ES2204365T3 - Aparato y metodo de control de inyeccion de combustible de acumulador. - Google Patents

Abstract

Aparato de control de inyección de inyección de combustible de acumulador, caracterizado porque comprende: medios (14) de detección para detectar una presión de combustible en un conducto (4) de acumulador; medios (22) de estimación para estimar una presión del combustible inyectado en un motor (1); medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible, para calcular una cantidad de control de inyección de combustible en base a la presión de combustible detectada o a la presión de combustible estimada; y medios de inyección de combustible para inyectar combustible en el motor en base a la cantidad de control de inyección de combustible calculada, en el que: los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible determinan cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de usarse, en base al instante de inyección de combustible de los medios de inyección.

Description

Aparato y método de control de inyección de combustible de acumulador.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método y un aparato de control de inyección de combustible de acumulador, para un motor de combustión interna, y más en particular, a un método y un aparato de control de inyección de combustible de acumulador para un motor de combustión interna que está capacitado para mejorar la precisión del control de inyección de combustible en estado de transición.

2. Descripción de la técnica relacionada

En general, en un motor de combustión interna equipado con un conducto acumulador tal como un carril común o similar, el combustible a alta presión es alimentado a presión desde una bomba de combustible hasta el conducto acumulador, e inyectado desde las válvulas de inyección de combustible conectadas al conducto acumulador hacia las cámaras de combustión del motor. Durante el control de la cantidad de inyección de combustible, se detecta en primer lugar la presión de combustible en el conducto acumulador como una presión de inyección de combustible, y se calcula una cantidad de inyección requerida como un estado de actuación del motor. A continuación, se establece un valor de comando para la determinación de un período de abertura de válvula de las válvulas de inyección de combustible, en base a la presión de combustible y a la cantidad de inyección requerida. Mediante el accionamiento de las válvulas de inyección de combustible en base al valor de comando, las válvulas de inyección de combustible inyectan combustible en una cantidad igual a la cantidad de inyección requerida.

Si la presión de combustible en el conducto acumulador se eleva, por ejemplo, debido a la alimentación del combustible a presión por medio de la bomba de combustible durante un período comprendido desde la detección anteriormente mencionada de la presión de combustible hasta el inicio de la inyección de combustible, se realiza la inyección de combustible en base a la presión de combustible que es más alta que la presión de combustible en el momento de establecer el valor de comando. En consecuencia, la cantidad de combustible realmente inyectada desde las válvulas de inyección de combustible, excede la cantidad de inyección requerida. Si esa diferencia entre la cantidad real de inyección de combustible y la cantidad de inyección requerida, llega a ser demasiado grande, se presentan problemas tales como el deterioro de las propiedades de escape y similares.

Por ello, según se describe en la técnica relacionada, tal como en la solicitud de Patente japonesa abierta al público núm. HEI 6-93915, la diferencia entre un valor de la presión de combustible detectado la última vez y el valor de la presión de combustible detectado la segunda vez, se añade al valor detectado la última vez durante un estado de funcionamiento de transición del motor, y se establece un período de inyección de combustible (un valor de comando) en base al valor añadido y a la cantidad de inyección de combustible requerida. Es decir, el cambio de la presión de combustible durante el período que va desde la detección de una presión del combustible hasta el inicio de la inyección de combustible, se pronostica en base al registro de dicho cambio, y se utiliza el valor pronosticado para establecer el período de inyección de combustible en vez del valor de medición real. Como resultado, el período de inyección de combustible puede establecerse adecuadamente tomando previamente en cuenta un cambio de la presión del combustible durante un período que va desde la detección de la presión del combustible hasta el inicio de la inyección de combustible. De este modo, incluso en el momento del funcionamiento de transición del motor, la cantidad de inyección de combustible puede ser controlada con alta precisión.

Sin embargo, según dicho control de inyección de combustible empleado previamente, el cambio de la presión de combustible que se produce después de la detección de una presión del combustible, se pronostica en base a un registro del cambio de la presión del combustible. De este modo, el valor detectado de la presión de combustible apenas cambia y se mantiene sustancialmente constante. Aún más, en caso de que la presión de combustible cambie drásticamente durante un período comprendido entre momentos de detección respectivos, el cambio de la presión del combustible ya no puede ser pronosticado. Por supuesto, no existen contramedidas que puedan ser adoptadas contra tales circunstancias.

Además, en un estado operativo de transición, en el que las condiciones operativas cambian bruscamente, la presión de inyección del combustible cambia también bruscamente. Así, en el instante de cambio brusco de las condiciones operativas, se utiliza un valor predictivo, que tiene en cuenta principalmente un cambio de la presión de inyección del combustible entre un instante de medición real de la presión de inyección del combustible y un instante de inyección de combustible por medio de los inyectores, para calcular una cantidad de inyección de combustible.

Sin embargo, existe un error entre el valor predictivo y el valor de medición real debido a la discrepancia en la predicción resultante de las condiciones medioambientales. Así, si se utiliza el valor predictivo a pesar del hecho de que existe un valor de medición real disponible inmediatamente antes de la inyección de combustible en el instante de transición, la precisión en la cantidad de control de inyección de combustible se reduce, lo que puede afectar negativamente a las emisiones de escape, al ruido, y similares.

Con el fin de impedir esa disminución de la precisión en el control de inyección de combustible, puede resultar posible acortar extremadamente un período desde la detección de la presión del combustible hasta el inicio de la inyección de combustible, por ejemplo, mediante la detección de la presión de combustible inmediatamente antes del comienzo de la inyección del combustible. Sin embargo, en realidad, existe la necesidad de calcular un valor de comando de control para activar las válvulas de inyección de combustible durante ese período. En términos de cálculo de carga y similares, el período no puede ser acortado de forma ilimitada.

En otras palabras, cuando se hace un intento de hacer siempre uso de un valor de medición real de la presión de inyección de combustible con el fin de aumentar la precisión en el cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible, en caso de que no exista tiempo suficiente entre el instante de la inyección de combustible por parte de los inyectores y el instante para la medición del valor de medición real de la presión de inyección de combustible, el valor de medición real de la presión de inyección de combustible no puede ser reflejado sobre el control de inyección de combustible. Con el fin de resolver este problema, puede resultar posible adoptar un método en el que el momento de la medición de un valor de medición real de la presión de inyección de combustible cambia dependiendo de las condiciones operativas (es decir, del instante de inyección de combustible), principalmente, en las que el instante para la medición de un valor de medición real de la presión de inyección del combustible se adelanta en proporción al adelanto del instante de inyección del combustible.

Sin embargo, según este método, si se adelanta el instante de la medición de un valor de medición real de la presión de inyección de combustible, la medición se lleva a cabo realmente durante la carrera de alimentación a presión de la bomba, de modo que se obtiene la presión de inyección de combustible durante la carrera de alimentación a presión de la bomba. En este caso, la presión de inyección de combustible durante la carrera de alimentación a presión de la bomba es diferente de la presión de inyección de combustible en el momento del inicio de la inyección de combustible. Por lo tanto, si se adelanta el instante en que se mide el valor de medición real de la presión de inyección de combustible, se reduce la precisión de la cantidad de control de inyección de combustible.

Además, si se cambia el instante para la medición de un valor de medición real de la presión de inyección de combustible dependiendo de las condiciones operativas, particularmente, del momento de inyección de combustible, el control global resulta complicado.

Como conclusión, según el control de inyección de combustible empleado anteriormente, resulta imposible establecer un período de inyección de combustible que sea adecuado para armonizar una cantidad de inyección real de combustible con una cantidad de inyección requerida. Por tanto, puede evitarse la reducción en la precisión del control de inyección de combustible.

Sumario de la invención

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un método y un aparato de control de inyección de combustible de acumulador que sea simple y que muestre una alta precisión del control de inyección de combustible en el instante de transición.

El aparato de control de inyección de combustible de acumulador, según la presente invención, se ha dotado con medios de detección para detectar una presión de combustible en un conducto acumulador, medios de cálculo para calcular una presión del combustible inyectado en un motor, medios de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible para calcular una cantidad de control de inyección de combustible en base a la presión de combustible detectada o a la presión de combustible estimada, y medios de inyección de combustible para inyectar combustible en el motor en base a la cantidad de control de inyección de combustible que se ha calculado. La esencia de la presente invención consiste en que los medios de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible determinan cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada, ha de ser utilizada, en base al instante de inyección de combustible de los medios de inyección.

Como resultado, en el momento de transición, se puede reducir la frecuencia a la que se lleva a cabo el control de inyección del combustible utilizando valores predictivos indefinidos, y se puede incrementar la precisión del control de inyección del combustible.

Además, el objeto de la invención se resuelve también mediante el método de la reivindicación 12.

Aunque este sumario no describe todas las características de la presente invención, se debe entender que cualquier combinación de las características que se exponen en las reivindicaciones dependientes, está dentro del alcance de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista estructural de un aparato de control de inyección de combustible de acumulador para un motor de combustión interna, según una primera realización de la presente invención.

La figura 2 es un gráfico que ilustra una relación entre el instante de inyección de combustible y el instante de medición de un valor de medición real de la presión de inyección de combustible en caso de que se utilice el valor de medición real para calcular una cantidad de inyección de combustible.

La figura 3 es un gráfico que ilustra una relación entre el instante de inyección de combustible y el instante de medición del valor de medición real de la presión de inyección de combustible, en caso de que se utilice un valor predictivo para calcular una cantidad de inyección de combustible.

La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de una cantidad de inyección de combustible.

La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de un valor predictivo de la presión de inyección del combustible.

La figura 6 es una vista estructural esquemática de un sistema de inyección de combustible de alta presión de un motor diesel según una segunda realización de la presente invención.

La figura 7 es un diagrama de tiempos que muestra un patrón de cambio de la presión de inyección de combustible, provocado por una fuga de combustible o similar.

La figura 8 es un diagrama de tiempos que muestra un patrón de cambio de la presión de inyección de combustible provocado por una alimentación del combustible a presión y similar.

La figura 9 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de un período de inyección de combustible según la segunda realización.

La figura 10 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de una cantidad de cambio de la presión según la segunda realización.

La figura 11 es un gráfico que muestra la presión de combustible y la cantidad de inyección de combustible en relación con el período de inyección de combustible.

La figura 12 es un gráfico que muestra la presión de combustible y la cantidad de inyección requerida en relación con el coeficiente de sensibilidad.

La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de un período de inyección de combustible según una tercera realización de la presente invención.

La figura 14 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de un período de inyección de combustible según una cuarta realización de la presente invención.

La figura 15 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de una cantidad de cambio de presión según la cuarta realización.

La figura 16 es un diagrama de tiempos que muestra un patrón de cambio en la presión de inyección de combustible provocado por la inyección piloto, la inyección principal, y similar.

La figura 17 es un diagrama de flujo que muestra parte de un proceso de cálculo de una cantidad de cambio en la presión según una quinta realización de la presente invención.

Descripción de las realizaciones preferidas

En lo que sigue, se van a describir realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos.

Primera Realización

La figura 1 muestra esquemáticamente una estructura de un aparato de control de inyección de combustible de acumulador para un motor de combustión interna, según la presente invención. En un motor 1 (un motor de cuatro cilindros en este caso), se han dispuesto inyectores 2 para inyectar combustible a alta presión en las cámaras de combustión de los respectivos cilindros. La inyección de combustible desde los inyectores 2 hasta el motor 1, está controlada por medio de la abertura y el cierre de válvulas 3 electromagnéticas de control de inyección. Los inyectores 2 están conectados a un carril 4 común que se utiliza habitualmente para los respectivos cilindros. Mientras las válvulas 3 electromagnéticas de control de inyección están abiertas, se inyecta el combustible del carril 4 común, desde los inyectores 2 hacia las cámaras de combustión del motor 1.

Puesto que la presión del combustible del carril común es la presión de inyección de combustible, el carril 4 común necesita acumular una presión de combustible adecuada que corresponda con un estado operativo. Por esta razón, se ha conectado una bomba 7 de alta presión que sea capaz de suministrar combustible a alta presión, al carril 4 común, a través de un conducto 6 de alimentación y de una válvula 5 de retención. La válvula 5 de retención permite que el combustible circule solamente en una única dirección, desde la bomba 7 de alta presión hasta el carril 4 común.

Un sensor 14 de presión detecta la presión de inyección de combustible inyectado desde el inyector 2 hacia la cámara de combustión del motor 1, particularmente, la presión de combustible (presión de carril) del carril común.

La bomba 7 de alta presión alimenta a presión una cantidad requerida de combustible, la cual ha sido succionada desde un tanque 8 de combustible por medio de una bomba 9 de alimentación de baja presión, hasta el carril común 4 por medio del movimiento recíproco de dos émbolos (no representados), a través de una leva (no representada) que se sincroniza con la rotación del motor 1. Esta leva tiene una característica ascensional de dos fases diferentes (véanse las figuras 2 y 3).

La bomba 7 de alta presión está equipada con dos dispositivos 10 de control de cantidad de descarga correspondientes a los dos émbolos. Cada uno de los dispositivos 10 de control de cantidad de descarga está equipado con una válvula (no representada) de la bomba de alta presión, para abrir y cerrar un orificio de entrada de la bomba 7 de alta presión. Esta válvula de la bomba de alta presión ajusta la carrera efectiva de alimentación a presión de la bomba 7 de alta presión, y controla una cantidad de descarga. Con el control de esta cantidad de descarga, se determina la presión del carril común en base a la diferencia entre la cantidad de combustible descargado desde el carril común mediante la inyección de combustible, y una cantidad de combustible suministrado desde la bomba de alta presión.

Los funcionamientos de las válvulas 3 electromagnéticas de control de inyección y de las válvulas de la bomba de alta presión de los dispositivos 10 de control de cantidad de descarga, están controlados por una señal de control obtenida a la salida de una unidad 11 de control electrónico (citada en lo sucesivo simplemente como "ECU"). Las señales de detección procedentes de un sensor 12 de velocidad de rotación del motor y de un sensor 13 de grado de abertura del acelerador, se introducen en la ECU 11. También, señales de entrada procedentes del sensor 14 de presión y de diversos sensores para la detección de la temperatura del refrigerante, la temperatura del aire de admisión, la presión del aire de admisión y similares, se introducen en la ECU 11. La ECU 11 determina un estado operativo del motor en base a esas señales de entrada, realiza el procesamiento aritmético según un programa predeterminado, y da salida a señales de control óptimas para las válvulas 3 electromagnéticas de control de inyección y para los dispositivos 10 de control de cantidad de descarga. Aunque no se ha representado, la ECU 11 se ha equipado con memorias (RAM, ROM) para almacenar los datos detectados, los programas de control, y similares. La ECU 11 se ha equipado con una parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible y con una parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible, las cuales se describirán más adelante.

Las figuras 2 y 3 son gráficos que ilustran una relación entre el instante de inyección de combustible y el instante para la medición de un valor de medición real de la presión de inyección de combustible. La figura 2 muestra un caso en que se utiliza el valor de medición real para calcular una cantidad de inyección de combustible. La figura 3 muestra un caso en que se utiliza un valor predictivo para calcular una cantidad de inyección de combustible.

La presión del carril aumenta debido a la alimentación a presión de combustible mediante la bomba en un intervalo indicado por las zonas rayadas en las figuras 2 y 3, después de haber caído a consecuencia de una disminución de la cantidad de combustible en el carril resultante de la inyección de combustible.

El sensor 14 de presión detecta la presión (una presión P2 del carril en la figura 3) del combustible inyectado en las cámaras de combustión del motor 1 desde los inyectores 2 en un primer instante t1.

En un instante t120, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible calcula un segundo instante t2 para el comienzo de la inyección de combustible por medio de los inyectores 2 a partir de un estado operativo del motor. En este caso, existen dos pulsos de inyección de combustible como inyección piloto y como inyección principal que deben ser tenidos en cuenta. La parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible compara un primer tiempo T1 correspondiente a la diferencia entre el primer instante t1 y el segundo instante t2, con un segundo tiempo T2 requerido para el procesamiento aritmético de la cantidad de inyección de combustible en base a un valor de medición real de la presión de inyección de combustible detectada en el primer instante t1.

Según se muestra en la figura 2, si el procesamiento aritmético de la cantidad de inyección de combustible en base al valor de medición real de la presión de inyección de combustible medida en el primer instante t1, se produce a tiempo para el segundo instante t2, que es un instante de inyección de combustible por medio de los inyectores 2, a saber, si el primer tiempo T1 > el segundo tiempo T2, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible realiza el cálculo de una cantidad de inyección de combustible en el instante t2, utilizando el resultado del procesamiento aritmético del valor de medición real de la presión de inyección de combustible detectada en el primer instante t1. Así, en comparación con el caso en que se utiliza siempre un valor predictivo, se aumenta la precisión del control de inyección de combustible.

Según se muestra en la figura 3, si el procesamiento aritmético de la cantidad de inyección de combustible en base al valor de medición real de la presión de inyección de combustible medida en el primer instante t1, no se produce a tiempo para el segundo instante t2, que es el instante de inyección de combustible por los inyectores 2, a saber, si el primer tiempo T1 < el segundo tiempo T2, la parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible calcula, en el instante t_{exp}, un valor predictivo de la presión de inyección de combustible en el primer instante t1 en base al valor de medición real de la presión de inyección de combustible en un ciclo anterior (una presión P1 de carril en la figura 3). Por otra parte, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible calcula una cantidad de inyección de combustible en el segundo instante t2, utilizando el valor predictivo calculado por la parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible.

El resultado del cálculo del control de inyección en el instante t_{exp} se utiliza para calcular una cantidad de inyección de combustible durante la inyección piloto. El cálculo del control de inyección se realiza también en el primer instante t1. El resultado del cálculo del control de inyección en primer instante t1 se utiliza para calcular una cantidad de inyección de combustible durante la inyección principal. En el instante en que se ha calculado la cantidad de inyección de inyección de combustible durante la inyección principal, se alcanza el instante en que puede ser utilizado el valor de medición real. De este modo, se utiliza el valor de medición real de presión de inyección de combustible.

Por el contrario, en el caso mostrado en la figura 2, los cálculos de control de inyección para la inyección piloto y para la inyección principal, se procesan conjuntamente. Para ambas inyección piloto e inyección principal, se utiliza para el cálculo el último valor de medición real de la presión de inyección de combustible.

De esta manera, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible determina cuál de entre el valor de medición real y el valor predictivo de la presión de inyección de combustible debe ser utilizado para calcular una cantidad de inyección de combustible, en base al primer tiempo T1 entre el primer instante t1 y el segundo instante t2, y al segundo tiempo T2 requerido para el procesamiento aritmético de una cantidad de inyección de combustible derivada del valor de medición real de presión de inyección de combustible medido en el primer instante t1.

Según se muestra en la figura 3, si se adelanta el ángulo de cigüeñal correspondiente a un instante de inyección de combustible de los inyectores 2, el segundo instante t2 se adelanta con respecto a un instante (t1 + T2) en el que termina el procesamiento aritmético de la cantidad de inyección de combustible en base al valor de medición real de la presión de inyección de combustible. Por lo tanto, el valor de medición real no puede ser utilizado.

La figura 4 es un diagrama de flujo para calcular la presión de inyección de combustible y realizar el procesamiento aritmético de la cantidad de inyección de combustible, según una secuencia de control de inyección que se ejecuta cada vez que el cigüeñal gira un ángulo predeterminado.

En primer lugar, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible determina si se ha alcanzado o no (S41) el instante t120 para calcular un segundo instante t2 en el que los inyectores 2 inyectan combustible. Si se determina que se ha alcanzado el instante t120, el proceso avanza hasta S42. Si se determina que no se ha alcanzado el instante t120, el proceso avanza hasta S47.

En S42, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible calcula un segundo instante t2 en el que los inyectores 2 inyectan combustible, en base a un estado operativo del motor y similar. Dependiendo del estado operativo del motor, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible determina también si se debe llevar a cabo la inyección de combustible una o dos veces (la denominada inyección piloto).

A continuación, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible determina si el tiempo (t1 + T2) tras el periodo de tiempo T2 requerido para el cálculo de una cantidad de inyección de combustible a partir del primer instante t1 cuando ha sido obtenido el valor de medición real de la presión de inyección de combustible, ha avanzado o no con respecto al segundo tiempo t2, el cual constituye un instante de inyección de combustible (S43). Aquí, también es posible calcular un instante de inyección de combustible y un tiempo requerido para el cálculo de la cantidad de inyección de combustible cada vez, y compararlos. Sin embargo, si el tiempo requerido para el cálculo de la cantidad de inyección de combustible es constante independientemente del estado operativo del motor, la determinación puede ser realizada en base a la diferencia entre un instante de inyección de combustible y un instante de medición real de la presión de inyección. Además, si el instante de medición real de la presión de inyección de combustible es también constante independientemente del estado operativo del motor, la determinación puede hacerse solamente en base al instante al que corresponda el ángulo de cigüeñal en el instante de inyección de combustible.

Si el resultado es SÍ en S43, el proceso avanza hasta S45 en que la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible establece un indicador apagado.

Por el contrario, si el resultado es NO en S43, el proceso avanza hasta S44 en el que leal indicador se encuentra encendido. Entonces, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible calcula una cantidad de inyección de combustible en el segundo instante t2 utilizando un valor predictivo de presión de inyección de combustible calculado por la parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible (S46). La etapa S46 corresponde a una operación realizada en el instante t_{exp} mostrado en la figura 3. Un método concreto de cálculo de un valor predictivo en esa etapa, va a ser descrito con posterioridad con referencia a la figura 5.

Después de que se haya determinado en S41 que el instante t120 no ha sido alcanzado (NO), o después de que el indicador se haya apagado como resultado de la determinación realizada en S43 (S45), o después de que se ha calculado la cantidad de inyección de combustible en el segundo instante t2 con la utilización del valor predictivo (S46), la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible determina si se ha alcanzado o no un primer instante cuando el sensor 14 de presión detecta una presión de inyección del combustible inyectado en las cámaras de combustión del motor 1 desde los inyectores 2 (S47).

Si se determina que el primer instante ha sido alcanzado, el sensor 14 de presión detecta una presión de inyección de combustible del combustible inyectado en las cámaras de combustión del motor 1 desde los inyectores 2 (S48). Si no, el proceso salta la etapa de medición de una presión de inyección de combustible y la etapa de cálculo de una cantidad de inyección de combustible en base al valor de medición real de la presión de inyección de combustible, y avanza hasta una etapa de realización de inyección de combustible (no representada) o similar, en la actual secuencia. La detección de la presión de inyección de combustible en S48 incluye realizar una conversión A/D de una salida analógica del sensor 14, y recuperar la salida convertida en la ECU 11.

A continuación, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible determina si el indicador ha sido o no apagado (S49). Si se determina que el indicador ha sido apagado, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible calcula una cantidad de inyección de combustible utilizando el resultado del procesamiento aritmético del valor de medición real de la presión de inyección de combustible calculada en S48 (S50).

Después de que el resultado haya sido determinado como NO en S49, o después de que haya terminado el procesamiento en S50, el proceso avanza hasta la etapa de realización de inyección de combustible (no representada) o similar, en la actual secuencia.

La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de cálculo de un valor predictivo de presión de inyección de combustible utilizado en S46.

En primer lugar, la parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible calcula una cantidad P_{p} de alimentación a presión de bomba de la bomba 7 de alta presión en base a la cantidad de admisión de combustible, una temperatura de combustible, una velocidad rotacional del motor, y una presión P_{pre} de inyección de combustible en un ciclo anterior (S51).

A continuación, la parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible calcula una cantidad Pr de fuga del inyector en base a un período de alimentación de electricidad, una temperatura de combustible, una velocidad rotacional del motor y una presión P_{pre} del carril en un ciclo anterior (S52). La cantidad de fuga del inyector según se menciona en el presente documento, se refiere a una cantidad de combustible que se descarga (principalmente inyección de combustible) a través de los inyectores desde el carril común 4.

Después de esto, la parte 22 que calcula el valor predictivo de presión de inyección de combustible calcula un coeficiente K_{p} de elasticidad de volumen del combustible en el carril 4 común en base a la temperatura del combustible y a la presión P_{pre} del carril de un ciclo anterior (S53).

Mediante los parámetros respectivos calculados en las etapas anteriormente mencionadas, se calcula cuánto combustible ha sido suministrado a, y descargado desde, un volumen predeterminado del carril 4 común tras una medición anterior de la presión del combustible. Como resultado, es posible calcular una cantidad de cambio en la cantidad de combustible desde una medición anterior de la presión de combustible. La cantidad de combustible que ha cambiado provoca un cambio de presión de combustible en el carril 4 común. En este caso, tomando en consideración la influencia de la elasticidad de volumen del combustible del carril común, se pronostica una presión P_{exp} de combustible final en el carril común (P_{exp} = P_{pre} + (P_{p} - P_{r}) x K_{p}/V_{r}) (S54).

Según se ha descrito hasta ahora, según la presente realización, la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible calcula una cantidad de inyección de combustible utilizando un valor de medición real de presión de inyección de combustible cuando el primer tiempo T1 es más largo que el segundo tiempo T2, y calcula una cantidad de inyección de combustible utilizando un valor predictivo de presión de inyección de combustible cuando el primer tiempo T1 es igual a, o más corto que, el segundo tiempo T2. En consecuencia, incluso aunque no cambie el instante para la medición de una presión de inyección de combustible, la cantidad de inyección de combustible puede ser calculada utilizando un valor de medición real de la presión de inyección de combustible, en la medida de lo posible. Así, se reduce la frecuencia con la que se realiza el control utilizando un valor predictivo indefinido en el tiempo de transición. En consecuencia, se mejora la precisión del control de inyección de combustible, y resulta posible hacer uso de un valor predictivo correspondiente al instante de inyección de combustible.

Además, puesto que el instante de inyección de combustible se compara directamente con el instante de finalización del control, se incrementa la frecuencia con la que puede ser utilizado el valor de medición real de la presión de inyección de combustible.

En la presente realización, en base a la velocidad rotacional del motor puede determinarse cuál del valor de medición real y del valor predictivo va a utilizarse para calcular una cantidad de inyección de combustible.

El tiempo para el ángulo de cigüeñal durante la rotación a alta velocidad del motor, es más corto que el tiempo para ese ángulo de cigüeñal durante la rotación a baja velocidad del motor. Mientras que el instante (t1) para la medición real de la presión de inyección de combustible y el instante (T2) para la inyección de combustible son considerados como ángulos de cigüeñal, el tiempo (T2) de cálculo de la cantidad de inyección de combustible se determina como un tiempo en lugar de como un ángulo de cigüeñal. Por ello, incluso aunque el instante (t1) de medición real de la presión de inyección de combustible y el instante (t2) de inyección de combustible correspondan con el mismo ángulo de cigüeñal, el tiempo (T1) desde el instante (t1) para la detección de la presión de combustible hasta el instante (t2) para la inyección de combustible, puede diferir dependiendo de la velocidad rotacional del motor. Así, algunas veces, la relación de duración entre T1 y T2 cambia.

Cuando se calcula una cantidad de inyección de combustible en base a la velocidad rotacional de un motor, puede ser llevada a cabo la etapa de determinación de si la velocidad rotacional del motor es o no inferior a un valor N1 predeterminado, en vez de S43 del diagrama de flujo mostrado en la figura 4.

Si se determina que la velocidad rotacional del motor es menor que N1 [rpm], el proceso avanza hasta S45 donde el indicador se apaga. Si se determina que la velocidad rotación del motor es igual a, o mayor que, N1 [rpm], el proceso avanza hasta S45 donde la parte 21 que calcula la cantidad de inyección de combustible establece el indicador encendido.

La velocidad N1 rotacional, según se menciona aquí, puede ser seleccionada arbitrariamente. Es preferible seleccionar una velocidad rotacional a través de la cual la frecuencia, con la que establece el instante de inyección de combustible cuando el valor obtenido por la conversión de tiempo de una diferencia de ángulo de cigüeñal entre el instante de medición de presión de combustible (t1 en las figuras 2 y 3) y el instante de inyección de combustible por una velocidad rotacional en ese tiempo excede el tiempo requerido para el cálculo de la cantidad de inyección de combustible, cambia.

Si la cantidad de inyección de combustible se calcula de esta manera, el valor de medición real y el valor predictivo se distinguen cada uno del otro solamente determinando si una señal de detección procedente del sensor 12 de velocidad rotacional del motor está o no a un nivel inferior a una velocidad rotacional predeterminada. Por lo tanto, la carga aritmética aplicada a la ECU puede ser reducida.

Según se ha descrito hasta ahora, es posible calcular una cantidad de inyección de combustible utilizando un valor de medición real de la presión de inyección de combustible en una cierta medida. Además, también es posible reducir la carga aritmética aplicada a la ECU.

Además, es posible distinguir entre un valor de medición real de la presión de inyección de combustible y un valor predictivo de la presión de inyección de combustible haciendo referencia, no sólo a una velocidad rotacional sino también a un plano de dos dimensiones de velocidad rotacional y de instante de inyección de combustible, y similar.

Según se ha descrito hasta ahora, la presente realización hace que sea posible proporcionar un aparato de control de inyección de combustible de acumulador, que presente una buena precisión del control de inyección de combustible en el instante de transición.

Segunda Realización

La figura 6 muestra esquemáticamente un motor 110 y un sistema de inyección de combustible a alta presión para el mismo.

Este sistema de inyección de combustible de alta presión está equipado con inyectores 112 previstos de modo que correspondan con respectivos cilindros #1 a #4 del motor 110, un carril 120 común al que se han conectado inyectores 112 respectivos, una bomba 130 de combustible para la alimentación a presión del combustible desde el tanque 114 de combustible hasta el carril 120 común, y una ECU 160.

Una válvula 122 de seguridad ha sido fijada al carril 120 común. La válvula 122 de seguridad ha sido conectada al tanque 114 de combustible a través de un pasaje 121 de descarga. Si la presión de combustible (presión del carril) del interior del carril común excede un valor límite superior predeterminado, la válvula 122 de seguridad se abre con el fin de reducir la presión.

Los inyectores 112, los cuales consisten en válvulas electromagnéticas que se abren y se cierran por medio de la ECU 160, inyectan el combustible alimentado desde el carril 120 común hacia las cámaras de combustión (no representadas) de los cilindros #1 a #4 respectivos. Los inyectores 112 respectivos se han conectado también al tanque 114 de combustible a través del pasaje 21 de descarga. Incluso cuando todos los inyectores 112 están cerrados, parte del combustible alimentado desde el carril 120 común hasta los inyectores 112 respectivos se escapa constantemente en los inyectores 112. El combustible que ha escapado de este modo, se devuelve al tanque 114 de combustible a través del pasaje 121 de descarga.

La ECU 160 realiza el control con relación a la alimentación a presión de combustible mediante la bomba 130 de combustible, y de la inyección de combustible por medio de los inyectores 112. La ECU 160 está compuesta por una memoria 164 para almacenar diversos programas, datos funcionales y similares, una CPU 162 para realizar diversos procesos aritméticos, y similares.

También, varios sensores para la detección del estado operativo del motor 110 y del estado de combustible en el carril 120 común, y similares, han sido conectados a la ECU 160. Las señales de detección procedentes de esos sensores, se introducen en la ECU 160.

Por ejemplo, un sensor 165 de velocidad rotacional ha sido previsto en las proximidades de un cigüeñal (no representado) del motor 110, y un sensor 66 de discriminación de cilindro ha sido previsto en las proximidades del árbol de levas (no representado). En base a las señales de detección introducidas desde los sensores 165, 166 respectivos, la ECU 160 calcula la velocidad rotacional del cigüeñal (una velocidad NE rotacional del motor), y el ángulo rotacional del cigüeñal (un ángulo CA del cigüeñal).

Además, se ha previsto un sensor 167 del acelerador en las proximidades del pedal del acelerador (no representado), y detecta una señal de detección correspondiente a una cantidad de depresión del pedal del acelerador (un grado ACCP de abertura del acelerador). El carril 120 común, ha sido dotado con un sensor 168 de presión de combustible, el cual da salida a una señal de detección correspondiente a una presión de combustible (una presión PCR de combustible real). Un sensor 169 de temperatura de combustible ha sido previsto en las proximidades de un orificio 38 de descarga de la bomba 130 de combustible. El sensor 169 de temperatura de combustible da salida a una señal de detección correspondiente a una temperatura de combustible (una temperatura THF de combustible). La ECU 160 detecta el grado ACCP de abertura de acelerador, una presión PCR real de combustible, y una temperatura THF de combustible en base a señales de detección procedentes de los respectivos sensores 167 a 169.

La bomba 130 de combustible ha sido equipada con un eje 140 impulsor accionado rotacionalmente por el cigüeñal del motor 110, una bomba 131 de alimentación que funciona en base a la rotación del eje 140 impulsor, un par de bombas de alimentación accionadas por una leva 142 anular formada en el eje 140 impulsor (una primera bomba 150a de alimentación y una segunda bomba 150b de alimentación), y similar.

La bomba 131 de alimentación succiona combustible en el tanque 114 de combustible desde un orificio 134 de admisión, a través de un pasaje 124 de admisión, y suministra el combustible a la primera bomba 150a de alimentación y a la segunda bomba 150b de alimentación a una presión de alimentación predeterminada. Además del combustible que ha sido succionado desde el orificio 134 de admisión, el exceso de combustible que no se alimenta a ninguna de dichas primera bomba 150a de alimentación y segunda bomba 150b de alimentación, se devuelve al tanque 114 de combustible desde un orificio 136 de descarga, a través del pasaje 121 de descarga.

Ambas primera bomba 150a de alimentación y segunda bomba 150b de alimentación, son bombas del tipo de leva interior. Estas bombas presurizan el combustible alimentado desde la bomba 131 de alimentación hasta una presión más elevada (por ejemplo, de 25 a 180 MPa), en base a los movimientos alternativos de un émbolo (no representado), y alimentan a presión el combustible presurizado hasta el carril 120 común desde un orificio 138 de descarga, a través del pasaje 123 de descarga. Las bombas 150a, 150b de alimentación realizan tal operación de alimentación a presión de combustible de forma alterna e intermitente.

La bomba 130 de combustible se ha dotado con una primera y una segunda válvulas 170a, 170b de ajuste, para ajustar las cantidades de combustible alimentado a presión desde las bombas 150a, 150b de alimentación, respectivamente. Ambas válvulas 170a, 170b de ajuste están diseñadas como válvulas electromagnéticas que son accionadas por la ECU 160, para que se abran y se cierren.

La figura 7 es un diagrama de tiempos que muestra los instantes para la succión de combustible a través de, y la alimentación a presión de combustible desde, las respectivas bombas 150a, 150b de alimentación, dando como resultado un patrón de cambio en la presión de inyección de combustible de la fuga de combustible, y similar.

Las bombas 150a, 150b de alimentación respectivas succionan alternativamente combustible hacia la bomba 30 de combustible con fases del ángulo CA del cigüeñal (CA: Crank Angle, Ángulo del Cigüeñal) que están desviadas cada una de la otra en 180º CA. De igual modo, las bombas 150a, 150b de alimentación respectivas, alimentan alternativamente a presión, el combustible desde la bomba 130 de combustible en fases que están desviadas cada una la otra en CA 180º.

Según se ha indicado con (c) en la figura 7, la primera válvula 70a de ajuste se abre durante la carrera de admisión de la primera bomba 150a de alimentación, con el fin de iniciar la succión de combustible, y se cierra en un instante predeterminado (ángulo CA del cigüeñal) con el fin de detener la succión de combustible. Todo el combustible que ha sido succionado de este modo se presuriza con la carrera de alimentación a presión que sigue a la carrera de admisión, y se alimenta a presión desde la primera bomba 150a de alimentación hasta el carril 120 común. La cantidad de combustible alimentado a presión desde la primera bomba 150a de alimentación de combustible, puede ser ajustada cambiando el instante de cierre de la primera válvula 170a de ajuste.

Por ejemplo, según se ha indicado mediante las líneas de puntos alternas larga y corta en (c) y (d), si se retrasa el instante (ángulo CA del cigüeñal) para el cierre de la primera válvula 70a de ajuste para incrementar con ello el período de abertura de la válvula de aquella, el período de succión de combustible a través de la primera bomba 150a de alimentación se prolonga. Así, como resultado del incremento de la cantidad de admisión de combustible, la cantidad de combustible alimentado a presión se incrementa. Además, si el instante para el cierre de la primera válvula 170a de ajuste se retarda de este modo, el instante (ángulo CA del cigüeñal) para el comienzo de la alimentación a presión de combustible desde la primera bomba 150a de alimentación se adelanta en un ángulo de cigüeñal que es igual a la cantidad de retardo. Como resultado, el período de alimentación a presión de combustible se prolonga.

Por otra parte, según se ha indicado mediante dos líneas de puntos alternas larga y corta en (c) y (d), si el instante para el cierre de la primera válvula 170a de ajuste se adelanta para reducir con ello el período de abertura de la válvula para aquella, el período de succión de combustible a través de la primera bomba 150a de alimentación se acorta. Así, como resultado de la disminución de la cantidad de admisión de combustible, la cantidad de combustible alimentado a presión se reduce. Además, si el instante para el cierre de la primera válvula 170a de ajuste se adelanta de ese modo, el instante para el comienzo de la alimentación a presión de combustible desde la primera bomba 150a de alimentación se retarda en un ángulo CA del cigüeñal que es igual a la cantidad de avance. Como resultado, el período de alimentación a presión de combustible se acorta.

De igual modo, con el retardo o adelanto del instante (ángulo CA del cigüeñal) para el cierre de la segunda válvula 70b de ajuste, la cantidad de combustible alimentado a presión desde la segunda bomba 150b alimentación puede ser cambiada. Además, el instante para el inicio de la alimentación a presión de combustible desde la segunda bomba 50b de alimentación se adelanta o se retarda en un ángulo de cigüeñal que es igual a la cantidad de retardo o de adelanto del período de cierre de la válvula de la misma.

Los instantes para el inicio de la succión de combustible a través de, y para el acabo de la alimentación a presión de combustible desde, las bombas 150a y 150b de alimentación respectivas, se establecen en instantes constantes (ángulos CA del cigüeñal). Los instantes para el inicio de la alimentación a presión de combustible desde las respectivas bombas 150a, 150b de alimentación, pueden ser calculados en base a períodos de abertura de la válvula de las respectivas válvulas 170a, 170b de ajuste. Las cantidades de combustible alimentado a presión desde la respectivas bombas 150a, 150b de alimentación por ángulo CA unitario de cigüeñal (citadas en lo que sigue como "relación KQPUMP de alimentación a presión de combustible"), son iguales entre sí, y siempre constantes independientemente de los instantes de comienzo de la alimentación a presión de combustible. En consecuencia, las cantidades totales de combustible alimentado a presión desde las respectivas bombas 150a, 150b de alimentación durante los períodos de alimentación a presión, pueden ser calculadas multiplicando los períodos de alimentación a presión por la relación KQPUMP de alimentación a presión de combustible.

La ECU 60 establece una presión objetivo de la presión de inyección de combustible en base a un estado operativo del motor. En base a la diferencia entre la presión objetivo y la presión PCR real de combustible detectada por un sensor 68 de presión de combustible, la ECU 60 controla las válvulas 170a, 170b de ajuste mencionadas en lo que antecede, de tal modo que la presión de inyección de combustible llega a ser igual a la presión objetivo.

Por ejemplo, si la presión PCR real de combustible es menor que la presión objetivo, la presión de inyección de combustible se eleva retardando los instantes de abertura para las respectivas válvulas 170a, 170b de ajuste, e incrementando una cantidad de combustible alimentado a presión. Por otra parte, si la presión PCR real de combustible es mayor que la presión objetivo, se evita que la presión de inyección de combustible se eleve adelantando los instantes de cierre de las respectivas válvulas 170a, 170b de ajuste, y reduciendo la cantidad de combustible alimentado a presión, y la presión de inyección de combustible se reduce mediante la inyección de combustible.

Realizando un control de este tipo sobre la presión de combustible, se ajusta la presión de inyección de combustible a una presión adecuada para el estado operativo del motor.

Además, la ECU 160 calcula la cantidad de inyección requerida en base al estado operativo del motor, y calcula el período de inyección de combustible (período de válvula abierta) en base a la cantidad de inyección requerida y a la presión de inyección de combustible (la presión PCR real de combustible). En base al período de inyección de combustible así calculado, los inyectores 12 son accionados por la ECU 60 para ser abiertos y cerrados.

Aquí, el valor de la presión de inyección de combustible cuando se calcula un período de inyección de combustible, en especial, la presión PCR real de combustible detectada por el sensor 168 de presión de combustible, no siempre coincide con el valor de la presión de inyección de combustible en el momento de inicio de la inyección de combustible.

Por ejemplo, según se ha descrito en lo que antecede, el combustible del carril 120 común se escapa constantemente hacia el tanque 114 de combustible a través de los inyectores 112. Así, según se muestra en la figura 7, la presión de inyección de combustible PCR1NJ en el instante de comienzo de la inyección de combustible puede llegar a ser menor que la presión PCR real de combustible debido a la fuga de combustible. Alternativamente, según se muestra en la figura 8, si el período de alimentación a presión de la bomba 130 de combustible se prolonga y la alimentación a presión de combustible se inicia con anterioridad al comienzo de la inyección de combustible, la presión de inyección de combustible PCR1NJ en el instante de inicio de la inyección de combustible puede llegar a ser mayor que la presión PCR real de combustible debido a la alimentación a presión de combustible.

En la presente realización, se estima un cambio en la presión de inyección de combustible a partir de la detección de la presión PCR real de combustible hasta el comienzo de la inyección de combustible, y el cambio de presión de inyección de combustible se refleja en el cálculo de un período de inyección de combustible.

Los procesos de control con relación a dicha inyección de combustible, van a describirse en lo que sucesivo con referencia las figuras 9 a 12.

Las figuras 9 y 10 son diagramas de flujo que muestran procesos de cálculo de un período de inyección de combustible. La ECU 160 lleva a cabo una serie de procesos mostrados en esos diagramas de flujo respectivos como manejo de interrupción a intervalos de un ángulo de cigüeñal predeterminados (180º CA).

En primer lugar, en la etapa 100, la ECU 160 detecta una presión PCR real de combustible. Según se muestra en las figuras 7 y 8, el instante en que se detecta la presión PCR real de combustible, particularmente, el instante en que se interrumpe la secuencia actual, se establece en el instante en que las respectivas bombas 150a, 150b de alimentación son conmutadas desde una carrera de admisión hasta una carrera de alimentación a presión (el instante en que el ángulo CA de cigüeñal alcanza los ángulos CA0, CA1, CA2 y CA3 mostrados en los dibujos respectivos).

En la etapa 200, la cantidad QFIN de inyección requerida se calcula en base al grado ACCP de abertura de acelerador, a la velocidad NE rotacional del motor, y similar. A continuación, en la etapa 300, se calcula un período TQFINB de inyección básico, en base a la cantidad QFIN de inyección requerida y a la presión PCR real de combustible. La cantidad QFIN de inyección requerida y la presión PCR real de combustible en relación con el período TQFINB de inyección básico, se calculan de forma previa mediante experimentos y similares, y se almacenan en la memoria 164 de la ECU 160 como datos funcionales para el cálculo del período TQFINB de inyección básico.

La figura 11 muestra los datos funcionales en forma de mapa funcional. El período TQFINB de inyección básico se calcula como un período que resulta ser más largo en proporción con el incremento de la cantidad QFINB de inyección requerida y con la disminución de la presión PCR real de combustible.

A continuación, en la etapa 400, la ECU 60 calcula una cantidad DPCR de cambio de presión. La cantidad DPCR de cambio de presión es la cantidad de cambio de la presión de combustible resultante de la alimentación a presión de combustible, o de la fuga de combustible, durante un período que va desde la detección de la presión PCR real de combustible (CA0 a CA3 en las figuras 7 y 8), hasta el comienzo de la inyección de combustible por medio de los inyectores 112 (intervalo de ángulo del cigüeñal: véase (a) en la figura 7 y (a) en la figura 8) (el período será denominado en lo que sigue como "período APCR de estimación de cambio de presión").

La figura 10 es un diagrama de flujo que muestra en detalle un proceso de cálculo de una cantidad DPCR de cambio de presión. En la etapa 402, la ECU 160 calcula un período APUMP de alimentación a presión. El período APUMP de alimentación a presión (véase (a) en la figura 8), es un período (intervalo de ángulo del cigüeñal) en el que se alimenta combustible a presión durante el período APCR de estimación de cambio de presión.

En primer lugar, cuando se calcula el período APUMP de alimentación a presión, la ECU 160 calcula un período de inicio de alimentación a presión de la bomba 130 de combustible en base a los instantes para el cierre de las respectivas válvulas 170a, 170b de ajuste, según se establece durante una carrera de admisión con anterioridad al actual comienzo de alimentación a presión de combustible. Por ejemplo, si el presente instante de interrupción coincide con un instante CA1 mostrado en la figura 8, el período de inicio de alimentación a presión se calcula en base a los períodos de cierre de válvula que se establecen durante un período desde CA0 hasta CA1. De igual modo, si el instante de interrupción coincide con un instante CA2, el período de inicio de alimentación a presión se calcula en base a los períodos de cierre de válvula que se establecen durante un período que va desde CA1 hasta CA2.

A continuación, la ECU 160 compara el instante de inicio de alimentación a presión con el instante de inicio de inyección de combustible que se ha calculado por separado. Si el instante de inicio de alimentación a presión se retrasa con respecto al instante de inicio de inyección de combustible, en especial, a menos que la alimentación a presión de combustible se lleve a cabo con anterioridad al inicio de la inyección de combustible, el período APUMP de alimentación a presión se calcula como cero. Por otra parte, si se adelanta el instante de comienzo de alimentación a presión con respecto al período de inicio de inyección de combustible, principalmente, si la alimentación a presión de combustible se inicia con anterioridad al comienzo de la inyección de combustible, el período entre el instante de inicio de inyección de combustible y el instante de inicio de alimentación a presión se calcula como el período APUMP de alimentación a presión.

Una vez que el período APUMP de alimentación a presión ha sido calculado de ese modo, la ECU 160 calcula, en la etapa 404, una cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible durante el período APCR de estimación de cambio de presión según la fórmula (1) de cálculo que se muestra a continuación.

QPUMP = APUMP x KQPUMP ... (1)

APUMP: período de alimentación a presión

KQPUMP: relación de alimentación a presión de combustible

A continuación, la ECU 160 calcula un período TLEAK de fuga de combustible. El período TLEAK de fuga de combustible se obtiene por conversión del período APCR de estimación de cambio de presión, el cual está expresado como unidad de ángulo del cigüeñal, en un tiempo. La ECU 160 calcula el período TLEAK de fuga de combustible según la fórmula de cálculo (2) que se muestra a continuación.

TLEAK = K x APCR/NE ... (2)

APCR: período de estimación de cambio de presión

NE: velocidad rotacional del motor

K: constante de conversión

En la etapa 408, se calcula la cantidad QLEAK de fuga de combustible durante el período APCR de estimación de cambio de presión, en base al período TLEAK de fuga de combustible, a la presión PCR real de combustible y a la temperatura THF de combustible. La cantidad QLEAK de fuga de combustible tiende a incrementarse en proporción al incremento del período TLEAK de fuga de combustible, al incremento de la presión PCR real de combustible, y al incremento de la temperatura THF del combustible. El período TLEAK de fuga de combustible, la presión PCR real de combustible y la temperatura THF de combustible en relación con la cantidad QLEAK de fuga de combustible se calculan previamente mediante experimentos y similares, y se almacenan en la memoria 164 de la ECU 160 como datos funcionales para el cálculo de la cantidad QLEAK de fuga de combustible.

A continuación, en la etapa 410, se calcula un coeficiente E de elasticidad de volumen en base a la presión PCR real de combustible y a la temperatura THF de combustible. El coeficiente E de elasticidad de volumen tiende a incrementarse en proporción al incremento de la presión PCR real de combustible y a la disminución de la temperatura THF del combustible. La presión PCR real de combustible y la temperatura THF de combustible en relación con el coeficiente E de elasticidad de volumen, se calculan previamente mediante experimentos y similares, y se almacenan en la memoria 164 de la ECU 160, como datos funcionales.

Después de haber calculado así la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible, la cantidad QLEAK de fuga de combustible y el coeficiente E de elasticidad de volumen, la ECU 60 calcula, en la etapa 412, una cantidad DPCR de cambio de presión según la fórmula de cálculo (3) que se muestra a continuación.

DPCR = E x (QPUMP - QLEAK)/VCR ... (3)

E: coeficiente de elasticidad de volumen

QPUMP: cantidad de alimentación a presión de combustible

QLEAK: cantidad de fuga de combustible

VCR: volumen del carril común

Según resulta evidente de la fórmula de cálculo (3), si la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible es mayor que la cantidad QLEAK de fuga de combustible, la cantidad DPCR de cambio de presión se calcula como valor positivo. Por el contrario, si la cantidad QLEAK de fuga de combustible es mayor que la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible, la cantidad DPCR de cambio de presión se calcula como un valor negativo.

Después de haber calculado así la cantidad DPCR de cambio de presión, la ECU 160 desplaza el proceso hasta la etapa 500 mostrada en la figura 9, y calcula un coeficiente TQPCR de sensibilidad en base a la cantidad QFIN de inyección requerida y a la presión PCR real de combustible.

En caso de que la presión de inyección de combustible se haya cambiado a un valor diferente de la presión PCR real de combustible durante el período APCR de estimación de cambio de presión, si los respectivos inyectores 112 son accionados en base al período TQFINB de inyección básico, la cantidad de inyección real de combustible se desvía de la cantidad QFIN de inyección requerida. El coeficiente TQPCR de sensibilidad se obtiene por conversión de la cantidad de inyección de combustible que se desvía de una cantidad de cambio unitaria en el momento de dicho cambio de la presión de inyección de combustible (por ejemplo, 1 MPa) hacia una cantidad de desviación del período de inyección de combustible.

El coeficiente TQPCR de sensibilidad y la cantidad QFIN de inyección requerida en relación con la presión PCR real de combustible se calculan previamente mediante experimentos y similares, y se almacenan en la memoria 164 de la ECU 160 como datos funcionales para el cálculo del coeficiente TQPCR de sensibilidad. La figura 12 muestra los datos funcionales en forma de mapa funcional. El coeficiente TQPCR de sensibilidad se calcula como un valor que se hace mayor en proporción con el incremento de la cantidad QFIN de inyección requerida y de la disminución de la presión PCR real de combustible.

A continuación, en la etapa 600, la ECU 160 calcula el valor TQFINH de corrección del período de inyección según la fórmula de cálculo (4) que se muestra a continuación.

TQFINH = TQPCR x DPCR ... (4)

TQPCR: coeficiente de sensibilidad

DPCR: cantidad de cambio de presión

El valor TQFINH de corrección del período de inyección es un valor para la corrección del período TQFINB de inyección básico, con el fin de compensar la discrepancia entre la cantidad de inyección real de combustible y la cantidad QFIN de inyección requerida resultante del cambio en la presión de inyección de combustible que se ha mencionado anteriormente.

A continuación, en la etapa 700, la ECU 60 calcula un período TQFIN de inyección final según la fórmula de cálculo (5) que se muestra a continuación.

TQFIN = TQFINB x TQFINH ... (5)

TQFINBT: período de inyección básico

TQFINH: valor de corrección del período de inyección

Tras haber calculado de este modo el período TQFIN de inyección final, la ECU 160 termina temporalmente la secuencia actual.

La ECU 160 produce entonces una señal de actuación para los inyectores 112 en base al período TQFIN de inyección final, y da salida a la señal para los inyectores 112 en el momento en que el ángulo CA del cigüeñal coincide con el instante de inicio de inyección de combustible. Como resultado, los inyectores 112 inyectan combustible en una cantidad igual a la cantidad QFIN de inyección requerida.

Tal como se ha descrito hasta ahora, según el control de inyección de combustible de la presente realización, la cantidad DPCR de cambio de presión durante el período APCR de estimación de cambio de presión, se estima en base a la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible y a la cantidad QLEAK de fuga de combustible. El periodo de inyección básico TQFINB, que se corrige mediante el valor TQFINH de corrección del período de inyección en base a la cantidad DPCR de cambio de presión, se establece como período TQFIN de inyección final.

En consecuencia, si la presión de inyección de combustible cambia durante el período APCR de estimación de cambio de presión debido a la alimentación a presión de combustible o a la fuga de combustible, incluso durante la operación estacionaria del motor en que el valor detectado de la presión de inyección de combustible (la presión PCR real de combustible) apenas cambia, la cantidad de cambio (la cantidad DPCR de cambio de presión) puede ser estimada de forma precisa en base a la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible y a la cantidad QLEAK de fuga de combustible. Además, el período TQFIN de inyección final puede ser establecido con precisión extremadamente alta como valor adecuado para evitar que la cantidad de inyección real de combustible se desvíe de la cantidad QFIN de inyección requerida en base a la cantidad DPCR de cambio de presión.

Como resultado, según la presente realización, es posible reflejar de forma segura el cambio de presión de inyección de combustible con el control de inyección de combustible si se ha producido el cambio después de la detección de la presión PCR real de combustible. En consecuencia, el control de inyección de combustible puede ser llevado a cabo con precisión extremadamente alta.

Especialmente debido a que la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible como la cantidad QLEAK de fuga de combustible se refieren a la estimación de la cantidad DPCR de cambio de presión, tanto la elevación de la presión de inyección de combustible resultante de la alimentación a presión de combustible como la caída de presión de inyección de combustible resultante de la fuga de combustible, pueden ser reflejadas sobre la estimación de la cantidad DPCR de cambio de presión. En consecuencia, es posible impedir que la cantidad de inyección real de combustible se haga más grande o más pequeña que la cantidad QFIN de inyección requerida debido a tal elevación o caída en la presión de inyección de combustible.

Como resultado, es posible evitar la producción de alguna inconveniencia tal como el deterioro de las propiedades de escape, resultante del motor 110 que es alimentado con una cantidad excesiva de combustible que no es adecuada para ese estado operativo del motor. También es posible evitar la producción de alguna inconveniencia tal como una disminución en la salida del motor, resultante del motor 110 que no es alimentado con una cantidad suficiente de combustible que sea adecuada para ese estado operativo del motor.

Tercera Realización

Ahora se va a describir una tercera realización de la presente invención enfocada a la diferencia existente entre la segunda y la tercera realización. La construcción que sea similar a la de la segunda realización, no será descrita.

En la presente realización, el proceso de cálculo del período TQFIN de inyección final es diferente al de la segunda realización.

El proceso de cálculo del período TQFIN de inyección final va a ser descrito ahora con referencia al diagrama de flujo mostrado en la figura 13. Fuera de las respectivas etapas 100 a 710, las indicadas con los mismos números de referencia que en la figura 11 se refieren a los mismos procesos que se han descrito en lo que antecede. Por tanto, la descripción de esas etapas será omitida.

Tras haber llevado a cabo los procesos respectivos de las etapas 100, 200, la ECU 160 calcula, en la etapa 400, una cantidad DPCR de cambio de presión. A continuación, en la etapa 610, la ECU 160 realiza una corrección añadiendo la cantidad DPCR de cambio de presión a la presión PCR real de combustible, y establece un valor así corregido como la nueva presión PCR real de combustible.

A continuación, en la etapa 710, al igual que en el proceso de la etapa 300 mostrado en la figura 9, la ECU 160 calcula un período TQFIN de inyección final en base a la presión PCR real de combustible renovada y a la cantidad QFIN de inyección requerida, mediante referencia a los datos funcionales mostrados en la figura 11. Después de haber calculado así el período TQFIN de inyección final, la ECU 160 termina temporalmente los procesos de esta secuencia.

Según se ha descrito hasta ahora, según la presente realización, con el fin de impedir que la cantidad de inyección real de combustible se desvíe de la cantidad QFIN de inyección requerida debido a un cambio en la presión del combustible, la presión real del combustible solamente ha de ser corregida en base a la cantidad DPCR de cambio de presión con anterioridad al cálculo del período TQFIN de inyección final.

En consecuencia, no hay necesidad de correr riesgos para calcular el período TQFINB de inyección básica y el valor TQFINH de la corrección de período de inyección. Tampoco existe necesidad de preparar por adelantado datos funcionales para el cálculo del valor TQFINH de corrección de período de inyección según se muestra en la figura 11, y similar. Así, la estructura de control global puede ser simplificada.

En la segunda realización y en la presente realización, la cantidad DPCR de cambio de presión se estima en base tanto a la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible como a la cantidad QLEAK de fuga de combustible. Sin embargo, la cantidad DPCR de cambio de presión puede ser estimada también en base solamente a la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible o solamente a la cantidad QLEAK de fuga de combustible.

Cuarta Realización

Ahora se va a describir una cuarta realización de la presente invención enfocada a la diferencia entre la segunda y la cuarta realización.

En la presente realización, un aparato de control de inyección de combustible según la presente invención, se aplica al motor 110, capacitado para llevar a cabo la inyección piloto. Tal como se conoce, esta inyección piloto está prevista para impedir un incremento brusco de la presión de combustión mediante la inyección preliminar de una pequeña cantidad de combustible con anterioridad a la inyección principal, y para reducir con ello el nivel de ruido de combustión. Según el control de inyección de combustible de la presente realización, si la presión de inyección de combustible cae debido a la inyección piloto, el período de inyección en el momento de la inyección principal (el período TQMAIN de inyección principal) se corrige hasta un período apropiado basado en la cantidad de disminución de presión.

En la presente realización, los instantes de abertura de las respectivas válvulas 170a, 170b de ajuste se establecen con anterioridad, de tal modo que la alimentación a presión de combustible por medio de La bomba 130 de combustible se inicia siempre después de la finalización de la inyección principal (véase la figura 16). Por tanto, no existe posibilidad de que la alimentación a presión de combustible pudiera ser llevada a cabo durante el período comprendido entre la presión PCR real de combustible y la finalización de la inyección principal, o de que la presión de inyección de combustible pudiera cambiar debido a la alimentación a presión de combustible.

Ahora se va a describir en lo que sigue el proceso de cálculo de un período TQMAIN de inyección principal.

Las figuras 14 y 15 son diagramas de flujo que muestran procesos de cálculo de un período TQMAIN de inyección principal y de un período TQPLT de inyección piloto. La figura 16 es un diagrama de tiempos que muestra los instantes de succión de combustible hacia, y de alimentación a presión de combustible desde, las respectivas bombas 150a, 150b de alimentación, y un patrón de cambio de la presión de inyección de combustible causado por la inyección piloto, la inyección principal, y similares.

La ECU 60 lleva a cabo una serie de procesos en los respectivos diagramas de flujo de las figuras 14 y 15, como manejo de interrupción, a intervalos de ángulo del cigüeñal predeterminado (180º CA). Tal y como es el caso de las secuencias de procesamiento mostradas en las figuras 9 y 13, el instante para la interrupción de la presente secuencia se establece en el instante en que las respectivas bombas 50a, 50b de alimentación son conmutadas desde una carrera de admisión hasta una carrera de alimentación a presión (el instante en que el ángulo CA del cigüeñal alcanza los ángulos CA0, CA1, CA2 y CA3 mostrados en la figura 16).

La ECU 60 detecta una presión PCR real de combustible en las etapas 100, 200 de la figura 14, y calcula además una cantidad QFIN de inyección requerida en base al grado ACCP de abertura de acelerador, a la velocidad rotacional del motor, y similar.

En la etapa 320, la ECU 60 calcula una cantidad QPLT de inyección piloto en base a la velocidad NE rotacional del motor y a cantidad QFIN de inyección requerida. La cantidad QPLT de inyección piloto en relación con la velocidad NE rotacional del motor y de la cantidad QFIN de inyección requerida, se calcula de forma preliminar mediante experimentos y similares, con el fin de adecuarla mejor al estado operativo del motor en consideración al ruido de combustión, a la concentración de gas de escape y similares, y se almacena en la memoria 64 como datos funcionales para el cálculo de la cantidad QPLT de inyección piloto.

A continuación, en la etapa 330, se calcula una cantidad QMAIN de inyección principal según la fórmula de cálculo (6) que se muestra a continuación.

QMAIN = QFIN - QPLT ... (6)

QFIN: cantidad de inyección requerida

QPLT: cantidad de inyección piloto.

Después de haberse calculado de este modo la cantidad QPLT de inyección piloto y la cantidad QMAIN de inyección principal, la ECU 60 calcula, en la etapa 450, la cantidad de cambio de la presión de inyección de combustible (una cantidad DPCRPLT de cambio de presión) durante el período que va desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección piloto (un período APCRPLT de estimación de cambio de presión: véase la Figura 16), y la cantidad de cambio en la presión de inyección de combustible (una cantidad DPCMAINR de cambio de presión) durante el período que va desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal (un período APCRMAIN de estimación de cambio de presión: véase la figura 16).

La figura 15 es un diagrama de flujo que muestra en detalle el proceso de cálculo de las respectivas cantidades de cambio de presión DPCRPLT, DPCRMAIN.

En la etapa 452, la ECU 160 convierte los períodos respectivos de estimación de cambio de presión APCRPLT, APCRMAIN en tiempos en base a la velocidad NE rotacional del motor, y establece los valores convertidos en forma de período TLEAKPLT de fuga de combustible desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección piloto, y de período de fuga de combustible TLEAKMAIN desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal, respectivamente.

Al igual que en la etapa de procesamiento 408 de la figura 10, la ECU 160 calcula, en la etapa 454, la cantidad de fuga de combustible (una cantidad QLEAKPLT de fuga de combustible) desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección piloto, y la cantidad de fuga de combustible (una cantidad QLEAKMAIN de fuga de combustible) desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal, en base a los respectivos períodos TLEAKPLT, TLEAKMAIN de fuga de combustible, la presión PCR real de combustible, y la temperatura THF de combustible. Además, al igual que en procesamiento de la etapa 410 mostrada en la figura 10, la ECU 160 calcula, en la etapa 456, un coeficiente E de elasticidad de volumen en base a la presión PCR real de combustible y a la temperatura THF de combustible.

A continuación, en la etapa 458, la ECU 60 calcula las respectivas cantidades DPCRPLT, DPCRMAIN de cambio de presión, según las fórmulas de cálculo (7) y (8) que se muestran a continuación.

DPCRPLT = QLEAKPLT/VCR ... (7)

DPCRMAIN = E x (QPLT +

\hbox{QLEAKMAIN)/}

VCR ... (8)

E: coeficiente de elasticidad de volumen

QLEAKPLT, QLEAKMAIN: cantidades de fuga de combustible

VCR: volumen del carril común 20

Según resulta evidente a partir de la fórmula de cálculo (8), además de la cantidad QLEAKMAIN de fuga de combustible, la cantidad QPLT de inyección piloto se refleja también en el cálculo de la cantidad DPCRMAIN de cambio de presión desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal. Esto se debe a que con la realización de la inyección piloto, la inyección principal se lleva a cabo a una presión de inyección de combustible que es menor que la de la inyección piloto.

Después de haber calculado así las respectivas cantidades de cambio de presión DPCRPL, DPCRMAIN, la ECU 60 desplaza el proceso a la etapa 620 mostrada en la figura 14. En la etapa 620, la ECU 60 calcula una presión de inyección de combustible en el instante de inicio de la inyección PCRPLT piloto (citada en lo que sigue como "presión de combustible de inyección piloto") y una presión de inyección de combustible en el momento de inicio de la inyección PCRMAIN principal (citada en lo que sigue como "presión de combustible de inyección principal"), conforme a las fórmulas de cálculo (9) y (10) mostradas en lo que sigue, respectivamente.

PCRPLT = PCR - DPCRPLT ... (9)

PCRMAIN = PCR - DPCRMAIN ... (10)

PCR: presión real de combustible

DPCRPLT, DPCRMAIN: cantidades de cambio de presión.

Según resulta evidente a partir de estas fórmulas de cálculo (9) y (10), tanto la presión de combustible de inyección PCRPLT piloto como la presión de combustible de inyección PCRMAIN principal se obtienen corrigiendo la presión PCR real de combustible en base a las respectivas cantidades de cambio de presión DPCRPLT y DPCRMAIN, respectivamente.

A continuación, en la etapa 720, al igual que en el proceso de la etapa 710 mostrada en la figura 13, la ECU 60 calcula un período de inyección TQPLT piloto y un período de inyección TQMAIN principal en base a las respectivas presiones de combustible PCRPLT, PCRMAIN, la cantidad QPLT de inyección piloto y la cantidad QMAIN de inyección principal, con referencia al dato funcional mostrado en la figura 11. Como resultado, los períodos de inyección respectivos TQPLT, TQMAIN son corregidos sustancialmente en base a las respectivas presiones de combustible PCRPLT, PCRMAIN mencionadas en lo que antecede.

Después de haber calculado así los respectivos períodos de inyección TQPLT, TQMAIN, la ECU 60 termina temporalmente los procesos de la secuencia actual.

Según se ha descrito hasta ahora, según la presente realización, el período TQPLT de inyección piloto y el período TQMAIN de inyección principal se corrigen en base a los cambios de la presión de combustible desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección piloto o la inyección principal (las cantidades de cambio de presión DPCRPLT, DPCRMAIN).

En consecuencia, los respectivos períodos de inyección TQPLT, TQMAIN pueden ser establecidos con precisión extremadamente alta como valores adecuados para evitar que las cantidades reales de inyección de combustible durante la inyección piloto y la inyección principal se desvíen de la cantidad QPLT de inyección piloto y de la cantidad QMAIN de inyección principal, respectivamente. Incluso en el caso de que se realice la inyección piloto, se puede efectuar el control de inyección de combustible con precisión extremadamente alta.

Además, las cantidades de reducción de presión de inyección de combustible resultantes de la fuga de combustible (las cantidades de cambio de presión DPCRPLT, DPCRMAIN) se estiman de forma segura, y los respectivos períodos de inyección TQPLT, TQMAIN son corregidos en base a las cantidades de reducción de la presión de inyección de combustible. Con ello, resulta posible impedir que las cantidades de inyección real de combustible durante la inyección piloto y la inyección principal, se hagan más pequeñas que la cantidad QPLT de inyección piloto y la cantidad QMAIN de inyección principal como cantidades de inyección requeridas. Como resultado, es posible evitar la producción de un inconveniente tal como una reducción en la salida del motor, resultante de que el motor, en su concentración interna, no está siendo alimentado con una cantidad suficiente de combustible que se adecue al estado operativo del motor.

Especialmente, cuando se estima la cantidad DPCRMAIN de cambio de presión desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal, la cantidad de reducción de la presión de inyección de combustible resultante de la inyección de la inyección piloto, así como también de la fuga de combustible, es tomada en consideración. Así, resulta posible impedir que la presión de inyección de combustible caiga debido a la implementación de la inyección piloto, e impedir que la cantidad de inyección real de combustible durante la inyección principal se haga más pequeña que la cantidad QMAIN de inyección principal. En consecuencia, en este sentido, es posible evitar de forma más fiable la producción de alguna inconveniencia tal como la reducción de la salida del motor.

En la presente realización, la cantidad DPCRMAIN de cambio de presión desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal, se estima en base a la cantidad QLEAKMAIN de fuga de combustible y a la cantidad QPLT de inyección piloto. Sin embargo, la cantidad DPCRMAIN de cambio de presión puede ser estimada en base solamente a la cantidad QLEAKMAIN de fuga de combustible o a la cantidad QPLT de inyección piloto. Sin embargo, la cantidad DPCRMAIN de cambio de presión puede ser estimada también en base solamente a la cantidad QLEAKMAIN de fuga de combustible o a la cantidad QPLT de inyección piloto.

Además, en caso de una construcción en la que la alimentación a presión de combustible puede ser iniciada con anterioridad al comienzo de la inyección principal, se puede calcular una cantidad de alimentación a presión de combustible desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección principal. La cantidad DPCRMAIN de cambio de presión puede ser estimada en base a la cantidad de alimentación a presión de combustible o a la cantidad QPLT de inyección piloto, así como también la cantidad QLEAKMAIN de fuga de combustible.

Además, en la presente realización, la presión PCR real de combustible se corrige previamente en base a las respectivas cantidades de cambio de presión DPCRPLT, DPCRMAIN, y los períodos de inyección de combustible durante la inyección piloto y la inyección principal (el período TQPLT de inyección piloto, el período PCRMAIN de inyección principal) se calculan en base a los valores posteriores a dicha corrección (la presión PCRPLT de combustible de inyección piloto, la presión PCRMAIN de combustible de inyección principal). Sin embargo, al igual que en la segunda realización, los valores de corrección en relación con el período TQPLT de inyección piloto y con el período TQMAIN de inyección principal pueden ser calculados en base a las respectivas cantidades de cambio de presión DPCRPLT, DPCRMAIN, y los respectivos períodos de inyección de combustible TQPLT, TQMAIN pueden ser corregidos en base a estos valores de corrección.

Además, en la realización mencionada en lo que antecede, se muestra un ejemplo en el que la inyección piloto se realiza solamente una vez con anterioridad a la inyección principal. Sin embargo, la inyección piloto puede ser llevada a cabo una pluralidad de veces con anterioridad a la inyección principal. En ese caso, después de que la inyección piloto ha sido realizada más de una vez, la siguiente inyección piloto se realiza de tal modo que el período de inyección de combustible durante esa inyección piloto se corrige en base a un cambio en la presión de inyección de combustible que se estima en base a la cantidad total de inyección de combustible durante la inyección piloto realizada anteriormente.

Quinta Realización

Una quinta realización de la presente invención va a ser descrita ahora, enfocándola a la diferencia entre la segunda y la quinta realización.

En la presente realización, además del cambio de la presión de inyección de combustible durante el período APCR de estimación de cambio de presión, se estima el cambio de la presión de inyección de combustible resultante de la alimentación a presión de combustible o de la fuga de combustible. El período TQFIN de inyección final se corrige también en base al cambio en la presión de inyección de combustible, con lo que se incrementa aún más la precisión del control de inyección de combustible.

El proceso de estimación de un cambio en la presión de inyección de combustible durante tal período de inyección de combustible y el proceso de corrección del período TQFIN de inyección final en base a un cambio en la presión de inyección de combustible, van a ser descritos ahora en lo que sigue.

La figura 17 es un diagrama de flujo que muestra un proceso de estimación de un cambio en la presión de inyección de combustible durante el período de inyección de combustible (citado en lo que sigue como "cantidad DPCINJ de cambio de presión"). Los procesos respectivos mostrados en este diagrama de flujo, se llevan a cabo siguiendo el procesamiento en la etapa 412, como parte de una serie de procesamientos mostrados en el diagrama de flujo de la figura 10.

En primer lugar, en la etapa 420, la ECU 160 añade la presión PCR real de combustible a la cantidad DPCR de cambio de presión calculada mediante el proceso de la etapa 412. En base a la suma (PCR + DPCR) y a la temperatura THF de combustible, la ECU 160 calcula de nuevo un coeficiente E de elasticidad de volumen de tal modo que el coeficiente E de elasticidad de volumen corresponde a un valor en el momento de inicio de la inyección de combustible.

A continuación, en la etapa 422, la cantidad QLEAKINJ de fuga de combustible durante el período de inyección de combustible, se calcula en base al período TQFINB de inyección básica y a la temperatura THF de combustible. A continuación, en la etapa 424, se determina si el instante para el inicio de la alimentación a presión de combustible desde la bomba 30 de combustible, se ha adelantado con respecto al instante para el inicio de la inyección de combustible, en particular, si la alimentación a presión de combustible se lleva a cabo o no con anterioridad al inicio de la inyección de combustible. Si se determina que la alimentación a presión de combustible se lleva a cabo con anterioridad al inicio de la inyección de combustible, el combustible se alimenta siempre a presión durante el período de inyección de combustible. Por tanto, en la etapa 426, la ECU 60 convierte el período TQFINB de inyección básico en un ángulo CA del cigüeñal en base a la velocidad NE rotacional del motor, y establece el valor convertido como período APUMPINJ de alimentación a presión durante el período de inyección de combustible.

A continuación, en la etapa 428, se calcula una cantidad QPUMPINJ de alimentación a presión de combustible durante el período de inyección de combustible, según una fórmula de cálculo (11) que se muestra a continuación.

QPUMPINJ = APUMPINJ x KQPUMP ... (11)

APUMPINJ: período de alimentación a presión

KQPUMP: relación de alimentación a presión de combustible.

Por otra parte, si se determina en la etapa 424 que la alimentación a presión de combustible no se lleva a cabo con anterioridad al inicio de la inyección de combustible, la ECU 60 cambia los procesos a la etapa 430. En la etapa 430, la ECU 60 calcula un período de finalización de la inyección de combustible en base al momento de inicio de la inyección de combustible, al instante TQFINB de inyección básica, y a la velocidad NE rotacional del motor, haciendo uso del ángulo CA del cigüeñal como una unidad.

En la siguiente etapa 432, comparando el período de finalización de la inyección de combustible con el instante de inicio de la alimentación a presión de combustible desde la bomba 30 de combustible, se determina si la alimentación a presión de combustible se inicia o no durante el período de inyección de combustible. Si se determina aquí que la alimentación a presión de combustible se inicia durante el período de inyección de combustible, se calcula en la etapa 434 un período (ángulo CA del cigüeñal) desde el momento de alimentación a presión de combustible hasta el período de terminación de inyección de combustible, como período APUMPINJ de alimentación a presión, durante el período de inyección de combustible. A continuación, en la etapa 436, se calcula una cantidad QPUMPINJ de alimentación a presión de combustible durante el período de inyección de combustible, según la fórmula de cálculo (11) mencionada anteriormente.

Por otra parte, si se determina en la etapa 432 que la alimentación a presión de combustible no se ha iniciado durante el período de inyección de combustible, el período de alimentación a presión no se solapa con el período de inyección de combustible. De este modo, en la etapa 435, la ECU 60 establece la cantidad QPUMPINJ de alimentación a presión de combustible durante el período de inyección de combustible como cero.

Una vez que ha llevado a cabo cualquiera de las etapas 428, 435 y 486 mencionadas anteriormente, la ECU 60 calcula, en la etapa 440, una cantidad DPCRINJ de cambio de presión durante el período de inyección de combustible según la fórmula de cálculo (12) que se muestra a continuación.

DPCERINJ = E x (QPUMPINJ - QLEAKINJ)/VCR ... (12)

E: coeficiente de elasticidad de volumen

QPUMPINJ: cantidad de alimentación a presión de combustible durante el período de inyección de combustible

QLEAKINJ: cantidad de fuga de combustible durante el período de inyección de combustible

VCR: volumen del carril 20 común.

A continuación, en la etapa 442, la ECU 60 calcula una cantidad DPCRAVE media de cambio de presión en base a la cantidad DPCR de cambio de presión ya calculada durante el período de estimación de cambio de presión, y la cantidad DPCRINJ de cambio de presión durante el período de inyección de combustible mencionado anteriormente, según la fórmula de cálculo (13) que se muestra a continuación.

DPCRAVE = DPCR + DPCRINJ/2 ... (13)

La cantidad DPCRAVE media de cambio de presión es el valor medio de la cantidad DPCR de cambio de presión desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección de combustible (es decir, durante el período APCR de estimación de cambio de presión), y de la cantidad de cambio de cambio de presión (DPCR + DPCRINJ) desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta la finalización de la inyección de combustible.

Una vez que la cantidad DPCRAVE media de cambio de presión ha sido calculada de este modo, se llevan a cabo los procesos que siguen en la etapa 500 mostrada en la figura 9. En este caso, con el procesamiento en la etapa 600, se calcula un valor TQFINH de corrección de período de inyección en base a la cantidad DPCRAVE media de cambio de presión mencionada anteriormente, en lugar de la cantidad DPCR de cambio de presión durante el período APCR de estimación de cambio de presión. Con ello, en la siguiente etapa 700, se corrige el período TQFINB de inyección básica en base al cambio en la presión de inyección de combustible (la cantidad DPCRINJ de cambio de presión) durante el período de inyección de combustible, así como también al cambio de la presión de inyección de combustible (cantidad DPCR de cambio de presión) durante el período APCR de estimación de cambio de presión.

Así, según la presente realización, resulta posible no sólo impedir que la cantidad real de inyección de combustible se desvíe de la cantidad QFIN de inyección requerida debido a un cambio en el presión de inyección de combustible desde la detección de la presión PCR real de combustible hasta el inicio de la inyección de combustible, sino también para impedir la desviación de la cantidad de inyección de combustible resultante desde un cambio en la presión de inyección de combustible durante el período de inyección de combustible. Como resultado, el control de inyección de combustible puede ser llevado a cabo con una precisión mucho más alta.

En particular, cuando se estima la cantidad de cambio en la presión de inyección de combustible durante el período de inyección de combustible (la cantidad DPCRINJ de cambio de presión), se mencionan la cantidad QPUMP de alimentación a presión de combustible y la cantidad QLEAK de fuga de combustible. Así, tanto la cantidad de incremento en la presión de inyección de combustible resultante de la alimentación a presión de combustible como la cantidad de una caída en la presión de inyección de combustible resultante de la fuga de combustible, pueden ser reflejadas en la cantidad DPRCINJ de cambio de presión. En consecuencia, es posible impedir que la cantidad de inyección real de combustible llegue a ser mayor que la cantidad QFIN de inyección requerida, debido a una elevación de la presión de inyección de combustible, o por el contrario, impedir que la cantidad de inyección real de combustible llegue a ser menor que la cantidad QFIN de inyección requerida debido a una caída en la presión de inyección de combustible. Como resultado, es posible evitar la producción de algún inconveniente tal como el deterioro de las propiedades de escape, que resultaría del hecho de que el motor 110 sea alimentado con una cantidad excesiva de combustible que no sea adecuada para el estado operativo del motor. También es posible evitar la producción de algún inconveniente tal como una disminución de salida del motor, que resultaría del hecho de que el motor 110 no esté alimentado con una cantidad suficiente que se adecue al estado operativo del motor.

En la presente realización, la cantidad DPRCINJ de cambio de presión durante el período de inyección de combustible se estima en base a la cantidad QPUMPINJ de alimentación a presión de combustible y a la cantidad QLEAKINJ de fuga de combustible. Sin embargo, la cantidad DPCRINJ de cambio de presión puede ser estimada en base solamente a la cantidad QPUMPINJ de alimentación a presión de combustible o solamente a la cantidad QLEAKINJ de fuga de combustible.

En las realizaciones segunda a cuarta, al igual que en la presente realización, puede ser estimada la cantidad de cambio de la presión de inyección de combustible resultante de la alimentación a presión de combustible o de la fuga de combustible durante el período de inyección piloto o el período de inyección principal, y el período TQPLT de inyección piloto y el período TQMAIN de inyección principal pueden ser también corregidos en base a la cantidad de cambio así estimada en la presión de inyección de combustible.

Además, en las realizaciones segunda, tercera y quinta anteriormente mencionadas, la cantidad de alimentación a presión de combustible de la bomba 30 de combustible se calcula en función de la suposición de que la proporción de alimentación a presión de combustible (KQPUMP) sea constante. Sin embargo, por ejemplo, incluso en el caso de que la proporción de alimentación a presión de combustible cambie dependiendo del instante de inicio de la alimentación a presión de combustible, la cantidad de alimentación a presión de combustible puede ser calculada con referencia a un mapa o similar que muestre la proporción de alimentación a presión de combustible en relación con el instante de inicio de la alimentación a presión de combustible.

En las realizaciones segunda a quinta mencionadas en lo que antecede, se muestra un ejemplo en el que la cantidad de inyección de combustible se controla en base a un período de inyección de combustible, particularmente, a un período de abertura de válvula de los inyectores 112. Sin embargo, por ejemplo, la cantidad de inyección de combustible puede ser controlada en base no sólo al período de abertura de válvula sino también al grado de abertura de los inyectores 112. En este caso, puede ser posible corregir un valor de comando para el grado de abertura de los inyectores 112 en base a un cambio en la presión de inyección de combustible.

En las realizaciones segunda a quinta comentadas en lo que antecede, se ha representado un motor diesel como ejemplo de motor de combustión interna al que se aplica el aparato de control de inyección de combustible de la presente invención. Sin embargo, por ejemplo, la presente invención puede ser aplicada también a un motor de gasolina de inyección directa, en el que el combustible se inyecta directamente en las cámaras de combustión.

Claims (22)

1. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador, caracterizado porque comprende:

medios (14) de detección para detectar una presión de combustible en un conducto (4) de acumulador;

medios (22) de estimación para estimar una presión del combustible inyectado en un motor (1);

medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible, para calcular una cantidad de control de inyección de combustible en base a la presión de combustible detectada o a la presión de combustible estimada; y

medios de inyección de combustible para inyectar combustible en el motor en base a la cantidad de control de inyección de combustible calculada, en el que:

los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible determinan cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de usarse, en base al instante de inyección de combustible de los medios de inyección.

2. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 1, caracterizado porque:

los medios (14) de detección detectan una presión de combustible en un primer instante (t1);

los medios (2) de inyección de combustible inyectan combustible en un segundo instante (t2) que es posterior al primer instante; y

los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección calculan la cantidad de control de inyección de combustible en base a la presión de combustible detectada, si el procesamiento aritmético de la presión de combustible detectada en el primer instante se completa con anterioridad al segundo

\hbox{instante.}

3. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 2, caracterizado porque:

los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible determinan cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de usarse, en base a un primer tiempo (T1) que va desde el primer instante (t1) hasta el segundo instante (t2), y a un segundo tiempo (T2) requerido para el procesamiento aritmético.

4. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 3, caracterizado porque:

los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible calculan la cantidad de control de inyección de combustible utilizando la presión de combustible detectada, si el primer tiempo (T1) es más largo que el segundo tiempo (T2).

5. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 1, caracterizado porque:

los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible determinan cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de ser usada para calcular la cantidad de control de inyección de combustible, en base a la velocidad rotacional del motor (1).

6. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 5, caracterizado porque:

los medios (21) de cálculo de la cantidad de control de inyección de combustible calculan la cantidad de control de inyección de combustible utilizando la presión de combustible detectada, si la velocidad rotacional del motor (1) es menor que un valor predeterminado.

7. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 1, caracterizado porque:

los medios (22) de estimación calculan la presión de combustible en base al estado operativo de una bomba (7) para el suministro del combustible al conducto (14) de acumulador, y a un coeficiente de elasticidad de volumen del combustible.

8. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque:

la cantidad de control de inyección de combustible es una cantidad de inyección de combustible.

9. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 1, caracterizado porque:

los medios (22) de estimación estiman la presión de combustible en base a la cantidad de alimentación a presión de combustible por medio de la bomba (7) para el suministro del combustible al conducto (14) de acumulador durante un período que va desde la detección de la presión de combustible hasta el inicio de la inyección de combustible.

10. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según la reivindicación 1, caracterizado porque:

los medios (22) de estimación estiman la presión de combustible en base a una cantidad de fuga de combustible desde el conducto (14) de acumulador.

11. Aparato de control de inyección de combustible de acumulador según las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque:

los medios (22) de estimación estiman la presión de combustible en base a un cambio en la presión de combustible durante un período de inyección de combustible.

12. Método para controlar una inyección de combustible, caracterizado por las etapas de:

detectar una presión de combustible en un conducto (4) de acumulador;

estimar una presión del combustible inyectado en un motor (1);

calcular una cantidad de control de inyección de combustible en base a la presión de combustible detectada o a la presión de combustible estimada; e

inyectar combustible en el motor en base a la cantidad de control de inyección de combustible calculada, con la etapa adicional de:

determinar cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de ser utilizada, en base al instante de inyección de combustible de los medios de inyección.

13. Método según la reivindicación 12, caracterizado por:

detectar una presión de combustible en un primer instante (t1);

inyectar combustible en un segundo instante (t2) que es posterior al primer instante; y

calcular la cantidad de control de inyección de combustible en base a la presión de combustible detectada, si se ha completado un procesamiento aritmético de la presión de combustible detectada en el primer instante con anterioridad al segundo instante.

14. Método según la reivindicación 13, caracterizado por:

determinar cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de ser usada, en base a un primer tiempo (T1) que va desde el primer instante (t1) hasta el segundo instante (t2), y a un segundo tiempo (T2) requerido para el procesamiento aritmético.

15. Método según la reivindicación 14, caracterizado por:

calcular la cantidad de control de inyección de combustible utilizando la presión de combustible detectada, si el primer tiempo (T1) es más largo que el segundo tiempo (T2).

16. Método según la reivindicación 12, caracterizado por:

determinar cuál de entre la presión de combustible detectada y la presión de combustible estimada ha de ser utilizada para calcular la cantidad de control de inyección de combustible, en base a la velocidad rotacional del motor (1).

17. Método según la reivindicación 16, caracterizado por:

calcular la cantidad de control de inyección de combustible utilizando la presión de combustible detectada, si la velocidad rotacional del motor (1) es inferior a un valor predeterminado.

18. Método según la reivindicación 12, caracterizado por:

calcular la presión de combustible en base a un estado operativo de una bomba (7) para suministro del combustible a un conducto (14) de acumulador, y a un coeficiente de elasticidad de volumen del combustible.

19. Método según las reivindicaciones 12 a 18, caracterizado porque:

la cantidad de control de inyección de combustible es una cantidad de inyección de combustible.

20. Método según la reivindicación 12, caracterizado por:

estimar la presión de combustible en base a una cantidad de alimentación a presión de combustible por medio de una bomba (7) para suministro del combustible al conducto (14) de acumulador durante un período que va desde la detección de la presión de combustible hasta el inicio de la inyección de combustible.

21. Método según la reivindicación 12, caracterizado por:

estimar la presión de combustible en base a una cantidad de fuga de combustible desde el conducto (14) de acumulador.

22. Método según las reivindicaciones 12 a 21, caracterizado por:

estimar una presión de combustible en base a un cambio en la presión de combustible durante un período de inyección de combustible.