ES2197080T3 - Sistema de alimentacion de combustible para un motor de combustion interna, en particular de un vehiculo de motor. - Google Patents
Sistema de alimentacion de combustible para un motor de combustion interna, en particular de un vehiculo de motor.Info
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Abstract
Procedimiento para el funcionamiento de un sistema de alimentación de combustible (1) para un motor de combustión interna, en particular de un vehículo de motor, en el que el combustible es bombeado a un acumulador de presión (2), siendo inyectado por válvulas de inyección directamente en el motor de combustión interna, caracterizado porque están previstas una bomba eléctrica de combustible (10) y una bomba eléctrica de alta presión (6¿) dispuesta a continuación, para bombear el combustible al acumulador de presión (2), que se conectan en el momento en el que se da el contacto, para generar en el acumulador de presión (2) una presión suficiente para la inyección.
Description
Sistema de alimentación de combustible para un
motor de combustión interna, en particular de un vehículo de
motor.
La invención trata de un procedimiento para el
funcionamiento de un sistema de alimentación de combustible para un
motor de combustión interna, en particular de un vehículo de motor,
en el que el combustible es bombeado por una bomba a un acumulador
de presión, siendo inyectado por válvulas de inyección directamente
en el motor de combustión interna. Además, la invención trata de un
sistema de alimentación de combustible para un motor de combustión
interna, en particular de un vehículo de motor con un acumulador de
presión y una bomba, con la que puede alimentarse combustible al
acumulador de presión y con válvulas de inyección, con las que el
combustible puede inyectarse directamente en el motor de combustión
interna.
Un procedimiento de este tipo y un motor de
combustión interna de este tipo son conocidos por el documento DE
33 04 605 A. Allí, la presión se genera mediante una bomba de alta
presión accionada por un electromotor en el acumulador de
presión.
Otro estado de la técnica se conoce por el
documento US-A-5 598 817.
Los requisitos de un motor de combustión interna,
por ejemplo de un vehículo de motor, son cada vez más estrictos en
cuanto a una reducción del consumo de combustible y de los gases de
escape generados, siendo deseable al mismo tiempo conseguir un mayor
rendimiento. A este fin, los motores de combustión interna modernos
están provistos de un sistema de alimentación de combustible, en el
que la alimentación de combustible a la cámara de combustión del
motor de combustión interna se controla y/o regula de forma
electrónica, en particular con una unidad de mando asistida por
ordenador.
En la llamada inyección directa de gasolina es
necesario que el combustible se inyecte bajo presión en la cámara
de combustión. A este fin está previsto un acumulador de presión,
al que se bombea el combustible mediante una bomba, estableciéndose
una presión elevada. Desde allí, el combustible se inyecta
posteriormente mediante válvulas de inyección en las cámaras de
combustión del motor de combustión interna.
Al arrancar el motor de combustión interna, en la
mayoría de los casos, la alta presión anteriormente indicada no
existe o al menos no existe inmediatamente. Por lo tanto, el
arranque del motor de combustión interna debe controlarse y/o
regularse de forma separada. En este proceso deben cumplirse las
condiciones suplementarias ya mencionadas, como por ejemplo una
emisión reducida de sustancias nocivas.
El objetivo de la invención es crear un
procedimiento para el funcionamiento de un sistema de alimentación
de combustible para un motor de combustión interna, con el que
pueda realizarse un arranque lo más óptimo posible del motor de
combustión interna.
Este objetivo se consigue según la invención con
un procedimiento o un sistema de alimentación de combustible del
tipo indicado al principio porque está prevista una bomba eléctrica
de combustible y una bomba eléctrica de alta presión dispuesta a
continuación, para bombear el combustible al acumulador de presión,
que se conectan cuando se da el contacto, para generar una presión
suficiente para la inyección en el acumulador de presión.
En la invención se usa una bomba eléctrica para
generar la presión. Esta bomba eléctrica se conecta cuando se da el
contacto y, por lo tanto, preferiblemente antes del motor de
arranque. De esta forma, la bomba eléctrica puede establecer la
presión necesaria para el servicio normal en el acumulador de
presión hasta el proceso de arranque propiamente dicho.
Esto permite que no sean necesarios controles y/o
regulaciones complicados para el arranque del motor de combustión
interna. En lugar de ello, el motor de combustión interna puede
controlarse y/o regularse fundamentalmente de forma inmediata según
su servicio normal. La invención permite, por lo tanto, un arranque
del motor de combustión interna en condiciones que corresponden al
servicio normal del motor de combustión interna.
En un perfeccionamiento ventajoso de la
invención, la presión suficiente se genera inmediatamente después
del arranque del motor de combustión interna. Por lo tanto, mejora
aún más el arranque del motor de combustión interna mediante el
control y/o la regulación según el servicio normal.
El procedimiento según la invención también puede
realizarse en forma de un elemento de mando, que está previsto para
una unidad de mando de un motor de combustión interna, en
particular de un vehículo de motor. En el elemento de mando está
almacenado un programa que es ejecutable en un ordenador, en
particular, en un microprocesador y que es adecuado para la
realización del procedimiento según la invención. Como elemento de
mando puede aplicarse en particular un medio de almacenamiento
eléctrico, por ejemplo una memoria de solo lectura.
Otras características, posibilidades de
aplicación y ventajas resultan de la descripción expuesta a
continuación de ejemplos de realización de la invención, que están
representados en las figuras del dibujo.
La figura 1, muestra una representación
esquemática de un ejemplo de realización de un sistema de
alimentación de combustible según la invención.
En la figura 1 está representado un sistema de
alimentación de combustible 1, que está previsto para el uso en un
motor de combustión interna de un vehículo de motor. El sistema de
alimentación de combustible 1 es un llamado sistema Common Rail, que
se aplica en particular en un motor de combustión interna con
inyección directa de gasolina.
En primer lugar, se describirá una forma de
realización del sistema de alimentación de combustible 1, que no
corresponde al de la invención.
El sistema de alimentación de combustible 1
presenta un acumulador de presión 2, que está provisto de un sensor
de presión 3 y una válvula de control de presión (DSV) 4. El
acumulador de presión 2 está conectado mediante una tubería de
presión 5 con una bomba mecánica de alta presión 6. La bomba de
alta presión 6 está acoplada al motor de combustión interna y genera
una alta presión cuando el motor de combustión interna está en
rotación. La bomba de alta presión 6 está conectada a través de una
tubería de presión 8 con la válvula de control de presión 4. A
través de una tubería de presión 9 y un filtro, la válvula de
control de presión 4 y, por lo tanto, también la bomba de alta
presión 6, están conectadas con una bomba eléctrica de gasolina 10,
que es adecuada para aspirar combustible de un depósito de
combustible 11. La bomba eléctrica de combustible 10 genera una
presión, en cuanto una tensión esté conectada a la misma. Esto es
el caso, al menos durante poco tiempo, cuando se ha dado el contacto
del vehículo de motor.
El sistema de alimentación de combustible 1
presenta cuatro válvulas de inyección 13, que están conectadas con
el acumulador de presión 2 a través de tuberías de presión 14. Las
válvulas de inyección 13 son adecuadas para inyectar combustible en
cámaras de combustión correspondientes del motor de combustión
interna.
Mediante una línea de señales 15, el sensor de
presión 3 está conectado con una unidad de mando 16, con la que
están conectadas, además, una pluralidad de otras líneas de señales
como líneas de entrada. La bomba de combustible 10 está conectada
con la unidad de mando 16 mediante una línea de señales 17 y la
válvula de control de presión 4 con una línea de señales 18. Además,
las válvulas de inyección 13 están conectadas con la unidad de
mando 16 mediante líneas de señales 19.
En el servicio normal del motor de combustión
interna, el combustible se bombea mediante la bomba de combustible
10 del depósito de combustible 11 a la bomba de alta presión 6. Con
ayuda de la bomba de alta presión 6, se genera presión en el
acumulador de presión 2, que se mide mediante el sensor de presión
3 y que puede controlarse y/o regularse mediante un accionamiento
correspondiente de la válvula de control de presión 4 y/o el control
de la bomba de combustible 10 para que esté en un valor deseado. A
continuación, el combustible se inyecta mediante las válvulas de
inyección 13 en las cámaras de combustión del motor de combustión
interna.
Para la medición de la cantidad de combustible a
inyectar en la cámara de combustión correspondiente, entre otras
cosas es esencial la presión en el acumulador de presión 2. Cuanto
mayor sea la presión en el acumulador de presión 2, tanto más
combustible se inyecta durante el tiempo de inyección en la cámara
de combustión. Esta presión en el acumulador de presión 2 puede ser
controlada y/o regulada por la unidad de mando 16.
Para ello, la unidad de mando 16 hace pasar, por
ejemplo, la válvula de control de presión 4 a su estado cerrado, de
modo que la bomba de alta presión 6 y la bomba de combustible 10
generen una presión cada vez mayor en el acumulador de presión 2.
Esta presión creciente puede ser medida mediante el sensor de
presión 3.
También es posible que la unidad de mando 16
aumente el número de revoluciones de la bomba de combustible 10, lo
cual conduce a una mayor capacidad de elevación de la bomba de
combustible 10 y tiene como consecuencia una mayor presión en el
acumulador de presión 2. El incremento de esta presión y, por lo
tanto, el incremento del número de revoluciones o de la capacidad de
elevación de la bomba de combustible 10 también puede determinarse
con ayuda del sensor de presión 3.
Para el arranque del motor de combustión interna
hay que tener en cuenta una pluralidad de condiciones
suplementarias especiales. Esto se consigue mediante el siguiente
procedimiento desde la unidad de mando 16. Las distintas etapas del
procedimiento pueden estar realizadas en la unidad de mando 16, por
ejemplo como módulos de un programa o similar.
Antes de un momento t1, aún no se ha dado el
contacto del motor de combustión interna y el motor de arranque del
motor de combustión interna aún no se ha accionado.
En el momento t1, se da el contacto del motor de
combustión interna, aunque el motor de arranque aún no realice
ningún movimiento giratorio. Esto significa que un usuario del
vehículo de motor desea arrancar el motor de combustión interna,
aunque el motor de combustión interna aún no realice ningún
movimiento giratorio. A partir del momento t1 hasta el momento t2,
el contacto sigue encendido sin que se accione aún el motor de
arranque. En el intervalo de tiempo entre los momentos t1 y t2, la
válvula de control de presión 4 se cierra o se mantiene cerrada.
Para ello se transmite una relación de cadencia K preferiblemente
constante a través de la línea de señales 18 a la válvula de
control de presión 4.
En el momento t2, el motor de arranque hace que
el motor de combustión interna realice un movimiento giratorio. El
motor de arranque es preferiblemente un llamado generador del
estárter o similar. El número de revoluciones N del motor de
combustión interna pasa a un valor distinto de cero y sube
rápidamente. El motor de arranque alcanza en un tiempo corto,
preferiblemente en pocas revoluciones del motor de combustión
interna, aproximadamente el número de revoluciones de ralentí NL
del motor de combustión interna.
Después del momento t2, se transmite una relación
de cadencia N a través de la línea de señales 18 a la válvula de
control de presión 4, que se genera según un servicio normal del
motor de combustión interna. Este servicio normal ya se ha explicado
anteriormente. Debido al número de revoluciones de ralentí del
motor de combustión interna, que existe ya después de pocas
revoluciones del motor de arranque, en el acumulador de presión 2
se genera inmediatamente una presión elevada. A esta presión
elevada, el control y/o regulación del motor de combustión interna
conduce a un arranque del motor de combustión interna según el
servicio normal.
En cuanto el motor de combustión interna realice
por fuerza propia un movimiento giratorio debido a las inyecciones
realizadas de combustible en las cámaras de combustión del mismo,
el número de revoluciones N del motor de combustión interna sigue
aumentado. Se ha arrancado el motor de combustión interna.
En resumen, resulta el siguiente proceso de
arranque del motor de combustión interna:
Antes del momento t1, es decir, antes de dar el
contacto y antes del arranque del motor de arranque, la válvula de
control de presión 4 puede estar en cualquier estado, abierta o
cerrada.
En el momento t1, es decir, en cuanto se dé el
contacto del vehículo de motor, se cierra la válvula de control de
presión 4. Este estado se mantiene hasta el momento t2, es decir,
hasta que se accione el motor de arranque. Por lo tanto, la presión
en el acumulador de presión 2 depende en este momento de la presión
existente antes del momento t1, así como de la presión generada por
la bomba eléctrica de combustible 10.
A partir del momento t2, es decir, con el
contacto dado y el motor de arranque en rotación, la válvula de
control de presión 4 se controla y/o regula según un servicio normal
del motor de combustión interna. La bomba eléctrica de combustible
10 está conectada. Debido al número de revoluciones de ralentí del
motor de arranque, la bomba de alta presión 6 empieza a funcionar
con total eficacia fundamentalmente de forma inmediata. Por lo
tanto, la presión en el acumulador de presión 2 depende a partir
del momento t2 en gran medida de la bomba de alta presión 6. La
presión en el acumulador de presión 2 alcanza, por lo tanto, casi
inmediatamente su valor existente en el servicio normal, de modo que
la presión necesaria para la inyección de combustible a través de
las válvulas de inyección 13 en las cámaras de combustión del motor
de combustión interna también existe casi de forma inmediata.
Ahora se describirá una forma de realización del
sistema de alimentación de combustible que está realizada según la
invención. Se hace referencia a las explicaciones anteriormente
expuestas.
En la forma de realización según la invención no
existe ninguna bomba mecánica de alta presión 6, acoplada al motor
de combustión interna, sino una bomba eléctrica de alta presión 6'.
Esta bomba eléctrica de alta presión 6' está conectada mediante la
línea de señales 17' representada en la figura 1 con una línea de
trazos y puntos con la unidad de mando 16.
En el momento t1 no solamente se conecta la bomba
eléctrica de combustible 10, sino también la bomba eléctrica de
alta presión 6'. La válvula de control de presión 4 está cerrada
por la relación de cadencia K. Por lo tanto, se establece una
presión en el acumulador de presión 2 mediante la bomba de alta
presión 6'. La bomba eléctrica de alta presión 6' está realizada y
dimensionada de tal forma que en poco tiempo, preferiblemente
después de pocas revoluciones del motor de combustión interna, ya
exista en el acumulador de presión 2 la presión necesaria para la
inyección de combustible en las cámaras de combustión del motor de
combustión interna.
Si el motor de arranque se conecta en el momento
t2, es decir, cierto tiempo después del momento t1, en el
acumulador de presión 2 existe la presión necesaria para el servicio
normal. La válvula de control de presión 4 se controla y/o regula,
por lo tanto, con la relación de cadencia N según el servicio
normal.
Incluso si el motor de arranque se conecta en el
momento en el que se da el contacto del vehículo de motor, es
decir, incluso cuando coinciden los momentos t1 y t2, la presión en
el acumulador de presión 2 alcanza después de pocas revoluciones del
motor de combustión interna, es decir, casi de forma inmediata, su
valor existente en el servicio normal. Por lo tanto, también en este
caso el motor de combustión interna puede funcionar a partir del
momento t2 en servicio normal.
Claims (3)
1. Procedimiento para el funcionamiento de un
sistema de alimentación de combustible (1) para un motor de
combustión interna, en particular de un vehículo de motor, en el que
el combustible es bombeado a un acumulador de presión (2), siendo
inyectado por válvulas de inyección directamente en el motor de
combustión interna, caracterizado porque están previstas una
bomba eléctrica de combustible (10) y una bomba eléctrica de alta
presión (6') dispuesta a continuación, para bombear el combustible
al acumulador de presión (2), que se conectan en el momento en el
que se da el contacto, para generar en el acumulador de presión (2)
una presión suficiente para la inyección.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la presión suficiente se genera
inmediatamente después del arranque del motor de combustión
interna.
3. Sistema de alimentación de combustible (1)
para un motor de combustión interna, en particular de un vehículo
de motor con un acumulador de presión (2) y una bomba (6', 10), con
la que puede alimentarse combustible al acumulador de presión (2) y
con válvulas de inyección (13), con las que puede inyectarse
combustible directamente en el motor de combustión interna,
caracterizado porque están previstas una bomba eléctrica de
combustible (10) y una bomba eléctrica de alta presión (6')
dispuesta a continuación, para bombear el combustible al acumulador
de presión (2), que se conectan en el momento en el que se da el
contacto, para generar en el acumulador de presión (2) una presión
suficiente para la inyección.
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