Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel que comprende una válvula de inyección de combustible y medios para el suministro de combustible para suministrar el combustible a la válvula de inyección de combustible bajo una presión de suministro de combustible objetivo;

en que la válvula de inyección de combustible se destina a inyectar el combustible en un modo de inyección de piloto único que incluye la inyección principal en casi el punto muerto superior de la carrera de compresión y una inyección piloto realizada antes de la inyección principal, y en un modo de inyección multipiloto que comprende la inyección principal y una pluralidad de inyecciones piloto realizadas antes de la inyección principal; en que la presión de suministro de combustible objetivo se fija en un valor de referencia cuando se inyecta el combustible en un modo de inyección de piloto único; caracterizado porque la presión de suministro de combustible objetivo se fija más alta que la presión de suministro de combustible de referencia cuando el combustible se inyecta en modo de inyección multipiloto

Aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere a un aparato de control según el preámbulo de la reivindicación 1.

En un motor de combustión interna tipo diesel, el humo compuesto por partículas se mezcla en el gas expulsado de la cámara de combustión en función de las condiciones de la combustión en la cámara. En muchos motores de combustión interna del tipo diesel, por lo tanto, se dispone un filtro de partículas en el camino de la descarga o expulsión del motor con objeto de reducir el humo enviado a la atmósfera mientras que, al mismo tiempo, las condiciones de la combustión mejoran para suprimir la generación de humos en la cámara de combustión.

En la invención descrita en JP-A-0 8-254152, por ejemplo, se retarda la temporización de la inyección de combustible a partir de la válvula de inyección de combustible y se aumenta relativamente la presión de la inyección de combustible a partir de la válvula de inyección a fin de acortar la duración de la inyección mientras el motor está funcionando con una carga baja. Como resultado se alarga el tiempo de retraso del encendido y el combustible se inyecta durante el tiempo de retraso del encendido. Así, la combustión es principalmente de premezcla y puede suprimirse la generación de humos.

El motor de combustión interna tipo diesel plantea el problema del ruido de la combustión además del problema de la generación de humos. El ruido de la combustión es propenso a aumentar con la combustión simultánea de una gran cantidad de combustible. En el aparato descrito en JP-A-0 8-254152, por ejemplo, el autoencendido del gas de mezcla tras completarse la inyección de combustible procedente de la válvula de inyección aumenta inevitablemente el ruido de la combustión.

El ruido de la combustión puede reducirse eficazmente realizando la inyección de combustible de una manera multipiloto en la cual el combustible se inyecta una pluralidad de veces antes de la inyección principal. Concretamente, la inyección del combustible en un modo multipiloto hace que el autoencendido del gas de mezcla se produzca antes o inmediatamente después de la inyección principal. El autoencendido ocurre, por lo tanto, mientras el combustible no se inyecta substancialmente como inyección principal. Así, el combustible inyectado en la cámara de combustión en el momento del autoencendido es de pequeña magnitud, y por ello no se quema una gran cantidad de combustible al mismo tiempo, con lo cual se reduce el ruido de la combustión.

En el modo multipiloto, sin embargo, el combustible se inyecta fuertemente usando un rango de estrangulador de asiento de la válvula de inyección de combustible. Por lo tanto, el combustible no está suficientemente atomizado o bien el combustible inyectado a partir de la válvula de inyección de combustible (en lo que sigue denominado "combustible inyectado") es bajo en la fuerza de penetración y no se halla disperso en la cámara de combustión de combustible, sino que tiende a acumularse en la parte central de la cámara de combustión. Como resultado, el estado de la combustión del gas de mezcla se deteriora, produciendo una cantidad aumentada de humos.

US 2004/099248 describe un aparato de control que comprende las características según el preámbulo de la reivindicación 1.

Resumen de la invención

Por consiguiente, un objeto de esta invención es proporcionar un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel que sea capaz de suprimir la generación de humos mientras se mantiene el ruido de la combustión a un nivel bajo.

Según un primer aspecto de la invención, se dispone un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel, que comprende una válvula de inyección de combustible y medios para el suministro de combustible a la válvula a una presión objetivo de suministro, en que la válvula de inyección de combustible puede inyectarlo de un modo de inyección principal en que el combustible se inyecta en aproximadamente el punto muerto superior de la carrera de compresión, un modo de compresión de piloto único en el que la inyección piloto se realiza una vez antes de la inyección principal, y un modo de inyección multipiloto en el que la inyección piloto se efectúa varias veces antes de la inyección principal, en que la presión de suministro del combustible objetivo se fija a una presión de suministro de referencia cuando se inyecta el combustible en un modo de piloto único, y en que la presión de suministro del combustible objetivo se establece más elevada que la presión de suministro de referencia cuando el combustible se inyecta en un modo de inyección multipiloto.

En este aspecto de la invención, la presión de suministro de combustible objetivo se establece en un nivel alto cuando el combustible se inyecta en un modo de inyección multipiloto. Con el aumento de la presión de suministro de combustible se promueve la atomización del combustible en la cámara de combustión, y la fuerza de penetración del combustible inyectado aumenta debido a la elevada presión de suministro del combustible, con el resultado de que el combustible inyectado se dispersa por toda la cámara de combustión. Como resultado, el curso de la combustión del gas de mezcla mejora y se suprime la generación de humos.

Según otro aspecto de la invención, se dispone un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel en el que el combustible se inyecta en un modo multipiloto mientras el estado de funcionamiento del motor está en la zona de funcionamiento con carga baja o media cuando la carga del motor no es superior a la carga de referencia media.

Generalmente, el ruido de la combustión plantea un problema en el caso de que la cantidad del combustible inyectado sea pequeña, esto es, que la carga del motor sea comparativamente baja. Según este aspecto, el modo de inyección multipiloto se realiza en el caso de estado de funcionamiento del motor esté en la zona de funcionamiento con carga baja o media y, por consiguiente, el problema del ruido de la combustión se soslaya eficazmente.

Según otro aspecto de la invención, se dispone un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel en que, en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en la zona de funcionamiento de carga baja en la que la carga del motor no es mayor que la carga de referencia baja inferior a la carga de referencia media, la presión de suministro del combustible objetivo aumenta, a partir de la presión de suministro de combustible objetivo de referencia, más que en el caso de que el estado de funcionamiento del motor esté en la zona de funcionamiento con carga media cuando la carga del motor no es mayor que la carga de referencia media, pero mayor que la carga de referencia baja.

Según otro aspecto de la invención, se dispone un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel en que la válvula de inyección de combustible incluye un cuerpo de boquilla, por lo menos un puerto de inyección formado en el extremo delantero del cuerpo de boquilla y una válvula de aguja destinada a elevarse en el cuerpo de boquilla, en que, cuando se eleva la válvula de aguja, se forma una brecha anular entre la válvula de aguja y la superficie interna del cuerpo de boquilla, y en que cuando la zona de funcionamiento con carga baja es tal que la inyección piloto y la inyección principal se realizan elevando la válvula de aguja es menor que la zona total de cruce de los puertos de inyección.

Normalmente, la inyección de combustible realizada elevando la válvula de aguja hasta un grado en que la zona de cruce seccional del camino anular del combustible es menor que la zona seccional de cruce del puerto de inyección (en lo que sigue denominada "inyección de combustible de baja elevación") se limite a la inyección piloto. En el caso de que el estado de funcionamiento del motor esté en la zona de funcionamiento con carga baja, sin embargo, la inyección principal se realiza también por inyección de combustible con baja elevación. En la inyección de combustible con baja elevación, el camino anular del combustible actúa como una constricción y, por lo tanto, la presión entre el camino anular del combustible y el puerto de inyección es baja, con resultado de que la presión de inyección a partir del puerto de inyección se reduce, conduciendo a una insuficiente...

1. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel que comprende una válvula de inyección de combustible y medios para el suministro de combustible para suministrar el combustible a la válvula de inyección de combustible bajo una presión de suministro de combustible objetivo; en que la válvula de inyección de combustible se destina a inyectar el combustible en un modo de inyección de piloto único que incluye la inyección principal en casi el punto muerto superior de la carrera de compresión y una inyección piloto realizada antes de la inyección principal, y en un modo de inyección multipiloto que comprende la inyección principal y una pluralidad de inyecciones piloto realizadas antes de la inyección principal; en que la presión de suministro de combustible objetivo se fija en un valor de referencia cuando se inyecta el combustible en un modo de inyección de piloto único; caracterizado porque la presión de suministro de combustible objetivo se fija más alta que la presión de suministro de combustible de referencia cuando el combustible se inyecta en modo de inyección multipiloto.

2. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel según la reivindicación 1, caracterizado porque el combustible se inyecta en un modo de inyección multipiloto en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en una zona de funcionamiento con carga baja o media donde la carga del motor no sea mayor que una carga de referencia media.

3. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel según la reivindicación 2, caracterizado porque, en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en la zona de funcionamiento de carga baja cuando la carga del motor no es superior a la carga de referencia baja inferior a la carga de referencia media, la presión de suministro de combustible objetivo aumenta desde la presión de suministro de combustible objetivo de referencia en un margen mayor que en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en la zona de funcionamiento con carga media cuando la carga del motor no es mayor que la carga de referencia media y mayor que la carga de referencia baja.

4. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel según la reivindicación 3, caracterizado porque la válvula de inyección de combustible comprende un cuerpo de boquilla, por lo menos un puerto de inyección formado en el extremo delantero del cuerpo de boquilla y una válvula de aguja destinada a elevarse en el cuerpo de boquilla, y cuando se eleva la válvula de aguja se forma un espacio anular entre la válvula de aguja y la superficie interna del cuerpo de boquilla, y porque la zona de funcionamiento con carga baja corresponde a la zona de funcionamiento en que la inyección piloto y la inyección principal se realizan elevando la válvula de aguja en un grado tal que la sección transversal del espacio anular formado al elevarse la válvula de aguja es inferior a la sección transversal total de los puertos de inyección.

5. Un aparato de control para un motor de combustión interna según las reivindicaciones 3 ó 4, que comprende además unos medios de control de la relación de torbellino para variar la relación de torbellino del gas de admisión que fluye hacia la cámara de combustión del motor de combustión interna tipo diesel, caracterizado porque los medios de control de la relación de torbellino controlan la relación de torbellino hasta un valor, en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en la zona de funcionamiento de carga baja, que es mayor que en el caso de que el estado de funcionamiento del motor sea distinto del de la zona de funcionamiento con carga baja.

6. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque antes de la inyección principal se realizan dos inyecciones piloto; y porque el modo de inyección multipiloto incluye un modo de inyección multipiloto próximo en el cual la primera inyección piloto se realiza tarde y próxima a la segunda inyección piloto y un modo de inyección multipiloto lejano en el que la primera inyección piloto se realiza temprano y lejana a la segunda proyección piloto; y porque en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en la zona de funcionamiento con carga baja el combustible se inyecta en un modo de inyección multipiloto cercano.

7. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque en el caso de que el estado de funcionamiento del motor se halle en una zona de funcionamiento en la que la carga no es superior a una carga mayor que la carga de referencia media durante el estado en frío del motor de combustión interna, el combustible se inyecta en un modo de inyección multipiloto.

8. Un aparato de control para un motor de combustión interna tipo diesel según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque cada cilindro comunica con dos puertos de admisión, y los medios de control de la relación de torbellino comprenden una válvula de control de torbellino que puede abrirse y cerrarse dispuesta en uno de los puertos de admisión; y porque la válvula de control de admisión se abre durante la operación de arranque del motor.