ES2245012T3 - Aparato de control, de una valvula de control de aire de admision, para un motor de combustion interna. - Google Patents
Aparato de control, de una valvula de control de aire de admision, para un motor de combustion interna.Info
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Abstract
UN APARATO DE CONTROL DE VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION PARA UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA (11) CON CONTROL EGR ESTA PROVISTO DE UNA VALVULA EGR (42) PARA DEVOLVER LOS GASES DE ESCAPE AL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA (11) Y DE UNA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION (14) DISPUESTA EN UN CONDUCTO DE ADMISION (16) DE MANERA QUE EL APARATO DE CONTROL DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION PUEDA REALIZAR UN CONTROL COOPERATIVO DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION (14) Y DE LA VALVULA EGR (42). EL APARATO DE CONTROL DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE CONTROL DE ADMISION AJUSTA UNA CANTIDAD DE RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE HASTA UN VALOR DESEADO REALIZANDO UN CONTROL COOPERATIVO DE MANERA QUE SE AJUSTEN LOS GRADOS DE ABERTURA DE LA VALVULA EGR (42) Y DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION (14) A RESPECTIVOS VALORES DESEADOS DE ACUERDO CON EL ESTADO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA (11). CUANDO UNA DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION (14) O DE LA VALVULA EGR (42) ASUME UN GRADO DE ABERTURA ACTUAL DIFERENTE DE UN GRADO DE ABERTURA DESEADO EN UN VALOR PREDETERMINADO O MAYOR, EL APARATO DE CONTROL DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION REALIZA UN CONTROL DE CORRECCION DE MANERA QUE LA OTRA DE LA VALVULA DE MARIPOSA DE ADMISION (14) O DE LA VALVULA EGR (42) ASUMA UN GRADO DE ABERTURA DIFERENTE DE UN GRADO DE ABERTURA DESEADO QUE SE CORRESPONDE CON UN ESTADO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE COMBUSTION INTERNA (11).
Description
Aparato de control, de una válvula de control de
aire de admisión, para un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un aparato de
control, de una válvula de estrangulación de admisión, para un motor
de combustión interna con control EGR (exhaust gas recirculation,
recirculación del gas de escape) y, más específicamente, se refiere
a un aparato para llevar a cabo un control operativo de una válvula
de estrangulación de admisión y una válvula EGR.
De acuerdo con cierto arte previo, un aparato de
control de la válvula de estrangulación de admisión, lleva a cabo un
control EGR de modo excesivo, o insuficiente, en el caso en que hay
una diferencia, entre un alzado de la válvula EGR objetivo y un
alzado de la válvula EGR real, debida a demoras en la respuesta de
una válvula EGR, en un estado de control transitorio. Por lo tanto,
el aparato de control de la válvula de estrangulación de admisión,
provoca la generación de humo, y un incremento de NO_{x} (óxidos
de nitrógeno). El aparato de control de la válvula de estrangulación
de admisión acorde con el arte previo, lleva a cabo de forma
excesiva, o insuficiente, el control EGR, también en el caso en que
hay una diferencia, entre un grado de abertura objetivo y un grado
de abertura real, de la válvula de estrangulación de admisión.
Mientras que un excesivo control EGR provoca la generación de humo,
un control EGR insuficiente provoca un incremento en NO_{x}
(óxidos de nitrógeno).
Además, un motor de combustión interna que tiene
un sensor de presión de admisión acorde con un arte previo,
determina una cantidad máxima de inyección de combustible, tomando
en consideración una presión interna de un tubo de admisión. Sin
embargo, puesto que no se puede obtener un valor preciso de la
presión interna del tubo de admisión, durante un periodo del tiempo
de respuesta, de un sensor de presión, no puede ser determinada
adecuadamente la máxima cantidad de inyección de combustible. En
esta situación aparece una diferencia, entre un grado de abertura
real y un grado de abertura objetivo, de la válvula de
estrangulación de admisión. Por ejemplo, si la válvula de
estrangulación de admisión tiende a estar cerrada, y disminuye la
cantidad de aire de admisión, se hace imposible fijar adecuadamente
una cantidad de inyección de admisión, en base a la presión interna
del tubo de admisión. Como resultado, se genera humo.
Es más, la Aplicación de Patente Japonesa
publicada para examen Núm. HEI 5-44 507 revela un
conducto convencional de derivación, de la admisión, equipado con
una válvula de derivación para circunvalar un conducto de admisión
equipado con una válvula de estrangulación de admisión. Este arte
convencional, hace posible superar una escasez del aire de admisión,
por medio de abrir el conducto de derivación, de la admisión, en el
momento de una aceleración súbita.
Sin embargo, el conducto de derivación de
admisión acorde con el arte convencional, tal como se revela en la
publicación de patente mencionada, necesita estar equipado con un
conducto de derivación de admisión y una válvula de derivación, para
asegurar una cantidad suficiente de aire de admisión en el momento
de una aceleración súbita.
Además, del documento JP-08 210
195 se conoce un aparato de la válvula de estrangulación de
admisión, acorde con el preámbulo de la reivindicación 1 de la
patente.
La presente invención ha sido concebida para
resolver los problemas mencionados. Es, por lo tanto, un objetivo de
la presente invención el proporcionar un aparato de control de la
válvula de estrangulación de admisión, para un motor de combustión
interna con control EGR, que sea capaz de llevar a cabo un control
cooperativo de una válvula de estrangulación de admisión y una
válvula EGR, en un motor de combustión interna, con control de la
válvula de estrangulación de admisión.
El objetivo anterior se consigue por medio de una
combinación de características de la reivindicación independiente,
las reivindicaciones dependientes revelan realizaciones adicionales,
ventajosas, de la invención.
Es decir, es posible llevar a cabo un control
operativo, por medio de relacionar un control de la válvula de
estrangulación de admisión y un control de la válvula EGR, entre sí.
Así, es posible mejorar la cantidad de humo generada, el estado de
la combustión y la suavidad en la conducción.
En la presente invención, la cantidad de
inyección de combustible en un estado de plena carga, se determina
en base a una diferencia entre un grado de abertura real, y un grado
de abertura objetivo, de la válvula de estrangulación de admisión.
Por ello, es posible controlar una cantidad de inyección de
combustible, de acuerdo con un grado de abertura de la válvula de
estrangulación de admisión.
Objetivos, características y ventajas, de la
presente invención, se harán evidentes a partir de la siguiente
descripción de realizaciones preferidas, con referencia a los
dibujos anexos, en los cuales:
la figura 1 es una vista estructural global, de
un motor diesel, en el que se usa un aparato de control del motor
paso a paso, acorde con la presente invención;
la figura 2 es una diagrama de bloques, que
ilustra el interior de una ECU 39, y varias señales introducidas a
esta y extraídas de esta;
la figura 3 ilustra un diagrama de flujo, de un
programa para un control de la válvula de estrangulación de
admisión, y un gráfico bidimensional;
la figura 4 ilustra un diagrama de flujo, de un
programa para el control de la válvula de estrangulación de
admisión, diesel;
la figura 5 ilustra una diagrama de flujo, de un
programa para control EGR, y gráficos que muestran relaciones entre
diversos parámetros usados en etapas del programa; y
la figura 6 es un diagrama de flujo, de un
programa usado en el aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, para un motor con control EGR de acuerdo
con la presente invención.
Ahora se describirá una realización preferida de
la presente invención, con referencia a los dibujos anexos.
En la presente especificación, las etiquetas
"ACTIVADO" y "DESACTIVADO" corresponden a los números
binarios "1" (verdadero) y "0" (falso) respectivamente. Si
un conmutador es "ACTIVADO", se pone en comunicación, mientras
que si el conmutador es "DESACTIVADO", queda fuera de
comunicación.
Las figura 1 es una vista estructural,
esquemática, que ilustra un motor diesel al que se aplica un aparato
de control de motor paso a paso, acorde con la presente invención.
Aunque la siguiente descripción se centrará en una caso a modo de
ejemplo, en el que el aparato de control acorde con la presente
invención, es aplicado a una válvula de estrangulación de admisión
para el motor diesel, la presente invención no está limitada a un
caso semejante.
Un motor diesel (al que se aludirá en adelante
como un "motor") 11 tiene cilindros que incluyen, cada uno, una
cámara de combustión 12. Durante una carrera de admisión del motor
11, una válvula de admisión 14 abre una lumbrera de admisión 13 e
introduce así el aire de salida admitido en un conducto de admisión
16 (aire de admisión) en la cámara de combustión 12. Una bomba de
admisión de combustible 18, suministra de manera forzada combustible
a una tobera de inyección de combustible 17, por vía de una tubería
de combustible 19. La tobera de inyección de combustible 17 inyecta
combustible en la cámara de combustión 12. Durante una carrera de
escape del motor 11, una válvula de escape 23 abre una lumbrera de
escape 22 y descarga así gas de escape, por vía de un conducto del
escape 24.
Un motor paso a paso 26, impulsa una válvula de
estrangulación de admisión 25 en base a señales de control desde una
unidad de control electrónica 39 (que en adelante será aludida como
una "ECU" - electric control unit), para conseguir así un grado
de abertura predeterminado, de la válvula de estrangulación de
admisión 25. Un conmutador totalmente abierto 58, está ACTIVADO
cuando la válvula de estrangulación de admisión 25 asume una
posición totalmente abierta, y está DESACTIVADO cuando la válvula de
estrangulación de admisión 25 asume otras posicio-
nes.
nes.
Un dispositivo EGR (exhaust gas recirculation,
recirculación del gas de escape) 40 devuelve parcialmente el gas de
escape descargado desde la cámara de combustión 12 en el conducto de
escape 24, al conducto de admisión 16 y a la cámara de combustión
12. El dispositivo EGR 40 está equipado con un conducto EGR 41, para
provocar que parcialmente el gas de escape fluya, desde el conducto
de escape 24 al conducto de admisión 16 y a una válvula EGR 42, para
ajustar la cantidad de gas de escape que fluye a través del conducto
EGR 41 (cantidad de EGR).
La válvula EGR 42 es una válvula diafragma, que
funciona en base a presión negativa y presión atmosférica, para
abrir y cerrar el conducto EGR 41. El dispositivo EGR 40 está
equipado con una válvula eléctrica reguladora de vacío 48 (que en
adelante será aludida como una "EVRV" - electric vacuum
regulating valve) para ajustar una presión negativa y una presión
atmosférica aplicada, a una cámara de presión 46. La EVRV 48 está
conectada con una lumbrera de presión negativa 51, y una lumbrera de
presión atmosférica 53, para ajustar así una presión negativa
aplicada a la cámara de presión 46. La lumbrera de presión negativa
51 está conectada con una bomba 32, y la lumbrera atmosférica 53
introduce aire atmosférico. La ECU 39 controla una corriente que
fluye a través de la EVRV 48. Por medio de controlar adecuadamente
la EVRV 48, de acuerdo con los estados de funcionamiento del motor
11, la ECU 39 ajusta un grado de abertura de la válvula EGR 42 ,y
así, ajusta consecutivamente una cantidad de EGR.
Un eje del cigüeñal 21 del motor 11 hace que rote
un eje de la transmisión 29 de la bomba de inyección de combustible
18. Un sensor de velocidad rotacional 56, dispuesto en la bomba de
inyección de combustible 18, detecta la velocidad rotacional del eje
de la transmisión 29 y, así, detecta la velocidad rotacional del eje
del cigüeñal 21, es decir, una revolución de motor NE.
Un sensor de temperatura del líquido refrigerante
57 dispuesto en el motor 11, detecta una temperatura THW del
refrigerante, para refrigerar el motor 11, y entrega una señal
eléctrica que corresponde a la temperatura del líquido refrigerante
THW, a la ECU 39. Un sensor de presión de admisión 59, dispuesto en
el conducto de admisión 16, detecta la presión de admisión PM en el
conducto de admisión 16, y entrega una señal eléctrica que
corresponde a la presión de admisión PM, a la ECU 39. Un sensor del
acelerador 61 dispuesto en la vecindad de un pedal del acelerador
670, entrega una señal eléctrica que indica un grado de abertura del
acelerador ACCP, que corresponde a un carrera de presión del pedal
del acelerador 60, a la ECU 39.
La figura 2 es un diagrama de bloques, que
ilustra el interior de la ECU 39 y diversas señales, introducidas a
esta y entregadas desde esta. La ECU 39 está típicamente compuesta
de una unidad centro de proceso (CPU, central processing unit) 63,
una memoria de solo lectura (ROM, real only memory) 64, una memoria
de acceso aleatorio (RAM, random access memory) 65, una RAM de
reserva 66, un puerto de entrada 67, un puerto de salida 68, un bus
interno 69, memorias intermedias 70, un multiplexor 71, un
convertidor A/D 72, un circuito corrector a forma de onda 73 y
circuitos del motor 74. Las señales eléctricas entregadas desde los
sensores 57, 58, 59 y 61 son suministradas al convertidor A/D 72, a
través de memorias intermedias 70 y del multiplexor 71, convertidas
en aquel a señales, e introducidas en el puerto de salida 67. El
circuito corrector a forma de onda 73 somete, a una señal eléctrica
obtenida desde el sensor 56, a un proceso de corrección de forma de
onda, y a continuación la señal eléctrica es introducida al puerto
de entrada 67. Las señales eléctricas para impulsar el motor paso a
paso 26 y la EVRV 48, son suministradas a los circuitos del motor 74
a través del puerto de salida 68. Las señales eléctricas así
suministradas a los circuitos del motor 74, son sometidas a un
necesario proceso de amplificación, y entregadas al motor paso a
paso 26 y a la EVRV 48. El puerto de entrada 67 y el puerto de
salida 68, están conectados con la CPU 63, la ROM 64, la RAM 65 y la
RAM de reserva 66, por vía del bus interno 69. Por ejemplo, un
programa de control almacenado en la ROM 64 está diseñado para
procesar parámetros que son indicados por medio de señales
eléctricas introducidas a la ECU 39, y así llevar a cabo el control
de la válvula de estrangulación de admisión diesel y el control
de
EGR.
EGR.
Ahora se describirá bosquejos, a modo de ejemplo,
de control de la válvula de estrangulación de admisión diesel y de
control de la EGR, con referencia a las figuras 3 hasta 5.
La figura 3a ilustra un diagrama de flujo de un
programa para el control de la válvula de estrangulación de admisión
diesel, y la figura 3b es un mapa bidimensional usado en la etapa
310. El programa, tal como se ilustra en figura 3, se lleva a cabo,
por ejemplo, cada 8 ms.
En la etapa 310, es calculado un número objetivo
de pasos LSTRG, que indica un grado de abertura objetivo de la
válvula de estrangulación de admisión diesel, a partir de una
revolución de motor NE y una cantidad de inyección de combustible
final QFIN, que usa el mapa bidimensional como el ilustrado en la
figura 3b, que está compuesto de un eje de abscisas que representa
la revolución del motor NE, y un eje de ordenadas que representa la
cantidad de inyección de combustible final QFIN. El mapa
bidimensional se configura de modo que el número objetivo de pasos
LSTRG, que corresponde a un punto (NE, QFIN) en un plano
bidimensional, varía, por ejemplo, entre 0 y 230. Aunque solo se
dibuja curvas que corresponden a 0, 100 y 200 pasos, en el mapa
bidimensional tal como se ilustra en la figura 3b, el número objeto
de pasos LSTRG asume realmente un número natural que cambia
consecutivamente. La unidad [mm^{3}/st] usada en el gráfico,
indica una cantidad de inyección de combustible por carrera
de
pistón.
pistón.
El motor paso a paso 26 está controlado de
acuerdo con un programa ejecutado en la ECU 39, de modo que el
número real de pasos LSACT, coincide con el número objetivo de pasos
LSTRG. Por ejemplo, el número objetivo de pasos LSTRG es un número
natural que asume el valor cero cuando la válvula de estrangulación
de admisión 25 está totalmente abierta, y se incrementa cuando la
válvula de estrangulación de admisión 25 está cerrada.
La figura 4 es un diagrama de flujo de un control
de la válvula de estrangulación de admisión diesel. El programa, tal
como se ilustra en la figura 4, es ejecutado en un intervalo de
interrupción predeterminado. En la etapa 410 se calcula el verdadero
número de pasos reconocidos por la ECU 39. Si el número objetivo de
pasos LSTRG es mayor que el número real de pasos LSACT, el verdadero
número de pasos LSACT es reemplazado por un valor, obtenido
añadiendo 1 al verdadero número actual de pasos LSACT. Si el número
objetivo de pasos LSTRG es menor que el número real de pasos LSACT,
el número real de pasos LSACT es reemplazado por un valor, obtenido
mediante restar 1 al número real actual de pasos LSACT.
En la etapa 420 se calcula un tiempo de
interrupción para ejecutar el programa, tal como se ilustra en la
figura 4, por ejemplo como sigue. Si una fuente de voltaje no es
menor que 10 V, se reemplaza un tiempo TS, por un valor obtenido
añadiendo 5 ms al tiempo TS. Si el voltaje fuente es menor de 10 V,
el tiempo TS es reemplazado, por un valor obtenido añadiendo 10 ms
al tiempo TS. Así, cuando la fuente de voltaje decrece, el intervalo
de interrupción se incrementa.
La figura 5a es un diagrama de flujo de un
programa para control EGR. Las figuras 5b hasta 5f, son gráficos que
muestran relaciones entre diversos parámetros usados en las etapas
ilustradas en la figura 5a. El programa, tal como se ilustra en la
figura 5a se ejecuta, por ejemplo, cada 8 ms.
En la etapa 510 es calculado un alzado de la
válvula EGR objetivo base ELBSE, que constituye un criterio de una
cantidad de alzado de la válvula EGR, a partir de una revolución de
motor NE y de una cantidad de inyección de combustible final QFIN,
usando un mapa bidimensional como el ilustrado en la figura 5b, que
se compone de un eje de abscisas que representa la revolución del
motor NE, y un eje de ordenadas que representa la cantidad de
inyección de combustible final QFIN. El mapa bidimensional se
configura de modo que el alzado de la válvula EGR objetivo base
ELBSE, corresponde con un punto (NE, QFIN), en espacios consecutivos
de un plano bidimensional, por ejemplo desde 0mm a 6mm. La
revolución de motor NE es obtenida a partir de una señal eléctrica,
entregada por el sensor de velocidad rotacional 56. La cantidad de
inyección de combustible final QFIN se obtiene a partir de, por
ejemplo, la siguiente fórmula:
QFIN = min {f(revolución de motor, grado
de abertura del acelerador), g(revolución del motor, presión
de admisión, temperatura del aire de admisión)}, donde "min"
representa una función que asume el menor valor contenido entre
paréntesis, y "f" y "g" representan funciones almacenadas
en, por ejemplo, la ROM de la ECU.
En la etapa 520 se calcula un factor de
corrección de temperatura del líquido refrigerante METHW, a partir
de una temperatura del líquido refrigerante THW, que usa un mapa de
una dimensión que se ilustra en la figura 5c, que se compone de un
eje de abscisas que representa la temperatura del líquido
refrigerante THW, y un eje de ordenadas que representa el factor de
corrección de la temperatura del líquido refrigerante METHW. El mapa
de una dimensión, se configura de modo que el factor de corrección
de la temperatura del líquido refrigerante METHW, a una cierta
temperatura del refrigerante THW, asume, por ejemplo, un valor que
varía entre 0 y 1. La temperatura del líquido refrigerante THW, se
obtiene a partir de una señal eléctrica entregada por el sensor de
temperatura del líquido refrigerante 57.
En la etapa 530, se calcula un factor de
corrección de la presión de admisión MEPIM, a partir de una presión
de admisión PA, que usa un mapa de una dimensión como se ilustra en
la figura 5d, que se compone de un eje de abscisas que representa la
presión de admisión PA, y un eje de ordenadas que representa el
factor de corrección de la presión de admisión MEPIM. El mapa de una
dimensión se fija de modo que el factor de corrección de presión de
admisión MEPIM, a una cierta presión de admisión PA asume, por
ejemplo, un valor que varía entre 0 y 1. La presión de admisión PA
se obtiene a partir de una señal eléctrica entregada desde un sensor
de presión de admisión 59.
En la etapa 540, se calcula un alzado de la
válvula EGR objetivo final ELTRG, a partir del alzado de la válvula
EGR objetivo base ELBSE, usando, el factor de corrección de la
temperatura del líquido refrigerante METHW y el factor de corrección
de la presión de admisión MEPIM, la siguiente fórmula:
ELTRG = ELBSE X
METHW X
MEPIM
En la etapa 550, es detectada una elevación de la
válvula EGR real ELACT que se corresponde con una cantidad de alzado
real de la válvula EGR, usando un sensor para detectar una cantidad
de alzado real de la válvula EGR (sensor de alzado de la válvula
EGR).
En la etapa 560, se calcula una cantidad de
control EGR base IEBSE, a partir de la elevación de la válvula EGR
objetivo final ELTRG, usando un mapa de una dimensión como el
ilustrado en la figura 5e, que se compone de un eje de abscisas que
representa la elevación de la válvula EGR objetivo final ELTRG, y un
eje de ordenadas que representa la cantidad de control EGR base
IEBSE. El mapa de una dimensión de fija de modo que la cantidad de
control EGR base IEBSE, a una cierta elevación de la válvula EGR
objetivo final ELTRG, asume, por ejemplo, un valor que varía desde
unos 300 mA a unos 500 mA.
En la etapa 570, se calcula una cantidad de
control de la EGR de realimentación IEFB, a partir de (la elevación
final de la válvula EGR objetivo final ELTRG - la elevación de la
válvula EGR real ELACT), usando un mapa de una dimensión como el que
se ilustra en la figura 5f, que se compone de un eje de abscisas que
representa (la elevación de la válvula EGR objetivo final ELTRG - la
elevación de la válvula EGR real ELACT), y un eje de ordenadas que
representa la cantidad de control EGR de realimentación IEFB. El
mapa de una dimensión se configura de modo que la cantidad de
control de EGR de realimentación IEFB, a un cierto valor de (la
elevación de la válvula EGR objetivo final ELTRG - la elevación
final de la válvula EGR real ELACT), asume, por ejemplo, un valor
que varía entre unos -100 mA y 100 mA.
En la etapa 580 se calcula una cantidad de
control de EGR final IEFIN, a partir de una cantidad de control EGR
base IEBSE y la cantidad de control EGR de realimentación IEFB,
usando la siguiente fórmula:
IEFIN = IEBSE +
\SigmaIEFB.
La ECU 39 lleva a cabo el control, de forma que
fluye una corriente que corresponde a la cantidad de control de EGR
final IEFIN, a través de la EVRV 48.
La figura 6 es un diagrama de flujo, de un
programa usado en el aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, para un motor con control de EGR acorde
con la presente invención. El programa tal como se ilustra en la
figura 6 se ejecuta, por ejemplo, cada 8 ms. Es decir, la operación
de control acorde con el programa comienza con el símbolo
"INICIO" en la figura 6, y finaliza con el símbolo
"VOLVER" en la figura 6. Si la operación de control avanza al
símbolo "VOLVER", el programa no se ejecuta hasta que la
operación de control avanza al símbolo de "INICIO" de
nuevo.
El diagrama de flujo tal como se ilustra en la
figura 6, está dividido de forma aproximada en tres partes, a saber,
las etapas 601 a 604, las etapas 610 a 614, y las etapas 621 a 625.
En las etapas 601 a 604, el grado de apertura de la válvula de
estrangulación de admisión es corregido, cuando la cantidad de
alzado de la válvula EGR se desvía respecto de un valor objetivo. En
las etapas 610 a 614, la cantidad de alzado de la válvula EGR es
corregida, cuando el grado de abertura de la válvula de
estrangulación de admisión se desvía respecto de una valor objetivo,
tal como se revela en el documento JP-08 210 195. En
las etapas 621 a 625, la cantidad final de inyección de combustible
QFIN es corregida cuando el grado de abertura de la válvula de
estrangulación de admisión se desvía respecto de un valor
objetivo.
En le etapa 601, se calcula una diferencia de
elevación de la válvula EGR ELD, a partir de la elevación de la
válvula EGR real ELACT y la elevación de la válvula EGR objetivo
final ELTRG, usando la siguiente fórmula:
ELD = ELACT -
ESTRG.
En este caso, el milímetro es la unidad de las
variables ELACT, ELTRG y ELD.
En la etapa 602 se determina si el valor absoluto
de la diferencia de elevación de la válvula EGR ELD es, o no, menor
que 0,5. Si SI en la etapa 602, el funcionamiento avanza a la etapa
610. Si NO en la etapa 602, el funcionamiento avanza a la etapa
603.
En la etapa 603 se calcula una cantidad de
corrección del grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión LSD, a partir de la diferencia de elevación de la válvula
EGR ELD. Este cálculo se lleva a cabo en base a una tabla de
consulta, como la ilustrada en la tabla 1.
| ELD | -6 | -3 | 0 | 3 | 6 |
| LSD | 10 | 5 | 0 | -30 | -60 |
El número de pasos de motor para impulsar la
válvula de estrangulación de admisión, es una unidad de la cantidad
de corrección del grado de abertura de la válvula de estrangulación
de admisión LSD. En referencia a la tabla 1, cuando la diferencia de
elevación de la válvula EGR ELD es positiva (es decir, cuando la
elevación de la válvula EGR real, es mayor que la elevación de la
válvula EGR objetivo final ELTRG), la cantidad de corrección del
grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD,
es negativa. Por el contrario, cuando la diferencia de elevación de
la válvula EGR ELD es negativa (es decir, cuando la elevación de la
válvula EGR real ELACT, es menor que la elevación de la válvula EGR
objetivo final ELTRG), la cantidad de corrección del grado de
abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD, es
positiva. En ambos casos, cuanto mayor se hace la diferencia de
elevación de la válvula EGR ELD, mayor es el valor absoluto de la
cantidad de corrección del grado de abertura de la válvula de
estrangulación de admisión LSD.
En la etapa 604, el número objetivo de las pasos
LSTRG es corregido, por medio de añadir a este la cantidad de
corrección del grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión LSD. Mediante el uso del número objetivo de pasos LSTRG
corregidas por medio de la diferencia de elevación de la válvula EGR
ELD, durante el control de la válvula de estrangulación de admisión,
es posible llevar a cabo el control cooperativo del control de la
válvula de estrangulación de admisión, y de la válvula EGR. Por
ejemplo, cuando la diferencia de elevación de la válvula EGR es
positiva (es decir, cuando la elevación de la válvula EGR real
ELACT, es mayor que la elevación de la válvula EGR final objetivo
ELGRG), y la operación de EGR es puesta en práctica en exceso. Así,
el funcionamiento EGR es limitado por medio de la apertura de la
válvula de estrangulación de admisión. Para ser más específico, el
grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión, es
incrementado por medio de añadir la cantidad de corrección del grado
de abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD de un
valor negativo, al número objetivo de pasos LSTRG, para reducir así
el número objetivo de pasos LSTRG. Este proceso de control acorde
con la presente invención, hace posible impedir que se genere humo,
y mejorar el estado de combustión, así como la suavidad en la
conducción.
En la etapa 610 se determina si la operación de
EGR se lleva, o no, a cabo. Si SI en la etapa 610, la operación
sigue en la etapa 611. Si NO en la etapa 610, la operación sigue en
la etapa 621. Para ser más concreto, se determina que el
funcionamiento del EGR no se lleva a cabo si la elevación de la
válvula EGR real ELACT, es igual a cero, es decir, si la válvula EGR
está completamente cerrada.
Las etapas 611 a 614 se corresponden con las
etapas 601 a 604, respectivamente. Mientras que el LSD variable es
calculado a partir de el ELD variable en las etapas 601 a 604, el
ELD variable se calcula a partir de el LSD variable en las etapas
611 a 614. En otras palabras, mientras que el grado de abertura de
la válvula de estrangulación de admisión 25, es corregido en las
etapas 601 a 604 cuando la cantidad de elevación en la válvula EGR
42 se desvía respecto de un valor predeterminado, la cantidad de
elevación de la válvula EGR 42 es corregida en las etapas 611 a 614,
cuando el grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión 25, se desvía respecto de un valor predeterminado.
En la etapa 611, se calcula una diferencia del
grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD, a
partir del número real de pasos LSACT y el número objetivo de pasos
LSTRG, usando la siguiente fórmula:
LSD = LSACT -
LSTRG.
El número de pasos del motor paso a paso, para
impulsar la válvula de estrangulación de admisión, es una unidad de
las variables LSACT y LSTRG.
En la etapa 612, se determina si el valor
absoluto de la diferencia del grado de abertura de la válvula de
estrangulación de admisión LSD es, o no, menor que 20. Si SI en la
etapa 612, la operación sigue en la etapa 621. Si NO en la etapa
612, la operación sigue en la etapa 613.
En la etapa 613 se calcula una cantidad de
corrección de elevación de la válvula EGR ELD, a partir de la
diferencia del grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión LSD. Este cálculo se lleva a cabo en base a una tabla de
consulta ilustrada en la tabla 2.
| LSD | -60 | -30 | 0 | 30 | 60 |
| ELD | 6 | 3 | 1 | -0,5 | -1 |
La cantidad de corrección de alzado de la válvula
EGR ELD, se expresa como una cantidad de alzado de la válvula en
milímetros. En referencia a la tabla 2, cuando la diferencia del
grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD es
positiva (es decir, cuando el número real de pasos LSACT, es mayor
que el número objetivo de pasos LSTRG), la cantidad de corrección de
alzado de la válvula EGR ELD, es negativa. Por el contrario, cuando
la diferencia del grado de abertura de la válvula de estrangulación
de admisión LSD es negativa (es decir, cuando el número real de
pasos LSACT, es mayor que el número objetivo de pasos LSTRG), la
cantidad de corrección de alzado de la válvula EGR ELD, es positiva.
En ambos casos, cuanto mayor se hace el valor absoluto de la
diferencia del grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión LSD, mayor se hace el valor absoluto de la cantidad de
corrección de alzado de la válvula EGR ELD.
En la etapa 614, es corregido el alzado de la
válvula EGR objetivo final ELTRG, por medio de añadir a este la
cantidad de corrección de alzado de la válvula EGR ELD. Al usar el
alzado de la válvula EGR objetivo corregido ELTRG, por medio de la
diferencia del grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión LSD durante el control EGR, es posible llevar a cabo un
control cooperativo de la válvula de estrangulación de admisión, y
el control de la válvula EGR. Por ejemplo, cuando la diferencia del
grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD,
es positiva (es decir, cuando el número real de pasos LSACT, es
mayor que el número objetivo de pasos LSTRG), la válvula de
estrangulación de admisión 25 está regulada en exceso. Así, el
funcionamiento EGR es limitado mediante reducir una cantidad de
alzado de la válvula EGR 42. Para ser más específico, la cantidad de
alzado de la válvula EGR es reducida, por medio de añadir la
cantidad de corrección de alzado de la válvula EGR ELD de un valor
negativo, al alzado de la válvula EGR objetivo final ELTRG, para
reducir así el alzado de la válvula EGR objetivo final ELTRG. Este
proceso de control acorde con la presente invención, hace posible
impedir que se genere humo, y mejorar el estado de combustión así
como la suavidad en la conducción.
En la etapa 622 se determina si la diferencia del
grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD,
no es menor que 20. Si la diferencia del grado de abertura de la
válvula de estrangulación de admisión LSD es menor que 20, la
operación sigue en la etapa 623. Si la diferencia del grado de
abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD es menor
que 20, la operación sigue hasta su término.
En la etapa 623 se calcula una cantidad de
corrección de inyección de combustible QD, a partir de la diferencia
del grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión
LSD. Este cálculo se lleva a cabo en base a la tabla de consulta
ilustrada en la tabla 3.
| LSD | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| LSD | 0 | 2 | 4 | 8 | 16 |
La cantidad de corrección de inyección de
combustible QD, se expresa como una cantidad de inyección de
combustible [mm^{3}/st] por recorrido de pistón. En referencia a
la figura 3, cuando la diferencia del grado de abertura de la
válvula de estrangulación de admisión LSD, es positiva (es decir,
cuando el número real de pasos LSACT, es mayor que el número
objetivo de pasos LSTRG), la cantidad de corrección de inyección de
combustible QD es positiva. En este caso, cuanto mayor se hace la
diferencia del grado de abertura de la válvula de estrangulación de
admisión LSD, mayor se hace la cantidad de corrección de inyección
de combustible QD.
En la etapa 624 se corrige una cantidad de
inyección de combustible máxima QFULL, en un estado de plena carga,
por medio de restar de esta la cantidad de corrección de inyección
de combustible QD. Mediante el uso de una cantidad de inyección de
combustible máxima QFULLC, corregida por la diferencia del grado de
abertura de la válvula de estrangulación de admisión LSD, durante el
control de la inyección de combustible, es posible llevar a cabo el
control cooperativo de la válvula de estrangulación de admisión, y
de la inyección de combustible. Por ejemplo, cuando la diferencia
del grado de abertura de la válvula de estrangulación de admisión
LSD, es positiva (es decir, cuando el número real de pasos LSACT, es
mayor que el número objetivo de pasos LSTRG), la válvula de
estrangulación de admisión 25 está regulada en exceso. Así, se
limita una, descrita por último, cantidad de inyección de
combustible final QFI, mediante reducir la cantidad de inyección de
combustible máxima QFULLC. Para ser más concreto, la cantidad de
inyección de combustible es reducida por medio de restar la cantidad
de corrección de inyección de combustible QD, de la cantidad de
inyección de combustible máxima QFULL, en un estado de carga máxima,
para reducir así la cantidad de inyección de combustible máxima
QFULLC. Este proceso de control acorde con la presente invención,
hace posible impedir que se genere humo, y mejora el estado de la
combustión así como la suavidad en la conducción.
En la etapa 625, la menor, entre una cantidad de
inyección del regulador QGOV y la cantidad de inyección de
combustible máxima QFULLC corregida, se determina como la cantidad
de inyección de combustible final QFIN, y se usa durante el control
de inyección de combustible. La cantidad de inyección del regulador
QGOV, es obtenida a partir de la revolución del motor NE y un
esquema del regulador que se establece con carácter preliminar, para
mantener así la revolución del motor NE de acuerdo con un grado de
abertura del acelerador (carga del motor).
Los valores umbral 0,5, 20 y 20 usados en las
etapas 602, 612 y 622, respectivamente, pueden cambiarse dependiendo
del objeto a ser controlado, o de las características de control.
Debe notarse, además, que las tablas de consulta 1 a 3 se
proporcionan meramente como ejemplos, y que las tablas pueden
contener pares adicionales de valores. Además, la cantidad de
corrección puede ser obtenida por medio de interpolar los valores
citados en las tablas.
Aunque los programas mencionados, usados en el
aparato de control de la válvula de estrangulación de admisión para
un motor con control EGR, acordes con la presente invención, son
típicamente almacenados en la ROM 64 dispuesta dentro de la ECU 39,
la presente invención no está limitada a tal construcción. Las
funciones de los programas mencionados pueden también ser
implementadas por medio de un procesador de propósito general,
programado en base a instrucciones para hacer que la CPU 63 lleve a
cabo las etapas predeterminadas, un elemento de equipo físico que
contiene un circuito lógico de cableado para llevar a cabo etapas
predeterminadas, o un procesador de propósito general programado y
combinado con un equipo físico específico.
Claims (6)
1. Un aparato de control de una válvula de
estrangulación de admisión, para un motor de combustión interna (11)
con control EGR, para ajustar una cantidad recirculación de gas de
escape a un valor objetivo, incluyendo una válvula EGR (42) para
devolver gas del escape al motor de combustión interna, una válvula
de estrangulación de admisión (25) dispuesta en un conducto de
admisión (16), y medios de control (39) para ajustar grados de
abertura de la válvula EGR y la válvula de estrangulación de
admisión, a respectivos valores objetivo, caracterizado
porque, cuando la válvula EGR (42) asume un grado de abertura real,
diferente respecto de un grado de abertura deseado, en un valor
predeterminado o más, el aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, es adaptado para llevar a cabo un
control de la corrección, de modo que la válvula de estrangulación
de admisión, asume un grado de abertura diferente respecto de un
grado de abertura deseado, que corresponde a un estado de abertura
del motor de combustión interna (11), donde
la válvula de estrangulación de admisión (25)
está adaptada para asumir un grado de abertura cuya cantidad de
corrección está incrementada en proporción con una diferencia entre
un grado de abertura real de la válvula EGR (42), y un grado de
abertura deseado de la válvula EGR (42).
2. El aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, acorde con la reivindicación 1,
caracterizado porque el aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, está adaptado para llevar a cabo una
corrección, para así incrementar un grado de abertura de la válvula
de estrangulación de admisión (25), cuando la válvula EGR (42) asume
un grado real de abertura mayor que un grado deseado de
abertura.
3. El aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, acorde con la reivindicación 1,
caracterizado porque el aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, está adaptado para determinar una
cantidad de inyección de combustible en un estado de plena carga, en
base a una diferencia entre un grado de abertura real de la válvula
de estrangulación de admisión (25) y un grado de abertura deseado de
la válvula de estrangulación de admisión (25).
4. El aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, acorde con la reivindicación 3,
caracterizado porque el aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, está adaptado para llevar a cabo una
corrección, para reducir así una cantidad de inyección de
combustible, cuando la válvula de estrangulación de admisión (25)
asume un grado de abertura real menor que un grado de abertura
deseado.
5. El aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la válvula
EGR (42) es una válvula de diafragma que funciona a presión negativa
y presión atmosférica, para así abrir y cerrar un conducto EGR
(41).
6. El aparato de control de la válvula de
estrangulación de admisión, acorde con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se
proporciona una válvula eléctrica de regulación de vacío (48), para
ajustar una presión negativa y una presión atmosférica aplicadas a
la válvula EGR (42).
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