ES2238367T3 - Procedimiento y dispositivo para accionar un inyector en un motor de combustion interna. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para accionar un inyector en un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Un método para accionar un inyector (2) en un motor de combustión interna (3), en cuyo método se hace que una onda de la corriente (Iinj), que es variable sobre el tiempo, que comprende una sección inicial (T1, T2, T3) que tiene una intensidad relativamente alta de la corriente (Iinj) y una sección final siguiente (T5) que tiene una intensidad relativamente baja de la corriente (Iinj) circule a través de un circuito de control (4) del inyector (2), estando caracterizado el método porque la onda de corriente (Iinj) comprende una sección intermedia (T4) entre la primera y la segunda sección (T1, T2, T3; T5) durante la cual se reduce rápidamente la intensidad de la corriente substancialmente a valores cero.
Description
Procedimiento y dispositivo para accionar un
inyector en un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un método y a
un dispositivo para el accionamiento de un inyector en un motor de
combustión interna y, en particular, para el accionamiento de un
inyector de un sistema de inyección directa de gasolina, al que hace
referencia explícita la presente invención, sin apartarse, sin
embargo, de su naturaleza general.
Recientemente han sido introducidos en el mercado
motores de gasolina provistos con inyección directa de combustible,
es decir, los motores en los que la gasolina es inyectada
directamente en los cilindros por medio de inyectores adecuados,
cada uno de los cuales está dispuesto normalmente en el orificio de
un cilindro respectivo y es accionado con corriente por un
dispositivo de accionamiento.
Los dispositivos de accionamiento conocidos están
adaptados para provocar una onda de corriente que es variable en el
tiempo, que tiene una sección inicial substancialmente de un tipo de
impulso y que tiene una intensidad relativamente alta de la
corriente, y una sección final que tiene una intensidad de la
corriente substancialmente constante y relativamente baja, para
circular a través de un circuito de control de los inyectores.
Los dispositivos de accionamiento conocidos del
tipo descrito anteriormente no son capaces de implementar con
exactitud tiempos de inyección pequeños, es decir, que tienen una
sección final muy corta (típicamente de la marcha en ralentí del
motor) debido a la alta energía almacenada en los componentes
inductivos del circuito de control del inyector durante la sección
inicial mencionada anteriormente substancialmente de un tipo de
impulsos y que tiene una intensidad relativamente alta de la
corriente; esta energía almacenada previene con frecuencia el cierre
efectivo del inyector al final de la sección final de la corriente,
y prolonga la apertura del inyector durante un cierto intervalo de
tiempo después del final de esta sección final de la corriente.
El documento
DE-19746981-A1 describe un método de
accionamiento de una válvula magnética de inyección de combustible
para un motor de combustión interna; el método implica descargar la
carga almacenada en un dispositivo de almacenamiento en la válvula
de inyección al comienzo del proceso de accionamiento e incrementar
la carga recargando entre dos inyecciones. El proceso de inyección
se divide en al menos un primero y un segundo proceso de inyección
parcial, y entre dos inyecciones parciales se interrumpe o se
detiene la recarga cuando prevalecen ciertas condiciones.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método y un dispositivo para el accionamiento de un
inyector en un motor de combustión interna que está libre de los
inconvenientes descritos anteriormente y que es, además, sencillo y
económico de configurar.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a
un método y a un dispositivo para el accionamiento de un inyector de
un motor de combustión interna, como se reivindica en las
reivindicaciones que se adjuntan.
A continuación se describirá la presente
invención con referencia a los dibujos que se acompañan, que
muestran algunas formas no limitativas de la misma, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática del
dispositivo de control de la presente invención.
La figura 2 es una vista esquemática de un
circuito de accionamiento del dispositivo de control de la figura
1.
La figura 3 muestra la curva de tiempo de algunas
magnitudes eléctricas, que son características del circuito de la
figura 2.
La figura 4 muestra la curva de tiempo de algunas
magnitudes eléctricas, que son características del dispositivo de la
figura 1.
La figura 5 es una vista esquemática de una
variante del circuito de accionamiento de la figura 2.
La figura 6 muestra la curva de tiempo de algunas
magnitudes eléctricas, que son características del circuito de la
figura 5.
La figura 7 muestra la curva de tiempo de algunas
magnitudes eléctricas, que son características del circuito de la
figura 2 en una forma de realización diferente alternativa a la de
la figura 3.
En la figura 1, se muestra en general con 1 un
dispositivo para el control de cuatro inyectores 2 de tipo conocido
(mostrados en la figura 1 como INYECTOR 1, INYECTOR 2, INYECTOR 3,
INYECTOR 4) de un motor de combustión interna 3 (mostrado de forma
esquemática) provisto con cuatro cilindros (no se muestran)
dispuestos en línea. Cada inyector 2 está provisto en la
localización del orificio de un cilindro respectivo (no se muestra)
del motor 3 con el fin de inyectar directamente una cantidad
predeterminada de gasolina dentro de este cilindro.
Como se muestra en la figura 2, cada inyector 2
es accionado con corriente y está provisto con un circuito de
control 4 provisto con una pareja de terminales 5 y 6; con el fin de
accionar un inyector 2 es necesario provocar que una corriente
eléctrica de intensidad predeterminada circule a través del circuito
de control 4 respectivo. Se ha observado en ensayos experimentales
que el circuito de control 4 de cada inyector 2 comprende
componentes eléctricos de tipo inductivo y de tipo resistivo. El
flujo de gasolina inyectada por cada inyector 2 durante su fase de
apertura es substancialmente constante y, por lo tanto, la cantidad
de gasolina inyectada por el inyector 2 en el cilindro respectivo
(no se muestra) es directamente proporcional al tiempo de apertura
de este inyector 2.
El dispositivo de control 1 es alimentado por una
batería 7 del motor 3 y comprende una unidad de control 8, que está
provista con un miembro de control 9, un convertidor 10 alimentado
por la batería 7, un miembro de seguridad 11 y una fase de potencia
12.
La unidad de control 9 dialoga con una unidad de
control 13 (típicamente un microprocesador) del motor 3 con el fin
de recibir el valor del tiempo de apertura deseado Tinj
(directamente proporcional al valor deseado de la cantidad de
combustible a inyectar) y el tiempo del comienzo de la inyección
desde esta unidad de control 13 para cada inyector 2 y para cada
ciclo del motor. Sobre la base de los datos recibidos desde la
unidad de control 13, el miembro de control 9 controla la fase de
potencia 12 que acciona cada inyector 2 provocando que una corriente
eléctrica predeterminada Iinj (variable sobre el tiempo) circule a
través del circuito de control 4 respectivo aplicando una tensión
Vinj (variable sobre el tiempo) a las cabezas de los terminales 5 y
6 correspondientes.
La fase de potencia 12 recibe las señales de
control desde el miembro de control 9 y es suministrada tanto
directamente desde la batería 7 con una tensión Vbatt nominalmente
igual a 12 voltios como también desde el convertidor 10 con una
tensión Vtank nominalmente igual a 80 voltios. El convertidor 10 es
un convertidor d.c-d.c. de tipo conocido, que es
capaz de elevar la tensión Vbatt de la batería 7 hasta la tensión
Vtank de 80 V.
El miembro de seguridad 11 es capaz de dialogar
tanto con el miembro de control 9 como con la fase de potencia 12
para verificar, utilizando métodos descritos a continuación, la
actuación correcta de los inyectores 2.
Como se muestra en la figura 2, la fase de
potencia 12 comprende, para cada inyector 2, un circuito de
accionamiento 14 respectivo, que está conectado a los terminales 5 y
6 del circuito de control 4 respectivo y está controlado por el
miembro de control 9 con el fin de provocar que una corriente
eléctrica predeterminada Iinj circule a través de este circuito de
control 4.
Cada circuito de accionamiento 14 comprende un
transistor 15 controlado por el miembro de control 9 y adaptado para
conectar el terminal 5 del circuito de control 4 respectivo a un
terminal intermedio 16 que está conectado a la tensión Vbatt de la
batería 7 a través de un diodo de no-retorno 17 y
está conectado a la tensión Vtank del convertidor 10 a través de un
transistor 18 controlado por el miembro de control 9. Cada circuito
de accionamiento 14 comprende, además, un transistor 19 controlado
por el miembro de control 9 y adaptado para conectar el terminal 6
del circuito de control 4 respectivo a una toma de cierra común 20,
y dos diodos de recirculación 20 y 22 conectados, respectivamente,
entre el terminal 5 y la toma de tierra 20 y entre el terminal 6 y
el terminal intermedio 16. De acuerdo con una forma de realización
preferida mostrada en la figura 2, los transistores 15, 18, 19 son
de tipo MOS.
Un resistor de derivación 23 provisto con un
terminal de medición 24 está insertado entre el transistor 19 y la
toma de tierra 20; a través de la medición de la tensión en los
terminales del resistor 23 (es decir, la tensión que existe entre el
terminal de medición 24 y la toma de tierra 20) es posible medir la
intensidad de la corriente Iinj cuando el transistor 19 está
conduciendo. De acuerdo con otra forma de realización (no se
muestra), el resistor de derivación 23 está conectado directamente
al terminal 6 con el fin de medir continuamente la intensidad de la
corriente Iinj. De acuerdo con otra forma de realización (no se
muestra), el resistor de derivación 23 está conectado aguas arriba
del transistor 23 en lugar de aguas abajo del transistor 19 como se
muestra en la figura 2.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, a
continuación se describe una fase de inyección de un inyector 2 con
referencia particular a la curva de tiempo de la corriente Iinj que
circula a través de los terminales 5 y 6 de la tensión Vinj en las
cabezas de estos terminales 5 y 6.
Inicialmente, los transistores 15, 18 y 19 están
todos desactivados, el circuito de control 4 está aislado, la
corriente Iink tiene un valor cero y el inyector está cerrado.
Para iniciar la fase de inyección, los
transistores 15, 18 y 19 son inducidos al mismo tiempo a conducir,
luego el terminal 5 es conectado a la tensión Vtank a través de los
transistores 15 y 18, el terminal 6 es conectado a la toma de tierra
20 a través del transistor 19 y la tensión Vinj es igual a Vtank. En
estas condiciones, la corriente Iinj se incrementa rápidamente
durante un tiempo T1 hasta un valor punta Ip y el inyector 2 se abre
y comienza a inyectar gasolina.
Cuando la corriente Iinj incrementa el valor Ip,
un control de la corriente (que utiliza la medición de la corriente
realizada utilizando el resistor 23) mantiene la corriente Iinj
dentro de un intervalo de amplitudes \DeltaIp centrado sobre un
valor medio Ipm durante un tiempo T2 actuando sobre el control del
transistor 19 que conmuta cíclicamente entre un estado conductor y
un estado desactivado. Durante el estado conductor del transistor
19, el terminal 5 es conectado a la tensión Vtank a través de los
transistores 15 y 18, el terminal 6 es conectado a la toma de tierra
20 a través del transistor 19, la tensión Vinj es igual a Vtank y se
incrementa el valor de Iinj; mientras que durante el estado
desactivado del transistor 19, el diodo de recirculación 22 comienza
a conductor y cortocircuita los terminales 5 y 6 a través del
transistor 15, la tensión Vinj es cero y se reduce el valor de Iinj.
La intensidad de la corriente Iinj se mide solamente cuando el
transistor 19 está conduciendo, puesto que el resistor de medición
23 está dispuesto aguas arriba del transistor 19; no obstante, la
constante de tiempo del circuito de control 4 es conocida y
constante y, por lo tanto, el miembro de control 9 es capaz de
circular cuando la corriente Iinj alcanzar el límite inferior
(Ipm-\DeltaIp/2) y debe hacerse que el transistor
19 conduzca de nuevo.
Después de que la corriente Iinj ha permanecido
substancialmente en el valor Ip durante el tiempo T2, el miembro de
control 9 provoca que los transistores 15 t 19 continúen conduciendo
y desactiva el transistor 18 y, por lo tanto, el terminal 5 está
conectado a la tensión Vbatt a través del transistor 15 y el diodo
17,el terminal 6 está conectado a la toma de tierra 20 a través del
transistor 19 y la tensión Vinj es igual a Vbatt. En estas
circunstancias, la corriente Iinj cae lentamente durante un tiempo
predeterminado T3 hasta un valor IpF; en este punto, el miembro de
control 9 desactiva al mismo tiempo todos los tres transistores 15,
18 y 19 y como resultado de la corriente Iinj, que no puede ser
cancelada de forma instantánea, el diodo de circulación 21 y, de una
manera inversa, el transistor 18 comienza a conducir, con el
resultado de que el terminal 5 está conectado a la toma de tierra 20
a través del diodo de recirculación 21, el terminal 6 está conectado
a la tensión Vtank a través del diodo de recirculación 22 y el
transistor 18, la tensión Vinj es igual a -Vtank y la corriente Iinj
se reduce rápidamente.
Debería indicarse que el transistor 18 comienza a
conducir de una manera inversa como resultado de las características
de la conexión MOS, que tiene un diodo parásito dispuesto en
paralelo con esta conexión y adaptado para ser desviado de una
manera inversa con respecto a la conexión.
Después de un tiempo T4 substancialmente
suficiente para cancelar la corriente Iinj, el miembro de control 9
lleva y mantiene la corriente Iinj substancialmente en un valor Im
provocando que el transistor 15 continúe conduciendo y actuando
sobre el control del transistor 19 que conmuta de forma cíclica
entre un estado de conducción y un estado desactivado. En esta
situación, el transistor 19 está accionado con corriente Iinj dentro
de una gama de amplitudes \DeltaIm centrada en Im durante un
tiempo T5 de acuerdo con los métodos descritos anteriormente. Al
término de este tiempo T5, todos los transistores 15, 18 y 19 están
desactivados y la corriente Iinj retorna rápidamente a cero de
acuerdo con los métodos descritos anteriormente.
Una vez que la corriente retorna a cero y
permanece en un valor cero durante un tiempo predeterminado, el
inyector 2 se cierra y detiene la inyección de gasolina. Como se
muestra claramente en la figura 3, la suma de los tiempos T1, T2,
T3, T4, T5 es igual al tiempo total de inyección Tinj, es decir, al
tiempo total durante el que el inyector 2 permanece abierto.
Se apreciará a partir de los anteriores que
durante la fase de inyección, el circuito de control 4 es atravesado
por una onda de corriente, que es variable sobre el tiempo y
comprende una sección inicial (que corresponde a los intervalos de
tiempo T1, T2 y T3) que es substancialmente de un tipo de impulso y
tiene una intensidad relativamente alta de la corriente Iinj igual
al valor punta Ip, una sección intermedia (que corresponde al
intervalo de tiempo T4) durante el que la intensidad de la corriente
Iinj se reduce rápidamente hasta valores substancialmente cero y una
sección final siguiente (que corresponde al intervalo de tiempo T5)
que tiene una intensidad de la corriente relativamente baja Iinj,
que es igual a un valor Im.
La sección inicial de la onda de la corriente
Iinj comprende una primera parte (que corresponde al intervalo de
tiempo Y1), en la que la intensidad de la corriente Iinj se
incrementa rápidamente hasta el valor Ip, una segunda parte (que
corresponde al intervalo de tiempo T2), en la que la intensidad de
la corriente Iinj se mantiene substancialmente constante e igual al
valor Ip, y una tercera parte (que corresponde al intervalo de
tiempo T3), en la que la intensidad de la corriente Iinj se reduce
de forma progresiva.
La sección inicial del tipo de impulso se
caracteriza por un incremento rápido de la intensidad de la
corriente Iinj hasta valores altos y es necesario asegurar la
apertura rápida del inyector 2; con el fin de abrir rápidamente el
inyector 2, se necesita una fuerza grande (proporcional al cuadrado
de la intensidad de la corriente Iinj) para que se puedan superar
rápidamente la inercia mecánica y tanto la fricción estática como
dinámica. Una vez abierto, el inyector 2 necesita una fuerza
relativamente baja para mantenerlo abierto y, por lo tanto, durante
la fase final, la corriente Iinj se mantiene en el valor Im
relativamente bajo.
Durante la fase intermedia, la corriente es
cancelada durante un periodo extremadamente corto, que no es
suficiente para permitir que el inyector 2 se cierre de nuevo como
resultado de la inercia mecánica del sistema; la corriente Iinj
necesita ser cancelada para descargar la energía acumulada durante
la fase inicial en las inductancias del circuito de control 4. De
esta manera, incluso cuando el tiempo T5 es extremadamente corto, es
decir, cuando el tiempo total de la inyección Tinj es pequeño
(típicamente durante la marcha en ralentí), el inyector 2 se cierra
de nuevo exactamente al final del tiempo T5 y no permanece abierto
durante un tiempo más largo como resultado de la energía almacenada
en las inductancias durante la fase inicial.
Se apreciará a partir de lo anterior que la
corriente Iinj se mantiene substancialmente constante (menos una
tolerancia igual a \DeltaIp/2 y \DeltaIm/2) durante los
intervalos de tiempo T2 y T5 utilizando una técnica de
"cortador", es decir, aplicando una tensión positiva (Vtank o
Vbatt) y una tensión cero cíclicamente a las cabezas del circuito de
control 4 (es decir, entre los terminales 5 y 6). Esta técnica de
control tiene ventajas importantes, ya que hace posible mantener de
una manera extremadamente segura el valor deseado de la corriente
(Ip o Im) y al mismo tiempo reducir las pérdidas de disipación
general a un mínimo.
De acuerdo con una forma de realización diferente
mostrada en la figura 7 (que muestra las curvas de tiempo de la
corriente Iinj que circula a través de los terminales 5 y 6 del
circuito de control 4 respectivo y la curva de tiempo de la tensión
Vinj en las cabezas de estos terminales 5 y 6), la primera parte
(que corresponde al intervalo de tiempo T1) de la sección inicial
mencionada anteriormente de la onda de la corriente Iinj comprende
una porción inicial (que corresponde al intervalo de tiempo T1a), en
el que la corriente Iinj se mantiene substancialmente constante e
igual a un valor contenido (generalmente menos y, en particular,
igual aproximadamente a la mitad del valor Im) utilizando una
técnica de "cortador" (conocida y descrita anteriormente), y
una porción final (que corresponde al intervalo de tiempo T1b), en
el que se provoca que la corriente Iinj se eleva rápidamente hasta
valores relativamente altos (del orden de magnitud del doble del
valor Ipm) aplicando la tensión Vtank ininterrumpidamente a las
cabezas del circuito de control 4 (es decir, entre los terminales 5
y 6).
Debería indicarse que la tensión Vbatt de la
batería 7 es igual a 12 V, mientras que la tensión Vtank del
convertidor 10 tiene un valor nominal preferentemente de entre 60 y
90 V; además, el valor actual de la tensión Vtank del convertidor 10
se puede reducir con respecto al valor nominal inicial durante el
accionamiento de un inyector 2 como resultado del efecto de carga
debido al circuito de control 4 respectivo.
Cíclicamente, la unidad de control 13 requiere
una verificación de los tiempos reales de inyección Tinjeff de los
inyectores 2 desde el miembro de seguridad 11, para verificar si
cada inyector 2 está inyectando exactamente (evidentemente menos una
cierta tolerancia) la cantidad de gasolina calculada por la unidad
de control 13 sobre la base de comandos recibidos desde un circuito
de excitación y sobre la base de las condiciones de funcionamiento
del motor 3 en el cilindro respectivo (no se muestra). Esta
verificación es extremadamente importante, ya que en los motores de
inyección directa de gasolina, el par motor generado depende
directamente de la cantidad de gasolina inyectada (y, por lo tanto,
del tiempo real de la inyección Tinjeff) y un accionamiento
incorrecto de los inyectores 2 puede provocar que el motor 3 genera
un par motor que puede ser mucho mayor que el par motor deseado por
el conductor, que sería evidentemente peligroso para el
conductor.
Para realizar una verificación del cumplimiento
de los tiempos de inyección deseados Tinj, la unidad de control 13
emite una solicitud al miembro de seguridad 11 junto con los valores
deseados de los tiempos de inyección Tinj para cada inyector 2 en el
ciclo siguiente del motor; el miembro de seguridad siguiente mide
entonces en secuencia los tiempos de inyección reales Tinjeff de
todos los inyectores 2 y, una vez que se han completado estas
mediciones, compara cada valor del tiempo de inyección real Tinjeff
con el valor Tinj del tiempo de inyección deseado respectivo, que ha
sido calculado previamente por la unidad de control 13.
Dependiendo del resultado de la comparación entre
cada tiempo de inyección real Tinjeff y el valor del tiempo de
inyección deseado Tinj respectivo, el miembro de control decide si
se genera o no una señal de error. De acuerdo con una forma de
realización preferida, la señal de error es generada si, al menos
para un inyector 2, la diferencia entre el valor del tiempo de
inyección deseado Tinj y el valor del tiempo de inyección real
Tinjeff está fuera de un rango de aceptación predeterminado. De
acuerdo con otra forma de realización, la señal de error es generada
sobre la base de una combinación de los resultados de las
comparaciones entre los valores de los tiempos de inyección reales
Tinjeff y los valores de losa tiempos de inyección deseados Tinj de
todos los inyectores 2.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, el tiempo de inyección real Tinjeff de un inyector 2 es
calculado tanto detectando la intensidad de la corriente Iinj que
pasa a través del circuito de control 4 respectivo como también
detectando la señal de control del transistor 15 respectivo (como el
transistor principal del circuito de accionamiento 14 relativo). De
acuerdo con otra forma de realización, el tiempo de inyección real
Tinjeff de un inyector 2 es calculado o bien detectando la
intensidad de la corriente Iinj que pasa a través del circuito de
control 4 respectivo o detectando la señal de control del transistor
15 respectivo. De acuerdo con otra forma de realización, el tiempo
de inyección real Tinjeff de un inyector 2 es calculado tanto
detectando la intensidad de la corriente Iinj que pasa a través del
circuito de control 4 respectivo como también detectando la señal de
control de todos los transistores 15, 18 y 19 del circuito de
accionamiento 14 relativo.
La figura 4 muestra, para cada inyector 2, un
ejemplo de la forma de la onda de la intensidad de la corriente Iinj
y de la señal de control del transistor 15 respectivo durante un
ciclo de control realizado por el miembro de seguridad 11. En el
instante Tstart, la unidad de control 13 emite la solicitud para
realizar un ciclo de control al miembro de seguridad 11; en este
punto, el miembro de seguridad 11 desecha los impulsos de inyección
ya en camino (INYECTOR 1 e INYECTOR 2) y mide el tiempo de inyección
real Tinjeff para cada inyector 2 durante los impulsos de inyección
siguientes.
De acuerdo con otra forma de realización mostrada
en la figura 5, un circuito de accionamiento 14 está adaptado para
accionar dos inyectores 2 (por ejemplo, como se muestra en la figura
5, el INYECTOR 1 y el INYECTOR 4) utilizando dos transistores 19
(mostrados en la figura 5 por 19a y 19b y asociados con el INYECTOR
1 y el INYECTOR 4, respectivamente), cada uno de los cuales conecta
un terminal 6 respectivo a tierra 20. De esta manera, es posible
utilizar un número menor de componentes generales, puesto que los
transistores 15 y 18 de cada circuito de accionamiento 14 son
compartidos por los circuitos de control 4 de dos inyectores
diferentes 2.
El funcionamiento del circuito de accionamiento
14 de la figura 5 es completamente idéntico al funcionamiento
descrito anteriormente del circuito de accionamiento 14 de la figura
2; evidentemente, el transistor 19aa está controlado para abrir el
inyector INYECTOR 1, mientras que el transistor 19b es controlar
para abrir el inyector INYECTOR 4.
Durante la fase principal de la inyección de un
inyector (por ejemplo, el INYECTOR 1), el circuito de accionamiento
14 mostrado en la figura 5 hace posible también realizar una
inyección secundaria del otro inyector (INYECTOR 4); como se conoce,
esta inyección secundaria está adaptada para regenerar un
dispositivo catalizador (conocido y no mostrado) dispuesto sobre un
escape (no mostrado) del motor 3 a través de la desulfuración de
este dispositivo catalizador por medio del incremento de la
temperatura debido a la combustión en el dispositivo catalizador de
la gasolina inyectada con la inyección secundaria.
La inyección secundaria de un inyector (por
ejemplo, el INYECTOR 4) se realiza simplemente haciendo que el
transistor 19 relativo (19b para el INYECTOR 4) conduzca; de acuerdo
con otras formas de realización, la inyección secundaria se puede
realizar manteniendo el transistor 18 desactivado constantemente
(figura 6b) o haciendo que el transistor 18 conduzca (figura 6ª). La
diferencia entre las dos soluciones reside en el hecho de que en un
caso (el transistor 18 está desactivado constantemente), la onda de
la corriente Iinj de la inyección secundaria tiene un impulso más
moderado (y, por lo tanto, una apertura más lenta y menos exacta)
como se genera por una tensión Vinj igual a Vbatt y, en el otro
caso (se hace que el transistor 18 conduzca inicialmente), la onda
de la corriente Iinj de la inyección secundaria tiene un impulso
mucho más empinado, puesto que se genera por una tensión Vinj igual
a Vtank.
Como se muestra en la figura 6a, incluso cuando
se hace que el transistor 18 inicie la inyección secundaria
(INYECTOR 4), la corriente Iinj de la inyección principal (INYECTOR
1) no sufre variaciones de la intensidad con respecto al régimen
precedente, ya que el transistor 19 está controlado por la
corriente; cuando se hace que el transistor 18 conduzca, se
incrementa la posición empinada del borde ascendente de la corriente
Iinj como resultado de la tensión de accionamiento incrementada y el
control de la corriente incrementa la rapidez de conmutación con el
fin de mantener siempre la corriente Iinj dentro de la gama
\DeltaIm, centrada en Im.
Por último, como se muestra en la figura 6a, la
sección intermedia descrita anteriormente de cancelación de la
corriente Iinj desactivando los transistores 15, 18 y 19b se puede
realizar también para la inyección secundaria (INYECTOR 4); en este
caso, la corriente Iinj de la inyección principal (INYECTOR 1) sufre
una caída momentánea, pero no particularmente alta, ya que el
transistor 19a de la inyección principal (INYECTOR 1 continúa
conduciendo.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, la etapa de potencia 12 está formada como módulos (no se
muestran); en particular, comprende un primer módulo provisto con
los transistores 15 y 18 y los diodos 17 y 20 y un segundo módulo
provisto con el transistor 19, el diodo 21 y el resistor 23. Con el
fin de proporcionar un circuito de accionamiento 14 del tipo
mostrado en la figura 2 para controlar un inyector 2 individual, se
conectan juntos un primer módulo y un segundo módulo, mientras que
para proporcionar un circuito de accionamiento 14 del tipo mostrado
en la figura 5 para el control de dos inyectores 2, se conectan
juntos una primer módulo y una pareja de segundos módulos.
Claims (19)
1. Un método para accionar un inyector (2) en un
motor de combustión interna (3), en cuyo método se hace que una onda
de la corriente (Iinj), que es variable sobre el tiempo, que
comprende una sección inicial (T1, T2, T3) que tiene una intensidad
relativamente alta de la corriente (Iinj) y una sección final
siguiente (T5) que tiene una intensidad relativamente baja de la
corriente (Iinj) circule a través de un circuito de control (4) del
inyector (2), estando caracterizado el método porque la onda
de corriente (Iinj) comprende una sección intermedia (T4) entre la
primera y la segunda sección (T1, T2, T3; T5) durante la cual se
reduce rápidamente la intensidad de la corriente substancialmente a
valores cero.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que
la sección inicial (T1, T2, T3) es substancialmente una sección de
impulso.
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en el
que la intensidad de la corriente (Iinj) se mantiene
substancialmente constante e igual a un primer valor predeterminado
(Im) durante la sección final (T5).
4. Un método según la reivindicación 3, en el que
la intensidad de la corriente (Iinj) se mantiene substancialmente
constante e igual a un segundo valor predeterminado (Ip) mayor que
el primer valor (Im) durante al menos parte de la sección inicial
(T1, T2, T3).
5. Un método según la reivindicación 4, en el que
la sección inicial comprende una primera parte (T1), en la que la
intensidad de la corriente (Iinj) se eleva rápidamente hacia el
segundo valor predeterminado (Ip), una segunda parte, en la que la
intensidad de la corriente (Iinj) se mantiene substancialmente
constante e igual al segundo valor (Ip) predeterminado y una tercera
parte (T3), en la que la intensidad de la corriente (Iinj) se reduce
progresivamente.
6. Un método según la reivindicación 3, 4 ó 5, en
el que la intensidad de la corriente (Iinj) se mantiene
substancialmente constante e igual a un valor predeterminado (Ip;
Im) aplicando un primer valor y un segundo valor de la tensión,
diferentes uno del otro, cíclicamente al circuito de control (4) del
inyector (2).
7. Un método según la reivindicación 6, en el que
el segundo valor de la tensión es igual a cero.
8. Un método según la reivindicación 6 ó 7, en el
que la selección de la conmutación entre el primer valor y el
segundo valor de la tensión se realiza por medio de un control de
circuito cerrado del valor de la intensidad de la corriente (Iinj),
con el fin de mantener el valor de la intensidad de la corriente
(Iinj) dentro de un intervalo (\DeltaIp; \DeltaIm) centrado
sobre el valor (Ip; Im) predeterminado.
9. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el circuito de control (4)
del inyector (2) es accionado por medio de una primera tensión
(Vtank) durante la sección inicial (T1, T2, T3) y el circuito de
control (4) del inyector (2) es accionado por una segunda tensión
(Vbatt), que es igual a la tensión de la batería y es menor que la
primera tensión (Vtank), durante la sección final (T5).
10. Un método según la reivindicación 9, en el
que la primera tensión (Vtank) es generada por un convertidor
d.c-d.c desde la tensión de la batería.
11. Un método según la reivindicación 9 ó 10, en
el que la primera tensión (Vtank) está entre 60 y 90 V, mientras que
la segunda tensión (Vbatt) es substancialmente igual a 12 V.
12. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que se aplican alternativamente
una tensión positiva y una tensión cero al circuito de control (4)
durante las secciones inicial y final (T1, T2, T3, T5), y se aplica
una tensión negativa al circuito de control (4) durante la sección
intermedia (T4).
13. Un dispositivo para accionar un inyector (2)
en un motor de combustión interna (3), comprendiendo el inyector (2)
un circuito de control (4) que está provisto con un primer terminal
y un segundo terminal (5; 6) y el dispositivo (1) comprende un
circuito de accionamiento (14) que está adaptado para provoca una
onda de corriente (Iinj) que es variable sobre el tiempo, que
comprende una sección inicial (T1, T2, T3) que tiene una intensidad
relativamente alta de la corriente (Iinj) y una sección final
siguiente (T5) que tiene una intensidad relativamente baja de la
corriente (Iinj) para circular a través de un circuito de control
(4) del inyector (2); estando caracterizado el dispositivo
porque comprende medios de control para reducir rápidamente la
intensidad de la corriente (Iinj) substancialmente hasta valores
cero durante una sección intermedia (T4) entre la primera y la
segunda sección (T1, T2, T3; T5).
14. Un dispositivo según la reivindicación 13, en
el que el circuito de accionamiento (14) comprende primeros medios
de transistor (15, 18) para conectar el primer terminal (5) a un
generador de tensión (7; 10), segundos medios de transistor (19)
para conectar el segundo terminal (6) a tierra (20) del generador de
tensión (7; 10) y diodos de recirculación (21; 22) que permiten la
descarga de las inductancias del circuito de control (4).
15. Un dispositivo según la reivindicación 14, en
el que los primeros medios de transistor (15) comprenden una pareja
de transistores (15, 18) para conectar selectivamente el primer
terminal (5) a un primer generador y a un segundo generador de
tensión (7; 10), que son capaces de generar un primer valor y un
segundo valor de la tensión diferentes uno del otro.
16. Un dispositivo según la reivindicación 15, en
el que un primer diodo de recirculación (21) conecta el primer
terminal (5) a tierra (20) y un segundo diodo de recirculación (22)
conecta el segundo terminal (6) al generador de tensión (7; 10).
17. Un dispositivo según la reivindicación 14, 15
ó 16, en el que los transistores (15, 18, 19) son de tipo MOS.
18. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones 14 a 17, y adaptado también para accionar otro
inyector (2) que comprende un circuito de control (4) respectivo
provisto con un primero y un segundo terminal (5; 6), estando
conectado el primer terminal (5) del otro inyector (2) al primer
terminal (5) del inyector (2) y comprendiendo el circuito actuador
(14) segundos medios de transistor (19b) para conectar el terminal
(16) del otro inyector (2) a tierra (20).
19. Un dispositivo según una de las
reivindicaciones 14 a 18, en el que el circuito actuador (14) está
formado conectando al menos dos módulos, el primero de los cuales
comprende los primeros medios de transistor (15; 18) y el segundo de
los cuales comprende los segundos medios de transistor.
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