MXPA01011031A - Sistema y metodo para controlar inyecciones de combustible. - Google Patents

Abstract

Un sistema (10) y metodo para determinar de manera precisa los anchos de impulso de la senal de suministro de combustible para impulsar los inyectores de combustible (14). La disposicion determina los anchos de impulso en unidades de tiempo independientemente de las medidas angulares del cigüenal del motor. Un tiempo de ancho del primer impulso propuesto se determina. Una primera cantidad de combustible propuesta que va a suministrarse mediante el inyector de combustible (14) basada en el tiempo de ancho del primer impulso propuesta se determina. Una cantidad de combustible total deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible (14) se determina y la primera cantidad de combustible propuesta se compara con la cantidad de combustible total deseada. El tiempo de ancho del primer impulso propuesto se utiliza para controlar el inyector de combustible (14) si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la cantidad de combustible total deseada.

Description

"SISTEMA Y MÉTODO PARA CONTROLAR INYECCIONES DE COMBUSTIBLE" CAMPO TÉCNICO La invención se relaciona con un sistema y método para controlar la inyección de combustible de inyectores de combustible en un motor de combustión interna.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Un sistema de inyección de combustible anterior incluye un riel de combustible común y una pluralidad de inyectores de combustible en comunicación con el riel de combustible para inyectar combustible en una pluralidad de cilindros de un motor de combustión interna. Cada uno de los inyectores de combustible tiene una válvula o solenoide de control electrónico para controlar la inyección de combustible hacia un cilindro especifico. Una unidad de control electrónica, o controlador, se usa para controlar las válvulas de control electrónicas, asi como otros aspectos del sistema de inyección de combustible. El controlador puede incluir una memoria volátil y no volátil, un circuito impulsor de entrada y de salida, y un procesador capaz de llevar a cabo uno o más de los juegos de instrucción almacenados. Durante la operación, el controlador determina una duración de excitación o energización para cada válvula de control que corresponde a condiciones de motor actuales. La energización de una válvula de control específica ocasiona que se abra la válvula, lo cual permite que ocurra la inyección de combustible. Sin embargo, la determinación no precisa de las duraciones de energización puede dar por resultado problemas de funcionamiento tales como ruido del motor y emisiones del motor excesivas. Un método anterior para determinar las duraciones de energización mediante un controlador involucra determinar una presión de inyección deseada y una duración de inyección natural o ancho de impulso natural de dos cuadros de consulta separados pero interdependientes cada uno con referencia capaz de torsión de motor y velocidad de motor deseadas. La duración de inyección natural no se basa en unidades de tiempo, sin embargo, sino más bien se basa en el desplazamiento angular del cigüeñal del motor medido en grados. La duración de la inyección natural luego se ajusta para establecer una duración de inyección final basada en el error de presión de inyección, que es una función de una presión de inyección deseada y presión de inyección observada o real. Finalmente, la duración de inyección final se convierte de grados de tiempo para establecer una duración de energización, y se envia una señal de control correspondiente a un inyector de combustible específico. Debido a que este método involucra cuadros de consulta interdependientes para determinar la presión de inyección deseada y la duración de inyección natural, la calibración de los cuadros de consulta y el controlador asociado es difícil y retardado. Además, los valores de presión de inyección deseados, que se usan para controlar una bomba de combustible, no pueden variarse independientemente como para adaptar óptimamente la presión de inyección a condiciones de funcionamiento variables tales como la temperatura del aire. Se han propuesto varios métodos para mejorar las capacidades de inyección de combustible. Uno de estos métodos se conoce como inyección dividida. La inyección dividida consiste de una primera inyección, llamada la inyección piloto, seguida por un retardo, y luego una segunda inyección a la cual se hace referencia como la inyección principal. Cuando se lleva a cabo la inyección dividida, es esencial la determinación precisa de las duraciones de energización tanto para la inyección piloto como para la inyección principal. Muchas veces, se restringen las condiciones de funcionamiento a las cuales puede llevarse a cabo la inyección dividida para disminuir las velocidades del motor debido a dificultades para establecer las duraciones de energización precisas. Otro método para determinar las duraciones de energización piloto y principal es similar al método anteriormente descrito. El método involucra determinar una presión de inyección deseada basada en una salida de par de torsión del motor deseada y velocidad del motor; determinar una duración de inyección piloto natural o ancho de impulso piloto natural, basada en una salida de par de torsión del motor piloto deseada y velocidad de motor; y determinar una duración de inyección principal natural, o ancho de impulso principal natural basada en una salida de par de torsión del motor principal deseada y velocidad del motor. Como en el método anteriormente citado, las duraciones de inyección naturales no se basan en unidades de tiempo, sino más bien se representa en grados de rotación del cigüeñal. Además, la presión de inyección deseada y las duraciones de inyección natural se determinan en paralelo de los cuadros de consulta separados, pero independientes. La duración de inyección piloto natural y la duración de la inyección principal natural luego se ajustan para establecer una duración de inyección piloto final y una duración de inyección principal final, respectivamente, basándose en el error de la presión de inyección. A continuación, la duración de inyección piloto final y la duración de inyección principal final se convierten de grados a tiempo para establecer una duración de energización piloto y una duración de energización principal, respectivamente, y las señales de control correspondientes se envían a un inyector de combustible específico.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto un objeto de la invención es proporcionar un método y un sistema para controlar el suministro de combustible desde un inyector de combustible basado en anchos de impulso que se determinan de manera más precisa al compararse con métodos y sistemas anteriores. Otro objeto de la invención es proporcionar un método y un sistema para determinar los anchos de impulso en unidades de tiempo independientemente de las medidas angulares asociadas con el cigüeñal del motor. Al llevar a cabo los objetos anteriormente citados y otros objetos y particularidades de la invención, un método para controlar el suministro de combustible desde un inyector de combustible incluye determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto; determinar una primera cantidad de combustible propuesta para ser suministrada mediante el inyector de combustible basándose en el tiempo de ancho del primer impulso propuesto; determinar una cantidad total deseada de combustible que va a suministrarse mediante el inyector de combustible; comparar la primera cantidad propuesta de combustible con la cantidad de combustible total deseada; y utilizar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto para controlar el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que, o igual a la cantidad total del combustible deseada. De preferencia, el tiempo del ancho del primer impulso propuesto se basa en la velocidad del motor, la primera cantidad de combustible propuesta se basa además en la presión de inyección, y la cantidad total deseada de combustible se basa en la velocidad del motor y la salida del par de torsión del motor deseada. Además, el método de preferencia incluye determinar una segunda cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que la cantidad de combustible total deseada. Se determina luego un segundo tiempo de ancho de impulso basado en la segunda cantidad de combustible deseada. Si la primera cantidad de combustible propuesta es mayor que la cantidad de combustible total deseada, entonces el método de preferencia incluye además determinar un tiempo de ancho del primer impulso deseado basado en la cantidad total de combustible deseada, y utilizar el tiempo de ancho del primer impulso deseado para controlar el inyector de combustible. De conformidad con una particularidad de la invención, el método también puede incluir determinar la presión de inyección deseada independientemente de determinar el tiempo de ancho de impulso propuesto, y controlar un sistema de bomba de combustible para suministrar el combustible a la presión de inyección actual. De preferencia, la presión de inyección deseada puede alterarse independientemente del tiempo del ancho de impulso propuesto basado en los parámetros de funcionamiento del motor dinámico. Como resultado, el sistema de bomba de combustible puede controlarse de manera efectiva para llevar al óptimo la presión de combustible para de esta manera llevar al óptimo la operación del motor. De manera más especifica, un método de conformidad con la invención para controlar el suministro de combustible desde un inyector de combustible incluye determinar la velocidad del motor; determinar un tiempo de ancho de impulso piloto propuesto basado en la velocidad del motor; determinar la presión de inyección; determinar una primera cantidad de combustible propuesta que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basada en el tiempo de ancho de impulso piloto propuesto y la presión de inyección; determinar una salida de par de torsión del motor deseada; determinar una cantidad total deseada de combustible que va a ser suministrado por el inyector de combustible basada en la salida de par de torsión del motor deseada y la velocidad del motor; comparar la primera cantidad de combustible propuesta con la cantidad de combustible total deseada; determinar una primera cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basada en la salida de par de torsión del motor deseada y la velocidad del motor si la primera cantidad de combustible propuesto es mayor que la cantidad de combustible total deseada; determinar un tiempo de ancho de impulso piloto deseado basado en la primera cantidad de combustible deseada y la presión de inyección; determinar una segunda cantidad de combustible deseada que va a suministrarse por el inyector de combustible restando la primera cantidad de combustible propuesta desde la cantidad total deseada de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la primera cantidad de combustible deseado; y determinar un tiempo de ancho de impulso principal basado en la segunda cantidad de combustible deseada y la presión de inyección. Se proporciona asimismo un sistema para controlar el suministro de combustible desde un inyector de combustible que tiene una válvula de control electrónica, en donde el inyector de combustible está en comunicación con un riel de combustible. El sistema comprende un sensor de pedal acelerador para detectar la posición del pedal, un sensor de cigüeñal para detectar la velocidad de rotación del cigüeñal, y un sensor de presión de combustible para medir la presión del combustible en el riel de combustible. El sistema además incluye un controlador en comunicación con el sensor del pedal acelerador, el sensor del cigüeñal, el sensor de presión de combustible y la válvula de control electrónica. El controlador incluye instrucciones para determinar una salida de par de torsión del motor deseada basada en la posición del pedal, instrucciones para determinar la velocidad del motor basada en la velocidad de rotación del cigüeñal, instrucciones para determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto, instrucciones para determinar una primera cantidad de combustible propuesta que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basada en el tiempo de ancho del primer impulso propuesto, instrucciones para determinar una primera cantidad deseada de combustible que va a suministrarse mediante el inyector de combustible, instrucciones para comparar la primera cantidad de combustible propuesta con la cantidad total deseada de combustible e instrucciones para utilizar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto para controlar el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la cantidad del combustible total deseada. Los objetos anteriormente citados y otros objetos, particularidades y ventajas de la invención son fácilmente evidentes de la siguiente descripción detallada de las mejores maneras para llevar a cabo la invención cuando se toma junto con los dibujos que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama esquemático de una modalidad de un sistema para controlar la inyección de combustible de conformidad con la invención; La Figura 2 es una gráfica de flujo que ilustra la operación de un sistema o método de conformidad con la presente invención para controlar la inyección de combustible, en donde el sistema o método incluye controlar un sistema de bomba de combustible basado en la diferencia entre la presión de inyección deseada y la presión de inyección real; y La Figura 3 es una gráfica de flujo que ilustra un método de conformidad con la presente invención para alterar la presión de inyección deseada basada en los parámetros de funcionamiento del motor dinámico.

MEJOR MANERA PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Haciendo ahora referencia a la Figura 1, se muestra un sistema para controlar el suministro de combustible de conformidad con la presente invención. El sistema, indicado generalmente mediante el número de referencia 10, incluye un motor 12 que tiene una pluralidad de cilindros, cada uno de los cuales se alimenta mediante uno de la pluralidad de inyectores de combustible 14. En una modalidad preferida, el motor 12 es un motor de combustión interna de compresión-encendido, tal como un motor diesel de cuatro, seis, ocho, doce, dieciséis, veinte o veinticuatro cilindros. Cada uno de los inyectores de combustible 14 de preferencia tiene una válvula de control electrónica 16, (tal como un solenoide, por ejemplo) para controlar la inyección hacia un cilindro especifico. Los inyectores de combustible 14 reciben el combustible presionizado desde un riel común 18, que está conectado con una o más bombas de combustible de alta o baja presión, tal como la bomba de combustible 19, como es bien sabido en el ramo. Alternativamente, las modalidades de la presente invención pueden emplear una pluralidad de bombas unitarias (no ilustradas) , suministrado cada bomba combustible a uno de los inyectores 14.

El sistema 10 además incluye un sensor de pedal acelerador 20 para detectar la posición del pedal o estrangulamiento, un sensor de temperatura 22 para detectar la temperatura del motor, un sensor de cigüeñal 24 para detectar la velocidad de rotación del cigüeñal (no mostrado) , y un sensor de presión de combustible 26 para detectar la presión de combustible en el riel 18. El sistema 10 puede también incluir varios otros sensores 28 para generar señales indicativas de las condiciones o parámetros de funcionamiento correspondientes del motor 12, una transmisión de vehiculo (no mostrada) , y/u otros componentes vehiculares. Por ejemplo, los sensores 28 pueden generar señales que corresponden a estos parámetros tales como el voltaje de la batería, temperatura del combustible, la temperatura del aire ambiente, y la presión del aire ambiente. Los sensores 20-28 están en comunicación eléctrica como un controlador 30 a través de los orificios de entrada 32. El controlador 30 de preferencia incluye un microprocesador 34 en comunicación con varios medios 36 de almacenamiento leibles en computadora a través del bus 38 de datos y control. Los medios 36 de almacenamiento leibles en computadora pueden incluir cualesquiera de un número de dispositivos conocidos que funcionan como una memoria de sólo lectura (ROM) 40, una memoria de acceso aleatorio (RAM) 42, una memoria para mantenerse activo (KAM) 44, y semejantes. El medio 30 de almacenamiento leíble en computadora puede implementarse mediante cualesquiera de un número de dispositivos físicos conocidos capaces de almacenar datos que representan instrucciones capaces de ser ejecutadas a través de una computadora tal como el controlador 30. Los dispositivos conocidos pueden incluir, pero no se limitan a PROM, EPROM, EEPROM, memoria de destello y semejantes, además de medios magnéticos, ópticos y en combinación capaces de almacenamiento de datos temporal o permanente. El medio 36 de almacenamiento leíble en computoradora incluye el dato que representa las instrucciones del programa (software), calibraciones, variables de funcionamiento y semejantes que se usan junto con el hardware asociado para efectuar el control de varios sistemas y subsistemas de vehiculo, tales como el motor 12, la transmisión del vehiculo, y semejantes. Con respecto al suministro de combustible, el controlador 30 recibe las señales de los sensores 20-28 a través de los orificos de entrada 32, y genera señales de salida que se pueden proporcionar a varios accionadores y/o componentes, tales como las válvulas de control electrónicas 16 y la bomba 19, a través de los orificios de salida 46. Pueden también proporcionarse señales al dispositivo de presentación 48, que pueden incluir varios indicadores tales como luces 50 para comunicar la información relativa a la operación del sistema al operario del vehículo. Desde luego, si se desea se pueden utilizar presentaciones u otros indicadores alfanuméricos, de audio, de video, u otros. Puede también conectarse selectivamente con el controlador 30 una interfaz 52 de dato, diagnóstico y programación a través de un enchufe 54 para intercambiar la información distinta entre los mismos. La interfaz 52 se puede usar para cambiar los valores dentro del medio 36 de almacenamiento leible en computadora, tal como ajustes de configuración, variables de calibración incluyendo cuadros de consulta de factor de ajuste, lógica de control, umbrales de temperatura para permitir e incapacitar la inyección dividida, y semejantes. Durante la operación, el controlador 30 recibe las señales de los sensores 20-28 y lleve a cabo o implementa la incrustación lógica de control en el hardware y/o el software para controlar el suministro de combustible al motor 12 controlando la presión del combustible en el riel 18 y el accionamiento de las válvulas de control electrónicas 16. Además, el controlador 22 de preferencia implementa el dispositivo lógico de control para determinar el modo de inyección, tal como inyección dividida o inyección simple, dependiendo de las preferencias del usuario y/o de las condiciones de funcionamiento actuales.

La inyección dividida involucra una primera inyección, conocida como inyección piloto, seguida por un retardo, y luego una segunda inyección conocida como una inyección principal. El controlador 22 es de preferencia capaz de 5 transiciones uniformes entre modos de inyección bajo varias condiciones de funcionamiento. El medio lógico de control de preferencia se implementa mediante el microprocesador 34 como se describirá a continuación en detalle adicional. Sin embargo, pueden usarse varios dispositivos alternativos 10 de hardware y/o software para implementar el circuito lógico de control sin desviarse del espíritu o alcance de la invención. En una modalidad preferida, el controlador 30 es un Controlador Electrónico Diesel de Detroit (DDEC) que puede obtenerse de Detroit Diesel Corporation, de 15 Detroit, Michigan. La Figura 2 es una gráfica de flujo que ilustra la operación de un método o sistema, tal como un sistema 10, para controlar el suministro de combustible de conformidad con la presente invención. Como se apreciará 20 por una persona conocedora de la técnica, la gráfica de flujo representa la lógica de control que puede efectuarse o implementarse mediante hardware, software, o una combinación de hardware y software. Las distintas funciones de preferencia se implementan mediante un 25 microprocesador programado tal como como aquel incluido en •"""* el controlador DDEC. De manera alternativa, una o más de las funciones se pueden implementar mediante circuitos dedicados eléctricos, electrónicos o integrados. Como se apreciará asimismo, el circuito lógico de control puede implementarse usando cualesquiera de un número de técnicas o estrategias de programación y procesamiento conocidas y no se limita al orden o secuencia ilustrado aquí por razones de conveniencia únicamente. Por ejemplo, el procesamiento impulsado de interrupción o de evento se emplea tipicamente en aplicaciones de control de tiempo real, tal como el control de un motor de transmisión del vehículo. Asimismo, el procesamiento en paralelo o los sistemas y métodos de tareas múltiples pueden usarse para lograr los objetos, particularidades y ventajas de la presente invención. La presente invención es independiente del lenguaje de programación especifico, el sistema de funcionamiento o el procesador usados para implementar el circuito lógico de control ilustrado. En el paso 100 de la Figura 2, un tiempo de ancho de impulso piloto propuesto (PPPWT) se determina basado en una o más condiciones de funcionamiento, tales como la velocidad del motor medida en revoluciones por minuto (RPM) del cigüeñal. El PPPWT se determina en unidades de tiempo y no depende del desplazamiento angular del cigüeñal. De preferencia, el PPPWT se encuentra en un cuadro de consulta que hace referencia a las revoluciones por minuto del motor. Alternativamente, el PPPWT puede ser un valor fijo. En el paso 102, una cantidad de combustible primera o piloto propuesta que va a suministrarse durante la inyección piloto, o el combustible piloto propuesto por ciclo (PPFPC) , se determina basado en el PPPWT y uno o más parámetros de funcionamiento del motor, tal como la presión de combustible observada o real en, por ejemplo, el riel 18 (mostrado en la Figura 1) . La presión de combustible real también se denomina la presión de inyección real. De preferencia, el PPFPC se encuentra en un cuadro de consulta que hace referencia al PPPWT y la presión de combustible real . En el paso 104, un par de torsión de regulación del motor deseado (EGT) se determina basado en las distintas condiciones de funcionamiento tales como la posición del estrangulador y/o la relación de engranaje de transmisión. Alternativamente, el EGT puede determinarse mediante un regulador de velocidad variable. Luego, una cantidad total deseada de combustible que va a suministrarse durante tanto las inyecciones piloto como principal, o el combustible total por ciclo (TFPC) se determina en el paso 106. El TFPC se determina basado en EGT y uno o más parámetros de funcionamiento del motor tal como revoluciones por minuto del motor. De preferencia el TFPC se encuentra en un cuadro de consulta que hace referencia al EGT y revoluciones por minuto del motor, y el cuadro de consulta de preferencia está calibrado para que corresponda a la eficiencia de combustible del motor 12. En el paso 108, el PPFPC se compara con TFPC. Si PPFPC es menor que o igual a TFPC, como se representa en el paso 110, entonces PPPWT se utiliza para controlar la inyección piloto de un inyector de combustible 14 especifico mostrado en la Figura 1, como se describirá a continuación en mayor detalle. En el paso 112, una segunda cantidad deseada o cantidad principal de combustible que va a suministrarse durante la inyección principal, o un combustible principal por ciclo (MFPC) se determina restando el PPFPC de TFPC. A continuación, se determina un tiempo de ancho de impulso principal (MPWT) en el paso 114 basado en el MFPC y uno o más parámetros de funcionamiento del motor tal como la presión de combustible real en, por ejemplo, el riel 18 (mostrado en la Figura 1) . Ventajosamente, el MPWT se determina en unidades de tiempo y no depende del desplazamiento angular del cigüeñal. El MPWT de preferencia se encuentra en un cuadro de consulta que hace referencia a MFPC y a la presión de inyección real. Además, este cuadro de consulta de preferencia se calibra para un inyector de combustible 14 especifico.

Bajo este escenario, es decir, PPFPC menor que o igual a TFPC, se controlan las inyecciones piloto principal tal como mediante el controlador 30 mostrado en la Figura 1, basados en PPPWT y MPWT. El circuito lógico de control puede aplicarse a PPPWT y/o a MPWT para ajustar estos valores como se representa en la Figura 2 en el paso 116 basándose en los parámetros de funcionamiento del motor tales como la presión de combustible, la temperatura del motor, la temperatura del aire ambiente y la presión del aire ambiente. A continuación, una señal de salida piloto y la señal de salida principal se generan en el paso 118 basadas en PPPWT y MPWT, respectivamene. Las señales de salida representan duraciones de energización y se usan para energizar una válvula 16 de control electrónico especifica mostrada en la Figura 1, a fin de suministrar el PPFPC durante la inyección piloto, y el MFPC durante la inyección principal. Las señales de salida también se pueden generar basadas en factores adicionales tales como la latencia de accionamiento de las válvulas de control electrónicas 16, y el retardo en el levantamiento de las agujas de punta de rociadura asociadas. Además, se determina también un espacio de inter-impulso entre la inyección principal y la inyección piloto. Los detalles adicionales respecto al tiempo de inyección de combustible se pueden encontrar en la solicitud Número de Serie 09/156,246, que se ha asignado al concesionario de la presente invención y se incorpora en la presente por referencia. Debe observarse que aún cuando los periodos de tiempo (PPPWT, MPWT y de duracciones de energización relacionadas) asociadas con las inyecciones piloto y principal se determinan en unidades de tiempo, la iniciación de estos periodos de tiempo todavía de preferencia depende de la orientación del cigüeñal de manera que las inyecciones se pueden completar durante el tiempo apropiado con relación a la posición del pistón. Si PPFPC es mayor que TFPC, entonces PPPWT no se utiliza para controlar la inyección de combustible desde un inyector de combustible 14 especifico. En vez de esto, se determina el paso 120 una cantidad deseada de combustible que va a suministrarse durante la inyección piloto o el combustible piloto deseado por ciclo (DPFPC) . El DPFPC se determina basado en EGT y uno o más parámetros de funcionamiento del motor tal como las revoluciones por minuto del motor. De preferencia, el DPFPC se encuntra en un cuadro de consulta que hace referencia a EGT y revoluciones por minuto del motor, y el cuadro de consulta de preferencia se calibra para corresponder a la eficiencia de combustible del motor 12. Luego, se determina un tiempo de ancho de impulso piloto deseado (DPPWT) en el paso 122. El DPPWT se basa en DPFPC y uno o más parámetros de funcionamiento del motor tales como la presión de combustible real en, por ejemplo, el riel 18. Ventajosamente, el DPPWT se determina en unidades de tiempo y no depende del desplazamiento angular del cigüeñal. El DPPWT de preferencia se encuentra en un cuadro de consulta que hace referencia al DPFPC y la presión de combustible real, y el cuadro de consulta de preferencia se calibra para un inyector de combustible 14 especifico. De manera similar al proceso descrito en lo que antecede con respecto a PPPWT y el MPWT, el circuito lógico de control puede aplicarse al DPPWT para ajustar este valor, como se representa en la Figura 2 en el paso 124, basado en los parámetros de funcionamiento del motor tales como la presión de combustible, la temperatura del motor, la temperatura del aire ambiente y presión del aire ambiente. A continuación, se genera una señal de salida piloto en el paso 126 basada en DPPWT. La señal de salida piloto representa una duración de energización y se usa para energizar una válvula de control electrónica 16 especifica, que se muestra en la Figura 1, con fin de suministrar el DPFPC durante la inyección piloto. Bajo este escenario, es decir, el PPFPC mayor que DTFPC, de preferencia sólo ocurrirá una inyección piloto o una sola inyección y la duración de inyección principal se reduce a cero.

Si el inyector de combustible 14 especifico está funcionando solamente en un modo de inyección simple, entonces pueden omitirse los pasos 100, 102 y 106-118. En vez de esto, puede determinarse como se ha descrito anteriormente un DPFPC, DPPWT y una señal de salida correspondiente. La señal de salida representa una duración de energización y se usa para energizar una válvula de control electrónica 16, especifica, que se muestra en la Figura 1, a fin de suministrar el DPFPC durante la sola inyección. Debido a que se determinan los tiempos de ancho de impulso en unidades de tiempo bajo la presente invención, los tiempo de ancho de impulso son más precisos que los anchos de impulso anteriores que se basa en el desplazamiento angular del cigüeñal del motor cuando se proporciona la presión de inyección mediante un riel común. Como resultado, la inyección de combustible puede controlarse de manera precisa para llevar al óptimo la operación del motor. Además, debido a que las cantidades de combustible por ciclo de inyección se determina independientemente del desplazamiento angular del cigüeñal del motor, el consumo de combustible propuesto se puede determinar de manera más precisa que con los métodos anteriores .

El sistema y método de la presente invención proporcionan asimismo un control óptimo de las disposiciones de inyección de combustible que son capaces de detectar el tiempo de respuesta del inyector. Puesto que el PPPWT es un valor propuesto, se puede establecer como un valor lo suficientemente grande para asegurar que haya disponible tiempo suficiente para la detección exacta del tiempo de respuesta del inyector. Consecuentemente, las latencias del inyector se pueden medir y compensar exactamente para usar el método y el sistema de conformidad con la invención. Ventajosamente, cada uno de los cuadros de consulta mencionados anteriormente se calibran de preferencia independientemente. En otras palabras, los cuadros de consulta no cartografian uno contra el otro. Consecuentemente, cada cuadro de consulta se puede recalibrar como sea necesario sin afectar los otros cuadros de consulta. Otro aspecto para controlar el suministro de combustible involucra controlar la presión del combustible. Esto se logra de preferencia controlando el sistema de bomba de combustible, tal como la bomba de combustible 19 mostrada en la Figura 1, basada en la presión de inyección deseada. En el paso 128 de la Figura 2, una presión de inyección deseada (DIP) se determina de preferencia independientemente de los tiempos de ancho de impulso descritos anteriormente basados en EGT y una o más de los parámetros de funcionamiento del motor, tal como las revoluciones por minuto del motor. Para un sistema de riel común, la DIP es la presión de combustible deseada en el riel. De preferencia la DIP está colocada en un cuadro de consulta al cual se hace referencia mediante EGT y las revoluciones por minuto del motor. Además, el cuadro de consulta de preferencia está basado en una operación del motor de estado constante. En el paso 130, se genera una señal de salida de bomba para controlar la bomba de combustible 19, u otro sistema de bomba de combustible, y la señal de salida de bomba se basa en la diferencia entre DIP y la presión de combustible observada o real. Los detalles adicionales respecto al control de la presión de combustible basados en la presión de inyección deseada se pueden encontrar en la Solicitud de Patente Norteamericana Número de Serie 08/867,695, que se asigna a la concesionaria de la presente invención y se incorpora mediante la presente por referencia. Ventajosamente, debido a que la DIP de preferencia se determina independientemente de los tiempos de ancho de impulso descritos anteriormente, la DIP puede ajustarse independientemente para dar cuenta de los parámetros de funcionamiento del motor dinámico tales como ------á-É-a-el modo de aceleración del motor, la temperatura del motor, la presión de refuerzo asociada con un turbo-cargador, la temperatura del aire ambiente, y la presión del aire ambiente. Por ejemplo, durante un modo de aceleración rápido, la relación de aire a combustible puede ser demasiado baja (no habiendo aire suficiente) para lograr la eficiencia óptima del motor. Consecuentemente, puede ser deseable disminuir la DIP a fin de reducir la presión de inyección real. Como otro ejemplo, para una condición de partida en frió, puede ser deseable de nuevo disminuir la DIP a fin de bajar la presión de inyección real para evitar la disminución excesiva de la presión del cilindro ocasionada por la evaporación del combustible. Un método para ajustar la DIP se muestra en la Figura 3. En el paso 130, se determina una presión de inyección máxima deseada (DMIP) en EGT y uno o más de los parámetros de funcionamiento del motor, tal como las revoluciones por minuto del motor. Para un sistema de riel común, la DMIP es la presión de combustible máxima deseada en el riel. En el paso 132, un factor de ajuste apropiado se aplica luego a DIP para determinar una DIP ajustada que se limita mediante DMIP y se basa en los parámetros de funcionamiento del motor dinámico. Por ejemplo, el factor de ajuste se puede usar para interpolar entre la DIP y DMIP a fin de determinar la DIP ajustada. Para ciertos parámetros de funcionamiento del motor, tales como la alta temperatura del motor, el factor de ajuste también puede disparar un valor discreto para la DIP ajustada para fines de protección del motor, recuperación de modo de falla y semejantes. Alternativamente, la DIP puede ajustarse de cualquier manera apropiada para tomar en cuenta los parámetros de funcionamiento del motor dinámico. Luego, se genera una señal de salida de la bomba en el paso 134 para controlar la bomba de combustible 19, u otro sistema de bomba de combustible y la señal de salida de bomba se basa en la difererencia entre la DIP ajustada y la presión de combustible real. Debido a que las presiones de inyección deseadas pueden ajustarse basadas en los parámetros de funcionamiento del motor dinámicos, el control de un sistema de bomba de combustible puede llevarse al óptimo para proporcionar presión de combustible óptima. Consecuentemente, se mejoran el funcionamiento y eficiencia del motor, y las emisiones de descarga se reducen en comparación con la de los sistemas y métodos anteriores. Aún cuando las modalidades de la invención se han ilustrado y descrito, no se pretende que estas modalidades ilustren y describan todas las formas de la invención posibles. En vez de esto, las palabras usadas en la especificación son palabras de descripción en vez de limitación y quedará comprendido que pueden hacerse varios cambios sin desviarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (27)

REIVINDICACIONES :

1. Un método para controlar el suministro de combustible de un inyector de combustible, el método comprende : determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto; determinar una primera cantidad de combustible propuesta que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basándose en el tiempo de ancho del primer impulso propuesto; determinar una cantidad de combustible total deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible; comparar la primera cantidad de combustible propuesta con la cantidad de combustible total deseada; y utilizar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto para controlar el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la cantidad del combustible total deseada.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la determinación de un tiempo de ancho del primer impulso propuesto se lleva a cabo independientemente de las medidas angulares asociadas con el cigüeñal del motor.

3. El método de la reivindicación 1, que además comprende determinar la velocidad del motor, y en donde el paso de determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto incluye determinar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto basado en la velocidad del motor.

4. El método de la reivindicación 1, que además comprende determinar una presión de inyección, y en donde el paso de determinar una primera cantidad de combustible propuesta incluye determinar la primera cantidad de combustible propuesta basada en la presión de inyección.

5. El método de la reivindicación 4, en donde el determinar la presión de inyección, comprende determinar la presión del combustible en un riel de combustible conectado con el inyector de combustible.

6. El método de la reivindicación 1, que además comprende determinar la velocidad del motor y determinar una salida de par de torsión del motor deseada, y en donde el paso de determinar una cantidad de combustible total deseada incluye determinar la cantidad de combustible total deseada basada en la velocidad del motor y la salida del par de torsión del motor deseada.

7. El método de la reivindicación 1, que además comprende determinar una primera cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible, y determinar un tiempo de ancho del primer ^^y|^^. g^mgi^ impulso deseado basado en la primera cantidad de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es mayor que la cantidad de combustible total deseada, y utilizar el tiempo del ancho del primer impulso deseado para controlar el inyector de combustible.

8. El método de la reivindicación 1 que además comprende determinar una segunda cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que la cantidad total deseada del combustible y determinar un tiempo de ancho del segundo impulso basado en la segunda cantidad de combustible deseada.

9. El método de la reivindicación 8, que además comprende determinar la velocidad del motor y determinar una salida de par de torsión del motor deseada, en donde la determinación de una cantidad de combustible total deseada comprende determinar la cantidad total deseada de combustible basada en la velocidad del combustible y la salida de par de torsión del motor deseada, y en donde el paso de determinar una segunda cantidad de combustible deseada incluye determinar la segunda cantidad de combustible deseada restando la primera cantidad de combustible propuesta de la cantidad total de combustible deseada. - -

10. El método de la reivindicación 8 que además comprende determinar una presión de inyección, y en donde el paso de determinar un tiempo de ancho del segundo impulso incluye determinar el tiempo de ancho del segundo impulso basado en la presión de inyección.

11. El método de la reivindicación 1, que además comprende determinar una presión de inyección deseada independientemente de determinar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto, determinar la presión de inyección real, y controlar un sistema de la bomba de combusible basándose en la diferencia entre la presión de inyección deseada y la presión de inyección real.

12. El método de la reivindicación 11, que además comprende determinar un modo de aceleración deseado, y modificar la presión de inyección deseada basada en el modo de aceleración deseado.

13. El método de la reivindicación 11, que además comprende determinar una temperatura del motor, y modificar la presión de inyección deseada basada en la temperatura del motor.

14. Un método para controlar el suministro de combustible desde un inyector de combustile, el método comprende : determinar la velocidad del motor; - - determinar un tiempo de ancho de impulso piloto propuesto basado en la velocidad del motor; determinar la presión de inyección; determinar una primera cantidad de combustible propuesta que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basada en el tiempo de ancho del impulso piloto propuesto y la presión de inyección; determinar una salida de par de torsión del motor deseada; determinar una cantidad de combustible total deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basada en la salida de par de torsión del motor y velocidad del motor deseadas; comparar la primera cantidad de combustible propuesta con la cantidad de combustible total deseada; determinar una primera cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible basada en la salida del par de torsión del motor deseada y la velocidad del motor si la primera cantidad de combustible propuesta es mayor que la cantidad de combustible total deseada; determinar un tiempo de ancho de impulso piloto deseado basado en la primera cantidad de combustible deseada y la presión de inyección; determinar una segunda cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible restando la primera cantidad de combustible propuesta de la cantidad de combustible total deseada si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la cantidad de combustible total deseada; y determinar un tiempo de ancho de impulso principal basado en la segunda cantidad de combustible deseada y la presión de inyección.

15. Un sistema para controlar el suministro de combustible de un inyector de combustible que tiene una válvula de control electrónica, estando el inyector de combustible en comunicación con un riel de combustible, el sistema comprende: un sensor del cigüeñal para detectar la velocidad de rotación del cigüeñal; un sensor de presión de combustible para medir la presión del combustible en el riel del combutible; un controlador en comunicación con el sensor del cigüeñal, el sensor de presión de combustible y la válvula de control electrónica, incluyendo el controlador instrucciones para determinar la salida del par de torsión del motor deseada, instrucciones para determinar la velocidad del motor basada en la velocidad de rotación del cigüeñal, instrucciones para determinar un ancho de tiempo - - de primer impulso propuesto, instrucciones para determinar una primera cantidad de combustible propuesta que va a suministrarse por el inyector de combustible basada en el tiempo de ancho del primer impulso propuesto como instrucciones para determinar una cantidad de combustible total deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible, instrucciones para comparar la primera cantidad de combustible propuesta con la cantidad y combustible total deseada, e instrucciones para utilizar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto para controlar el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la cantidad de combustible total deseada.

16. Un medio de almacenamiento leíble en computadora que tiene la información almacenada en el mismo que representa las instrucciones ejecutables por un controlador del motor para controlar el suministro de combustible desde un inyector de combustible que tiene una válvula de control electrónica, quedando el inyector de combustible en comunicación con el riel de combustible, y el medio de almacenamiento leíble en computadora comprende: instrucciones para determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto; instrucciones para determinar una primera cantidad de combustible propuesta que va a ser suministrada por el inyector de combustible basada en el tiempo de ancho del primer impulso propuesto; instrucciones para determinar una cantidad de combustible total deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible; instrucciones para comparar la primera cantidad de combustible propuesta con la cantidad de combustible total deseada; y instrucciones para utilizar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto para controlar el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que o igual a la cantidad de combustible total deseada.

17. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16 en donde las instrucciones para determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto incluye instrucciones para determinar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto independientemente de las medidas angulares asociadas con el cigüeñal del motor.

18. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16 que además comprende instrucciones para determinar la velocidad del motor y en donde las instrucciones para determinar un tiempo de ancho del primer impulso propuesto incluyen instrucciones para determinar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto basado en la velocidad del motor.

19. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16, que además comprende instrucciones para determinar la presión del combustible en el riel de combustible, y en donde las instrucciones para determinar una primera cantidad de combustible propuesta incluye instrucciones para determinar la primera cantidad de combustible propuesta basada en la presión del combustible.

20. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16, que además comprende instrucciones para determinar la velocidad del motor, e instrucciones para determinar una salida de par de torsión del motor deseada, y en donde las instrucciones para determinar una cantidad de combustible total deseado e incluye instrucciones para determinar la primera cantidad de combustible deseada basada en la velocidad del motor y la salida de para de torsión del motor deseada.

21. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16 que además comprende instrucciones para determinar una primera cantidad de combustible deseada que va a suministrarse mediante el inyector de combustible, e instrucciones para determinar un tiempo de ancho del primer impulso deseado basado en la primera cantidad de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es mayor que la cantidad de combustible total deseada y las instrucciones para utilizar el tiempo de ancho del primer impulso deseado para controlar el inyector de combustible.

22. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16 que además comprende instrucciones para determinar una segunda cantidad de combustible deseada que va a suministrarse por el inyector de combustible si la primera cantidad de combustible propuesta es menor que la cantidad de combustible total deseada, y las instrucciones para determinar un tiempo de ancho del segundo impulso basado en la segunda cantidad de combustible deseada.

23. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 22, que además comprende instrucciones para determinar la velocidad del motor e instrucciones para determinar una salida de par de torsión del motor deseada, en donde las instrucciones para determinar una cantidad de combustible total deseada incluye instrucciones para determinar la cantidad de combustible total deseada basada en la velocidad del motor y la salida del par de torsión de motor deseado, y en donde las instrucciones para determinar una segunda cantidad de combustible deseada incluye instrucciones para determinar la segunda cantidad de combustible deseada restando la primera cantidad de combustible propuesta de la cantidad de combustible total deseada.

24. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 22 que además comprende instrucciones para determinar una presión de inyección, y en donde el paso de determinar un tiempo de ancho del segundo impulso incluye determinar el tiempo de ancho del segundo impulso basado en la presión de inyección.

25. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 16 que además comprende instrucciones para determinar una presión de inyección deseada independientemente de determinar el tiempo de ancho del primer impulso propuesto, instrucciones para determinar la presión de combustible en el riel de combustible e instrucciones para controlar un sistema de bomba de combustible basado en la diferencia entre la presión de inyección deseada y la presión de combustible en el riel de combustible.

26. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 25 que además comprende instrucciones para determinar un modo de aceleración deseado, e instrucciones para modificar la presión de inyección deseada basada en el modo de aceleración deseado. -

27. El medio de almacenamiento leíble en computadora de la reivindicación 25 que además comprende instrucciones para determinar una temperatura del motor, instrucciones para modificar la presión de inyección deseada basada en la temperatura del motor.