Método de determinar la detonación del motor de combustión interna,

que comprende los pasos de:

detectar un ángulo del cigüeñal de dicho motor de combustión interna (100);

detectar la magnitud de vibración de dicho motor de combustión interna (100) para corresponder al ángulo del cigüeñal, caracterizado porque también comprende los pasos de

detectar una forma de onda de vibración en un intervalo predeterminado del ángulo del cigüeñal en base a la magnitud de vibración de dicho motor de combustión interna (100);

calcular para cada ángulo del cigüeñal predeterminado una diferencia en magnitud de vibración entre la forma de onda detectada y un modelo de forma de onda predeterminado como una forma de onda de vibración de referencia de dicho motor de combustión interna (100); si dicha diferencia en magnitud es mayor que un valor predeterminado y su número es:

i) igual o menor que un número predeterminado, corregir la forma de onda detectada de forma tal que al menos una de dichas diferencias en magnitud mayor que el valor predeterminado se reduce, y determinar si la detonación ha ocurrido o no en dicho motor de combustión interna (100) en base a un resultado de comparación entre la forma de onda corregida y el modelo de forma de onda;

ii) mayor que el número predeterminado, determinar si la detonación ha ocurrido o no en dicho motor de combustión interna (100) en base a un resultado de comparación entre la forma de onda detectada y el modelo de forma de onda

Dispositivo y método para determinar la detonación de un motor de combustión interna.

Campo técnico

La presente invención hace referencia a un dispositivo y método para determinar la detonación o golpeteo (knocking) de un motor de combustión interna, y en particular a una técnica para determinar si la detonación está presente o ausente en una forma de onda de vibración de un motor de combustión interna.

Antecedentes de la invención

Convencionalmente, se han propuesto diferentes métodos para determinar si la detonación está presente o ausente. Por ejemplo, hay una técnica para determinar si ocurre la detonación según si la magnitud de vibración detectada en un motor de combustión interna es o no mayor que un valor de determinación de detonación. Un dispositivo de control de detonación para un motor de combustión interna, revelado en la patente japonesa abierta a inspección pública Nº 2003-021032, incluye: un sensor de detonación que detecta la detonación en un motor de combustión interna; una sección de procesamiento estadístico que procesa estadísticamente una señal de salida detectada por el sensor de detonación; una primera sección de determinación temporal que determina la existencia de detonación basándose en un resultado de procesamiento de la sección de procesamiento estadístico; una segunda sección de determinación temporal que determina la existencia de detonación basándose en una forma de onda de la señal de salida detectada por el sensor de detonación; y una sección final de determinación, que determina finalmente la existencia de detonación según la determinación temporal de detonación de la primera sección de determinación temporal y la determinación temporal de detonación de la segunda sección de determinación temporal. Cuando ambas secciones de determinación temporal, la primera y la segunda, determinan que se ha producido la detonación, la sección final de determinación finalmente determina que se ha producido la detonación.

Según el dispositivo de control de detonación revelado en la publicación, se utiliza una determinación temporal de detonación mediante un programa de procesamiento estadístico y una determinación temporal de detonación mediante un programa de forma de onda, y sólo cuando ambas determinaciones temporales determinan que se ha producido la detonación, se determina finalmente que se ha producido la detonación. Como resultado de ello, la existencia de detonación puede determinarse con precisión incluso con referencia a una señal de salida, que se ha determinado de manera errónea por parte de una determinación de detonación que emplea sólo el programa de procesamiento estadístico o el programa de forma de onda.

Mientras tanto, en un motor de combustión interna, además de las vibraciones debidas a la detonación, puede haber vibraciones cuando una válvula de admisión o una válvula de escape se encuentra sobre su asiento. La vibración también puede ocurrir debido a la actuación de un inyector (en particular, un inyector directo en el cilindro que inyecta combustible directamente dentro de un cilindro) o una bomba de alta presión que alimenta de combustible al inyector. Cuando se detecta una vibración como ruido junto con la vibración debida a la detonación, la forma de onda detectada es diferente de la que tiene lugar en el momento de la detonación, incluso aunque la detonación sí se haya producido. En este caso, si se determina si la detonación está presente o ausente basándose en la forma de onda, tal como se realiza en el dispositivo de control revelado en la patente japonesa abierta a inspección pública Nº 2003-021032, puede determinarse de manera errónea que la detonación no se ha producido, aun cuando la detonación sí ha ocurrido.

Revelación de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo y similares para determinar la detonación de un motor de combustión interna que pueda determinar con precisión si la detonación está presente o ausente.

Un dispositivo para determinar la detonación de un motor de combustión interna, según la presente invención, incluye: un sensor de posición del cigüeñal que detecta un ángulo del cigüeñal de un motor de combustión interna; un sensor de detonación que detecta la magnitud de vibración del motor de combustión interna que corresponde al ángulo del cigüeñal; y una unidad de operación conectada al sensor de posición del cigüeñal y al sensor de detonación. La unidad de operación detecta una forma de onda de vibración en un intervalo predeterminado del ángulo del cigüeñal en base a la magnitud de vibración del motor de combustión interna. La unidad de operación calcula para cada ángulo del cigüeñal predeterminado una diferencia en magnitud de vibración entre la forma de onda detectada y un modelo de forma de onda predeterminado como forma de onda de vibración de referencia del motor de combustión interna. Cuando está presente una diferencia en magnitud mayor que un valor predeterminado, y el número de la diferencia en magnitud mayor que el valor predeterminado es igual o menor que un número predeterminado, la unidad de operación corrige la forma de onda detectada. Cuando está presente una diferencia en magnitud mayor que el valor predeterminado, y el número de la diferencia en magnitud mayor que el valor predeterminado es mayor que el número predeterminado, la unidad de operación determina si se ha producido la detonación en el motor de combustión interna en base a un resultado de comparación entre la forma de onda corregida y el modelo de forma de onda. Cuando está presente una diferencia en magnitud mayor que el valor predeterminado y el número de la diferencia en magnitud mayor que el valor predeterminado es mayor que el número predeterminado, la unidad de operación determina si se ha producido o no la detonación en el motor de combustión interna en base a un resultado de comparación entre la forma de onda detectada y el modelo de forma de onda.

Según la presente invención, la magnitud de vibración del motor de combustión interna se detecta correspondiente al ángulo del cigüeñal. Según la magnitud de vibración, se detecta una forma de onda de vibración en un intervalo predeterminado del ángulo de cigüeñal. Cuando se produce la detonación, esta forma de onda se encuentra en una forma específica a la detonación. Por lo tanto, por ejemplo, utilizando un modelo de forma de onda como forma de onda de vibración asociada a la existencia de detonación como la referencia y comparando el modelo de forma de onda con la forma de onda obtenida, puede determinarse si la detonación está presente o ausente. Sin embargo, en un motor de combustión interna, además de vibración producida por detonación, puede existir vibración grande y corta (más corta en un período en el que ocurre un episodio de este tipo que la vibración producida por la detonación) debido a una válvula de admisión o una válvula de escape que se coloca en su asiento. También puede haber vibración grande y corta (más corta en un período en el que ocurre un episodio de este tipo que la vibración producida por la detonación) debido a la actuación de un inyector (en particular, un inyector directo en un cilindro que inyecta combustible directamente dentro de un cilindro) o una bomba de alta presión que alimenta de combustible al inyector. Cuando se detecta una vibración tal como ruido junto con la vibración producida por la detonación, la forma de onda detectada es diferente a la forma en el momento de la detonación, aún cuando se ha producido la detonación. Cuando la determinación de la presencia o ausencia de detonación se realiza utilizando una forma de onda incluyendo ruido, puede determinarse de manera errónea que no se ha producido la detonación debido a la forma de onda diferente, incluso cuando la detonación sí se ha producido. Por ello, para determinar la presencia o ausencia de ruido, se calcula una diferencia en magnitud de vibración entre la forma de onda detectada y el modelo de forma de onda para cada ángulo del cigüeñal predeterminado. Si una diferencia en magnitud mayor que un valor predeterminado está presente y el número de la diferencia en magnitud mayor que el valor predeterminado es igual o menor que un número predeterminado, la vibración que es grande y corta, es decir, el ruido puede estar incluido. En este caso, la forma de onda detectada se corrige. En base a la comparación entre la forma de onda corregida y el modelo de forma de onda, se determina si la detonación se ha producido en el motor de combustión interna. Por lo tanto, una determinación errónea de que la detonación...

1. Método de determinar la detonación del motor de combustión interna, que comprende los pasos de:

detectar un ángulo del cigüeñal de dicho motor de combustión interna (100);

detectar la magnitud de vibración de dicho motor de combustión interna (100) para corresponder al ángulo del cigüeñal, caracterizado porque también comprende los pasos de

detectar una forma de onda de vibración en un intervalo predeterminado del ángulo del cigüeñal en base a la magnitud de vibración de dicho motor de combustión interna (100);

calcular para cada ángulo del cigüeñal predeterminado una diferencia en magnitud de vibración entre la forma de onda detectada y un modelo de forma de onda predeterminado como una forma de onda de vibración de referencia de dicho motor de combustión interna (100); si dicha diferencia en magnitud es mayor que un valor predeterminado y su número es:

2. Método de determinar la detonación del motor de combustión interna según la reivindicación 1, en donde la forma de onda detectada se corrige de forma tal que, en dichas diferencias en magnitud mayores que el valor predeterminado, se reduce una diferencia en magnitud que es menor en número que dichas diferencias en magnitud mayores que el valor predeterminado.

3. Método de determinar la detonación del motor de combustión interna según la reivindicación 1 ó 2, que también comprende un paso de:

seleccionar en base a la diferencia en magnitud un ángulo del cigüeñal en el cual la diferencia en magnitud deba reducirse, de los ángulos del cigüeñal en los cuales dicha diferencia en magnitud es mayor que el valor predeterminado, en donde

la forma de onda detectada se corrige de modo tal que, en dichas diferencias en magnitud mayores que el valor predeterminado, se reduce una diferencia en magnitud en el ángulo del cigüeñal seleccionado.

4. Método de determinar la detonación del motor de combustión interna según la reivindicación 3, en donde dicho paso de seleccionar el ángulo del cigüeñal en el cual la diferencia en magnitud deba reducirse incluye un paso de seleccionar el ángulo del cigüeñal dando mayor prioridad en un ángulo del cigüeñal en el cual la diferencia en magnitud es mayor.

5. Dispositivo para determinar la detonación de un motor de combustión interna que comprende:

medios (306) para detectar un ángulo del cigüeñal de dicho motor de combustión interna (100);

medios (300) para detectar la magnitud de vibración de dicho motor de combustión interna (100) para corresponder al ángulo del cigüeñal;

medios (200) para detectar una forma de onda de vibración en un intervalo predeterminado del ángulo del cigüeñal en base a la magnitud de vibración de dicho motor de combustión interna (100), caracterizado por;

medios (200) para calcular para cada ángulo del cigüeñal predeterminado una diferencia en magnitud de vibración entre la forma de onda detectada y un modelo de forma de onda predeterminado como una forma de onda de vibración de referencia de dicho motor de combustión interna (100);

medios (200) para, si dicha diferencia en magnitud es mayor que un valor predeterminado y su número es:

6. Dispositivo para determinar la detonación del motor de combustión interna según la reivindicación 5, en donde la forma de onda detectada se corrige de forma tal que, en dichas diferencias en magnitud mayores que el valor predeterminado, se reduce una diferencia en magnitud que es menor en número que dichas diferencias en magnitud mayores que el valor predeterminado.

7. Dispositivo para determinar la detonación del motor de combustión interna según la reivindicación 5 ó 6, que también comprende

medios de selección (200) para seleccionar en base a la diferencia en magnitud un ángulo del cigüeñal en el cual la diferencia en magnitud deba reducirse, de los ángulos del cigüeñal en los cuales dicha diferencia en magnitud es mayor que el valor predeterminado, en donde

la forma de onda detectada se corrige de modo tal que, en dichas diferencias en magnitud mayores que el valor predeterminado, se reduce una diferencia en magnitud en el ángulo del cigüeñal seleccionado.

8. Dispositivo para determinar la detonación del motor de combustión interna según la reivindicación 7, en donde dichos medios de selección (200) incluyen medios para seleccionar el ángulo del cigüeñal dando mayor prioridad en un ángulo del cigüeñal en el cual la diferencia en magnitud es mayor.