PROCEDIMIENTO DE MANDO DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.
Procedimiento de mando de un motor (1) de combustión interna que comprende un sistema de sobrealimentación que incluye un turbocompresor (6,
8), un sistema de recirculación de los gases de escape (12) que comprende una válvula de recirculación (13) y una unidad de control electrónico (14) apta para mandar una configuración geométrica del turbocompresor (6, 8) y de la válvula del sistema de recirculación (13), caracterizado porque comprende las etapas consistentes en: - mientras que el sistema de sobrealimentación funcione de acuerdo con el primer modo de funcionamiento regulado (BF, BF'), detectar una variación de un mando de aclaración del motor (1), - en función de la variación detectada, hacer pasar el sistema de sobrealimentación a un modo de funcionamiento transitorio (BO2, BO2') en el cual el turbocompresor (6, 8) es mantenido en una configuración geométrica dada durante una duración predeterminada (T, T'), - hacer pasar al sistema de sobrealimentación a un segundo modo de funcionamiento mandado (BO1, BO1')
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2006/050491.
Solicitante: RENAULT SAS.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 13-15, QUAI ALPHONSE LE GALLO 92100 BOULOGNE BILLANCOURT FRANCIA.
Inventor/es: BUIS,EMMANUEL, ROUCH,SEBASTIEN.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 29 de Mayo de 2006.
Fecha Concesión Europea: 21 de Julio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F02B37/24 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION. › F02B MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES DE COMBUSTION EN GENERAL (plantas de turbinas de gas F02C; plantas de motores de desplazamiento positivo de gas caliente o de productos de combustión F02G). › F02B 37/00 Motores caracterizados por estar provistos debombas accionadas al menos una parte del tiempo por gases de escape. › utilizando las bombas o turbinas con porta-álabes ajustables.
- F02D23/02 F02 […] › F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 23/00 Control de los motores caracterizados por ser sobrealimentados. › siendo los motores del tipo de inyección de combustible.
- F02D41/00D2
- F02D41/00D4
- F02D41/04D
- F02D41/12 F02D […] › F02D 41/00 Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad). › para la deceleración.
Clasificación PCT:
- F02D23/00 F02D […] › Control de los motores caracterizados por ser sobrealimentados.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de mando de un motor de combustión interna.
La invención se refiere a los sistemas de sobrealimentación asociados a motores de combustión interna en vehículos automóviles.
Los sistemas de sobrealimentación permiten aumentar la cantidad de aire admitido en el motor. Los sistemas de sobrealimentación comprenden un turbocompresor formado por una turbina y un compresor acoplado a la turbina. Una unidad de mando electrónico que manda el funcionamiento general del motor permite mandar el sistema de sobrealimentación.
La turbina está dispuesta a la salida del colector de escape y es arrastrada por los gases de escape.
El compresor está dispuesto aguas arriba del colector de escape de aire del motor y es apto para comprimir el aire admitido por el motor. El compresor es arrastrado por la turbina.
En el caso de un sistema de sobrealimentación que comprende un turbocompresor de geometría fija (TGF), la potencia facilitada por los gases de escape a la turbina puede ser modulada por medio de una válvula de descarga apta para tomar una parte de los gases de escape a la entrada de la turbina. En el caso de un sistema de sobrealimentación que comprende un turbocompresor de geometría variable (TGV), la potencia facilitada por los gases de escape a la turbina puede ser modulada por medio de aletas regulables a la entrada de la turbina.
A tal efecto, un accionador mandado por la unidad de mando electrónico permite gobernar la apertura y el cierre de la válvula o de las aletas del turbocompresor.
Actualmente, las exigencias en términos de brío de los motores diésel conducen a imponer requisitos de tiempo de respuesta muy cortos de los sistemas de sobrealimentación. Por tanto la unidad de control electrónico es programada para gobernar el turbocompresor en puntos de funcionamiento que se aproximan a los límites de funcionamiento del turbocompresor.
En particular, en ciertas condiciones, cuando el conductor del vehículo levanta bruscamente el pie del pedal del acelerador, se produce un fenómeno de bombeo que se traduce en fuertes oscilaciones del caudal de aire en el colector de admisión del motor. Este fenómeno de bombeo es perjudicial para el funcionamiento del motor y puede provocar un deterioro del turbocompresor. Además, este fenómeno de bombeo es desagradable para el conductor (aparición de ruidos de aire, pérdida de potencia del motor).
El documento DE 101 54 151 A1 describe un procedimiento para limitar el fenómeno de bombeo durante una fase de caída súbita de la inyección. El procedimiento comprende una etapa que consiste en detectar una variación del mando de aceleración y una etapa que, en función de esta variación, consiste en mantener el turbocompresor de geometría variable en una configuración de apertura máxima. El documento VS 2003/0116150 A1 describe un procedimiento para regular un dispositivo de recirculación durante las fases transitorias.
Este procedimiento no permite hacer caer lo más rápidamente posible la presión a la salida del compresor ni mantener el caudal de aire que entra en la admisión porque éste está limitado por el régimen del motor.
Además, la eficacia de este procedimiento depende de la regulación de los parámetros de regulación del modo de funcionamiento regulado.
Un problema resuelto por la invención es proponer un procedimiento que permita evitar la aparición de un fenómeno de bombeo durante una fase de levantamiento de pie.
Otro problema resuelto por la invención es el mantenimiento del caudal de aire de admisión en un levantamiento de pie del conductor.
Este problema se resuelve en el marco de la presente invención gracias a un procedimiento de mando de un motor de combustión interna que comprende un sistema de sobrealimentación que incluye un turbocompresor, un sistema de recirculación de los gases de escape que comprende una válvula de recirculación y una unidad de control electrónico apta para mandar una configuración geométrica del turbocompresor y de la válvula de recirculación de los gases de escape, que comprende las etapas consistentes en:
- mientras que el sistema de sobrealimentación funcione de acuerdo con el primer modo de funcionamiento regulado, detectar una variación de un mando de aclaración del motor,
- en función de la variación detectada, hacer pasar al sistema de sobrealimentación a un modo de funcionamiento transitorio en el cual el turbocompresor es mantenido en una configuración geométrica dada durante una duración predeterminada,
- hacer pasar al sistema de sobrealimentación a un segundo modo de funcionamiento mandado.
Por la expresión "configuración geométrica" se entiende, en el marco de la presente invención, una posición de la válvula de recirculación de los gases o una posición de la válvula de descarga (en el caso de un turbocompresor de geometría fija) o también una posición de las aletas (en el caso de un turbocompresor de geometría variable).
El procedimiento de acuerdo con la invención puede comprender una etapa consistente, en función de la variación detectada, en hacer pasar al sistema de recirculación de los gases de escape a un modo de funcionamiento transitorio (EGR_AS_SP).
Con el procedimiento de la invención, es posible, en el modo de funcionamiento transitorio, mandar la válvula de descarga o la posición de las aletas y la posición de la válvula de recirculación de los gases de escape para vaciar de manera rápida el aire en el colector de admisión. En efecto, la apertura de las aletas del turbocompresor o de la válvula de descarga provoca la caída rápida de la presión aguas arriba de la turbina. La presión de sobrealimentación se hace entonces superior a la presión aguas arriba de la turbina. En los bornes de la válvula de recirculación de los gases de escape existe entonces una diferencia de presión. La apertura de la válvula de recirculación de los gases quemados provoca un vaciado acelerado del aire contenido en el colector de admisión hacia el circuito de escape. En este caso particular, la válvula de recirculación no es utilizada para reciclar los gases de escape, sino que reenvía aire fresco directamente al circuito de escape. Esto tiene como consecuencia un vaciado todavía más rápido del colector de admisión y un mantenimiento del nivel del caudal de aire más elevado porque el motor de combustión interna es cortocircuitado.
La eficacia del procedimiento de la invención es independiente de la regulación de los parámetros de regulación del modo de funcionamiento regulado. En efecto, durante un levantamiento de pie, los sistemas de sobrealimentación y de recirculación de los gases de escape pasan, cada uno, a un modo de funcionamiento no regulado. Por este motivo, no es necesario adaptar los parámetros de regulación para acentuar la apertura de las aletas o de la válvula de recirculación con miras a mejorar la eficacia del vaciado del aire en el colector de admisión.
El procedimiento podrá, además, presentar las características siguientes:
- durante un modo de funcionamiento transitorio, la posición de la válvula de recirculación de los gases de escape es mantenida en una configuración geométrica dada durante una duración predeterminada o es mandada en función de un punto de funcionamiento del motor,
- la etapa de detección de una variación de un mando de aceleración del motor comprende una etapa consistente en comparar un caudal de carburante inyectado en el motor con un primer umbral y en determinar si el caudal de carburante inyectado es inferior al primer umbral,
- el primer umbral depende del régimen del motor,
- la duración predeterminada depende del régimen del motor,
- la duración predeterminada depende de la tasa de compresión de aire por el turbocompresor,
- en el primer modo de funcionamiento regulado, la configuración geométrica del turbocompresor es mandada en función de una comparación entre un parámetro de presión medida de aire admitido por el motor y un parámetro de presión de consigna,
- en el segundo modo de funcionamiento mandado, la configuración geométrica del turbocompresor es mandada en función de un punto de funcionamiento del motor,
- la etapa de detección de una variación de un mando de aceleración del motor comprende una...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento de mando de un motor (1) de combustión interna que comprende un sistema de sobrealimentación que incluye un turbocompresor (6, 8), un sistema de recirculación de los gases de escape (12) que comprende una válvula de recirculación (13) y una unidad de control electrónico (14) apta para mandar una configuración geométrica del turbocompresor (6, 8) y de la válvula del sistema de recirculación (13), caracterizado porque comprende las etapas consistentes en:
- mientras que el sistema de sobrealimentación funcione de acuerdo con el primer modo de funcionamiento regulado (BF, BF'), detectar una variación de un mando de aclaración del motor (1),
- en función de la variación detectada, hacer pasar el sistema de sobrealimentación a un modo de funcionamiento transitorio (BO2, BO2') en el cual el turbocompresor (6, 8) es mantenido en una configuración geométrica dada durante una duración predeterminada (T, T'),
- hacer pasar al sistema de sobrealimentación a un segundo modo de funcionamiento mandado (BO1, BO1').
2. Procedimiento de mando de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque comprende una etapa consistente, en función de la variación detectada, en hacer pasar el sistema de recirculación (12) de los gases de escape a un modo de funcionamiento transitorio (EGR_AS_SP).
3. Procedimiento de mando de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque durante el modo de funcionamiento transitorio la válvula de recirculación (13) es mantenida en una configuración geométrica dada durante una duración predeterminada.
4. Procedimiento de mando de acuerdo con la reivindicación 2 caracterizado porque, durante el modo de funcionamiento transitorio, la configuración geométrica de la válvula de recirculación (13) de los gases de escape es mandada en función de un punto de funcionamiento del motor (1).
5. Procedimiento de mando de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el cual la etapa de detección de una variación de un mando de aceleración del motor (1) comprende una etapa consistente en comparar un caudal de carburante inyectado (qiny, qiny') en el motor (1) con un primer umbral (L, L') y en determinar si el caudal de carburante inyectado (qiny, qiny') es inferior al primer umbral (L, L').
6. Procedimiento de mando de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el primer umbral (L, L') depende del régimen del motor (Nmot, Nmot').
7. Procedimiento de mando de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en el cual la duración predeterminada (T, T') depende del régimen del motor (Nmot, Nmot').
8. Procedimiento de mando de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual la duración predeterminada (T, T') depende de la tasa de compresión (Pic, Pic') de aire por el turbocompresor (6, 8).
9. Procedimiento de mando de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, en el primer modo de funcionamiento regulado (BF, BF'), la configuración geométrica del turbocompresor (6, 8) es mandada en función de una comparación entre un parámetro de presión medida (P2, P2') de aire admitido por el motor (1) y un parámetro de presión de consigna (P, P'), y porque en el segundo modo de funcionamiento mandado (BO1, BO1'), la configuración geométrica del turbocompresor (6, 8) es mandada en función de un punto de funcionamiento ((Nmot, Cmot), (Nmot', Cmot')) del motor (1).
10. Procedimiento de mando de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual la etapa de detección de una variación de un mando de aceleración del motor (1) comprende una etapa consistente en comparar un caudal de carburante inyectado (qiny, qiny') en el motor (1) con un segundo umbral (H, H') y en determinar si el caudal de carburante inyectado (qiny, qiny') es superior al segundo umbral (H, H').
11. Procedimiento de mando de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual el segundo umbral (H, H') depende del régimen del motor (Nmot, Nmot').
12. Unidad de control electrónico (14), caracterizada porque está programada para poner en práctica el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.
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