad preferida de la invención que se ha mostrado y descrito aquí contemplan sólo la inyección en cilindro de combustible diesel . En tanto que se ha ilustrado y descrito una modalidad preferida de la invención, se debe apreciar que los principios de la invención aplican a todas las modalidades que caen dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para operar un motor de ignición por compresión, caracterizado porque comprende: procesar ciertos datos para seleccionar uno de varios modos de alimentación de combustible para operar el motor, y a) cuando el resultado del procesamiento selecciona un primer modo de alimentación de combustible, alimentar con combustible cada una de las varias cámaras de combustión para crear una carga de aire combustible substancialmente homogénea durante un ciclo del motor correspondiente y comprimir cada carga hasta la auto-ignición sin introducir nada de combustible adicional después de la auto-ignición durante ese ciclo de motor correspondiente, b) cuando el resultado del procesamiento selecciona un segundo modo de alimentación de combustible, i) alimentar con combustible un primer grupo de cámaras de combustión para crear una carga de aire-combustible substancialmente homogénea dentro de cada cámara de combustión del primer grupo durante un ciclo de motor correspondiente de tal manera que para cualquier velocidad dada del motor, la cantidad de combustible suministrado en cada cámara de combustión del primer grupo es una función de la velocidad del motor pero no de la carga del motor, y comprimir cada carga hasta la auto-ignición sin introducir nada de combustible adicional después de la auto-ignición durante ese ciclo de motor correspondiente, y ii) alimentar con combustible un segundo grupo de cámaras de combustión introduciendo el combustible a un tiempo durante el ciclo del motor cuando el aire en la cámara de combustión correspondiente del segundo grupo se ha comprimido lo suficiente para provocar que el combustible se queme conforme está siendo introducido, y c) cuando el resultado del procesamiento selecciona un tercer modo de alimentación de combustible, alimentar con combustible cada una de las cámaras de combustión introduciendo el combustible en un tiempo durante el ciclo del motor cuando el aire en la cámara de combustión correspondiente se ha comprimido lo suficiente para provocar que el combustible se queme conforme está siendo introducido.
2. Un método como se establece en la reivindicación 1, caracterizado porque para cualquier velocidad dada durante el segundo modo de alimentación de combustible, la cantidad de combustible suministrado en cada cámara de combustión del primer grupo es substancialmente constante, y no cambia cuando cambia la carga, pero cuando cambia la velocidad del motor de una velocidad a otra, el combustible suministrado en cada cámara de combustión del primer grupo cambia de una cierta cantidad substancialmente constante correspondiente a la alimentación de combustible máxima permisible en la velocidad anterior a una cantidad substancialmente constante diferente correspondiente a la alimentación de combustible máxima permisible a la nueva velocidad.
3. Un método como se establece en la reivindicación 2, caracterizado porque para cualquier velocidad dada del motor durante el segundo modo de alimentación de combustible, la cantidad de combustible suministrado en cada cámara de combustión del segundo gripo es una función de la carga del motor.
4. Un método como se establece en la reivindicación 3, caracterizado porque durante el segundo modo de alimentación de combustible, la cantidad suministrada a cada cámara de combustión del segundo grupo también es una función de la velocidad del motor.
5. Un método como se establece en la reivindicación 1, caracterizado porque el paso para procesar ciertos datos para seleccionar uno de los varios modos para operar el motor comprende : procesar los datos indicativos de la carga del motor.
6. Un método como se establece en la reivindicación 5, caracterizado porque el paso para procesar ciertos datos para seleccionar uno de los varios modos para operar el motor comprende : procesar los datos indicativos de la velocidad del motor.
7. Un método como se establece en la reivindicación 1, caracterizado porque con el motor calentado a la temperatura de operación, en una gráfica de velocidad del motor contra carga del motor cuyo origen corresponde a cero velocidad y cero carga, el paso a) sucede a velocidades y cargas del motor dentro de una primera zona en la gráfica que delimita el origen, el paso b) sucede a velocidades y cargas del motor dentro de una segunda zona que delimita la primera zona, y el paso c) sucede a velocidades y cargas del motor que delimitan la segunda zona.
8. Un método como se establece en al reivindicación 1, caracterizado porque el combustible se introduce en las cámaras de combustión por inyección, y que incluye además controlar la presión a la cual se inyecta el combustible en ambos grupos de cilindros de tal manera que la presión de inyección es substancialmente la misma para ambos grupos.
9. Un método como se establece en la reivindicación 8, caracterizado porque incluye además controlar la duración de la inyección de combustible de tal manera que durante el segundo modo, la duración de la inyección de combustible para un grupo es diferente de la duración de inyección de combustible para el otro grupo.
10. Un método como se establece en la reivindicación 9, caracterizado porque incluye además controlar el tiempo de la inyección de combustible de tal manera que durante el segundo modo el tiempo para un grupo es diferente del tiempo para el otro grupo.
11. Un método como se establece en la reivindicación 1, caracterizado porque en todos los tres modos, toda la alimentación de combustible de las cámaras de combustión se lleva a cabo inyectando el combustible directamente en las cámaras de combustión desde inyectores de combustible en el cilindro.
12. Un motor de ignición por compresión, que comprende: un sistema de control para procesar datos; una o más cámaras de combustión; y un sistema de alimentación de combustible para inyectar combustible a la una o más cámaras de combustión; caracterizado porque, el sistema de control controla el sistema de alimentación de combustible usando un resultado del procesamiento de ciertos datos por el sistema de control para seleccionar uno de varios modos de alimentación de combustible para operar el motor de tal manera que, a) cuando el resultado del procesamiento selecciona un primer modo de alimentación de combustible, cada una de las múltiples cámaras de combustión se alimenta con combustible para crear una carga de aire-combustible substancialmente homogénea dentro de cada una de tales cámaras de combustión durante un ciclo de motor correspondiente y cada una de tales cargas se comprime hasta la auto- ignición sin la introducción de combustible adicional después de la auto-ignición durante ese ciclo de motor correspondiente, b) cuando el resultado del procesamiento selecciona un segundo modo de alimentación de combustible, i) un primer grupo de cámaras de combustión se alimenta con combustible para crear una carga de aire-combustible substancialmente homogénea dentro de cada cámara de combustión del primer grupo durante un ciclo de motor correspondiente de tal manera que para cualquier velocidad dada del motor, la cantidad de combustible suministrado en cada cámara de combustión del primer grupo es una función de la velocidad del motor pero no de la carga del motor, y cada carga se comprime hasta la auto-ignición sin introducir nada de combustible adicional después de la auto-ignición durante ese ciclo de motor correspondiente, y ii) un segundo grupo de cámaras de combustión se alimenta con combustible mediante la introducción de combustible a un tiempo durante el ciclo del motor cuando el aire en la cámara de combustión correspondiente del segundo grupo ha sido comprimido lo suficiente para hacer que el combustible se queme cuando está siendo introducido, y c) cuando el resultado del procesamiento selecciona un tercer modo de alimentación de combustible, cada una de las cámaras de combustión se alimenta con combustible mediante la introducción de combustible en un tiempo durante el ciclo del motor cuando el aire en la cámara de combustión correspondiente ha sido comprimida los suficiente para hacer que el combustible se queme cuando está siendo introducido.
13. Un motor como se establece en la reivindicación 12, caracterizado porque para cualquier velocidad dada durante el segundo modo de alimentación de combustible, la cantidad de combustible suministrado a cada cámara de combustión después del primer grupo es substancialmente constante, y no cambia cuando cambia la carga, pero cuando cambia la velocidad del motor de una velocidad a otra, el combustible suministrado a cada cámara de combustión del primer grupo, cambia de una cierta cantidad substancialmente constante correspondiente a la alimentación de combustible máxima permisible a la velocidad anterior, a una cantidad substancialmente constante diferente correspondiente a la alimentación de combustible máxima permisible a la nueva velocidad.
14. Un motor como se establece en la reivindicación 13, caracterizado porque para cualquier velocidad dada durante el segundo modo de alimentación de combustible, la cantidad de combustible suministrada en cada cámara de combustión del segundo grupo es una función de la carga del motor.
15. Un motor como se establece en la reivindicación 14, caracterizado porque la cantidad de combustible suministrado a cada cámara de combustión del segundo grupo también es una función de la velocidad del motor.
16. Un motor como se establece en la reivindicación 12, caracterizado porque, los ciertos datos comprenden los datos indicativos de la carga del motor.
17. Un motor como se establece en la reivindicación 16, caracterizado porque los ciertos datos comprenden los datos indicativos de la velocidad del motor.
18. Un motor como se establece en la reivindicación 12, caracterizado porque con el motor calentado a la temperatura de operación, en una gráfica de velocidad del motor contra carga del motor cuyo origen corresponde a cero velocidad y cero carga, el primer modo de alimentación de combustible ocurre a velocidades y cargas del motor dentro de una primera zona en la gráfica que delimita el origen, el segundo modo de alimentación de combustible ocurre a velocidades y cargas del motor dentro de una segunda zona que delimita la primera zona, y el tercer modo de alimentación de combustible ocurre a velocidades y cargas del motor que delimitan la segunda zona.
19. Un motor como se establece en la reivindicación 12, caracterizado porque incluye además un sistema de inyección de combustible que introduce en combustible a las cámaras de combustión por inyección, y en donde el sistema de control controla la presión a la cual se inyecta el combustible en ambos grupos de cilindros durante el segundo modo, de tal manera que la presión de inyección es substancialmente la misma para ambos grupos.
20. Un motor como se establece en la reivindicación 19, caracterizado porque el sistema de control controla además la duración de la inyección de combustible durante el segundo modo, de tal manera que la duración de la inyección de combustible para un gruido es diferente de la duración de inyección de combustible para el otro grupo.
21. Un motor como se establece en la reivindicación 20, caracterizado porque el sistema de control controla además el tiempo de la inyección de combustible que incluye controlar el tiempo de la inyección de combustible de tal manera que durante el segundo modo el tiempo para un grupo es diferente del tiempo para el otro grupo.
22. Un motor como se establece en la reivindicación 12, caracterizado porque incluye además inyectores de combustible en el cilindro, que llevan a cabo toda la alimentación de combustible de las cámaras de combustión en los tres modos, por inyección directa del combustible en las cámaras de combustión.