BRPI0412571B1

BRPI0412571B1 - Processo de determinação em tempo real da característica da vazão de injetor de combustível

Info

Publication number: BRPI0412571B1
Application number: BRPI0412571-1A
Authority: BR
Inventors: Mazet Henri
Original assignee: Magneti Marelli Motopropulsion France Sas
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2018-02-14
Also published as: CN1823218A; DE602004003390T2; DE602004003390D1; ES2276340T3; US7219005B2; PL1644627T3; US20060107936A1; EP1644627B1; WO2005008050A1; FR2857700B1; BRPI0412571A; FR2857700A1; CN100395442C; PT1644627E; ATE346229T1; EP1644627A1

Abstract

"processo de determinação em tempo real da característica de vazão de injetor de combustível". o processo compreende etapas consistindo em considerar que o ganho de pelo menos um injetor (2) é igual a um ganho teórico ou atualizado, e em substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência, de uma duração de comando de injeção comandada pela unidade (5) de controle motor de acordo com uma característica memorizada, por uma injeção múltipla comportando uma sucessão de pelo menos duas injeções cujas durações de comando de injeção supostamente provocam a injeção da mesma massa de combustível que a injeção de referência substituída, em determinar a variação de massa de combustível entre a injeção de referência e a injeção múltipla, em deduzir um erro de determinação da característica, e em modificar o ganho e/ou o offset da zona linear da característica inicial ou pelo menos um quadro ou relação matemática da zona não linear desta característica, de sorte a compensar o erro, e em memorizar a nova característica assim determinada. aplicações na determinação em tempo real, e em função da duração de comando de injeção, da característica de vazão dos injetores de combustível para motores de combustão interna alimentados por injeção.

Description

(54) Título: PROCESSO DE DETERMINAÇÃO EM TEMPO REAL DA CARACTERÍSTICA DA VAZÃO DE INJETOR DE COMBUSTÍVEL (51) Int.CI.: F02D 41/30; F02M 63/02; F02M 65/00; F02B 77/08 (30) Prioridade Unionista: 16/07/2003 FR 03/08659 (73) Titular(es): MAGNETI MARELLI MOTOPROPULSION FRANCE SAS (72) Inventor(es): HENRI MAZET ·*«··· t • · * · · *

PROCESSO DE DETERMINAÇÃO EM TEMPO REAL DA CARACTERÍSTICA DE VAZÃO DE INJETOR DE COMBUSTÍVEL”

A invenção diz respeito a um processo de determinação em tempo real, e em função da duração de comando de injeção, da característica de vazão de pelo menos um injetor de combustível, do tipo de comando elétrico, alimentando um motor de combustão interna, e montado em um circuito de alimentação a combustível do motor, esse circuito compreendendo pelo menos uma bomba, alimentada a partir de um reservatório de combustível, e ligada a uma rampa comum de alimentação a combustível dos injetores do motor, cada injetor sendo comandado por uma unidade de controle motor, comportando pelo menos um calculador e pelo menos uma memória, geralmente realizada sob a forma de uma unidade eletrônica de comando e controle motor, de sorte que, a cada ciclo do motor, cada injetor entrega ao motor uma massa de combustível determinada pela característica de vazão de injetor, exprimindo a massa injetada de acordo com uma função crescente da duração de comando de injeção do referido injetor, comandada pela unidade de controle motor, podendo levar em conta igualmente outros parâmetros tendo uma influência sobre a referida característica, como a pressão do combustível ou a tensão elétrica de alimentação.

Os injetores deste tipo têm uma característica de vazão que comporta uma zona sensivelmente linear, nos valores da duração de comando de injeção superiores a um tempo mínimo, e que é definida por um ganho, correspondendo à sua inclinação, e por um deslocamento na origem, ou offset, correspondendo a uma duração de comando mínima para uma massa injetada nula, e obtida na interseção do prolongamento da zona linear, na direção da origem das durações de comando de injeção, com o eixo das abscissas,

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9 9 ^9* · :*· ί : ί·τ

Λ· * ♦ · 9 exprimindo as durações de comando de injeção, em um diagrama plano no qual as massas injetadas são indicadas segundo o eixo das ordenadas, assim como uma zona não linear da característica, nos baixos valores das durações de comando de injeção, entre o offset e a zona linear. O ganho local corresponde, assim, à inclinação local em qualquer ponto da curva representando a característica de vazão do injetor.

Os injetores deste tipo são geralmente qualificados por seu construtor por uma característica de vazão teórica ou nominal, cujas zonas linear e não linear teóricas nominais são inicialmente memorizadas na unidade de controle motor, por exemplo, sob a forma de um offset teórico e de um ganho teórico para a zona linear, e de pelo menos uma cartografia ou quadro teórico ou relação matemática para a zona não linear.

Injetores de combustível de comando elétrico deste tipo podem equipar motores a diesel ou de ignição comandada, e serem montados em circuitos de alimentação de injeção direta ou indireta, com ou sem retorno de combustível de jusante a montante da bomba.

É sabido que os injetores utilizados para realizar a injeção de uma quantidade de combustível predeterminada por uma unidade de controle motor apresentam dispersões e evoluções no tempo de suas características de vazão, o que tem por consequência que a injeção de uma massa dada de combustível necessita de um comando de duração de injeção diferente de acordo com o injetor comandado e o envelhecimento deste último. De fato, as dispersões das características dos injetores resultam em tolerâncias de fabricação dos componentes físicos dos injetores conseqüentemente_t de suas dispersões dimensionais e de características físicas, em particular os

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número e diâmetro(s) dos orifícios de injeção dos injetores, suas orientações, a característica elástica de suas molas, etc ..., e a evolução no tempo das características de vazão dos injetores resulta, em particular, do envelhecimento dos componentes físicos dos injetores.

Por outro lado, a grande maioria dos sistemas de comando e controle da injeção, direta ou indireta, equipando motores de combustão interna de veículos automotivos garante um controle de riqueza em circuito ou ciclo fechado, e em contínuo durante o funcionamento do motor, com o auxílio de uma sonda chamada sonda λ, detectando o teor em oxigênio dos gases de escapamento do motor, e ligada à unidade de controle motor, de maneira a garantir a dosagem da mistura ar-combustível ideal·, em particular no caso de utilização de catalisadores trifuncionais para os quais uma dosagem estequiométrica é necessária. Esse controle de riqueza em circuito fechado permite compensar de maneira satisfatória as dispersões de todos os componentes que intervém na determinação da dosagem ar-combustível, e que teriam um impacto sobre o desempenho em termos de controle das emissões nos gases de escapamento do motor, se as dispersões precitadas não fossem compensadas. Os componentes em questão são aqueles que permitem calcular a vazão de ar de admissão no motor e pilotar a vazão de combustível injetada no motor, de sorte que esses componentes compreendam os injetores. Entretanto, dentro de estratégias particulares, os controles de riqueza em circuito fechado não permitem identificar as características de cada um dos componentes em questão, quer seja de forma global ou individual. Dito de outra forma, a dosagem da mistura ar-combustível consiste em pilotar ou comandar uma vazão de ar de admissão no motor e uma vazão de combustível correspondente, e os controles de riqueza em

4/32 ί,·».· «*···· · ·· «··♦♦·· · ···· · · * · * * * · · · · * ♦ · ·· · « · · · * ····· · . *·* «· » ··*··»· ·· · ··· circuito fechado permite compensar a relação da vazão de ar na vazão de combustível, sem identificar a parte de correção a se introduzir na vazão de ar ou na vazão de combustível, e, além disto, estes controles de riqueza não permitem calcular uma correção individualizada para cada cilindro, e conseqüentemente, para cada injetor.

O problema na base da invenção, então, consiste em, a partir do conhecimento de uma característica teórica ou nominal de vazão de injetor, determinar em tempo real, e em função da duração de comando de injeção, a evolução desta característica de pelo menos um injetor de combustível de um motor, a fim de se iniciar na, ou fazer a aprendizagem da relação que existe entre a massa de combustível injetada e a duração de comando de injeção de pelo menos um injetor considerado, no curso de fases de aprendizagem que se desenrolam regularmente, no curso do funcionamento do motor, em pontos de funcionamento que não estão necessariamente em regime estabilizado, e durante períodos de aprendizagem suficientemente curtos para não gerar degradação significativa das emissões poluentes nem aborrecimento sensível para os ocupantes do veículo.

Esta aprendizagem pode dizer respeito não somente à característica de vazão de cada um dos injetores utilizados em um mesmo motor, mas igualmente à característica média ou global do conjunto dos injetores de um motor considerado, a partir de uma característica global teórica ou nominal, definida por um ganho global teórico ou nominal e um offset global teórico ou nominal, assim como por uma zona não linear global teórica ou nominal.

objetivo da invenção consiste, então, em permitir um melhor conhecimento da característica de vazão de pelo menos um injetor de um motor em funcionamento por uma determinação em tempo real do offset do injetor

5/32 * ·♦ · * ♦ * *«««»*«· ♦ ♦ · » · «*«« * « » ««a* 4 « · * considerado, supondo seu ganho conhecido, e da parte não linear de sua característica, a fim de se ter um acompanhamento da evolução da característica individual de vazão de cada injetor, assim como de se poder acompanhar a evolução da característica global de todos os injetores de um motor.

Com o objetivo de remediar os inconvenientes precitados, o processo de acordo com a invenção de determinação em tempo real, e em função da duração de comando de injeção, da característica de vazão de pelo menos injetor de combustível de comando elétrico, alimentando um motor de combustão interna e montado em um circuito de alimentação a combustível do tipo apresentado acima, caracteriza-se pelo fato de que compreende pelo menos as etapas consistindo em considerar que o ganho é igual ao ganho teórico ou a um ganho atualizado a partir do ganho teórico, e, para cada inj etor do qual se deseja determinar a característica, substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência, de uma duração de comando de inj eção comandada pela unidade de controle motor de acordo com a característica memorizada, por uma injeção múltipla comportando uma sucessão de pelo menos duas injeções cujas durações de comando de injeção supostamente provocam a injeção da mesma massa de combustível que a injeção de referência substituída, determinar a variação ou diferença de massa de combustível entre a injeção de referência substituída e a injeção múltipla, deduzir um erro de determinação da referida característica, e modificar o ganho e/ou offset da zona linear ou pelo menos um quadro ou relação matemática da zona não linear de sorte a compensar o referido erro, e memorizar a nova característica assim determinada.

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De acordo com a invenção, considera-se então que o ganho individual do injetor considerado ou o ganho global de todos os injetores é supostamente conhecido porque este parâmetro é pouco sujeito a derivadas e/ou porque já se procedeu a uma aprendizagem deste parâmetro, por exemplo, implementando uma estratégia conhecida para este fim, ou o processo descrito no pedido de patente francês FR 03 02468 da Depositante.

A substituição de cada uma das injeções de uma duração de comando de injeção dada por uma sucessão de duas ou várias injeções, cuja soma supostamente provoca a injeção da mesma quantidade de combustível, para provocar uma variação de vazão entregue entre injeção simples e inj eção múltipla e representativa de um erro de determinação da característica de vazão de um ou dos injetor(es), que é memorizada em uma unidade de controle motor, é um processo às vezes utilizado atualmente, mas unicamente para determinar o offset e em fases de regulagem do sistema de injeção, enquanto que o processo de acordo com a invenção particulariza-se pela implementação ou realização de uma estratégia análoga mas em tempo real, sob condições de autorização ou de demandas impostas pela unidade de controle motor, e para determinar igualmente outros parâmetro(s) e/ou zona(s) da característica de vazão.

A implementação do processo da invenção proporciona a vantagem de permitir, sem ter que realizar os injetores, e conseqüentemente seus componentes, com tolerâncias muito justas, e assim sem aumentar o custo do sistema de injeção, garantir uma maior exatidão da massa de combustível inj etada em cada cilindro do motor, e, por via de consequência, garantir a exatidão da dosagem arcombustível e do binário desenvolvido pelo motor. Disso resulta um bom controle das emissões nos gases de

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escapamento, e uma melhor aprovação de condução do veículo automotivo. Pode-se, assim, contentar-se em equipar o motor de injetores menos produtivos ou eficientes, visto que a realização do processo de acordo com a invenção permite compensar as dispersões no nivel dos componentes físicos dos inj etores.

Em um modo de realização preferido, o processo de acordo com a invenção compreende pelo menos as etapas consistindo em determinar primeiro o offset real Or da zona linear da característica, individual para um único inj etor, ou global para o conjunto dos injetores do motor, substituindo-se cada uma de pelo menos uma injeção de referência de duração de comando de injeção T por uma injeção múltipla compreendendo uma sucessão de um número n 2 de injeções de uma mesma duração de comando de injeção

--\-Ot , superior ao tempo mínimo, e onde Ot é o offset n

teórico ou nominal, individual ou global dependendo se for considerado um injetor ou o conjunto dos injetores do motor, e em determinar que o offset real Or é dado pela fórmula

Mr ~ Mr'

Or --+ Ot , onde Mr e Mr' são as massas de combustível (w-l)-G injetadas respectivamente durante as aplicações das injeções de referência e múltiplas, n é o número de injeções de cada injeção múltipla, G é o ganho do injetor ou dos injetores considerados supondo-se que o ganho real é igual ao ganho nominal ou teórico (individual ou global) memorizado na unidade de controle motor, na qual é igualmente memorizado o offset teórico ou nominal Ot.

Pode-se, assim, efetuar a aprendizagem do offset da zona linear da característica individual ou global respectivamente de um injetor ou de todos os injetores de um mesmo motor.

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Como a variação de massa de combustível entre as injeções de referência substituída(s) e múltipla(s), isto é, a diferença entre Mr e Mr', é proporcional a n-1, o fato de substituir uma injeção de referência por uma injeção múltipla comportando um maior número de injeções de duração de comando mais limitada torna o processo de aprendizagem mais sensível à variação de vazão mensurável entre os dois modos de injeção. No entanto, este aumento de n encontra rapidamente seu limite, na medida que cada uma das n injeções deve ter uma duração de comando suficientemente importante para ser superior ao valor do tempo mínimo, e estar na zona linear.

Mas é claro que a utilização de um número n de inj eções tão grande quanto possível é particularmente interessante para as injeções múltiplas utilizadas para a determinação do offset da característica de um injetor individual, visto que, para uma determinação deste tipo, uma perda de sensibilidade decorre de que a variação de massa de combustível injetada é então muito mais baixa (em uma relação de m, onde m é o número dos injetores do motor) que a variação de massa de combustível determinada quando os dois modos de injeção (injeções de referência e injeções múltiplas) são aplicados a todos os injetores de um mesmo motor, para a determinação de suas características globais.

A variação de massa de combustível precitada pode, quer o motor seja do tipo a diesel ou de ignição comandada, quer o sistema de injeção seja de injeção direta ou indireta, e quer o circuito de alimentação de combustível seja com ou sem retorno permanente de combustível de jusante a montante da bomba, ser determinada levando-se em conta a vazão de ar admitida no motor, e que é sempre conhecida da unidade de controle motor, e o sinal proveniente de uma sonda λ de detecção do oxigênio nos

9/32 ·*· ί *. «-·*«*· ·♦· *· <« « · ♦ · • · * · *··· * * ·<·« · * « ♦ * ά * * · « · » • »». · » »♦ · · · gases de escapamento do motor, quando o sistema de injeção do motor é pilotado em circuito fechado e compreende uma sonda λ deste tipo disposta no escapamento do motor.

Como consequência, de maneira conhecida, a medição da massa de combustível injetada pode ser efetuada, em cada um dos dois modos de injeção (injeções de referência e injeções múltiplas) a partir do sinal obtido pela sonda λ e do conhecimento da massa de ar admitida no motor, para cada ponto de funcionamento deste último, compreendido nele se o sistema não estiver estável durante este procedimento.

Assim, a variação de massa de combustível injetada pode ser determinada levando-se em conta a variação de riqueza da mistura ar/combustível, baseando-se em um sinal obtido na unidade de controle motor por uma sonda λ detectando o teor de oxigênio nos gases de escapamento do motor, e da massa de ar admitida no motor. Em particular, esta variação de massa de combustível injetada pode ser calculada pela unidade de controle motor a partir do sinal da sonda λ e de uma massa objetiva de combustível a ser injetada, a referida massa objetiva sendo estabelecida levando-se em conta a massa de ar admitida no motor e um sinal de riqueza objetiva.

Mas, quando o processo de acordo com a invenção é realizado em um circuito de alimentação a combustível do motor que é um circuito de in j eção direta, no qual uma rampa comum é alimentada por uma bomba de alta pressão, ela mesma alimentada por uma bomba de reforço ligada ao reservatório, e que o circuito de alimentação é do tipo de volume fixo e sem retorno permanente de combustível de jusante a montante da bomba de alta pressão, que é pilotada em vazão, e cuja unidade de controle motor possui em memória um modelo de comportamento do circuito, é possível

10/32 determinar a variação de massa de combustível injetada baseando-se no modelo de comportamento do circuito, segundo a evolução da pressão no circuito de combustível, seguinte a uma perturbação imposta ao funcionamento da bomba, como indicado na patente FR 2 803 875.

Neste caso, é vantajoso que a perturbação no comando da bomba de alta pressão consista em provocar uma interrupção ou pausa desta bomba, e a variação de massa de combustível injetada é então vantajosamente determinada segundo quedas de pressão no circuito de alimentação, consecutivas à interrupção da bomba de alimentação, por um lado, durante a aplicação de pelo menos uma injeção de referência, e, por outro lado, durante a aplicação da ou das injeções múltiplas de substituição, o modelo de comportamento do circuito fazendo corresponder, à cada queda de pressão, uma massa de combustível injetada.

Após ter determinado a característica de vazão para as durações de comando de injeção superiores ao tempo mínimo, isto é, após ter efetuado a aprendizagem da zona linear desta característica, o processo de acordo com a invenção compreende pelo menos as etapas consistindo em determinar a zona não linear, e, para este fim, substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência de duração de comando de injeção T na referida zona linear, e à qual corresponde uma massa injetada M, por uma injeção múltipla comportando uma sucessão de n 2 injeções supostamente dando a mesma massa de combustível injetada M que a injeção de referência substituída e tendo uma mesma duração de comando de injeção Tn situada na zona não linear, de sorte a identificar a característica de vazão no ponto correspondente de sua zona não linear, para o qual corresponde, à duração de comando de cada injeção de uma

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injeção múltipla Τη =--\-Or , uma massa de combustível

M injetada —, e em fazer variar n e/ou Tn, para identificar n pelo menos uma parte da zona não linear.

Neste caso, igualmente, é possível fazer a aprendizagem da zona não linear individual, de um único injetor considerado, ou global se todos os injetores forem considerados, na medida em que se leva em conta os ganho, offset, e zona não linear teórica ou nominal globais.

Na variante, para determinar a zona não linear após ter determinado a zona linear, o processo de acordo com a invenção pode consistir em impor uma duração de comando de injeção T2 na zona não linear, e para a qual se deseja determinar a característica, e em substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência de duração de comando de injeção T na zona linear e à qual corresponde uma massa injetada M, por uma injeção múltipla de n 2 injeções, supostamente dando a mesma massa de combustível injetada M que a injeção de referência substituída, e de que uma a uma duração de comando de injeção TI situada na zona linear, e à qual corresponde uma massa injetada Ml, e cujas n-1 outras injeção(ões) tem, cada uma, a mesma duração de comando de injeção T2 imposta, e a cada uma das quais corresponde uma massa inj et ada M2, tal que

M ~M\

M2--, e em fazer variar T2, inferior ao tempo mínimo,

Z? — 1 e/ou n, de sorte a determinar pelo menos uma parte da zona não linear.

Nesta variante, igualmente, a zona não linear pode ser determinada globalmente, para todos os injetores de um mesmo motor, ou individualmente, para um ou cada um dentre eles, mas, neste caso, com menos sensibilidade.

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4 ΜΜ· * 4 € 4 ♦ 4 ♦ ♦ · ♦

Da mesma forma, nos dois modos de realização do processo de acordo com a invenção para determinar a zona não linear, a determinação da variação de massa de combustível injetada Mr - Mr' ou M - Ml, como mencionado acima, pode ser obtida seja a partir da vazão de ar de admissão no motor e de um sinal proveniente da sonda λ, seja, no caso particular de um circuito sem retorno de combustível de jusante a montante da bomba, em um sistema de inj eção direta, no qual a unidade de controle motor conhece um modelo de comportamento do circuito, e pilota a bomba de vazão, comandando a interrupção da bomba e medindo as quedas de pressão durante a aplicação respectivamente das injeções de referência e das injeções múltiplas, para daí deduzir as massas de combustível injetadas, por intermédio do modelo de comportamento do circuito.

Como evocado acima, o processo da invenção pode ser aplicado seja na totalidade dos injetores de um motor, seja em um único injetor ao mesmo tempo, caso em que o processo é vantajosamente aplicado sucessivamente em cada um dos injetores do motor, de forma a fazer a aprendizagem de suas características individuais.

Outras vantagens e características da invenção serão reveladas a partir da descrição dada abaixo, a título não limitativo, de exemplos de realização descritos em referência aos desenhos anexos nos quais:

- a figura 1 é um esquema de um circuito de alimentação de combustível de um motor de combustão interna de veículo automotivo por injeção direta, para a realização do processo da invenção,

- a figura 2 representa uma característica de vazão, que pode ser uma característica global de todos os injetores do circuito da figura 1, ou uma característica individual de um único injetor,

13/32 lí

- a figura 3 representa a evolução da pressão na rampa comum do circuito da figura 1, em função do tempo, no caso de duas quedas de pressão provocadas pela interrupção da bomba do circuito da figura 1, e em que cada uma é obtida por, respectivamente, um de dois regimes diferentes de injeção, comandados por um certo número de injeções em todos os injetores ou um único dentre eles, a figura 4 é um conjunto de três características esquematizando a substituição de uma injeção de referência (fig. 4a) , na zona linear, por uma injeção múltipla de duas injeções consecutivas em que uma está na zona linear (fig. 4b) e a outra na zona não linear (fig. 4c),

- a figura 5 representa um conjunto de quatro características, em que uma para uma injeção de referência na zona linear (fig. 5a), e as três outras para uma injeção múltipla de três injeções sucessivas em que uma na zona linear (fig. 5b) e as duas outras no mesmo ponto da zona não linear (fig. 5c e fig. 5d) , e

- a figura 6 é uma figura análoga às figuras 4 e 5 e representando um conjunto de quatro características, em que uma corresponde a uma injeção de referência na zona linear (fig. 6a) e as três outras a uma injeção múltipla de três injeções sucessivas no mesmo ponto da zona não linear (fig. 6b, 6c e 6d).

Na figura 1, é representado esquematicamente um motor de combustão interna 1 para veículo automotivo. Por exemplo, o motor considerado 1 é um motor de quatro cilindros em linha, de ignição comandada e de ciclo motor de quatro tempos, alimentado a combustível por injeção dita direta, ainda que o processo da invenção seja aplicável a um motor de combustão indireta e/ou do tipo a diesel.

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A injeção de combustível é garantida em cada cilindro do motor 1 por, respectivamente, um dos quatro injetores 2.

Estes injetores 2 são alimentados a combustível em alta pressão por uma rampa comum de combustível 3, na qual a pressão de combustível é determinada, pelo menos em certos instantes do ciclo motor, por medição por um sensor de pressão 4 transmitindo o sinal de pressão medida em uma unidade de controle motor 5, ou por cálculo nesta unidade 5 a partir de certas medições efetuadas pelo sensor 4 em certos instantes do ciclo motor, como proposto na patente Fr 2 803 875.

A unidade de controle motor 5 é uma unidade eletrônica comandando a injeção do combustível no motor 1, comandando pelo feixe de condutores elétricos de comando 6, instantes e durações de comando de injeção dos injetores 2, assim como a ignição nos cilindros do motor 1, no exemplo considerado, de um motor de ignição comandado, e, eventualmente, outras funções, tais como o comando de admissão de ar no motor, por intermédio de um corpo borboleta motorizado, em função especialmente do afundamento do pedal de acelerador, e outras funções de segurança, tais como anti-derrapagem, anti-patinação e/ou anti-bloqueio das rodas do veículo. Esta unidade eletrônica 5 compreende, de maneira bem conhecida, pelo menos um calculador com circuitos de cálculo, circuitos de memória e circuitos de comparação especialmente, e em sua função de comando da injeção, a unidade 5 comanda e controla a quantidade de combustível injetada por cada um dos injetores 2 no cilindro correspondente do motor 1, em função do tempo motor em cada um dos cilindros, dos parâmetros e condições de funcionamento do motor, em particular, de seu regime, de sua carga, ou ainda, de sua

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temperatura, e da demanda de combustível, em função especialmente da vazão de admissão de ar no motor 1 e do binário que deve desenvolver o motor, estes parâmetros sendo inseridos em 7 na unidade 5 de controle motor.

Neste exemplo, a rampa comum 3 é alimentada a combustível em alta pressão por uma bomba de alta pressão 8, pilotada em vazão e ligada à rampa 3 por um conduto 9, no qual o combustível escoa no sentido da flecha Fl, e a unidade de controle motor 5 pilota a bomba de alta pressão 8 pela ligação lógica 10 e determina, assim, a massa de combustível enviada pela bomba de alta pressão 8 na rampa 3, em cada ciclo do motor 1.

A bomba de alta pressão 8 é acionada em rotação pelo motor 1 por intermédio de uma ligação mecânica esquematizada em 11, de maneira conhecida em si mesma. A bomba de alta pressão 8 é ela mesma alimentada a combustível por um circuito de compensação compreendendo, de montante a jusante, um reservatório de combustível 12, uma bomba de reforço ou bomba de baixa pressão 13, imersa no reservatório 12 e alimentada através de um filtro (não representado), e um regulador de pressão de combustível 14, cuja saída permite retornar combustível em excesso no reservatório 12, e cuja outra saída é ligada à admissão da bomba de alta pressão 8, no nível da qual é implantada uma eletroválvula (não representada) comandada em tudo ou nada a partir da unidade 5 pela ligação lógica 10, de sorte que a vazão de combustível da bomba de alta pressão 8 seja conhecida da unidade de controle 5, a qual pode comandar esta eletroválvula de entrada de forma a impor, à bomba de alta pressão 8, uma vazão nula.

circuito de alimentação do motor 1 de combustível por injeção direta é, assim, um circuito de alta pressão, compreendendo a bomba de alta pressão 8 e os

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* ·· · « tftftf «tf * >*· «· tf tf » *** 4 ►tf* · * * * * * tf · tf · tf «tf tf tf órgãos a jusante desta última, a saber, o conduto 9 e a rampa comum 3, e este circuito de alta pressão, que é um circuito de volume fixo e sem retorno permanente de combustível ou sem recirculação de combustível de jusante a montante da bomba de alta pressão 8, é alimentado por um circuito de compensação à baixa pressão, a montante da bomba de alta pressão 8, e compreendendo o reservatório 12, a bomba 13 e o regulador 14.

Assim, a massa de combustível presente no circuito de alta pressão só resulta em ações de enchimento, pela bomba de alta pressão 8, e de injeção de combustível no motor 1 pelos injetores 2, estas ações sendo controladas pela unidade 5.

A característica de vazão de um injetor 2 exprimindo a massa de combustível injetado Mi em função da duração de comando de injeção Tinj, determinada pela unidade 5, corresponde a uma função crescente, cuja curva, representada na figura 2, tem uma inclinação igual ao ganho local G do injetor, que é associado a qualquer valor da duração de injeção e definido pela relação entre uma variação de massa injetada, em seguida a uma pequena variação de duração de injeção, e esta mesma variação de duração de injeção. Esta curva compreende uma zona sensivelmente linear 15, na qual o ganho G é constante, e uma zona não linear 16, nos baixos valores da duração de comando de injeção (valores inferiores a um tempo mínimo correspondendo ao limite inferior de linearidade TinfL), e na qual o ganho local é rapidamente variável.

A zona linear 15 da característica é determinada não somente por sua inclinação ou ganho constante G do injetor nesta zona, mas igualmente por um deslocamento na origem ou offset Ot, na interseção do prolongamento da parte linear 15 da curva na direção da origem com o eixo

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das abscissas indicando as durações de comando de injeção Tinj .

Sabe-se que a massa MinfL que é injetada por uma duração de comando de injeção igual ao limite inferior TinfL da zona linear 15 é igual à soma das massas injetadas durante as fases transitórias correspondendo às fases respectivamente de estabelecimento e de corte ou quebra da vazão instantânea de um injetor 2 provocadas respectivamente pela abertura e pelo fechamento do injetor 2 resultante dos deslocamentos de um obturador deste injetor respectivamente no estabelecimento e no corte de uma corrente de excitação em uma bobina do injetor de comando eletromagnético, e dando seguimento respectivamente ao inicio e ao fim de uma ordem lógica de comando de injeção elaborada na unidade 5 e transmitida por esta última ao injetor 2 considerado pelo condutor correspondente do feixe 6.

Em geral, os in j et ores 2 de um mesmo tipo são qualificados por uma característica teórica de vazão de injetor, determinada, por um lado, por um ganho teórico Gt e um offset teórico Ot, para definir a zona linear teórica 15 da curva, e por outro lado, por uma zona não linear 16 teórica, resultante da aplicação de uma ou várias relações matemáticas e/ou memorizada na unidade 5 sob a forma de quadros ou cartografias indicando a massa injetada Mi para uma duração de comando de injeção Tinj compreendida entre o limite inferior de linearidade TinfL e o offset teórico Ot e na faixa de duração de comando de injeção correspondente à zona não linear 16.

Partindo desta característica teórica, que é individual (para um inj etor 2) ou global (para todos os injetores 2) , o processo da invenção visa determinar em tempo real (motor 1 em funcionamento) esta característica

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·* »	444	4		4 44	4444	• 444	4
* 4	•	* 4 «		4« 4 44	•	4	44
• 4	4	* * 4	•	4 ·	• M	4
444	4	• ··»♦»	4 4	4	4
	♦	4 ·	4	• *	4 4	4
	«•4	4«	•	444 4444	44		44

ou individual (para um, e de preferência, cada um em sucessão, dos injetores 2), ou global (para todos os injetores 2 do motor 1), começando por fazer a aprendizagem da zona linear da característica e, para este fim, considera-se que o ganho G é constante e permanece igual ao ganho teórico Gt, ou a um ganho atualizado a partir do ganho teórico, por exemplo, pela realização do processo descrito no pedido de patente francês FR 03 02468 da depositante. O ganho G pode ser considerado como constante visto que o seu valor é pouco sujeito a derivadas.

Como consequência, a aprendizagem da zona linear da característica vem garantir a aprendizagem do offset real Or desta zona linear.

Para este fim, durante um intervalo de tempo de aprendizagem, a unidade de controle motor 5 comanda a substituição, por exemplo, em todos os injetores 2, se for desejado determinar o offset real global da zona linear da característica de vazão global dos injetores 2, de um certo número de injeções ditas de referência, tendo durações de comando de injeção situadas na zona linear 15 da característica teórica nominal, e correspondendo às necessidades do motor 1 para estes pontos de funcionamento do motor, tais como determinados pela unidade 5, por um mesmo número de injeções múltiplas, constituídas cada uma por uma sucessão de pelo menos duas injeções, cuja duração de comando de injeção de cada uma é superior ao tempo mínimo, e, assim, igualmente situada na zona linear da característica de partida. Tipicamente, cada injeção de referência é substituída por uma injeção múltipla de duas injeções sucessivas, cuja duração efetiva de injeção de cada uma, isto é, sua duração de comando de injeção diminuída do offset de que se dispõe, isto é, o offset teórico Ot, é igual à metade da duração efetiva de injeção

19/32

da injeção de referência, de sorte que as duas injeções sucessivas da injeção múltipla supostamente injetam no motor a mesma massa de combustível que a injeção de referência substituída.

Em outros termos, neste caso, cada injeção de referência, de uma duração de comando de injeção igual a T (na zona linear e, conseqüentemente, superior ao tempo mínimo) é substituída por uma injeção múltipla de duas injeções consecutivas tendo, cada uma, uma duração de

comando de injeção igual a

T-Ot + Ot , enquanto a massa de combustível Mr realmente injetada pela injeção referência, ou massa injetada de referência, é dada fórmula Mr = G χ (T - Or) , onde Or é o offset procurado, e enquanto a massa Mr' injetada pelas injeções sucessivas de uma injeção múltipla pode de pela real duas ser expressa pela fórmula seguinte:

T-Ot + Ot -Or na qual Mr e Mr' são as massas injetadas respectivamente quando da injeção de referência e quando da injeção múltipla (dupla neste caso),

G é o ganho global dos injetores 2 (supondo que este ganho é igual ao ganho global teórico),

Or é o offset real global da característica global dos injetores 2,

Ot é o offset teórico global memorizado na unidade 5, e T é, como já dito, a duração de comando de injeção da injeção de referência escolhida em zona linear.

A partir das fórmulas acima exprimindo Mr e Mr' , obtém-se que o offset real Or e o ganho G são ligados pela fórmula seguinte:

20/32 ··* ·· · • ♦ · · · * ♦ · · · · ·· · · · ·*·· • · ♦ * ·»· ·· · • ··« · ·· •··· · · φ · · ♦ « ♦ · · · • ···· ·· · ···

De maneira mais geral, se cada injeção de referência (de duração de comando de injeção T na zona linear) aplicada nos injetores 2 durante o tempo de aprendizagem for substituída por uma injeção múltipla de n > 2 injeções, cuja duração de comando de injeção de cada uma é suficientemente grande para ser superior ao tempo mínimo TinfL, cada uma das n injeções da injeção múltipla tem então uma duração de comando de injeção igual a T-Ot

--\-Ot . A massa de combustível injetada por cada injeção n

Mr'-n-GT-Ot + Ot-Or múltipla é, então, igual a \ n J

O offset real é calculado, então, pela fórmula Mr-Mr' seguinte : Or =-+ Ot .

(w-l)-G

Como a diferença entre Mr e Mr' é proporcional a (n-1), o fato de se substituir cada injeção de referência por uma injeção múltipla constituída de um maior número de injeções mais breves torna o processo de aprendizagem mais sensível à variação de massa de combustível injetada mensurável entre os dois modos de injeções (inj eções de referência e injeções múltiplas).

O processo de determinação do offset real, como descrito acima, só pode ser aplicado a um único dos injetores 2, levando-se em conta o offset teórico individual e o ganho individual deste injetor 2, de sorte a determinar o offset real individual. Mas, compreende-se que esta determinação é realizada com uma certa perda de sensibilidade, visto que a variação entre as massas de combustível injetadas, por um lado, pela aplicação de injeções de referência, e, por outro lado, pela aplicação de injeções múltiplas de substituição no injetor considerado, será mais baixa que para a determinação do

21/32 a?

·· ·*····*· • ·· · · • ··· · • · · • · · · ····· ·· · offset real global e, em primeira aproximação, pode-se estimar que a variação de massa injetada entre os dois modos de injeções em um único'injetor 2 é igual à relação desta variação calculada para definir o offset real global no número m de injetores, efetuando-se a aprendizagem com os mesmos números de injeções de referência e de substituição e as mesma injeções múltiplas de substituição.

Assim, para conhecer o offset real global ou individual, resta determinar a variação de massa de combustível injetada Mr - Mr'.

Esta determinação da variação de massa de combustível inj etada pode ser feita segundo a variação de riqueza da mistura ar-combustível e o conhecimento da massa de ar admitida no motor 1, em praticamente todos os sistemas de injeção, quer eles sejam diretos ou indiretos, nos motores à gasolina ou diesel, e com circuitos de alimentação de combustível que não são necessariamente do tipo específico descrito acima, isto é, de volume fixo, de bomba comandada em vazão e sem retorno de combustível de jusante a montante da bomba, e cujo modelo de comportamento do circuito é conhecido da unidade controle motor 5, sob a reserva que estes sistemas de injeção compreendem um controle de riqueza em circuito fechado, garantido com o auxílio de uma sonda λ 17, disposta na linha de escapamento 18 do motor 1, e detectando o teor de oxigênio dos gases de escapamento, esta sonda λ sendo ligada à unidade 5 para lhe transmitir seus sinais.

De maneira conhecida, a avaliação da massa de combustível inj etada, durante cada um dos dois regimes de injeção precitados, pode consistir em dividir a massa de ar, admitida no motor durante cada uma destas fases, e medida pela unidade de controle 5, por um termo proporcional ao coeficiente λ, ele mesmo medido pela sonda λ 17 ou • ·

22/32

IA comando especifico da injeção, injeções múltiplas no lugar das representativa de uma variação Λ’—-Λ injetada igual a Mr'-Mr - M--, calculado de acordo com o sinal desta sonda, de acordo com a fórmula:

A! F λ =-, na qual A e F são as medidas respectivamente de (A/F)s ar e de combustível, e o índice s corresponde ao valor estequiométrico da relação A/F. Sabe-se que o coeficiente λ pode ser medido diretamente, se o motor 1 for equipado de uma sonda λ 17 proporcional no seu escapamento 18, e que, por outro lado, este coeficiente λ pode ser deduzido pelo valor da correção que realiza o circuito fechado de riqueza se o sistema comporta uma sonda λ 17 do tipo tudo ou nada (on-off).

De uma maneira bem conhecida dos versados na técnica, a massa de combustível injetada pode ser calculada pela unidade 5 a partir, por um lado, do sinal da sonda λ, e por outro lado, de uma quantidade ou massa objetiva de combustível a injetar, ela mesma estabelecida levando-se em conta um sinal de riqueza objetiva e uma massa de ar objetiva calculados pela unidade 5.

A título de exemplo, em funcionamento nominal estabilizado, isto é, depois de o controle da injeção em circuito fechado pela unidade 5 e pela sonda λ 17 ter centrado novamente o valor da massa de combustível injetada na massa obj etiva determinada na unidade 5, e de uma correção auto-adaptativa ter centrado novamente o valor médio do coeficiente corretivo λ do circuito fechado, toda derivada do coeficiente λ consecutiva à aplicação do isto é, à aplicação das injeções de referência, é da massa de combustível na qual:

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Mr' é a massa de combustível inj etada quando da aplicação das injeções múltiplas,

Mr é a massa de combustível injetada, no mesmo ponto de funcionamento do motor, quando da aplicação das injeções de referência (sem aplicação de comando específico),

M é o valor da massa de combustível objetiva, que foi calculada pela unidade de controle motor 5 para o ponto de funcionamento do motor considerado, λ é o valor do coeficiente λ esperado antes da aplicação das injeções múltiplas (este valor sendo eventualmente medido, se as condições de estabilidade o permitirem), e λ' é o valor do coeficiente λ medido após a aplicação das injeções múltiplas.

Esta determinação da variação de massa de combustível injetada pode ser efetuada incluindo se o sistema circuito de alimentação-motor de injeção não for estável durante o procedimento de determinação.

Mas, como o circuito da figura 1 é um circuito particular, de volume fixo e sem retorno permanente de combustível de jusante a montante da bomba 8, que é pilotada em vazão, e cuja unidade de controle motor 5 tem em memória um modelo de comportamento do circuito, a variação entre as massas de combustível inj etadas durante os dois regimes de aplicação de injeções de referência, e múltiplas de substituição, pode ser medida de uma outra maneira, quando da evolução da pressão no circuito de combustível, consecutivamente a uma perturbação introduzida no funcionamento da bomba de alimentação 8, por um lado, durante a aplicação das injeções de referência, e, por outro lado, durante a aplicação das injeções múltiplas, baseando-se no modelo de comportamento do circuito que faz corresponder, a cada queda de pressão medida, uma massa de

VÍ

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combustível injetada, de acordo com os ensinamentos da patente FR 2 803 875.

De acordo com esta patente, a correspondência entre uma queda de pressão na rampa 3 e uma massa de combustível injetada no motor 1 é garantida na unidade 5 por um módulo 18 de comportamento do circuito de alimentação de alta pressão, este módulo comportando uma memória, na qual é memorizada, sob a forma quadros ou de cartografias, uma lei dando a variação de massa de combustível no circuito de alta pressão em função da queda de pressão determinada neste circuito durante a interrupção da bomba 8.

Esta medição da variação entre as massas de combustível injetadas durante os dois regimes de aplicação de injeção precitados (injeções de referência e injeções múltiplas de substituição) pode ser efetuada da maneira aqui descrita com referência à figura 3, que representa a evolução da pressão P em função do tempo t na rampa comum 3.

A partir de um estado, no qual o motor 1 funciona enquanto a pressão P0 reina na rampa 3, no instante tO, a unidade 5 comanda a interrupção da bomba 8, enquanto injeções de referência, de uma duração de comando de injeção situada na zona linear 15 da característica de vazão, são aplicadas aos injetores 2. A pressão P cai de P0, a partir do instante tO de interrupção da bomba 8, até a pressão PI no instante tl, correspondendo ao fim do período de bloqueio da vazão da bomba 8, e após um número suficiente de injeções de referência aplicadas aos inj et ores 2 para que a queda de pressão de valor DPI = P0P1 possa ser medida com uma precisão suficiente pelo sensor 4, esta queda de pressão DPI resultante da alimentação dos cilindros do motor 1 pelos injetores 2 a partir da rampa 3, enquanto esta rampa 3 não é mais alimentada pela bomba 8.

25/32 $

Graças ao modelo de comportamento do circuito de alta pressão, memorizado no módulo 18 da unidade 5, e apoiando-se, por exemplo, sobre a massa de combustível entrando na rampa 3 e imposta pela bomba de alta pressão 8 sendo determinada pelo calculador 17 da unidade 5, e sobre a massa saindo da rampa 3 sendo injetada no motor 1, e igualmente determinada pela unidade 5, assim como sobre a rigidez do circuito de alta pressão, corresponde à diferença de pressão DPI assim determinada, uma primeira massa de combustível inj et ada no motor 1 por todos os injetores 2, e que corresponde à massa Mr precitada.

Após a supressão da perturbação do funcionamento da bomba de alta pressão 8, e retomada de um funcionamento normal do motor 1 no ponto de funcionamento considerado, uma segunda fase de medição de massa é iniciada, e consiste em reintroduzir a mesma perturbação que anteriormente no funcionamento da bomba de alta pressão 8, a saber, cortar sua vazão durante um intervalo de tempo tl-tO, no curso do qual é aplicado o mesmo número de injeções múltiplas de substituição que o número de injeções de referência aplicadas durante o mesmo intervalo de tempo tl-tO tendo conduzido à queda de pressão DPI. A aplicação destas injeções múltiplas de substituição enquanto a vazão da bomba 8 é nula, conduz, a partir da pressão inicial PO, a uma queda de pressão DP2 até uma pressão P2 no instante tl. Graças ao módulo 18 da unidade 5, no qual é registrado e memorizado o modelo de comportamento do circuito de alimentação de alta pressão, corresponde, à queda de pressão DP2, uma segunda massa de combustível tendo deixado este circuito de alta pressão e tendo sido injetada pelos inj etores 2 no motor 1, esta segunda massa de combustível sendo a massa Mr' precitada.

26/32 • * · *····· · · • · · » · · · · · ·

A unidade 5 pode, assim, calcular a diferença de massa de combustível injetada Mr-Mr', que permite o cálculo do offset real Or.

A zona linear da característica de vazão global pode, assim, ser atualizada e memorizada na unidade 5.

Para atualizar e memorizar a zona linear de uma característica de vazão individual de um injetor 2, basta reproduzir o processo descrito acima aplicando as mesmas injeções normais e/ou de referência durante as duas fases de aplicações de injeções em todos os injetores 2 salvo sobre aquele de que se deseja determinar a característica, este injetor 2 sendo o único no qual se aplicam injeções de referência durante a primeira fase, em seguida, injeções múltiplas de substituição durante a segunda fase. Bem entendido, neste caso, para se obter a mesma sensibilidade que anteriormente, o número igual de injeções de referência e de injeções múltiplas de substituição aplicadas será superior, para levar em conta o fato que a variação de massa de combustível injetada só resultará da contribuição de um único injetor 2.

Deve-se notar que as duas fases podem ser invertidas, a massa injetada Mr' resultante da aplicação de injeções múltiplas de substituição sendo determinada antes da massa injetada Mr, resultante da aplicação de injeções de referência ou normais, ou ainda a sucessão não adjacente das duas fases pode ser repetida um certo número de vezes, alternando-se a ordem das fases. Mas, para alcançar uma boa aprendizagem do offset real Or e da zona linear da característica de vazão, global ou individual, este procedimento de aprendizagem deve ser renovado para diferentes pontos de funcionamento do motor, para um número suficiente de valores da duração de comando de injeção em zona linear das injeções de referência, e, eventualmente, • ·· » · ·· **······ • · · ······ ·· » ··* · »«·· · « »···· * · · ·

27/32 • ·« · ··*··** ·· · ··· para diferentes números de inj eção das inj eções múltiplas de substituição.

A zona linear da característica de vazão, global ou individual, tendo sido atualizada e memorizada, pelo conhecimento do offset real Or e do ganho G, resta fazer a aprendizagem da zona não linear desta característica.

Supõe-se conhecida uma zona não linear teórica ou nominal da característica de vazão teórica ou nominal, e que é memorizada na unidade 5. Para realizar a aprendizagem da zona não linear, global ou individual, o processo da invenção propõe, após ter feito a aprendizagem da zona linear da característica de vazão, isto é, para durações de comando de injeção superiores ao tempo mínimo, identificar condições de utilização de todos os injetores 2 (aprendizagem da característica global) ou de um único injetor 2 (aprendizagem da característica individual) na zona linear, em seguida, subdividir cada injeção de referência, na zona linear atualizada memorizada, em um número n, pelo menos igual a dois, de injeções de uma injeção múltipla de substituição, de sorte que a soma destas n injeções razoavelmente dê a mesma massa de combustível injetada que uma injeção de referência.

Três exemplos de realização são descritos logo a seguir com referência respectivamente às figuras 4, 5 e 6, os dois exemplos das figuras 4 e 5 correspondendo a um primeiro modo de realização, e o exemplo da figura 6 a um segundo modo de realização.

De acordo com o primeiro modo de realização (figuras 4 e 5), se for desejado a priori impor um valor de duração de comando de injeção T2 escolhido na zona não linear, e para o qual se deseja conhecer o ponto correspondente da zona não linear real ou atualizada da característica de vazão, substitui-se cada uma de um certo >5

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número de injeções de referência tendo uma duração de comando de injeção na zona linear real ou atualizada por uma injeção múltipla de substituição, constituída de uma sucessão de n injeções, cujo número de n-1 injeções tendo uma duração de comando de injeção idêntico e igual a T2, e cuj a nésima inj eção possui uma duração de comando de injeção Tl (ou T'l) na zona linear da característica real ou atualizada, e tal que a soma das (n-1) injeções de duração de comando T2 aumentada da injeção de duração de comando Tl (ou T'l) supostamente provoque a injeção da mesma massa de combustível que a injeção de referência única de duração de comando T.

Se, por exemplo, no caso da característica global, o conjunto dos injetores 2 possui uma característica de vazão nominal, o fato de dividir cada duração de comando de injeção em n injeções, como indicado acima, não deve influir na massa total de combustível injetada. Mas, se a massa inj etada pela aplicação das injeções múltiplas de substituição for diferente daquela que é esperada, isto é, obtida com a aplicação das injeções de referência, a variação com relação a este valor esperado é representativa do erro de vazão do conjunto dos injetores 2 para o ponto correspondente à duração de comando de inj eção T2 escolhida na zona não linear, com relação ao valor previsível, em referência à zona não linear teórica ou nominal. Renovandose a operação para vários valores predeterminados da duração de comando de inj eção T2 na zona não linear, podese reconstruir a zona não linear da característica global dos inj etores, em toda a faixa das durações de comando de injeção que são inferiores ao tempo mínimo.

Na figura 4, a curva 4a representa a zona linear 15', cuja aprendizagem foi efetuada, da característica de vazão, cuj a zona não linear 16 é teórica ou nominal, e uma

29/32 ·· ·*· ·· » * ·· ·»·»···· • «ο »» ··*··· · * « « * ··* · * · · · * • · ·. *···* * « «· »··**** »· · ··· injeção de referência de duração de comando T em zona linear atualizada 15' garante a inj eção de uma massa de combustível M. Esta injeção de referência é substituída por uma injeção múltipla constituída pela sucessão de duas injeções, em que uma, representada na curva 4c, tem a duração de comando de injeção T2 escolhida na zona não linear teórica ou nominal 16, e à qual corresponde uma massa de combustível injetada M2 que se deseja determinar para conhecer precisamente o ponto correspondente na zona não linear atualizada. A outra injeção (vide curva 4b) da injeção múltipla de substituição corresponde a uma duração de comando de injeção TI em zona linear atualizada 15', a à qual corresponde uma massa de combustível injetada Ml determinada com precisão graças à aprendizagem realizada desta parte linear 15' da característica. A duração de comando Tl é escolhida para que a soma das duas injeções de durações de comando Tl e T2 supostamente provoque a injeção da mesma massa de combustível M que a injeção de referência de duração de comando T da curva 4a. Assim, a priori, M = Ml + M2. De onde M2 = M ~ Ml. Os valores de M e Ml sendo conhecidos com precisão, pois determinados a partir da zona linear atualizada 15' da característica, obtém-se um valor preciso da massa M2, de sorte que o ponto (T2, M2) da zona não linear real seja precisamente determinado.

exemplo representado na figura 5 só se distingue daquele descrito acima com referência à figura 4 pelo fato de que a injeção de referência de duração de comando T em zona linear atualizada, à qual corresponde a massa de combustível injetada M, representada na curva 5a, é substituída por uma injeção múltipla constituída pela sucessão de três injeções, em que duas, representadas nas curvas 5 c e 5d, tendo cada uma a duração de comando T2 escolhida na zona não linear 16 teórica ou nominal, e à

30/32 » 44 ·»»··· · · * «·4 · · · · · · · 4 · · · 4 ♦ · · • »1 9 »«·»·** · 4 4 I»· qual corresponde a massa injetada M2, enquanto a terceira injeção é representada na curva 5b e corresponde a uma duração de comando Τ' 1 na zona linear atualizada 15' da característica, e à qual corresponde a massa inj etada Μ' 1. Como a soma das três injeções das curvas 5b, 5c e 5d supostamente obtém a injeção da mesma massa de combustível M que a injeção de referência única de duração de comando T da curva 5a, tem-se, então, Μ = ΜΊ + 2M2, de onde

M-MY

No caso mais geral, se a injeção múltipla de substituição é constituída pela sucessão de n injeções, em que (n-1) de duração de comando T2, e a última de duração de comando na zona linear atualizada e à qual corresponde uma massa injetada Ml, a massa M2 injetada para cada uma

M-MY das (n-1) injeções é: M2 =-.

(m-1)

De acordo com o segundo modo de realização, do qual um exemplo é agora descrito com referência à figura 6, as n injeções de cada injeção múltipla de substituição são de uma mesma duração de comando de injeção Tn escolhida na zona não linear teórica ou nominal 16, e tais que sua soma supostamente provoque a injeção da mesma massa de combustível que uma única injeção de referência substituída, tendo uma duração de comando de injeção T na zona linear 15' atualizada da característica, e à qual corresponde a massa de combustível injetada M conhecida com precisão. Pode-se, assim, identificar a zona não linear atualizada da característica de vazão no ponto correspondente, visto que, corresponde à duração de comando de injeção Tn, a massa de combustível injetada m igual a M/n.

O exemplo da figura 6 é aquele no qual cada injeção de referência de duração de comando T na zona

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linear atualizada 15', e correspondendo a uma massa injetada M, é substituída por uma injeção múltipla constituída pela sucessão de três injeções idênticas de mesma duração de comando T3 na zona não linear teórica ou nominal 16, e à qual corresponde uma massa de combustível injetada m, e de sorte que a soma destas três injeções sucessivas da inj eção múltipla de substituição provoca a injeção de uma massa igual a M. Assim, M = 3m, de onde m = M/3. Isto permite determinar precisamente este ponto (T3, m) da zona não linear atualizada, que pode ser reconstituída fazendo-se variar T3, e eventualmente n (igual a 3 no exemplo da figura 6) .

Compreende-se que, neste caso, a duração de comando de inj eção Tn de cada uma das inj eções da inj eção

T -Or múltipla de substituição é igual a--vOr , visto que n n

(Τη-Or) ~ T-Or, se for desejado considerar que as n injeções de uma inj eção múltipla de substituição injetarão a mesma massa de combustível que uma injeção única de referência, na medida onde o ganho G é constante e o mesmo para as diferentes injeções.

Para confirmar os valores das massas injetadas lidas nas zonas lineares das características, ou para comparação aos valores lidos, ou ainda no lugar destas leituras, as massas injetadas ou as diferenças de massa injetadas podem ser determinadas pela aplicação do processo descrito acima fazendo intervir o coeficiente de riqueza λ e a massa de ar admitida no motor, ou, se a estrutura do circuito de alta pressão o permite, pelo processo fazendo intervir o módulo de comportamento do circuito, que faz corresponder massas de combustível inj etadas a quedas de pressão medidas na rampa de combustível 3 quando a vazão da bomba 8 é temporariamente anulada durante a aplicação dos

32/32 • ·♦ ··· ·· ♦ * ·· ········ * • · * · * · ··»··· » ·· »···«·< · * ··· · · ·· * · ····· * · · » · • · · · · * · · · · · • ««· »· · »···>*· ·» · ··· dois regimes de injeções de referência e múltiplas de substituição.

A zona não linear atualizada pode, assim, ser determinada e completar a aprendizagem da característica de vazão em tempo real, global ou individual, uma vez que o offset real Or foi anteriormente determinado, e que o ganho G é presumido constante e igual ao ganho teórico, ou pode ser atualizado por qualquer outra estratégica adaptada para este fim.

3/

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de determinação em tempo real, e em função da duração de comando de injeção, da característica de vazão de pelo menos um inj etor (2) de combustível de comando elétrico, alimentando um motor de combustão interna {1) , e montado em um circuito de alimentação a combustível do motor (1), o circuito compreendendo pelo menos uma bomba (8) alimentada a partir de um reservatório de combustível (12) e ligada a uma rampa (3) comum de alimentação a combustível dos injetores (2) do motor (1), cada injetor (2) sendo comandado por uma unidade (5) de controle motor, comportando pelo menos um calculador e pelo menos uma memória, de sorte que, a cada ciclo do motor (1) , cada injetor (2) entregue ao motor (1) uma massa de combustível determinada pela característica de vazão de injetor, exprimindo a massa injetada (Mi) de acordo com uma função crescente da duração (t) de comando de injeção do injetor (2), comandada pela unidade (5) de controle motor, a característica de vazão comportando uma zona (15) sensivelmente linear, nos valores da duração de comando de injeção superiores a um tempo mínimo (TinfL), e definida por um ganho (G), correspondendo à sua inclinação, e por um deslocamento na origem ou offset (Or), na interseção do prolongamento da zona linear (15) na direção da origem das durações de comando de injeção, com o eixo das durações de comando de injeção, assim como uma zona não linear (16) , nos baixos valores das durações de comando de injeção, entre o offset (Or) e a zona linear (15) , as zonas linear (15) e não linear (16) teóricas nominais sendo inicialmente memorizadas na unidade (5) de controle motor, sob a forma de um offset teórico (Ot) e de um ganho teórico para a zona linear (15) , e de pelo menos um quadro ou relação matemática para a zona não linear (16),
2/5 caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas consistindo em considerar que o ganho (G) é igual ao ganho teórico ou a um ganho atualizado a partir do ganho teórico e em, para cada injetor (2) de que se deseja determinar a característica, substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência, de uma duração de comando de injeção (T) comandada pela unidade (5) de controle motor de acordo com a característica memorizada, por uma injeção múltipla comportando uma sucessão de pelo menos duas injeções cujas durações de comando de injeção supostamente provocam a injeção da mesma massa de combustível que a injeção de referência substituída, em determinar a variação de massa de combustível entre a injeção de referência substituída e a injeção múltipla, em deduzir um erro de determinação da característica, e em modificar o ganho (G) e/ou o offset (Or) da zona linear (15) ou pelo menos um quadro ou relação matemática da zona não linear (16) de sorte a compensar o erro, e em memorizar a nova característica assim determinada.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas consistindo em determinar primeiro o offset real Or da zona linear (15') da característica, substituindo cada uma de pelo menos uma injeção de referência de duração de comando de injeção T por um número n > 2 de injeções de uma

T -Ot mesma duração de comando de inj eção -+ Ot , superior ao tempo mínimo (TinfL) , e onde Ot é o offset teórico ou nominal, e em determinar que o offset real Or é dado pela Mr - Mr' fórmula Or + Ot , onde Mr e Mr' são as massas de (n-l)-G combustível injetadas respectivamente durante as aplicações das injeções de referência e múltiplas, n é o número de
3/5 «♦ »*« ««tf tf ·· • ••♦•••tf tf tf ·· tftf tf tf tf ··tf «tftf tf tf · tf · tf tf tf tftf* tf tf *· tftf tf tf tftf tf tf · tftf tf tf tf tf tf tf tf tf · tf · tfttf «tf tf «tftftf + tftf tftf 4 tftftf injeções de cada injeção múltipla, G é o ganho do injetor (2) ou dos injetores (2) considerados supondo que o ganho real seja igual ao ganho nominal ou teórico memorizado na unidade (15) de controle motor, na qual é igualmente memorizado o offset teórico ou nominal Ot.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas consistindo em determinar a zona não linear (16) após ter determinado a zona linear (15'), e em substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência de duração de comando de injeção T na zona linear (15' ) , e à qual corresponde uma massa injetada M, por uma injeção múltipla comportando uma sucessão de n 2 inj eções supostamente dando a mesma massa de combustível injetada M que a injeção de referência substituída e tendo uma mesma duração de comando de injeção (Tn) situada na zona não linear (16), de sorte a identificar a característica de vazão no ponto correspondente de sua zona não linear (16), para o qual corresponde, à duração de comando de cada injeção de uma

T -Or injeção múltipla Tn--+ Or , uma massa de combustível n

injetada —, e em fazer variar n e/ou Tn, para identificar n pelo menos uma parte da zona não linear (16) .
4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende pelos menos as etapas consistindo em determinar a zona não linear (16) após ter determinado a zona linear (15'), e em impor uma duração de comando de injeção T2 na zona não linear (16), e para a qual se deseja determinar a característica, e em substituir cada uma de pelo menos uma injeção de referência de duração de comando de injeção T na zona linear e à qual corresponde uma massa injetada M, por uma injeção múltipla

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de η 2 injeções, supostamente dando a mesma massa de combustível substituída, injeção Tl injeção de referência qual injetada M que e de que uma a uma duração de comando de situada na zona corresponde uma massa injetada Ml, e cujas n-1 outra(s) injeção(ões) possuem cada uma a mesma duração de comando de injeção T2 imposta, e a cada uma das quais corresponde uma M massa injetada M2 tal que M2 =-, e em fazer variar T2, n-1 inferior ao tempo mínimo (TinfL), e/ou n, de sorte a determinar pelo menos uma parte da zona não linear (16).
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a variação de massa de combustível injetada é determinada levando-se em conta a variação de riqueza da mistura ar/combustível, baseando-se em um sinal obtido na unidade (5) de controle motor por uma sonda λ (17) detectando o teor de oxigênio nos gazes de escapamento (18) do motor (1), e da massa de ar admitida no motor (1).
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a variação de massa de combustível injetada é calculada pela unidade (5) de controle motor a partir do sinal da sonda λ (17) e de uma massa objetiva de combustível a injetar, a massa objetiva sendo estabelecida levando-se em conta a massa de ar admitida no motor (1) e um sinal de riqueza objetiva.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, no caso onde o circuito de alimentação de combustível é do tipo de volume fixo e sem retorno permanente de combustível de jusante a montante da bomba (8), pilotada em vazão, e cuja unidade (5) de controle motor possui em memória um modelo (18) de comportamento do circuito, a variação de

5/5 massa de combustível injetada é determinada, baseando-se no modelo (18) de comportamento do circuito, quando da evolução da pressão (P) no circuito de combustível seguinte a uma perturbação imposta ao funcionamento da bomba (8).
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a variação de massa de combustível injetada é determinada quando das quedas de pressão (DPI, DP2) no circuito de alimentação, consecutivas à interrupção da bomba (8) de alimentação, por um lado, durante a aplicação de pelo menos uma injeção de referência, e, por outro lado, durante a aplicação da ou das injeções múltiplas de substituição, o modelo (18) de comportamento do circuito fazendo corresponder, a cada queda de pressão (DPI, DP2), uma massa de combustível injetada (Mr, Mr').
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é aplicado seja à totalidade dos injetores (2) de um motor (1), seja a um único injetor (2) ao mesmo tempo.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que é aplicado sucessivamente em cada um dos injetores (2) do motor (1), de forma a fazer a aprendizagem de suas características individuais.

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