Un dispositivo de inyección de combustible que se aplica a un motor de combustión interna (10) que tiene una válvula de inyección de combustible (11) que inyecta combustible directamente en una cámara de combustión (

1,

2,

3,

4), un sobrealimentador (19) que introduce el aire en la cámara de combustión, y un dispositivo de purificación del escape (30) dispuesto en un conducto de escape (18), y que realiza, como una inyección de combustible desde la válvula de inyección de combustible (11), una post-inyección que es una inyección de combustible durante el tiempo de expansión o el tiempo de escape, separadamente de inyección de combustible para la generación de par,

estando el dispositivo de inyección de combustible caracterizado por comprender:

un sensor de velocidad de rotación (42) para detectar la velocidad de rotación de un eje de salida del motor;

un sensor de cantidad de aire (44) que se dispone en un conducto de admisión (15) aguas arriba del sobrealimentador (19) en la dirección del flujo de aire, y que detecta la cantidad de aire que fluye en el conducto de admisión (15);

un sensor de presión (43) que se dispone en el conducto de admisión (15) aguas abajo del sobrealimentador (19) en la dirección del flujo de aire, y que detecta la presión de aire dentro del conducto de admisión (15);

unos medios de cálculo del término de corrección (40) para calcular un término de corrección basado en un índice de cambio de la presión de aire detectada por el sensor de presión (43);

unos medios de ajuste (40) para fijar el límite superior de la cantidad de inyección en base a la velocidad de rotación del eje de salida del motor, la cantidad de aire, el término de corrección, y la cantidad de inyección de combustible en la inyección de combustible para la generación de par; y

unos medios de restricción (40) para restringir la cantidad de inyección de combustible en la post-inyección en base a la cantidad del límite superior de inyección

Dispositivo de inyección de combustible y método de control para el mismo.

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a un dispositivo de inyección de combustible que se aplica a un motor de combustión interna equipado con un sobrealimentador para realizar la post-inyección de un combustible desde una válvula de inyección durante el tiempo de expansión o el tiempo de escape separadamente de la inyección de combustible realizada para la generación de par, y a un método de control para el dispositivo de inyección de combustible.

Se han descrito motores de combustión interna equipados con sobrealimentadores para forzar el aire al interior de las cámaras de combustión (véase la publicación de la Solicitud de Patente Japonesa No. 4-191452 (JP-A-4-191452) y la publicación de la Solicitud de Patente Japonesa No. 2-218921 (JP-A-2-218921)). En un tipo de motor de combustión interna que inyecta directamente el combustible en su cámara de combustión, una cantidad de combustible apropiada al estado del funcionamiento del motor es provista controlando la abertura y el cierre de la válvula de inyección de combustible de acuerdo con el estado del funcionamiento.

Además, en motores de combustión interna, se proporciona un dispositivo de purificación del escape que incluye un convertidor catalítico, un filtro de escape, etc., para la purificación del gas de escape en un conducto del escape. Para obtener las prestaciones plenas del funcionamiento del dispositivo de purificación del escape, se realiza la post-inyección. Esta post-inyección es una inyección de combustible procedente de una válvula de inyección de combustible que se ejecute durante el tiempo de expansión o el tiempo de escape, y que se realiza separadamente de la inyección de combustible realizada para la generación de par.

Incluso adicionalmente, los motores de combustión interna están equipados con un sensor para la detección de la cantidad de aire que fluye en un conducto de admisión (por ejemplo, un sensor de la cantidad del aire de admisión, un sensor de presión, etc.). En base a la cantidad de aire (cantidad de aire en el conducto) detectada por el sensor, se realizan diversos controles referentes al funcionamiento del motor de combustión interna (por ejemplo, el control de la apertura-cierre de la válvula de inyección de combustible, o similares).

En el motor de combustión interna equipado con un sobrealimentador, aumenta rápidamente la cantidad de aire en el conducto en el momento de la aceleración brusca. En este momento, una parte del aumento de la cantidad de aire del conducto es consumida por la subida de la presión de admisión. Por lo tanto, durante un período hasta que la presión de aire en el conducto de admisión (presión del aire de admisión) se eleve hasta una presión apropiada al estado del funcionamiento del motor, el grado de aumento en la cantidad de aire realmente tomado en la cámara de combustión (cantidad de aire en el interior del cilindro) es menor que el grado de aumento en la cantidades de aire del conducto anteriormente mencionado, y por lo tanto se produce una desviación entre la cantidad de aire del conducto y la cantidad de aire en el interior del cilindro. Véase, por ejemplo, el documento FR 2879254.

Si el control de motor se realiza sin tomar en cuenta esta desviación, el control del motor se realiza en una manera que está de acuerde no con cantidad de aire del interior del cilindro, que es comparativamente lenta en su aumento, sino con la cantidad de aire del conducto, la cual es mayor en el grado de aumento que la cantidad de aire del interior del cilindro. Por lo tanto, por ejemplo, si se inyecta una cantidad de aire de acuerdo con la cantidad del aire del conducto desde la válvula de inyección de combustible, se suministra una gran cantidad de combustible innecesariamente al motor de combustión interna, y la relación aire-combustible (cantidad de aire/cantidad de combustible) en la cámara de combustión se convierte en una relación innecesariamente rica en combustible.

Además, si la post-inyección se realiza durante una aceleración brusca, esto dará lugar probablemente a un aumento excesivo de la cantidad de componentes sin quemar de combustible en el gas de escape puesto que la aceleración brusca por sí misma es un estado de funcionamiento en el cual la relación aire-combustible en la cámara de combustión tiende a ser una relación aire-combustible en el lado rico en combustible, y se añade combustible por la post-inyección.

Si la cantidad de componentes sin quemar de combustible en el gas de escape se hace realmente demasiado grande, una parte de la cantidad de componentes sin quemar de combustible en el gas de escape pasa sin reaccionar a través del dispositivo de purificación del escape, y se emite al exterior del conducto de escape, y de este modo se deteriora la limpieza de las emisiones; por ejemplo, se produce un humo blanco, o similar.

Compendio de la invención

Es un objeto de la invención proporcionar un dispositivo de inyección de combustible y un método de control para el dispositivo capaz de restringir el deterioro de la limpieza de las emisiones causadas por la ejecución de la post-inyección.

Un primer aspecto de la invención es un dispositivo de inyección de combustible que se aplica a un motor de combustión interna que tiene una válvula de inyección de combustible que inyecta el combustible directamente en una cámara de combustión, un sobrealimentador que fuerza el aire al interior de la cámara de combustión, y un dispositivo de purificación de escape dispuesto en un conducto de escape y que realiza, como una inyección de combustible procedente de la válvula de inyección de combustible, una post-inyección que es una inyección de combustible durante un tiempo de expansión o un tiempo de escape, separadamente de la inyección de combustible para la generación de par, incluyendo el dispositivo de inyección de combustible: un sensor de velocidad de rotación para detectar la velocidad de rotación de un eje de salida del motor; un sensor de la cantidad del aire que se proporciona en el conducto de admisión aguas arriba del sobrealimentador en la dirección del flujo de aire, y que detecta la cantidad de aire que fluye en el conducto del admisión; un sensor de presión que se dispone sobre el conducto de admisión aguas arriba del sobrealimentador en la dirección del flujo del aire, y que detecta la presión de aire dentro del conducto de admisión; unos medios de cálculo de un término de corrección para calcular un término de corrección en base a un índice de cambio de la presión de aire detectada por el sensor de presión; unos medios de ajuste para fijar un límite superior a la cantidad de inyección de combustible basado en la velocidad de rotación del eje de salida del motor, la cantidad de aire, el término de corrección, y la cantidad de inyección de combustible en la inyección de combustible para la generación de par; y unos medios de restricción para restringir la cantidad de inyección de combustible en la post-inyección con la cantidad de inyección del límite superior.

En la construcción precedente, se pueden calcular un valor (término de corrección) que corresponde a la cantidad de aire que forma parte de la cantidad de aire que fluye en el conducto de admisión (la cantidad de aire del conducto) en el momento de la aceleración brusca del motor de combustión interna y que se consume para levantar la presión del aire de admisión en base al índice de cambio de la presión de aire dentro del conducto de admisión (la presión de aire de admisión). Además, se hace posible determinar específicamente la cantidad de aire tomado realmente en la cámara de combustión (la cantidad de aire en el interior del cilindro) en base al término de corrección anteriormente mencionado, de la cantidad de aire del conducto, y de la velocidad de rotación del eje de salida del motor. Por lo tanto, según la construcción precedente, es posible fijar exactamente la cantidad de inyección que corresponde al límite superior a la hora de la post-inyección que permite que en el gas de escape la relación aire-combustible se conserve en una relación por encima de una relación predeterminada de forma que esté de acuerdo con la cantidad ya mencionada de aire en el interior del cilindro y la cantidad de inyección de combustible efectuada por la inyección de combustible para la generación de par, y es posible restringir el deterioro de la limpieza de las emisiones causadas...

1. Un dispositivo de inyección de combustible que se aplica a un motor de combustión interna (10) que tiene una válvula de inyección de combustible (11) que inyecta combustible directamente en una cámara de combustión (#1, #2, #3, #4), un sobrealimentador (19) que introduce el aire en la cámara de combustión, y un dispositivo de purificación del escape (30) dispuesto en un conducto de escape (18), y que realiza, como una inyección de combustible desde la válvula de inyección de combustible (11), una post-inyección que es una inyección de combustible durante el tiempo de expansión o el tiempo de escape, separadamente de inyección de combustible para la generación de par,

estando el dispositivo de inyección de combustible caracterizado por comprender:

2. El dispositivo de inyección de combustible según la reivindicación 1, caracterizado por comprender adicionalmente:

3. El dispositivo de inyección de combustible según la reivindicación 2, en el que los medios de corrección calculan como término de corrección un valor que reduzca en mayor medida la cantidad de aire calculada por los medios de cálculo si el índice de cambio de presión de aire detectada por el sensor de presión (43) es más alto.

4. El dispositivo de inyección de combustible según la reivindicación 3, en el que usando una velocidad de rotación del motor como parámetro de cálculo para el término de corrección, los medios de corrección calculan como término de corrección un valor que reduzca en mayor medida la cantidad de aire calculada por los medios de cálculo si la velocidad de rotación del motor es más baja.

5. El dispositivo de inyección de combustible según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que los medios de ajuste establecen como límite superior de la cantidad de inyección una cantidad que es mayor si la cantidad de aire obtenida con la corrección de reducción por los medios de corrección es mayor, y que es mayor si la cantidad de inyección de combustible en la inyección de combustible para la generación de par es menor.

6. El dispositivo de inyección de combustible según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la post-inyección es una inyección de combustible realizada para suministrar un componente de combustible sin quemar al dispositivo de purificación del escape (30), y el dispositivo de purificación del escape (30) incluye un catalizador de oxidación (31, 32).

7. El dispositivo de inyección de combustible según la reivindicación 6, en el que el dispositivo (30) de purificación del escape incluye adicionalmente un filtro de escape (33) que se dispone aguas abajo del catalizador de oxidación (31, 32) en la dirección de flujo del gas de escape y que atrapa las partículas del gas de escape.

8. Un método de control para un dispositivo de inyección de combustible que se aplica a un motor de combustión interna (10) que tiene una válvula de inyección de combustible (11) que inyecta combustible directamente en una cámara de combustión (#1, #2, #3, #4), un sobrealimentador (19) que introduce el aire en la cámara de combustión, y un dispositivo de purificación de escape (30) dispuesto en un conducto de escape (18), y que realiza, como inyección de combustible de la válvula de inyección de combustible (11), una post-inyección que es una inyección de combustible durante un tiempo de expansión o un tiempo de escape, separadamente de la inyección de combustible para la generación de par, estando caracterizado el método de control por comprender: