ES2346867T3

ES2346867T3 - Procedimiento de deteccion de los defectos de combustion de un motor de combustion interna.

Info

Publication number: ES2346867T3
Application number: ES03769550T
Authority: ES
Inventors: Louis Renou
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2010-10-21
Anticipated expiration: 2023-09-02
Also published as: EP1540296B1; WO2004023089A1; EP1540296A1; FR2844301B1; FR2844301A1; DE60332850D1

Abstract

Procedimiento de detección de los defectos de combustión, que suceden en al menos un cilindro i de un motor de combustión interna con el que está equipado un vehículo automóvil o de carretera, durante al menos un ciclo n de combustión y que se lleva a la práctica por análisis de los valores Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal, caracterizado porque consiste en: (a) generar (S2) un valor representativo Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal; (b) producir (S3) un primer valor umbral superior (H) y un segundo valor umbral inferior (B) relativos al cilindro i y al ciclo n; (c) detectar (S4) durante un primer ensayo si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho segundo valor umbral inferior (B) de modo que, si el primer ensayo es positivo, se produzca (S5) una señal de detección de un fallo de combustión; (d) si el primer ensayo es negativo, detectar durante un segundo ensayo (S6) si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho primer valor umbral superior (H) de modo que, si el segundo ensayo es positivo, se produzca (S7) una señal de inhibición de la detección de los fallos de combustión del primero (H); y si el segundo ensayo es negativo, producir (S8) una señal de ausencia de detección de un fallo de combustión.

Description

Procedimiento de detección de los defectos de combustión de un motor de combustión interna.

La presente invención se refiere a un procedimiento de detección de los defectos de combustión de un motor de combustión interna.

1. Estado de la técnica

En el estado de la técnica, se ha descrito ya un problema técnico planteado particularmente para el grado de contaminación provocado por los defectos de combustión en un motor de combustión interna. Entre dichos defectos de combustión, se encuentran los fallos de combustión y las combustiones tardías.

1.1 Sistemas de detección del par gas

En dos patentes sucesivas, FR 91-11273 (publicada con el número FR-A-2.681.425 o EP-B-0.532.419) y FR 91-11274 (publicada con el número FR-A-2.681.426 o EP-B-0.532.420), el solicitante ha elegido una técnica basada en la detección del par gas para conseguir el objetivo de reducir la contaminación. Se remite a los textos de estas patentes para una definición de las técnicas de cálculo del par gas. Particularmente, en la patente EP-B-0.532.419 de la firma solicitante, titulada: "PROCEDE ET DISPOSITIF DE MESURE DU COUPLE D'UN MOTEUR THERMIQUE A COMBUSTION INTERNE" (Procedimiento y dispositivo de medición del par de un motor térmico de combustión interna), se ha descrito un dispositivo para producir un valor Cg, representativo del par gas medio generado por cada combustión de la mezcla gaseosa en el cilindro o cilindros de un motor térmico de combustión interna. Este dispositivo comprende:

-: unas indicaciones de medición dispuestas sobre una corona solidaria con el volante de inercia del motor o solidaria con el cigüeñal;

-: unos medios para definir una referencia de registro por vuelta de volante o por vuelta de árbol de levas para las indicaciones;

-: un sensor de desplazamiento de las indicaciones, montado fijo cerca de la corona;

-: unos medios para producir un valor primario di representativo de la duración de desplazamiento de cada una de las indicaciones por delante del sensor;

-: unos medios para tratar este valor primario di y producir de esta manera dos valores secundarios representativos, respectivamente, de la velocidad angular media Wm de las indicaciones en el transcurso de un período de las combustiones en el motor y, para el mismo período de combustión, de la proyección Ecos(F), sobre la línea de referencia de fase, de los grupos de indicaciones correspondientes, respectivamente, a las combustiones en los diferentes cilindros del motor, de la componente alternativa E de la velocidad angular instantánea W1 de las indicaciones, y a la frecuencia de las combustiones en el motor;

-: unos medios para combinar estos dos valores secundarios, según una relación

Cg = -a. Wm.Ecos(F) + b. W12

: y producir de esta manera el valor buscado, siendo los términos a y b unas constantes determinadas experimentalmente.

En su patente FR-A-2.757.945, el mismo solicitante ha definido un procedimiento de medición de un par gas que utiliza un dispositivo que comprende un disco o blanco en forma de corona, solidario con el volante de inercia del motor o con el cigüeñal y dotado de indicaciones sobre su periferia, por ejemplo de dientes, que se desplazan por delante de un sensor fijo.

El valor instantáneo del período de desplazamiento de los dientes por delante del sensor corresponde a la medición de la potencia instantánea producida sucesivamente en cada uno de los cilindros del motor. Unos medios electrónicos de cálculo utilizan la señal suministrada por el sensor para calcular el par gas medio Cg producido por cada combustión de la mezcla gaseosa en cada uno de los cilindros del motor.

En el caso particular de un motor de gasolina de cuatro cilindros y de cuatro tiempos, que funciona según el ciclo de Otto, cada uno de los cuatro tiempos del ciclo -admisión, compresión, combustión-expansión, escape- se produce en el transcurso de una semivuelta particular del volante de inercia solidario con el cigüeñal del motor. La energía cinética adquirida por el sistema de que se trate, o el cigüeñal y el volante con masas alternativas, es el resultado de los diferentes pares instantáneos negativos y positivos ejercidos sobre el mismo durante cada uno de los diferentes tiempos del ciclo de funcionamiento del motor. Se calcula el par gas Cg en cada semivuelta. Este par se genera durante estas fases de compresión y de combustión-expansión de las mezclas gaseosas encerradas, respectivamente, en dos cilindros (1 y 4, 2 y 3) de combustiones contiguas. Los otros dos cilindros están entonces en fases de admisión y de escape. Al estar las fases de compresión menos sometidas a las variaciones o a las dispersiones que las fases de combustión-expansión, se considera que el par gas Cg calculado en una semivuelta es relativo al cilindro en combustión y, por lo tanto, que es una estimación del par gas medio en las dos fases, compresión y combustión-expansión, del mismo cilindro que encierra, por lo tanto, la misma mezcla gaseosa.

A título de ejemplo, el disco comprende, sobre su periferia, 57 dientes idénticos regularmente espaciados y formados, cada uno, por una parte a modo de almena y una parte vacía, y un diente de referencia, con una anchura mayor que equivale a otros tres dientes, que sirve de origen de registro para permitir la numeración de dichos dientes. Para un motor de cuatro tiempos y cuatro cilindros, el período angular T de las combustiones se refiere a 30 dientes y es igual a la mitad del período de rotación del cigüeñal. Para un motor de cuatro tiempos y seis cilindros, el período angular T de las combustiones no se refiere más que a 20 dientes, etc. El sensor fijo puede ser de reluctancia variable, adaptado para suministrar una señal alternativa de frecuencia, proporcional a la velocidad de desplazamiento de los dientes de la corona, es decir, proporcional a la velocidad instantánea del volante de inercia.

La patente US 5.606.119 (FR2700363) presenta igualmente un procedimiento para detectar los fallos de combustión de un motor. Según esta invención, se determina el par gas (Cg) para cada combustión en cada cilindro, se mide el régimen (N) del motor y la presión (Pca) en el colector de admisión de aire durante la fase de admisión anterior correspondiente, se calcula por interpolación en una cartografía un par de referencia (Cref), función de N y de Pca, se pondera por ejemplo Cref mediante el producto con un coeficiente (K) asociado con el cilindro correspondiente y/o con el modo de funcionamiento estabilizado o transitorio del motor, para deducir en el mismo un par teórico previsto (Cpr) que se compara con el par gas (Cg) para considerar que existe un fallo de combustión si Cg/Cpr<S2 y si
Cpr-Cg > al umbral S3 o S4, según que el motor esté en modo transitorio o estabilizado.

2. Problema técnico planteado 2.1 Perturbaciones del cigüeñal

En el estado de la técnica anteriormente citado, se puede observar que los movimientos del cigüeñal, y particularmente a alto régimen, están sometidos a perturbaciones suplementarias, debidas por ejemplo a fenómenos de flexión y de torsión. Como la corona dentada del sensor de par gas que sirve para el procedimiento de detección de los fallos de combustión está unida al cigüeñal, se concibe que las variaciones instantáneas de velocidad de rotación del cigüeñal puedan influir en la medición del par gas y, por ello, implicar una mala detección de los fallos de
combustión.

Particularmente, se puede observar que estas perturbaciones difieren según el cilindro de un motor de varios cilindros. Esta diferencia de comportamiento depende, en su mayor parte, del régimen del motor y también de la carga del motor controlada, preferentemente, por la medición de la presión en el colector. En carga, cuando un mecanismo de inyección se aplica a la combustión en cada cilindro, el desfase difiere entre los cilindros cuando aumenta la presión en el colector.

Ahora bien, la decisión de activación o de inhibición de la detección de los fallos de combustión es completamente dependiente, en el estado de la técnica, de la calidad del aprendizaje de los umbrales que permiten ejecutar esta decisión.

2.2 Perturbaciones de combustión

En ciertos puntos de funcionamiento, la estabilidad de combustión del motor no permite separar claramente los fallos de combustión de las combustiones tardías que producen poco par sobre el cigüeñal. Al ser calificado el fallo de combustión por una ausencia de combustión en el cilindro, tal circunstancia aumenta sin razón la tasa de fallos de combustión definida por la relación del número de detecciones de fallos de combustión con el número de detecciones del punto muerto superior PMH.

3. Definición de la solución

La invención aporta soluciones a estos inconvenientes del estado de la técnica. En efecto, dicha invención se refiere a un procedimiento de detección de los defectos de combustión, que suceden en al menos un cilindro #i de un motor de combustión interna con el que está equipado un vehículo automóvil o de carretera, durante el ciclo n de combustión, y que se lleva a la práctica por análisis de los valores Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal, para detectar el suceso imprevisto de un fallo de combustión. El procedimiento de la invención consiste en:

(a): generar un valor representativo Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal;

(b): producir un primer valor umbral superior (H) y un segundo valor umbral inferior (B), siendo dichos valores umbral primero (H) y segundo (B) relativos al cilindro #i y al ciclo #n;

(c): detectar durante un primer ensayo si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho segundo valor umbral inferior (B) de modo que, si el primer ensayo es positivo, se produzca una señal de detección de un fallo de combustión;

(d): si el primer ensayo es negativo, detectar durante un segundo ensayo si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho primer valor umbral superior (H) de modo que, si el segundo ensayo es positivo, se produzca una señal de inhibición de la detección de los fallos de combustión; y

(e): si el segundo ensayo es negativo, producir una señal de ausencia de detección de un fallo de combustión.

Según un aspecto de la invención, el procedimiento de detección de los defectos de combustión comprende también una etapa de determinación de un umbral característico de una combustión tardía entre los valores umbral primero (H) y segundo (B) respecto al valor instantáneo de la señal representativa del par gas. El umbral característico de una combustión tardía está adaptado, preferentemente, a los instantes predeterminados en función de los valores adquiridos anteriormente de dicha señal representativa del par gas, de modo que sea superior al umbral predeterminado característico de un fallo de combustión y de modo que, si el valor instantáneo del par gas Cg es inferior a dicho umbral caracte-
rístico de una combustión tardía, la expansión en curso en al menos un cilindro se determine en combustión tardía.

Se señala que la suspensión de la detección de los fallos de combustión no afecta más que al valor de detección del par gas Cg,n,i que está comprendido entre los valores umbral primero (H) y segundo (B). Si la detección de los fallos de combustión está autorizada, se efectúa una acción correctora en el ordenador de inyección asociado o se efectúa la detección de las combustiones retardadas.

Otras características y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor con la ayuda de la descripción y de las figuras anexas, en las que:

- la figura 1 es un bloque esquemático de un dispositivo que utiliza el procedimiento de la invención;

- la figura 2 es un organigrama de un modo de realización del procedimiento de la invención;

- la figura 3 es otro gráfico de las variaciones del valor representativo de la calidad de la combustión, con un segundo umbral;

- la figura 4 es un bloque esquemático de una parte del dispositivo de utilización de la figura 1;

- la figura 5 es un bloque esquemático de otra parte del dispositivo de utilización de la figura 1; y

- la figura 6 es un bloque esquemático de otra parte del dispositivo de utilización de la figura 1.

En la figura 1, se presenta esquemáticamente un grupo motopropulsor 1 que comprende un conjunto de cilindros, preferentemente cuatro cilindros en una máquina de cuatro tiempos según un ciclo Otto, alimentado por medio de un dispositivo de inyección 3 y equipado con un cigüeñal 4 para realizar la transformación de la energía generada durante cada explosión en cada cilindro en energía mecánica de rotación.

El cigüeñal 4 está acoplado mecánicamente a un sensor de su velocidad de rotación, tal como el descrito en el preámbulo de la presente solicitud. Dicho sensor produce una señal C que está en conexión con la entrada de un sensor del par gas 6 que produce a su salida una señal Cg determinada de la manera que está descrita en el estado de la técnica. Dicha señal está adaptada, por la disposición de marcas de referencia, para transmitir la información de que una fase de expansión #n asociada a un cilindro #i determinado entre los cuatro cilindros del motor térmico 1 está en curso. Es posible de esta manera producir una señal Cg,i,n característica en el transcurso del ciclo enésimo de la fase de expansión en el cilindro #i.

La señal representativa de las variaciones del par gas es también una señal representativa de la calidad de la combustión, tal como se describe en el estado de la técnica.

La señal Cg está presente en la entrada de un ordenador 7 destinado a poner en práctica el procedimiento de la invención y que produce a su salida una señal de autorización A para un ordenador de inyección 8 que determina los parámetros de inyección en función de la detección de los fallos de combustión.

El ordenador de inyección 8 está equipado particularmente con un medio para ejecutar un procedimiento de detección de los fallos de combustión, y con un medio para producir una señal de control de inyección I con destino el conjunto de inyección 3, en respuesta a la no detección de los fallos de combustión.

En la figura 2, se ha representado un organigrama del procedimiento de la invención en un modo de realización.

Durante una etapa S1 que se detallará más adelante, el procedimiento empieza con una fase de inicialización que puede tener lugar, particularmente, durante la personalización del vehículo, durante una operación de mantenimiento o de reparación y al arrancar el motor térmico.

El control pasa a continuación a una etapa de servicio S2 en la que, para al menos un cilindro #i de un motor de combustión interna con el que está equipado un vehículo automóvil o de carretera, se lleva a cabo el procedimiento propiamente dicho para detectar un fallo de combustión que sucede durante al menos un ciclo #n de combustión. De la manera que se ha descrito, el procedimiento funciona por análisis de los valores Cg,n,i de la magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal.

Durante una etapa S3 se genera un valor representativo Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal.

Durante una etapa S4 se produce un primer valor umbral superior H y un segundo valor umbral inferior B relativos al cilindro #i y al ciclo #n.

Durante una etapa S5, se lleva a cabo un primer ensayo para determinar si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho segundo valor umbral inferior (B). En este caso, si el primer ensayo es positivo, durante una etapa S6 se produce una señal de detección de un fallo de combustión.

Si el primer ensayo es negativo, durante una etapa S7, se lleva a cabo un segundo ensayo para determinar si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho primer valor umbral superior H. En este caso, si el segundo ensayo es positivo, durante una etapa S8 se produce una señal de inhibición de la detección de los fallos de combustión.

Si el segundo ensayo es negativo, durante una etapa S9, se produce una señal de ausencia de detección de un fallo de combustión.

Después de cualquiera de las tres etapas S6, S8 o S9 para generar una señal de estado de la detección de los fallos de combustión, el control pasa a una etapa de ensayo de fin de control S10. Si el ensayo de fin de control es positivo, porque se debe vigilar un nuevo ciclo del motor, el control vuelve a la etapa S3 de adquisición del nuevo valor (Cg,i). Si el ensayo de fin de control es negativo, el control pasa a una etapa de fin de proceso S11.

Se señala que las operaciones S3 y S4 son preferentemente sucesivas, en particular, porque los valores (H) y (B) de los umbrales superior e inferior se calculan con la ayuda del valor en curso ya adquirido de Cg,n,i del par gas.

En otros modos de realización, los valores (H) y (B) se pueden calcular, por ejemplo, con la ayuda de una función predeterminada de extrapolación a partir de sus valores precedentes y de varios (p) valores anteriores {Cg,n-1,i; Cg,n-2,i; ...; Cg,n-p,i}. En este caso, los dos valores umbral se pueden calcular antes del de Cg,n,i, o al mismo tiempo.

Asimismo, se pueden utilizar otros métodos de cálculo, siendo calculados los valores umbral primero (H) y segundo (B) con una periodicidad menor que la de los valores del par gas Cg.

En la figura 3, se ha representado en abscisas el eje de tiempos y en ordenadas los valores del par gas Cg,n,i asociado con el cilindro #i entre los cuatro cilindros del motor 1 de la figura 1.

Las curvas trazadas en la figura 3 son "continuas" mientras que, en el modo de realización de la invención, los valores del par gas Cg,n,i son valores numéricos muestreados en fechas predeterminadas. Las curvas trazadas son interpolaciones que permiten seguir más claramente los diversos conjuntos ordenados de valores adquiridos y/o calculados en el transcurso del tiempo.

Se han representado sucesivamente cuatro curvas:

-: una curva 30 representativa del valor instantáneo del par gas Cg,i producido por el sensor 5 de velocidad de rotación del cigüeñal 4;

-: una curva 31 representativa de un valor producido después de una operación de filtrado del par representado en la curva 30;

-: una curva 33 representativa del segundo umbral inferior (B) establecido para determinar los fallos de combustión sobre la curva representativa 30;

-: una curva 34 representativa del primer umbral superior (H) establecido para determinar que los fallos de combustión sobre la curva representativa 30 no son fiables.

En un modo preferente de realización, el punto inicial de la curva para el instante T=0 está determinado por un valor umbral, por debajo del cual se considerará que la combustión en el cilindro #i está en estado de fallo de combustión. La determinación de este valor inicial se puede realizar particularmente según las enseñanzas de la patente FR-A-2.752.018 anteriormente citada.

En la figura 3, se ha representado particularmente un punto 39 correspondiente a una fase de expansión en un cilindro #i que está francamente en una zona de fallos de combustión, por debajo de la curva 33 del primer umbral inferior (B).

Para tal punto 39, el procedimiento de la invención consiste en producir una señal de detección de fallo de combustión, más particularmente, al nivel del ordenador de inyección para proceder a una acción correctora de la detección de los fallos de combustión.

En la figura 3, se ha representado también un punto 24 correspondiente a una expansión en el cilindro #i, en la que el par gas Cg,i está a un valor ligeramente superior al primer (H) valor umbral instantáneo 34.

En la invención, tal punto, como el punto 24, según las condiciones de combustión causadas por el conjunto del grupo motopropulsor, está colocado en una zona libre de fallos de combustión, dicho de otro modo, en una zona en la que no se puede temer un fallo de combustión.

En la figura 3, se han representado también dos puntos 38 correspondientes a una expansión en el cilindro #i en la que el par gas Cg,i está a un valor comprendido entre el primer (B) y el segundo (H) valor umbral instantáneo 23.

En la invención, tal punto, como los puntos 38, según las condiciones de combustión causadas por el conjunto del grupo motopropulsor, está colocado en una zona de no detección de los fallos de combustión y la señal producto transmitida al ordenador de inyección lleva a cabo la ejecución de una acción correctora de la no detección o de la inhibición de la detección de los fallos de combustión.

En la figura 3, se señala que la curva 33 representativa del segundo umbral (B) (véase la figura 2) se deduce de la curva 31 por el hecho de que la misma está constituida en el umbral inicial a T=0 por esta misma curva 31, combinada, durante el funcionamiento del motor, con un valor deducido de una función estática como un filtrado o una media móvil. La función estática predeterminada se efectúa sobre un número determinado, adaptable llegado el caso según las condiciones de funcionamiento del grupo motopropulsor, de valores precedentes del par gas
Cg,j,n; j<i.

De esta manera, es posible, haciendo variar las condiciones de cálculo de la media instantánea, por ejemplo decidiendo tomar más o menos valores anteriores sobre la evolución del par Cgi, realizar una adaptación en función de las condiciones de funcionamiento del grupo motopropulsor.

En resumen, cuando, como es el caso en los puntos marcados 38, la expansión sobre el par gas Cgi se encuentra por debajo del umbral 34 y por encima del umbral 33 del fallo de combustión, el estado de la combustión se determina en una banda prohibida 36 comprendida entre una banda de combustión correcta 35 y una banda de fallos de combustión 37.

Como para los umbrales característicos de un fallo de combustión 33, el umbral característico de combustión tardía 34 se determina a partir del instante inicial T=0 con la ayuda de un umbral predeterminado por dichas estáticas durante la inicialización del ordenador de inyección.

En particular, el umbral se puede determinar de la forma que se ha descrito en la patente del mismo solicitante, citada con motivo de la descripción del umbral 33.

De la misma manera, es posible hacer variar en el transcurso de la adquisición de la curva Cg,n,i de las funciones de constitución del filtrado sobre la curva 34 de forma que se adapte a los puntos de funcionamiento particulares del motor.

El procedimiento de la invención puede comprender también una etapa para calcular una tasa de detección de fallos de combustión.

En la figura 4, se ha representado una primera parte del circuito 7 del dispositivo de utilización del procedimiento de la invención. En lo que sigue de la descripción, se entenderá que, cuando el circuito está realizado sobre la base de un medio informático numérico, cada señal corresponde a una variable destinada a una zona de memoria gestionada por el medio informático numérico y que presenta una estructura definida de antemano como un valor escalar, una lista u otro objeto informático, según el caso. Asimismo, la indicación a un borne de entrada o de salida hace referencia entonces a un medio de lectura o de escritura asociado a una zona de memoria determinada.

La señal Cg que sale del circuito de detección 6 se hace entrar en un borne conveniente de entrada del ordenador 7 que comprende, en el modo de realización de la figura 4, un primer circuito 40 que permite determinar en la señal Cg lo que corresponde al cilindro i tomado entre los cilindros 1 a 4 en el caso de un motor de cuatro cilindros.

La señal Ei se transmite a las entradas, respectivamente, de un filtro 44 y de un circuito de ensayo 46.

El borne de salida del filtro 44 está conectado a un primer borne de entrada de un sumador 45.

El otro borne de entrada del sumador 45 está conectado al borne de salida de un circuito 43 generador de un umbral adaptativo, característico de un valor del fallo de combustión.

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El circuito 43 está cargado previamente mediante un dispositivo 42 a disposición del constructor del vehículo y/o de un encargado de garaje durante un mantenimiento del vehículo, para realizar un ajuste de las condiciones iniciales del circuito de la figura 4.

La señal de salida del circuito 43 se añade al valor filtrado que sale del filtro 44, y este valor de salida se transmite a un segundo borne de entrada de ensayo del circuito de ensayo 46. El resultado de la adición se escribe como un nuevo valor en el registro 43.

El valor instantáneo del umbral característico de un fallo de combustión se compara de esta manera en el circuito de ensayo 46 con el valor Ei presentado en el borne de entrada de modo que, si el valor Ei es menor que el valor instantáneo del umbral característico de un fallo de combustión, el borne de salida del circuito de ensayo 46 pasa al estado activo, proporcionando un valor activo Ai que es representativo de un fallo de combustión.

El procedimiento de la invención puede comprender también una etapa para calcular una tasa de detección de combustiones retardadas o tardías.

En la figura 5, se ha representado una segunda parte del circuito 7 del dispositivo de utilización del procedimiento de la invención, que es de modo estructural idéntico a la primera parte representada en la figura 4.

La señal Cg se hace entrar en el circuito 40 descrito anteriormente y un borne de salida Ei de este circuito está conectado al borne de entrada de un circuito 51 asociado con el cilindro i, de modo que el valor del par gas asociado con el cilindro i se transmite al borne de entrada de un integrador 54 y de un circuito de ensayo 56.

El borne de salida del integrador 54 está conectado a un primer borne de entrada de un sumador 55, cuyo otro borne de entrada está conectado a un registro 53 de umbral característico de un valor de combustión tardía.

De la misma manera que para el circuito 43, el circuito 53 está conectado, durante la inicialización, a un circuito 52 que permite cargar un valor inicial a T=0 para el umbral característico de combustión tardía.

El borne de salida del sumador 55 está conectado simultáneamente a un borne de entrada de escritura del mismo registro 53 y a un segundo borne de entrada del circuito de ensayo 56, de modo que el borne de salida Ai del circuito de ensayo 56 esté activo cuando la señal representativa del par gas para el cilindro i sea menor que un umbral predeterminado característico de una combustión tardía.

El procedimiento de la invención comprende una etapa para calcular una tasa de detección de fallos de combustión. En un período determinado:

-: un número de expansiones en un cilindro dado #i se aumenta a cada detección de un punto muerto superior en el cilindro;

-: un número de detecciones de fallos de combustión se aumenta a cada detección de un fallo de combustión;

-: la relación del número de detecciones de fallos de combustión con el número de expansiones se calcula finalmente en el período determinado.

Esta relación es una tasa de detección de fallos de combustión que, en un modo de realización, se transmite al ordenador de inyección como parámetro de control en cuanto el número de expansiones ha alcanzado un valor determinado. Una vez que el valor actual de la tasa de detección de los fallos de combustión se transmite al usuario (ordenador de inyección) se reinicializan los dos números que forman la tasa y el proceso vuelve a comenzar.

En particular, cuando el valor Cg,n,i se detecta en la banda inactiva (o prohibida) durante la etapa S8, no se aumentan el número de fallos de combustión y el número de expansiones.

De la misma manera, el procedimiento de la invención puede comprender una etapa de cálculo de una tasa de combustiones retardadas que retoma las mismas etapas que la etapa anteriormente citada de cálculo de una tasa de fallos de combustión, reemplazando el número de fallos de combustión por el número de combustiones retardadas. En la figura 6, se ha representado una tercera parte del circuito 7 del dispositivo de utilización de esta parte del procedimiento de la invención.

Las señales Ai y A'i que salen, respectivamente, de los circuitos de detección 41 y 51, que son, respectivamente, de un fallo de combustión y de una combustión tardía están en conexión con los bornes de entrada de un puerto ET 60.

Cuando las dos señales Ai y A'i son activadas, ambas, una señal de salida A''i del puerto ET 60 está en el estado activo.

La señal A''i (o la señal Ai) están en conexión con un primer borne de entrada de un circuito divisor 61 que realiza el cálculo de una tasa de fallos de combustión.

El otro borne de entrada del circuito 61 está conectado a un contador 62 del número de puntos muertos superiores PMH producidos en un período determinado.

El borne de salida del contador 62 produce una señal A representativa de una tasa de fallos de combustión, realizada como la relación de los valores numéricos sucesivos de la señal presentada en el primer borne de entrada respecto a los valores numéricos sucesivos de la señal presentada en el segundo borne de entrada.

El procedimiento de la invención puede comprender también una etapa para determinar que los conjuntos de combustión retardada y de fallo de combustión no están bastante separados cuando no han cambiado la tasa de detección de fallos de combustión y la tasa de detección de combustiones retardadas.

El conjunto de los circuitos descritos con la ayuda de las figuras 4 a 7 se ha descrito sobre la base de una señal Cg asociada a un cilindro #i determinado. Dichos circuitos pueden estar repetidos para cada cilindro del motor, o solamente algunos de ellos, o también un secuenciador puede determinar el cilindro que será analizado mediante dicho conjunto de circuitos.

En otro modo de realización, el procedimiento de la invención consiste en comparar el par medido durante la expansión de un cilindro y dos umbrales definidos anteriormente y que dependen de un valor estático de par en dicho cilindro.

La expansión se declara con fallo de combustión cuando esta diferencia es superior al umbral, y es posible de esta manera, con la ayuda de un solo cilindro o de un medio entre varios cilindros, realizar una detección de un fallo de combustión o de una combustión tardía.

El procedimiento de la invención consiste, por lo tanto, en determinar las diferencias de par entre cada uno de los cilindros y una referencia. Tal referencia puede estar realizada sobre la base del par gas medido en un cilindro particular, o sobre un valor medio de los pares gas en el conjunto de cilindros, o sobre una referencia absoluta de par medida mediante un sensor de par motor. La referencia de las diferencias de par se toma para diferentes puntos de funcionamiento repartidos en toda la zona de funcionamiento del motor. Por lo tanto, la referencia se registra en un modo de realización en una memoria de cartografía de referencia de las diferencias de par gas de modo que, cuando se mide un par gas, se corrige mediante un valor de desplazamiento obtenido de la interpolación en la cartografía correspondiente al cilindro #i cuya expansión se acaba de analizar.

Por lo tanto, el procedimiento de la invención permite efectuar la detección de los defectos de combustión, y particularmente de los fallos de combustión, de manera fiable a regímenes o a cargas en el motor térmico superiores a los que el mismo se podía aplicar en el estado de la técnica, ya que se tiene en cuenta en este caso el efecto del cigüeñal.

Por supuesto, la invención no está limitada, de ninguna manera, al modo de realización descrito e ilustrado, que no se proporciona más que a título de ejemplo.

De esta forma, es posible actuar no sólo directamente sobre los valores Cg,n,i sino sobre los valores filtrados. Asimismo, los valores iniciales de los umbrales primero 33 y segundo 34 se pueden obtener según cualquier clase de estrategia registrada en memorias de cartografía (no representadas en el dibujo) que tengan en cuenta los diferentes puntos de funcionamiento del motor, los tantos por ciento constantes del par gas nominal, etc.

Con respecto a la utilización del dispositivo de detección de los defectos de combustión, cualquiera que sea la variante elegida, se puede llevar a cabo bajo diversas formas:

-: o con componentes de electrónica analógica para los que los sumadores, comparadores y otros filtros están realizados con la ayuda de amplificadores operacionales;

-: o con componentes de electrónica numérica que realizarían la función de lógica cableada;

-: o mediante un algoritmo de tratamiento de la señal implantado en forma de un módulo informático, componente de un sistema informático de control del motor que hace funcionar el microcontrolador de un ordenador electrónico;

-: o también, mediante una placa específica (a medida) cuyos recursos hardware y software habrán sido optimizados para realizar las funciones objeto de la invención, placa microprogramable o no, encapsulada separadamente o bien todo o parte de un coprocesador implantado en un microcontrolador o en un microprocesador, etc.

Asimismo, la invención comprende todos los equivalentes técnicos aplicados a un motor de combustión interna, cualesquiera que sean su ciclo de combustión (2 tiempos, 4 tiempos), el carburante utilizado, diésel o gasolina, o también el número de cilindros.

Claims

1. Procedimiento de detección de los defectos de combustión, que suceden en al menos un cilindro #i de un motor de combustión interna con el que está equipado un vehículo automóvil o de carretera, durante al menos un ciclo #n de combustión y que se lleva a la práctica por análisis de los valores Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal, caracterizado porque consiste en:

(a): generar (S2) un valor representativo Cg,n,i de una magnitud Cg representativa del par gas deducido de la rotación del cigüeñal;

(b): producir (S3) un primer valor umbral superior (H) y un segundo valor umbral inferior (B) relativos al cilindro i y al ciclo n;

(c): detectar (S4) durante un primer ensayo si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho segundo valor umbral inferior (B) de modo que, si el primer ensayo es positivo, se produzca (S5) una señal de detección de un fallo de combustión;

(d): si el primer ensayo es negativo, detectar durante un segundo ensayo (S6) si dicho valor representativo Cg,n,i del par gas es inferior a dicho primer valor umbral superior (H) de modo que, si el segundo ensayo es positivo, se produzca (S7) una señal de inhibición de la detección de los fallos de combustión del primero (H); y

si el segundo ensayo es negativo, producir (S8) una señal de ausencia de detección de un fallo de combustión.

2. Procedimiento de detección de los defectos de combustión según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos primer umbral (33) y segundo umbral (34) se calculan con la ayuda de una primera función predeterminada y de una segunda función predeterminada, que corresponden a un estado inicial en el arranque y al menos a una función de dicho valor característico de la combustión (Cg,n,i).

3. Procedimiento de detección de los defectos de combustión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una etapa para calcular una tasa de detección de fallos de combustión que consiste, en un período determinado:

-: en contar el número de expansiones en un cilindro dado #i;

-: en contar el número de detecciones de fallos de combustión;

-: en calcular la relación del número de detecciones de fallos de combustión con el número de expansiones.

4. Procedimiento de detección de los defectos de combustión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende también una etapa de determinación de un umbral característico de una combustión tardía entre los valores umbral primero (H) y segundo (B) respecto al valor instantáneo de la señal representativa del par gas, estando adaptado preferentemente dicho umbral característico de una combustión tardía a los instantes predeterminados en función de los valores adquiridos anteriormente de dicha señal representativa del par gas, de modo que sea superior al umbral predeterminado característico de un fallo de combustión y de modo que, si el valor instantáneo del par gas Cg es inferior a dicho umbral característico de una combustión tardía, la expansión en curso en al menos un cilindro se determine en combustión tardía.

5. Procedimiento de detección de los defectos de combustión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una etapa para calcular una tasa de detección de combustiones retardadas que consiste, en un período determinado:

-: en contar el número de expansiones en un cilindro dado #i;

-: en contar el número de detecciones de combustión retardada;

-: en calcular la relación del número de detecciones de combustión retardada con el número de expansiones.

6. Procedimiento de detección de los defectos de combustión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende una etapa para determinar las diferencias de par entre cada uno de los cilindros y una referencia, realizada sobre la base del par gas medido en un cilindro particular, o sobre un valor medio de los pares gas en el conjunto de cilindros, o sobre una referencia absoluta de par medido mediante un sensor de par motor, tomándose dicha referencia de las diferencias de par para puntos diferentes de funcionamiento repartidos en toda la zona de funcionamiento del motor y registrándose en un modo de realización en una memoria de cartografía de referencia de las diferencias de par gas de modo que, cuando se mide un par gas, se corrige por un valor de desplazamiento obtenido de la interpolación en la cartografía correspondiente al cilindro #i cuya expansión se acaba de analizar.