Aparato (300) de control para un motor (10) de combustión interna que tiene un primer mecanismo (110) de inyección de combustible que inyecta combustible en un cilindro (112) y un segundo mecanismo (120) de inyección de combustible que inyecta el combustible en un colector (20) de admisión,

que comprende:

un controlador que controla dichos mecanismos (110, 120) de inyección de combustible primero y segundo para que soporten cuotas de inyección de combustible con una proporción calculada basándose en una condición requerida para dicho motor (10) de combustión interna, incluyendo dicha proporción impedir que uno de dichos mecanismos (110, 120) de inyección de combustible inyecte el combustible;

un controlador de momento de encendido que controla un dispositivo de encendido para variar un momento de encendido, en el que dicho controlador de momento de encendido controla dicho dispositivo de encendido, basándose en un momento de referencia de encendido de dicho motor (10) de combustión interna determinado a partir de dicha proporción; y

una memoria para almacenar dicho momento de referencia de encendido, calculándose dicho momento de referencia de encendido basándose en dicha proporción; en el que

dicho controlador de momento de encendido emplea dicho momento de referencia de encendido para controlar el dispositivo de encendido para variar el momento de encendido;

dicha memoria almacena en forma de un mapa dicho momento de referencia de encendido calculado previamente basándose en dicha proporción; y en el que

dicha memoria almacena dicho momento de referencia de encendido dividido en un primer mapa que se aplica cuando dicho primer mecanismo (110) de inyección de combustible solo inyecta el combustible, un segundo mapa que se aplica cuando dicho segundo mecanismo (120) de inyección de combustible solo inyecta el combustible, y un tercer mapa que se aplica cuando dichos mecanismos (110, 120) de inyección de combustible primero y segundo inyectan el combustible

Aparato de control para motor de combustión interna.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de control para un motor de combustión interna que tiene un primer mecanismo de inyección de combustible (un inyector en el cilindro) para inyectar combustible en un cilindro y un segundo mecanismo de inyección de combustible (un inyector en el colector de admisión) para inyectar combustible en un colector de admisión o un orificio de admisión, y se refiere particularmente a una técnica para determinar un momento de encendido con una proporción de inyección de combustible entre los mecanismos de inyección de combustible primero y segundo considerados.

Antecedentes de la técnica

Se conoce un motor de combustión interna que tiene un inyector en el colector de admisión que inyecta combustible en un colector de admisión del motor y un inyector en el cilindro que inyecta combustible en una cámara de combustión del motor, y configurado para detener la inyección de combustible desde el inyector en el colector de admisión cuando la carga del motor es inferior a una carga preestablecida y para provocar la inyección de combustible desde el inyector en el colector de admisión cuando la carga del motor es superior a la carga establecida.

En tales motores de combustión interna, se conoce uno configurado para conmutar entre combustión con carga estratificada y combustión homogénea según su estado de funcionamiento. En la combustión con carga estratificada, se inyecta el combustible desde el inyector en el cilindro durante una carrera de compresión para formar una mezcla estratificada de aire-combustible localmente alrededor de una bujía de encendido, para una combustión pobre del combustible. En la combustión homogénea, el combustible se difunde en la cámara de combustión para formar una mezcla homogénea de aire-combustible, para la combustión del combustible.

La patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 2001-020837 da a conocer un aparato de control de inyección de combustible para un motor que conmuta entre combustión con carga estratificada y combustión homogénea según un estado de funcionamiento y que tiene una válvula principal de inyección de combustible para inyectar combustible directamente en una cámara de combustión y una válvula secundaria de inyección de combustible para inyectar combustible en un orificio de admisión de cada cilindro. Este aparato de control de inyección de combustible para el motor está caracterizado porque la proporción de inyección de combustible entre la válvula principal de inyección de combustible y la válvula secundaria de inyección de combustible se ajusta de manera variable basándose en un estado de funcionamiento del motor.

Según este aparato de control de inyección de combustible para el motor, la combustión con carga estratificada se lleva a cabo usando sólo la válvula principal de inyección de combustible que inyecta directamente combustible en la cámara de combustión, mientras que la combustión homogénea se lleva a cabo usando tanto la válvula principal de inyección de combustible como la válvula secundaria de inyección de combustible (o usando sólo la válvula secundaria de inyección de combustible en algunos casos). Esto puede mantener pequeña la capacidad de la válvula principal de inyección de combustible, incluso en el caso de un motor de alta potencia. Se mejora la linealidad en la característica duración de inyección/cantidad de inyección de la válvula principal de inyección de combustible en una región de carga baja tal como durante la marcha al ralentí, lo que a su vez mejora la precisión en el control de la cantidad de inyección de combustible. Por consiguiente, es posible mantener una combustión favorable con carga estratificada, y así mejorar la estabilidad del funcionamiento con carga baja tal como en la marcha al ralentí. En la combustión homogénea, se emplean ambas válvulas de inyección de combustible principal y secundaria, de modo que se aprovecha tanto el beneficio de la inyección de combustible directa como el beneficio de la inyección en el orificio de admisión. Por consiguiente, también puede mantenerse una combustión homogénea favorable.

En el aparato de control de inyección de combustible para el motor dado a conocer en la patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 2001-020837, la combustión con carga estratificada y la combustión homogénea se emplean dependiendo de las situaciones, lo que complica el control de encendido, el control de inyección y el control de estrangulación, y requiere programas de control correspondientes a las respectivas formas de combustión. Particularmente, tras una conmutación entre las formas de combustión, estos controles requieren cambios considerables, haciendo que sea difícil realizar controles deseables (de eficiencia de combustible, rendimiento de purificación de emisiones) en el momento de transición. Además, en la región de combustión estratificada en la que se lleva a cabo una combustión pobre, no funciona el catalizador de tres vías, en cuyo caso es necesario usar un catalizador de NOx pobre, lo que lleva a un mayor coste.

Basándose en lo anterior, también se ha desarrollado un motor que no proporciona combustión con carga estratificada, y por tanto no necesita control para conmutar entre la combustión con carga estratificada y la combustión homogénea y no requiere un costoso catalizador de NOx pobre.

Al controlar el motor para encenderlo con el refrigerante a una temperatura más baja, se introduce un avance de encendido para la corrección. Esto se debe al hecho de que, cuando el refrigerante tiene una temperatura más baja (se proporciona una peor atomización), se proporcionan menores tasas de combustión y el motor es menos susceptible a la detonación. El avance de encendido puede proporcionar un mayor periodo de tiempo entre el encendido y el escape y, a pesar de las menores tasas de combustión, la mezcla aire-combustible puede quemarse suficientemente.

Sin embargo, para un intervalo en el que los inyectores en el cilindro y en el colector de admisión soportan cuotas, respectivamente, de inyección de combustible, el inyector en el cilindro inyecta el combustible directamente en la cámara de combustión y la cámara de combustión puede tener una temperatura interna significativamente reducida de manera eficaz, mientras que el inyector en el colector de admisión inyecta el combustible en el colector de admisión y, como resultado, la cámara de combustión tiene una temperatura interna reducida de forma menos eficaz. El combustible inyectado a través del inyector en el cilindro reduce la temperatura interna de la cámara de combustión en cierta medida, mientras que el inyectado a través del inyector en el colector de admisión lo hace en una medida diferente. Si varía la diferencia de temperatura de la cámara de combustión, varía el rendimiento antidetonante, y se reduce la temperatura interna de la cámara de combustión y se mejora el rendimiento antidetonante. Si varía el rendimiento antidetonante, varía un momento de encendido óptimo. Como tal, usar sólo la temperatura del refrigerante para calcular una cantidad de avance de encendido no puede proporcionar un momento de encendido preciso (o una cantidad precisa de avance de encendido). Obsérvese que la patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 2001-020837 sólo da a conocer que cada inyector se acciona para conseguir una proporción de inyección de combustible correspondiente al estado de funcionamiento de interés y se establece un momento de encendido, y el documento no proporciona una solución al problema descrito anteriormente.

El documento WO 2006/022170 A1 da a conocer además un motor de combustión interna que incluye un inyector en el cilindro y un inyector en el orificio de admisión. Cuando se realiza una petición para cambiar una proporción de inyección de combustible a una proporción de inyección de combustible solicitada y una diferencia entre un valor de momento de encendido apropiado correspondiente a la proporción de inyección de combustible antes del cambio y un valor de momento de encendido apropiado correspondiente a la proporción de inyección de combustible solicitada tras el cambio supera un valor predeterminado, se limita la magnitud del cambio de la proporción de inyección de combustible a la proporción de inyección de combustible solicitada y el valor de momento de encendido se ajusta a un valor de momento de encendido que correspondiente a una proporción de inyección de combustible cambiada en la magnitud limitada de cambio.

En el documento...

1. Aparato (300) de control para un motor (10) de combustión interna que tiene un primer mecanismo (110) de inyección de combustible que inyecta combustible en un cilindro (112) y un segundo mecanismo (120) de inyección de combustible que inyecta el combustible en un colector (20) de admisión, que comprende:

un controlador que controla dichos mecanismos (110, 120) de inyección de combustible primero y segundo para que soporten cuotas de inyección de combustible con una proporción calculada basándose en una condición requerida para dicho motor (10) de combustión interna, incluyendo dicha proporción impedir que uno de dichos mecanismos (110, 120) de inyección de combustible inyecte el combustible;

un controlador de momento de encendido que controla un dispositivo de encendido para variar un momento de encendido, en el que dicho controlador de momento de encendido controla dicho dispositivo de encendido, basándose en un momento de referencia de encendido de dicho motor (10) de combustión interna determinado a partir de dicha proporción; y

una memoria para almacenar dicho momento de referencia de encendido, calculándose dicho momento de referencia de encendido basándose en dicha proporción; en el que

dicho controlador de momento de encendido emplea dicho momento de referencia de encendido para controlar el dispositivo de encendido para variar el momento de encendido;

dicha memoria almacena en forma de un mapa dicho momento de referencia de encendido calculado previamente basándose en dicha proporción; y en el que

dicha memoria almacena dicho momento de referencia de encendido dividido en un primer mapa que se aplica cuando dicho primer mecanismo (110) de inyección de combustible solo inyecta el combustible, un segundo mapa que se aplica cuando dicho segundo mecanismo (120) de inyección de combustible solo inyecta el combustible, y un tercer mapa que se aplica cuando dichos mecanismos (110, 120) de inyección de combustible primero y segundo inyectan el combustible.

2. Aparato (300) de control según la reivindicación 1, en el que dicho primer mapa proporciona dicho momento de referencia de encendido establecido para proporcionar avance de encendido.

3. Aparato (300) de control según la reivindicación 1, en el que dicho segundo mapa proporciona dicho momento de referencia de encendido establecido para proporcionar retardo de encendido.

4. Aparato (300) de control según la reivindicación 1, en el que dicho tercer mapa proporciona dicho momento de referencia de encendido establecido para proporcionar avance de encendido cuando dicho primer mecanismo (110) de inyección de combustible aumenta en dicha proporción.

5. Aparato (300) de control según la reivindicación 1, en el que dicho tercer mapa proporciona dicho momento de referencia de encendido establecido para proporcionar retardo de encendido cuando dicho segundo mecanismo (120) de inyección de combustible aumenta en dicha proporción.

6. Aparato (300) de control según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho primer mecanismo (110) de inyección de combustible es un inyector en el cilindro y dicho segundo mecanismo (120) de inyección de combustible es un inyector en el colector de admisión.