ES2231569T3 - Procedimiento para el funcionamiento de un motor de combustion interna con un sistema de dosificacion de combustible. - Google Patents
Procedimiento para el funcionamiento de un motor de combustion interna con un sistema de dosificacion de combustible.Info
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Abstract
Procedimiento para el funcionamiento de un motor de combustión interna (1) con un sistema de dosificación de combustible (11), en el que se transporta combustible por una bomba de alimentación previa (13) desde un depósito de reserva de combustible (12) a una zona de baja presión (ND) del sistema de dosificación de combustible (11) y por una bomba de alta presión (14) desde la zona de baja presión (ND) a una zona de alta presión (HD) del sistema de dosificación de combustible (11) y se inyecta el combustible que se encuentra en la zona de alta presión (HD) con una presión de inyección (p_r) a través de al menos una válvula de inyección (9) al menos indirectamente a una cámara de combustión (4) del motor de combustión interna (1), y se regula la presión de inyección (p_r), caracterizado porque se subordina al menos un control piloto a la regulación de la presión de inyección (p_r), siendo calculada una variable de control piloto (y) con la ayuda de al menos un campo característico (K1, K2) en función de un punto de funcionamiento del motor de combustión interna (1) a través de la adición de una porción estática (y_stat) y de una porción dinámica (y_dyn), a través del cual en el caso de una modificación de la presión de inyección (p_r), de un número de revoluciones (n_HDP) de la bomba de alta presión (14) y/o de una corriente de combustible (rk) requerida por el motor de combustión interna (1), se activa una sobreoscilación de la variable de control piloto (y).
Description
Procedimiento para el funcionamiento de un motor
de combustión interna con un sistema de dosificación de
combustible.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el funcionamiento de un motor de combustión
interna con un sistema de dosificación de combustible. En el
procedimiento se transporta combustible por una bomba de
alimentación previa desde un depósito de reserva de combustible a
una zona de baja presión del sistema de dosificación de combustible
y por una bomba de alta presión desde la zona de baja presión a una
zona de alta presión del sistema de dosificación de combustible. En
la zona de alta presión se inyecta combustible que está con una
presión de inyección, a través de al menos una válvula de inyección
al menos indirectamente a una cámara de combustión del motor de
combustión interna. En este caso, se regula la presión de
inyección.
La invención se refiere, además, a un programa de
ordenador, que se puede ejecutar en un aparato de cálculo,
especialmente en un microprocesador.
Por otro lado, la presente invención se refiere a
un elemento de memoria para un aparato de control de un sistema de
dosificación de combustible de un motor de combustión interna. El
elemento de memoria está configurado especialmente como Memoria Sólo
de Lectura, como Memoria de Acceso Aleatorio o como una Memoria
Flash. En el elemento de memoria está memorizado un programa de
ordenador, que se puede ejecutar en un aparato de ordenador,
especialmente en un microprocesador.
La invención se refiere, además, a un aparato de
control para un sistema de dosificación de combustible de un motor
de combustión interna. En este caso, el sistema de dosificación de
combustible presenta una bomba de alimentación previa para el
transporte de combustible desde un depósito de reserva de
combustible en una zona de baja presión del sistema de dosificación
de combustible y una bomba de alta presión para el transporte de
combustible desde la zona de baja presión a una zona de alta presión
del sistema de dosificación de combustible. Por otro lado, el
sistema de dosificación de combustible presenta al menos una válvula
de inyección para la inyección al menos indirecta de combustible,
que se encuentra en la zona de alta presión con una presión de
inyección a una cámara de combustión del motor de combustión de
combustible. El aparato de control regula la presión de
inyección.
Por último, la presente invención se refiere a un
sistema de dosificación de combustible para un motor de combustión
interna. El sistema de dosificación de combustible presenta una
bomba de alimentación previa para el transporte de combustible desde
un depósito de reserva de combustible a una zona de baja presión del
sistema de dosificación de combustible y una bomba de alta presión
para el transporte de combustible desde la zona de baja presión a
una zona de alta presión del sistema de dosificación de combustible.
Por otro lado, el sistema de dosificación de combustible comprende
al menos una válvula de inyección para la inyección al menos
indirecta de combustible, que se encuentra en la zona de alta
presión con una presión de inyección, a una cámara de combustión del
motor de combustión interna y un aparato de control para la
regulación de la presión de inyección.
Los sistemas de dosificación de combustible del
tipo mencionado al principio inyectan el combustible o bien
indirectamente a través de un tubo de aspiración de aire del motor
de combustión interna a una cámara de combustión del motor de
combustión interna o directamente a una cámara de combustión del
motor de combustión internas. Los sistemas para la inyección directa
de combustible a cámaras de combustión de un motor de combustión
interna se conocen a partir del estado de la técnica, por ejemplo,
para la alimentación de combustible de motores de combustión interna
con inyección directa de gasolina (BDE). Un sistema de dosificación
de combustible de este tipo presenta una bomba de alimentación
previa configurada habitualmente como bomba eléctrica de combustible
(EKP), que transporta combustible desde un depósito de reserva de
combustible a una zona de baja presión del sistema de dosificación
de combustible. Al menos una bomba de alta presión del sistema de
dosificación de combustible transporta combustible desde la zona de
baja presión a un acumulador de alta presión, que está dispuesto en
una zona de alta presión del sistema de dosificación de
combustible.
El acumulador de alta presión está configurado,
por ejemplo, como una regleta de distribución de un sistema de
dosificación de combustible de carril común (CR). Desde el
acumulador de alta presión se derivan válvulas de inyección, a
través de las cuales se puede inyectar combustible desde el
acumulador de alta presión con la presión de inyección (presión del
carril) que predomina allí a las cámaras de combustión del motor de
combustión interna.
Las válvulas de inyección son activadas por un
aparato de control del motor de combustión interna. El aparato de
control tiene, por otro lado, el cometido de regular a través de un
circuito de regulación de la presión la presión de inyección que
predomina en el acumulador de alta presión. Se puede conseguir una
elevación de la presión de inyección a través de la activación
adecuada de la bomba de alta presión, es decir, a través de la
elevación de la alimentación de combustible al acumulador de alta
presión. Se puede conseguir una reducción de la presión de inyección
a través de la activación adecuada de una válvula de control
(válvula de control de la presión) que se deriva desde el
acumulador de alta presión, es decir, a través de la elevación del
ciclo de combustible desde el acumulador de alta presión, o a través
de la activación de otra válvula de control (válvula de control de
la cantidad), a través de la cual se puede reducir la potencia de
transporte de la bomba de alta presión. Para la detección de la
presión de inyección que predomina en el acumulador de alta presión
está dispuesto un sensor de presión en el acumulador de alta
presión. Un sistema de dosificación de combustible de este tipo se
describe, por ejemplo, en el documento DE 197 52 025
Otro sistema de dosificación de combustible del
tipo mencionado al principio y un procedimiento para el
funcionamiento de un motor de combustible con un sistema de
dosificación de combustible del tipo mencionado al principio se
conocen, por ejemplo, a partir del documento DE 195 39 885 A1. La
presión de la inyección en la zona de alta presión se regula en el
sistema de dosificación de combustible conocido por medio de una
activación adecuada de una válvula de control de la presión. La
regulación de la presión de inyección es, en efecto, muy exacta,
pero presente, sin embargo, solamente una dinámica insuficiente,
especialmente en la dinámica de carga y en la dinámica del número de
revoluciones, es decir, en el caso de fuertes oscilaciones de la
presión de inyección (por ejemplo, en virtud de un funcionamiento
repentino a plena carga del motor de combustión interna). En la
dinámica de carga y en la dinámica del número de revoluciones
resultan desviaciones relativamente altas de la presión entre el
valor real y el valor teórico.
La invención tiene el cometido de mejorar el
comportamiento dinámico de un sistema de dosificación de combustible
de un motor de combustión interna.
Para la solución de este cometido, la invención
propone, partiendo del procedimiento para el funcionamiento de un
motor de combustión interna del tipo mencionado al principio, que se
subordine a la regulación de la presión de inyección al menos un
control piloto, siendo determinada una variable de control piloto
con la ayuda de al menos un campo característico en función de un
punto de funcionamiento del motor de combustión interna.
El control piloto está subordinado a la
regulación de la presión de inyección. Tanto el control piloto como
también la regulación de la presión de inyección activan una válvula
de control (válvula de control de la presión, válvula de control del
caudal) que está asociada a la bomba de alta presión. En las bombas
de alta presión accionadas de una manera independiente del motor de
combustión interna, por ejemplo en las bombas de alta presión
accionadas eléctricamente, en las que la cantidad de transporte de
la bomba de alta presión puede ser variada a través del número de
revoluciones de la bomba, es concebible que el control piloto y la
regulación activen un motor de accionamiento eléctrico de la bomba
de alta presión.
El control piloto lleva a cabo un primer control
de la presión de inyección en función del punto de funcionamiento
del motor de combustión interna. La regulación superpuesta de la
presión de inyección regula este valor controlado entonces a un
valor más exacto. La regulación subordinada aproxima el valor real
de la presión de inyección ya en una medida muy exacta a un valor
teórico. La regulación superpuesta solamente tiene que corregir
entonces todavía una diferencia de la regulación relativamente
reducida. De esta manera, se puede regular el valor real de la
presión de inyección de una manera especialmente rápida al valor
teórico. Por lo tanto, por medio del control piloto subordinado a la
regulación de la presión de inyección se pueden mejorar claramente
el comportamiento dinámico del sistema de dosificación de
combustible.
La dinámica relativamente reducida de la
regulación de la presión de inyección cuando se producen
oscilaciones de la carga o del número de revoluciones se puede
mejorar claramente a través del empleo de un control piloto
subordinado. Con el control piloto se pueden reducir, en un sistema
de dosificación de combustible regulado, las desviaciones de la
presión en la dinámica de carga o en la dinámica del número de
revoluciones. Además, es posible un funcionamiento de emergencia del
motor de combustión interna, puesto que en el caso de fallo de la
regulación (por ejemplo, en virtud de un sensor de la presión
defectuoso), se puede accionar el sistema de dosificación de
combustible, según la calidad del control piloto, también con una
exactitud reducida de la presión de inyección desde el control
piloto. Por último, por medio del control piloto está disponible
también una posibilidad adicional de diagnosis. Así, por ejemplo, a
partir de la diferencia de regulación entre una variable de control
piloto en la salida del control piloto y el valor teórico de la
presión de inyección se puede deducir una declaración sobre la
capacidad funcional de un circuito de alta presión.
En lugar de realizar el control piloto de una
manera relativamente costoso a partir de ecuaciones básicas físicas
como modelo matemático de la bomba de alta presión, se propone,
según la invención, calcular una variable de control piloto con la
ayuda de campos característicos. A partir de los campos
característicos, en función del punto de funcionamiento del motor de
combustión interna, se puede calcular la variable de control piloto.
Los valores de medición memorizados en los campos característicos se
pueden determinar empíricamente de una manera sencilla en un banco
de pruebas. En los valores de medición aceptados se tienen en cuenta
los efectos que repercuten sobre la presión de inyección.
En el o en cada campo característico, en función
de un punto de funcionamiento del motor de combustión interna se
depositan valores, a partir de los cuales se puede determinar de una
manera indirecta o directa a través de combinación matemática de los
valores individuales una variable de control piloto.
De acuerdo con un desarrollo ventajoso de la
presente invención, se propone que la variable de control previo sea
determinada en función de la presión de inyección actual que
predomina en la zona de alta presión. Por otro lado, se propone que
la variable de presión previa sea determinada en función del número
de revoluciones de la bomba de alta presión. Esta variable está en
relación directa con el caudal de transporte de la bomba. Por
último, se propone que la variable de control previo sea determinada
en función de la corriente de combustible transportada por el motor
de combustión interna. Se ha mostrado que la presión actual de la
inyección, el número de revoluciones de la bomba de alta presión y
la corriente de combustible transportada por el motor de combustión
interna sean las variables principales de influencia sobre la
presión de inyección que predomina en la zona de alta presión. A
partir de la presión de inyección y del número de revoluciones de la
bomba se puede calcular la cantidad de combustible transportada por
la bomba de alta presión y a partir de la corriente de combustible
transportada y la presión de inyección actual se puede calcular una
corriente teórica de
transporte.
transporte.
De acuerdo con una forma de realización preferida
de la presente invención, se propone que como la variable de control
piloto sea determinada una variable de activación para la bomba de
alta presión con la ayuda de una ecuación lineal sobre la corriente
de combustible transportada por el motor de combustión interna,
siendo determinadas la amplificación y la desviación de la ecuación
lineal con la ayuda de campos característicos en función del punto
de funcionamiento del motor de combustión interna. Por lo tanto,
según la invención se ha reconocido que la variable de control de la
bomba se puede representar como una ecuación lineal sobre la
corriente de combustible transportada por el motor de combustión
interna. La amplificación y la desviación de la ecuación lineal son
en este caso una función del punto de funcionamiento del motor de
combustión interna y se pueden calcular con la ayuda de campos
característicos.
De una manera más ventajosa, la amplificación de
la ecuación lineal se determina con la ayuda de un primer campo
característico en función del número de revoluciones de la bomba de
alta presión y en función de la presión actual de la inyección. La
variable característica, calculada por un aparato de control del
motor de combustión interna, para la necesidad actual de combustible
del motor de combustión interna se multiplica por un primer campo
característico, en el que se deposita la amplificación de la
ecuación lineal en función del número de revoluciones de la bomba de
alta presión y de la presión de inyección.
De acuerdo con otra forma de realización
preferida de la presente invención, se propone que la desviación de
la ecuación lineal sea calculada con la ayuda de un segundo campo
característico en función del número de revoluciones de la bomba de
alta presión y de la presión de inyección actual. Al valor calculado
por medio del primer campo característico se suma una desviación de
la ecuación lineal, calculada a partir de un segundo campo
característico en función del número de revoluciones de la bomba de
alta presión y de la presión de inyección, en el punto de
funcionamiento actual del motor de combustión interna. El resultado
de la ecuación lineal con los valores (amplificación y desviación),
que se obtienen con la ayuda del primer campo característico y del
segundo campo característico, representa una buena aproximación a la
verdadera variable de activación. La diferencia de regulación, que
debe ser corregida entonces todavía por la regulación de orden
superior, es muy pequeña, de manera que la regulación presenta una
dinámica especialmente alta.
En determinadas circunstancias, puede ser
necesaria una compensación de la tensión y/o una compensación de la
temperatura de la variable de control piloto. Por lo tanto, de
acuerdo con otro desarrollo ventajoso de la presente invención, se
propone que la variable de control piloto calculada sea corregida en
función de una tensión de alimentación de una batería del automóvil
y/o de la temperatura exterior. De una manera más ventajosa, se
calcula una variable de corrección igualmente con la ayuda de campos
característicos en función de la tensión o bien en función de la
temperatura. La variable de corrección es, por ejemplo, un factor de
corrección, por el que se multiplica la variable de control piloto
calculada con la ayuda del primer campo característico y del segundo
campo característico.
El valor de la variable de control piloto,
calculado con la ayuda del primer campo característico y del segundo
campo característico, representa una porción estática. Sin embargo,
en el caso de fuertes oscilaciones de la carga o del número de
revoluciones, se pueden observar procesos de estabilización
relativamente lentos, que deben ser tenidos en cuenta, es decir,
deben ser acelerados, igualmente por el control piloto. Por este
motivo, de acuerdo con otra forma de realización preferida de la
invención se propone que se añade a la porción estática de la
variable de control piloto calculada una porción dinámica, a través
de la cual, en el caso de una modificación de la presión de
inyección, del número de revoluciones y/o de la corriente de
combustible, se activa una sobreoscilación de la variable de control
piloto. A través de la sobreoscilación de corta duración de la
variable de control previo se pueden acelerar de una manera clara
los procesos de estabilización, especialmente en el caso de fuertes
oscilaciones de la carga o del número de revoluciones, lo que
conduce a una dinámica especialmente alta del sistema de
dosificación de combustible. La porción dinámica se calcula de una
manera más ventajosa con la ayuda de un elemento de transmisión
diferencial, que presenta con preferencia un comportamiento DT1. El
elemento de transmisión diferencial pueden calcular, por ejemplo,
siempre en el caso de una modificación de la corriente de
combustible transportada, del número de revoluciones de la bomba de
alta presión o de la presión de inyección actual, un valor de
corrección adicional y puede tenerlo en cuenta en el cálculo de la
variable de control piloto.
La invención se refiere también a un programa de
ordenador, que es adecuado para la realización del procedimiento
según la invención, cuando es ejecutado en un aparato de cálculo,
especialmente en un microprocesador. En este caso es especialmente
preferido que el programa de ordenador esté memorizado en un
elemento de memoria, especialmente en una memoria Flash. El programa
de ordenador representa la invención de la misma manera que el
procedimiento es adecuado para su ejecución.
Es especialmente importancia la realización del
procedimiento según la invención en forma de un elemento de memoria,
que está previsto para un aparato de control de un sistema de
dosificación de combustible de un motor de combustión interna. En
este caso, en el elemento de memoria está memorizado un programa de
ordenador, que puede ser ejecutado en un aparato de control,
especialmente en un microprocesador, y que es adecuado para la
realización del procedimiento según la invención. Por lo tanto, en
este caso, se realiza la invención por medio de un programa de
ordenador memorizado en el elemento de memoria, de manera que este
elemento de memoria, provisto con el programa de ordenador,
representa la invención de la misma manera que el procedimiento,
para cuya ejecución es adecuado el programa de ordenador. Como
elemento de memoria se puede aplicar especialmente un medio de
memoria eléctrica, por ejemplo una Memoria Sólo de Lectura, una
Memoria de Acceso Aleatorio o una Memoria Flash.
Como otra solución del cometido de la presente
invención, a partir del aparato de control para un sistema de
dosificación de combustible de un motor de combustión interna del
tipo mencionado al principio, se propone que el aparato de control
presente al menos un control piloto subordinado a la regulación de
la presión de inyección y calcule una variable de control piloto con
la ayuda de al menos un campo característico en función de un punto
de funcionamiento del motor de combustión interna.
De acuerdo con un desarrollo ventajoso de la
presente invención, se propone que el aparato de control presente
medios para la realización del procedimiento según la invención.
Como todavía otra solución de cometido de la
presente invención, a partir del sistema de dosificación de
combustible para un motor de combustión interna del tipo mencionado
al principio, se propone que el sistema de dosificación de
combustible presenta al menos un control piloto subordinado a la
regulación de la presión de inyección y calcule una variable de
control piloto con la ayuda de un campo característico en función de
un punto de funcionamiento del motor de combustión interna.
De acuerdo con un desarrollo ventajoso de la
presente invención se propone que el sistema de dosificación de
combustible presente medios para la realización del procedimiento
según la invención.
Otras características, posibilidades de
aplicación y ventajas de la invención se deducen a partir de la
descripción siguiente de ejemplos de realización de la invención,
que están representados en los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra un motor de combustión
interna con el sistema de dosificación de combustible según la
invención.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques para
el cálculo de una variable de control piloto de la presión de
inyección según la presente invención.
La figura 3 muestra un diagrama de bloques para
el cálculo de una porción dinámica de la variable de control piloto;
y
La figura 4 muestra un diagrama de bloques para
el cálculo de una porción estática de la variable de control
previo.
En la figura 1 se representa un motor de
combustión interna 1 de inyección directa de un automóvil, en el que
los pistones 2 se pueden mover en vaivén en un cilindro 3. El
cilindro 3 está provisto con una cámara de combustión 4, que está
delimitada, entre otras cosas, por el pistón 2, una válvula de
entrada 5 y una válvula de salida 6. Con la válvula de entrada 5
está acoplado un tubo de aspiración 7 y con la válvula de salida 6
está acoplado un tubo de escape de
\hbox{gases 8.}
En la zona de la válvula de entrada 5 y de la
válvula de salida 6 se proyectan una válvula de inyección 9 y una
bujía de encendido 10 en la cámara de combustión 4. A través de la
válvula de inyección 9 se puede inyectar combustible en la cámara de
combustión 4. Con la bujía de encendido 10 se puede encender
combustible con la cámara de combustión 4. El pistón 2 es desplazado
a través de la combustión del combustible en la cámara de combustión
4 en un movimiento de vaivén, que es transmitido sobre un árbol de
levas no representado y que ejerce un par motor sobre éste.
El motor de combustión interna 2 presenta un
sistema de dosificación de combustible 11, a través del cual se
dosifica el combustible a inyectar a través de la válvula de
inyección 9 a la cámara de combustión 4. El sistema de dosificación
de combustible 11 presenta un depósito de reserva de combustible 12,
desde el que se transporta combustible por una bomba de alimentación
previa 13, configurada como bomba eléctrica de combustible (EKP), a
una zona de baja presión ND del sistema de dosificación de
combustible 11. Una bomba de alta presión 14 transporta combustible
desde la zona de baja presión ND a un acumulador de alta presión 16
en una zona de alta presión HD del sistema de dosificación de
combustible 11. La bomba de alta presión 14 está configurada como
una bomba de alta presión de 1 cilindro con dos válvulas de
retención 17, con una válvula de aspiración en la entrada y con una
válvula de presión en la salida de la bomba de alta presión 14, y
con una válvula de control del caudal 18 (MSV). A través de la
válvula de control del caudal 18 se puede abrir o cerrar un conducto
de retorno 19. A través de la apertura de la válvula de control del
caudal 18 se puede interrumpir el transporte de la bomba de alta
presión 14, puesto que el combustible aspirado es retornado de nuevo
al circuito de baja presión, en lugar de ser transportado al
circuito de alta presión. La válvula de control del caudal 18 es
activada por medio de una señal de control T. De una manera
alternativa, la bomba de alta presión 14 puede estar configurada
también como una bomba de alta presión de 3 o más cilindros con una
válvula de control de la presión (DSV), que es activada por medio de
la señal de activación T.
El acumulador de alta presión 16 está configurado
como una regleta de acumulación de un sistema de dosificación de
combustible de carril común (CR). En el acumulador de alta presión
16 está dispuesto un sensor de presión 24, que detecta la presión de
inyección que predomina en la zona de alta presión HD. A partir del
acumulador de alta presión 16 se derivan varias -en el presente caso
cuatro- válvulas de inyección 9, a través de las cuales se inyecta
combustible en las cámaras de combustión 4 de los cilindros 3 del
motor de combustión interna 1. Para la inyección de combustible se
activan las válvulas de inyección 9 con una señal de activación ES
correspondiente. La bujía de encendido 10 es activada por medio de
una señal de activación ZW.
Para mantener la presión en la zona de baja
presión ND del sistema de dosificación de combustible 11 en un valor
predeterminado, está dispuesto en la zona de baja presión ND un
regulador de baja presión 20, a través del cual puede fluir
combustible desde la zona de baja presión ND de retorno al depósito
de reserva de combustible 12, en el caso de que la presión en la
zona de baja presión exceda un valor predeterminado de la presión.
Entre la bomba de alimentación previa 13 y la bomba de alta presión
14 está dispuesto un filtro de combustible 12.
Un aparato de control 22 del motor de combustión
interna 1 está impulsado por señales de entrada 23, que representan
variables de funcionamiento del motor de combustión interna 1,
medidas por medio de sensores, u otras variables de estado. El
aparato de control 22 está conectado, por ejemplo, con un sensor de
masas de aire, un sensor Lambda, un sensor del número de
revoluciones o el sensor de la presión 24 (señal del sensor (p_r).
El aparato de control 22 genera señales de salida 25, con las que se
puede ejercer influencia sobre el comportamiento del motor de
combustión interna 1 por medio de actuadores o reguladores. El
aparato de control 22 está conectado, por ejemplo, con la válvula de
inyección 9 (señal de activación ES), la bujía de encendido 10
(señal de activación ZW), la válvula de control del caudal 18 (señal
de activación T) o una válvula de estrangulamiento que está
dispuesta en el tubo de aspiración 7 y genera las señales que son
necesarias para su activación.
El aparato de control 22 está previsto, entre
otras cosas, para controlar y/o regular las variables de
funcionamiento del motor de combustión interna. El aparato de
control 22 controla o bien regula la masa de combustible inyectada
desde la válvula de inyección 9 a la cámara de combustión 4 y en
instante del encendido de la mezcla de combustible y aire que se
encuentra en la cámara de combustión 4 con respecto a un consumo
reducido de combustible y/o a una emisión reducida de substancias
contaminantes. Con este fin, el aparato de control 22 está provisto
con un microprocesador 26, que tiene memorizado en un elemento de
memoria, especialmente en una Memoria Flash 27, un programa de
ordenador, que es adecuado para realizar el control o regulación
mencionados.
Por otro lado, el aparato de control 22 está
previsto para regular la presión de inyección p_r que predomina en
el acumulador de alta presión 16 en función del punto de
funcionamiento del motor de combustión interna 1. El programa de
ordenador memorizado en la Memoria Flash es adecuado para realizar
la regulación de la presión de inyección, cuando es ejecutado en el
microprocesador 26.
El motor de combustión interna 1 de la figura 1
puede ser accionado en una pluralidad de tipos de funcionamiento,
Así, por ejemplo, es posible accionar el motor de combustión interna
1 en un funcionamiento homogéneo, un funcionamiento de capas o un
funcionamiento homogéneo pobre. Se puede conmutar entre los tipos de
funcionamiento mencionados del motor de combustión interna 1. Tales
conmutaciones son realizadas igualmente por el aparato de control
22.
De acuerdo con la presente invención, al menos un
control piloto está subordinado a la regulación de la presión de
inyección p_r. Con la ayuda del control piloto se puede conseguir,
en función de la carga o a través del número de revoluciones de la
bomba de alta presión 14 una mejora clara de las propiedades
dinámicas de la regulación de la presión de inyección. En la figura
2 se representa un diagrama de bloques para el cálculo de una
variable de control piloto y de un control piloto de la
presión de inyección p_r según la presente invención. A través de la
variable de control piloto y se activa la bomba de alta
presión 14 de tal forma que se ajusta como valor real de la presión
de inyección un valor teórico de la presión de inyección deseada. Se
puede conseguir una elevación de la presión de inyección p_r a
través de la elevación de la alimentación de combustible al
acumulador de alta presión 16. Se puede conseguir una reducción de
la presión de inyección p_r a través de la activación adecuada de la
válvula de control de caudal 18, a través de la cual se puede
reducir la potencia de transporte de la bomba de alta presión
14.
La variable de control piloto y es
calculada a partir de la suma de una porción estacionaria y_stat y
de una porción dinámica y_dyn. En la figura se representa un
diagrama de bloques para el cálculo de la porción dinámica y_dyn de
la variable de control piloto y. En primer lugar, se forma un
producto a partir de un factor de amplificación v y de la cantidad
de combustible rk requerida por el motor de combustión interna 1,
que es conducida a través de un elemento de transmisión diferencial
con un comportamiento DT1. El miembro de transmisión DT1 es modelado
de tal forma que se resta del producto v \cdot rk una porción
filtrada a través de un filtro de paso bajo. Se puede predeterminar
la constante de tiempo T_konst del paso bajo. A través del elemento
de transmisión se genera, por ejemplo, en el caso de cambios de
carga fuertes o de oscilaciones del número de revoluciones n_HDP de
la bomba de alta presión 14, un salto sobreelevado de la porción
dinámica y_dyn. En virtud del salto elevado, se estabiliza la
variable de control piloto y de una manera esencialmente más
rápida. En el estado estacionario, la porción dinámica y_dyn es
igual a cero.
En la figura 4 se representa un diagrama de
bloques para el cálculo de la porción dinámica y_stat de la variable
de control piloto y. La porción estática y_stat es aproximada
por medio de una ecuación lineal y_stat = a \cdot rk + b. La
amplificación a de la ecuación lineal es calculada con la
ayuda de un primer campo característico K1 en función del número de
revoluciones n_HDP de la bomba de alta presión 14 y de la presión de
inyección actual p_r y es multiplicada por la cantidad de
combustible rk que es requerida por el motor de combustión interna
1. La desviación b de la ecuación lineal se calcula con la ayuda de
un segundo campo característico K2 igualmente en función del número
de revoluciones n_HDP de la bomba de alta presión 14 y de la presión
de inyección actual p_r. La suma de la desviación b y del producto
de la amplificación a y de la cantidad de combustible rk
forma la porción estática y_stat.
En el primer campo característico K1 están
depositados, en función del punto de funcionamiento, diferentes
valores para la amplificación a de la ecuación lineal. De la
misma manera, en el segundo campo característico K2 están
depositados, en función del punto de funcionamiento, diferentes
valores para la desviación b de la ecuación lineal. Los valores
depositados en los campos característicos K1, K2 se pueden calcular
empíricamente de una manera sencilla, por ejemplo en un banco de
pruebas. La ventaja de los valores calculados empíricamente reside
especialmente en que se tienen en cuenta todas las variables de
interferencia, que repercuten sobre la presión de inyección p_r.
Si se desea, se puede prever una compensación de
la tensión de la batería del automóvil o una compensación de la
temperatura. Por ejemplo, es concebible tener en cuenta en el valor
estacionario y_stat un valor de corrección, que se calcula a partir
de un campo característico dependiente de la tensión o dependiente
de la temperatura.
Claims (13)
1. Procedimiento para el funcionamiento de un
motor de combustión interna (1) con un sistema de dosificación de
combustible (11), en el que se transporta combustible por una bomba
de alimentación previa (13) desde un depósito de reserva de
combustible (12) a una zona de baja presión (ND) del sistema de
dosificación de combustible (11) y por una bomba de alta presión
(14) desde la zona de baja presión (ND) a una zona de alta presión
(HD) del sistema de dosificación de combustible (11) y se inyecta el
combustible que se encuentra en la zona de alta presión (HD) con una
presión de inyección (p_r) a través de al menos una válvula de
inyección (9) al menos indirectamente a una cámara de combustión (4)
del motor de combustión interna (1), y se regula la presión de
inyección (p_r), caracterizado porque se subordina al menos
un control piloto a la regulación de la presión de inyección (p_r),
siendo calculada una variable de control piloto (y) con la ayuda de
al menos un campo característico (K1, K2) en función de un punto de
funcionamiento del motor de combustión interna (1) a través de la
adición de una porción estática (y_stat) y de una porción dinámica
(y_dyn), a través del cual en el caso de una modificación de la
presión de inyección (p_r), de un número de revoluciones (n_HDP) de
la bomba de alta presión (14) y/o de una corriente de combustible
(rk) requerida por el motor de combustión interna (1), se activa una
sobreoscilación de la variable de control piloto (y).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la variable de control previo (y) es
calculada en función de la presión de inyección actual (p_r).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque como porción estática (y_stat) se
calcula una variable de activación para la bomba de alta presión
(14) con la ayuda de una ecuación lineal (y = a \cdot rk + b)
sobre la corriente de combustible requerida por el motor de
combustión interna (1), siendo calculadas la amplificación (a) y la
desviación (b) de la ecuación lineal con la ayuda de campos
característicos (K1, K2) en función del punto de funcionamiento del
motor de combustión interna (1).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la amplificación (a) de la ecuación
lineal es calculada con la ayuda de un primer campo característico
(K1) en función del número de revoluciones (n_HDP) de la bomba de
alta presión (14) y de la presión de inyección actual (p_r).
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque la desviación (b) de la ecuación lineal
es calculada con la ayuda de un segundo campo característico (K2) en
función del número de revoluciones (n_HDP) de la bomba de alta
presión (14) y de la presión de inyección actual (p_r).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la variable de
control piloto (y) calculada es corregida en función de una tensión
de alimentación de una batería del automóvil y/o de la temperatura
exterior.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque para la corrección de la variable de
control previo calculada (y) se calcula una variable de corrección
con la ayuda de campos característicos en función de la tensión o
bien en función de la temperatura.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la porción
dinámica (y_dyn) es calculada con la ayuda de un elemento de
transmisión diferencial (DT1), que presenta con preferencia un
comportamiento DT1.
9. Programa de ordenador, que puede ser ejecutado
en un aparato de cálculo, especialmente en un microprocesador (26)
de un aparato de control (22) para un sistema de dosificación de
combustible (11), caracterizado porque el programa de
ordenador está programado para la realización de un procedimiento
según una de las reivindicaciones 1 a 8, cuando se ejecuta en el
aparato de cálculo.
10. Programa de ordenador según la reivindicación
9, caracterizado porque el programa de ordenador está
memorizado en una unidad de memoria, especialmente en la Memoria
Flash (27).
11. Elemento de memoria, especialmente Memoria
Sólo de Lectura, Memoria de Acceso Aleatorio o Memoria Flash (27),
para un aparato de control (22) de un sistema de dosificación de
combustible (11) de un motor de combustión interna (1), en el que
está memorizado un programa de ordenador, que puede ser ejecutado en
un aparato de cálculo, especialmente en un microprocesador (26), y
que está programado para la realización de un procedimiento según
una de las reivindicaciones 1 a 8.
12. Aparato de control (22) para un sistema de
dosificación de combustible (11) de un motor de combustión interna
(1), presentando el sistema de dosificación de combustible (11) una
bomba de alimentación previa (13) para el transporte de combustible
desde un depósito de reserva de combustible (12) a una zona de baja
presión (ND) del sistema de dosificación de combustible (11), una
bomba de alta presión (14) para el transporte de combustible desde
la zona de baja presión (ND) a una zona de alta presión (HD) del
sistema de dosificación de combustible (11) y al menos una válvula
de inyección (9) para la inyección al menos indirecta de
combustible, que se encuentra en la zona de alta presión (HD) con
una presión de inyección (p_r), a una cámara de combustión (4) del
motor de combustión interna (1), y el aparato de control (22) regula
la presión de inyección (p_r), caracterizado porque al menos
un control piloto está subordinado a la regulación de la presión de
inyección (p_r), calculando el aparato de control (22) una variable
de control piloto (y) con la ayuda de al menos un campo
característico (K1, K2) en función de un punto de funcionamiento del
motor de combustión interna (1) a través de la adición de una
porción estática (y_stat) y de una porción dinámica (y_dyn), a
través del cual, en el caso de una modificación de la presión de
inyección (p_r), de un número de revoluciones (n_HDP) de la bomba de
alta presión (14) y/o de una corriente de combustible (rk) requerida
por el motor de combustión interna (1), se activa una
sobreoscilación de la variable de control piloto (y).
13. Aparato de control (22) según la
reivindicación 12, caracterizado porque el aparato de control
(22) presenta medios para la realización de un procedimiento según
una de las reivindicaciones 2 a 8.
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