Un sistema que comprende: un motor (102); un regulador (108) de aire/combustible adaptado para controlar,

por lo menos, una entre una cantidad de aire o una cantidad de combustible suministradas al motor (102); un detector (106) adaptado para detectar la potencia de salida del motor (102); y un controlador (104) acoplado al detector (106) y al regulador (108) de aire/combustible, estando el sistema caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para: señalizar el regulador (108) de aire/combustible para controlar, por lo menos, una entre la cantidad de aire o la cantidad de combustible suministradas al motor (102), sobre un rango del funcionamiento del motor, en respuesta a una serie de puntos de ajuste de control del motor adaptados para hacer funcionar el motor (102) dentro de un rango y a un parámetro del combustible aplicable sobre el rango, siendo el parámetro del combustible indicativo de la composición del combustible; y ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia detectada y de la salida de potencia esperada del motor

CAMPO TÉCNICO

Esta exposición se refiere a motores de combustión interna, y más en concreto al funcionamiento de motores de combustión interna.

ANTECEDENTES

Las variaciones en la composición del combustible que se suministra a un motor de combustión interna pueden afectar al rendimiento del motor. Si la composición del combustible cambia de una manera que afecta a la energía específica del combustible o a la estequiometría de la reacción de combustión, para mantener el rendimiento del motor puede ajustarse la cantidad de combustible suministrado al motor. Algunos sistemas de motor compensan las variaciones en el combustible suministrado al motor, midiendo la composición del combustible antes de la combustión y realizando un mapa del combustible predeterminado para la composición del combustible concreto. Sin embargo, dichos sistemas están configurados generalmente para detectar cambios solamente en componentes específicos del combustible, por ejemplo, para detectar la relación de un combustible frente a otro, en un combustible compuesto. Detectando los componentes específicos del combustible, estos sistemas ignoran otras variaciones. Estas variaciones pueden tener un impacto sustancial sobre el rendimiento del motor.

En el documento DE 4117440, se ajusta un factor de adaptación en función de resultados de control del aire/combustible. Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema del motor que compense los cambios en el combustible, más allá de las variaciones en los componentes combustibles específicos.

RESUMEN

La exposición describe sistemas y técnicas que se refieren a la compensación de variaciones en la composición del combustible, en relación con el impacto de las variaciones sobre el rendimiento del sistema del motor.

Un sistema del motor ilustrativo incluye un motor y un regulador de aire/combustible adaptado para controlar, por lo menos, una entre una cantidad de aire y una cantidad de combustible suministradas al motor. Un detector está acoplado al motor y adaptado para detectar una característica indicativa del rendimiento del motor. El sistema del motor incluye un controlador acoplado al detector y al regulador de aire/combustible. El controlador está adaptado para señalizar al regulador de aire/combustible para que controle, por lo menos, una entre la cantidad de aire y la cantidad de combustible alimentadas al motor, sobre un rango del funcionamiento del motor, en respuesta a una serie de puntos de ajuste de control del motor y a un parámetro del combustible. Los puntos de ajuste de control del motor están adaptados para hacer funcionar el motor en el interior del rango de funcionamiento del motor. El controlador está adaptado además para ajustar el parámetro del combustible, como una función de la salida de potencia detectada y de una salida de potencia esperada. El parámetro del combustible es indicativo de la composición del combustible

En un método ilustrativo, se ajusta una mezcla de aire/combustible suministrada a un motor sobre un rango de condiciones de funcionamiento del motor, como una función de una serie de puntos de ajuste del motor adaptados para hacer funcionar al motor en el interior del rango, y de un parámetro del combustible. Se recibe una señal indicativa del rendimiento del motor, y se ajusta el parámetro del combustible en relación con el rendimiento del motor.

En otra implementación ilustrativa, un artículo incluye un medio legible a máquina que almacena instrucciones adaptadas para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones. Estas operaciones incluyen determinar una señal de control del regulador, sobre un rango de funcionamiento del motor, en relación con una serie de puntos de ajuste del motor adaptados para hacer funcionar el motor en el interior del rango, y con un parámetro del combustible. La señal de control del regulador está adaptada para señalizar un regulador para que ajuste una mezcla de aire/combustible suministrada a un motor. Las operaciones incluyen además recibir una señal indicativa del rendimiento del motor, y ajustar el parámetro del combustible en relación con el rendimiento del motor.

Los detalles de una o más implementaciones de la invención se exponen los dibujos anexos y en la siguiente descripción. A partir de la descripción y de los dibujos, y de las reivindicaciones, resultarán evidentes otras características, objetivos y ventajas.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista esquemática de un sistema del motor construido de acuerdo con la invención;

la figura 2 es un esquema de un módulo de control del motor para utilizar en un sistema del motor construido según la invención;

la figura 3 es un esquema de las operaciones funcionales de un sistema del motor construido según la invención;

la figura 4 es un diagrama de flujo del funcionamiento de un módulo de control del motor, construido según la invención;

la figura 5 es un esquema de las operaciones funcionales de un sistema del motor alternativo construido según la invención;

la figura 6 es un esquema de las operaciones funcionales de un determinador de demanda del par motor para utilizar en un sistema del motor construido según la invención; y

la figura 7 es un diagrama de flujo del funcionamiento de un módulo de control del motor, acorde con la invención.

En los diversos dibujos, los símbolos de referencia iguales indican elementos iguales.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Haciendo referencia a la figura 1, se representa esquemáticamente un sistema del motor ilustrativo 100 construido según la invención. El sistema 100 de control del motor incluye un módulo de control del motor (ECM, engine control module) 104 acoplado operativamente para comunicar con uno o varios detectores 106 del motor y con uno o varios accionadores 108. Los detectores 106 del motor pueden estar acoplados a un motor de combustión interna 102, y detectar una o varias características de funcionamiento del motor 102 y/o del sistema 100 del motor, y entregar una señal indicativa de la característica de funcionamiento. Algunos ejemplos de características de funcionamiento del motor incluyen la velocidad, una característica indicativa del par tal como la presión absoluta del colector (MAP, manifold absolute pressure) o la densidad del colector de admisión (IMD, intake manifold density), la salida de potencia del motor, una característica indicativa de la relación aire/combustible del motor tal como el contenido de oxígeno en el escape, la temperatura ambiente y/o de admisión, la presión ambiente y otros. Los accionadores 108 están adaptados para controlar diversos componentes (no mostrados específicamente) del sistema del motor utilizados para controlar el motor y otros componentes del sistema del motor. Algunos ejemplos de componentes típicos del motor incluyen un estrangulador, una derivación del turbocompresor o válvula de descarga, un sistema de encendido, un dispositivo de regulación de aire/combustible tal como un mezclador de combustible ajustable, un regulador de la presión del combustible, inyectores de combustible y otros. El ECM 104 puede estar acoplado asimismo para comunicar con otros componentes 110. Algunos ejemplos de otros componentes 110 pueden incluir una interfaz de usuario que permite a un usuario consultar al ECM 104 o introducir datos o instrucciones al ECM 104, uno o más detectores externos que detectan otra información diferente a las características de funcionamiento del motor o del sistema del motor, equipos de diagnóstico o monitorización a los que el ECM 104 puede comunicar características del sistema, y otros.

Haciendo referencia a la figura 2, el ECM 104 incluye un procesador 112 acoplado operativamente a una memoria 114 o medio legible por ordenador. El medio 114 legible por ordenador puede ser extraíble total o parcialmente del ECM 104. El medio 114 legible por ordenador contiene instrucciones utilizadas por el procesador 112 para llevar a cabo uno o varios de los métodos descritos en el presente documento. El ECM 104 puede recibir una o varias señales de entrada (entrada1,… entradan), tal como desde los detectores 106, los accionadores 108, y otros componentes 110 y puede entregar una o más señales de salida (salida1,… salidan), tal como a los detectores 106, a los accionadores 108 y a otros componentes 110.

El ECM 104 funciona para acelerar o desacelerar el motor 102 (figura 1) hasta un estado... [Seguir leyendo]

1. Un sistema que comprende: un motor (102); un regulador (108) de aire/combustible adaptado para controlar, por lo menos, una entre una cantidad de aire o una cantidad de combustible suministradas al motor (102); un detector

(106) adaptado para detectar la potencia de salida del motor (102); y un controlador (104) acoplado al detector (106) y al regulador (108) de aire/combustible, estando el sistema caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para:

señalizar el regulador (108) de aire/combustible para controlar, por lo menos, una entre la cantidad de aire o la cantidad de combustible suministradas al motor (102), sobre un rango del funcionamiento del motor, en respuesta a una serie de puntos de ajuste de control del motor adaptados para hacer funcionar el motor

(102) dentro de un rango y a un parámetro del combustible aplicable sobre el rango, siendo el parámetro del combustible indicativo de la composición del combustible; y

ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia detectada y de la salida de potencia esperada del motor.

2. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para:

determinar la salida de potencia esperada del motor para, por lo menos, uno de los puntos de ajuste de control del motor; y

ajustar el parámetro del combustible en función de la diferencia entre la salida de potencia detectada y la salida de potencia esperada del motor.

3. El sistema de la reivindicación 2, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para ajustar el parámetro del combustible en función de, por lo menos, una tasa de cambio de la diferencia entre la salida de potencia detectada y la salida de potencia esperada del motor.

4. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque se especifica al controlador (104) un parámetro de base del combustible, y el controlador (104) está adaptado para ajustar inicialmente el parámetro de base del combustible.

5. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el parámetro del combustible está relacionado con, por lo menos, una entre la energía específica del combustible o la estequiometría de la reacción de combustión.

6. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado además para, por lo menos, enriquecer el suministro de aire/combustible al motor (102) cuando el motor (102) es acelerado, o bien empobrecer el suministro de aire/combustible al motor (102) cuando el motor (102) es desacelerado, en función de, por lo menos, una entre una diferencia entre un punto de ajuste operativo y un funcionamiento detectado del motor,

o una tasa de cambio de la diferencia entre el punto de ajuste operativo y el funcionamiento detectado del motor; y

en el que el punto de ajuste operativo comprende, por lo menos, uno entre una velocidad del motor y un par del motor.

7. El sistema de la reivindicación 6, caracterizado porque el suministro de aire/combustible al motor (102) está ajustado además en función de un parámetro de autoridad que está ponderado con, por lo menos, una entre la diferencia entre el punto de ajuste operativo y el funcionamiento detectado del motor, o la tasa de cambio de la diferencia entre el punto de ajuste operativo y el funcionamiento detectado del motor.

8. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para comunicar con una carga para recibir una señal de carga entrante, indicativa de un cambio próximo en la carga aplicada al motor (102), y para señalizar el regulador (108) de aire/combustible para controlar la relación de aire/combustible suministrada al motor (102) en respuesta asimismo a la señal de carga entrante.

9. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para determinar un ajuste del parámetro del combustible utilizando, por lo menos, uno entre un filtro de respuesta finita al impulso, un filtro de respuesta infinita al impulso, un filtro Kalman o un controlador proporcional/integral/diferencial.

10. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia detectada, en el tiempo.

11. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador (104) está adaptado para, por lo menos, uno entre cesar el ajuste del parámetro del combustible o volver a un parámetro del combustible anterior, tras detectar un fallo en uno o varios componentes del sistema.

12. Un método para controlar un sistema (100) del motor caracterizado por:

ajustar una mezcla de aire/combustible suministrada al motor (102) sobre un rango de condiciones de funcionamiento del motor, en función de una serie de puntos de ajuste del motor adaptados para hacer funcionar el motor (102) en el interior de un rango, y de un parámetro del combustible aplicable sobre el rango, siendo el parámetro del combustible indicativo de una composición del combustible;

recibir una señal indicativa de la salida de potencia del motor; y

ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia y de una salida esperada de la potencia del motor.

13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible comprende:

determinar la salida esperada de la potencia del motor para, por lo menos, uno de los puntos de ajuste del motor; y

ajustar el parámetro del combustible en función de la diferencia entre la salida de potencia y la salida esperada de la potencia del motor.

14. El método de la reivindicación 13, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible comprende ajustar el parámetro del combustible en función de, por lo menos, una tasa de cambio de la diferencia entre la salida de potencia del motor y la salida esperada de la potencia del motor.

15. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque el parámetro del combustible está relacionado con, por lo menos, una entre la energía específica del combustible o la estequiometría de la reacción de combustión.

16. El método de la reivindicación 12, además caracterizado por:

recibir una definición del combustible;

determinar inicialmente el parámetro del combustible a partir de la definición del combustible; y

en el que ajustar el parámetro del combustible comprende ajustar el parámetro del combustible determinado inicialmente.

17. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque el punto de ajuste del motor es indicativo de una relación deseada de una relación real de aire frente a combustible, respecto de una relación estequiométrica.

18. El método de la reivindicación 12, además caracterizado por ajustar una relación de aire/combustible enriquecida cuando es acelerado el motor (102), en función de, por lo menos, una entre una diferencia entre un punto de ajuste operativo del motor y un funcionamiento detectado del motor, o una tasa de cambio de la diferencia entre el punto de ajuste operativo del motor y el funcionamiento detectado del motor, en el que el punto de ajuste operativo comprende, por lo menos, uno entre una velocidad del motor y un par del motor.

19. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque la relación de aire/combustible se ajusta además en función de un parámetro de autoridad que está ponderado con, por lo menos, uno entre la diferencia entre el punto de ajuste operativo del motor y el funcionamiento detectado del motor, o la tasa de cambio de la diferencia entre el punto de ajuste operativo y el funcionamiento detectado del motor.

20. El método de la reivindicación 12, además caracterizado por:

recibir una señal de carga entrante, indicativa de un cambio previsto en la carga aplicada al motor (102); y

ajustar la mezcla de aire/combustible en relación con la señal de carga entrante.

21. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible comprende ajustar el parámetro del combustible con, por lo menos, uno entre un filtro de respuesta finita al impulso, un filtro de respuesta infinita al impulso, un filtro Kalman, o un controlador proporcional/integral/diferencial.

22. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible en relación con la salida de potencia del motor, comprende ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia del motor en el tiempo.

23. El método de la reivindicación 12, además caracterizado por, al menos, uno entre cesar el ajuste del parámetro del combustible o volver a un parámetro del combustible previo, tras detectar un fallo en uno o varios componentes del sistema (100) del motor.

24. Un artículo que comprende un medio legible a máquina que almacena instrucciones adaptadas para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

determinar las señales de control del regulador sobre un rango de funcionamiento del motor, en relación con una serie de puntos de ajuste del motor adaptados para hacer funcionar el motor (102) en el interior del rango, y con un parámetro del combustible aplicable sobre el rango, estando la señal de control del regulador adaptada para señalizar un regulador (108) para ajustar una mezcla de aire/combustible suministrada a un motor (102), siendo el parámetro del combustible indicativo de una composición del combustible suministrado al motor (102);

recibir una señal indicativa de la salida de potencia del motor; y

ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia y de una salida de potencia esperada.

25. El artículo de la reivindicación 24, en el que las instrucciones están adaptadas además para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

determinar la salida esperada de la potencia del motor para, por lo menos, uno de los puntos de ajuste del motor; y

ajustar el parámetro del combustible en función de la diferencia entre la salida de potencia del motor y la salida esperada de la potencia del motor.

26. El artículo de la reivindicación 25, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible comprende ajustar el parámetro del combustible en función de, por lo menos, una tasa de cambio de la diferencia entre la salida de potencia del motor y la salida esperada de la potencia del motor.

27. El artículo de la reivindicación 24, caracterizado porque el parámetro del combustible está relacionado con, por lo menos, una entre la energía específica del combustible o la estequiometría de la reacción de combustión.

28. El artículo de la reivindicación 24, en el que las instrucciones están adaptadas además para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

recibir una definición del combustible;

determinar inicialmente el parámetro del combustible a partir de la definición del combustible; y

en el que ajustar el parámetro del combustible comprende ajustar el parámetro del combustible determinado inicialmente.

29. El artículo de la reivindicación 24, caracterizado porque el punto de ajuste del motor es indicativo de una relación deseada de una relación real de aire frente a combustible, respecto de una relación estequiométrica.

30. El artículo de la reivindicación 24, en el que las instrucciones están adaptadas además para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

determinar una señal de control del regulador cuando es acelerado el motor (102), en función de, por lo menos, una entre la diferencia entre un punto de ajuste operativo del motor y un funcionamiento detectado del motor, o una tasa de cambio de la diferencia entre el punto de ajuste operativo del motor y el funcionamiento detectado del motor, en el que el punto de ajuste operativo del motor es, por lo menos, uno entre la velocidad del motor o el par del motor.

31. El artículo de la reivindicación 30, en el que las instrucciones están adaptadas además para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

determinar además la señal de control del regulador en función de un parámetro de autoridad que está ponderado con, por lo menos, una entre la diferencia entre el punto de ajuste operativo del motor y el funcionamiento detectado del motor, o la tasa de cambio de la diferencia entre el punto de ajuste operativo del motor y el funcionamiento detectado del motor.

32. El artículo de la reivindicación 24, en el que las instrucciones están adaptadas además para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

recibir una señal de carga entrante, indicativa de un cambio previsto en la carga aplicada al motor (102); y

determinar una señal de control del regulador en relación con la señal de carga entrante.

33. El artículo de la reivindicación 24, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible comprende ajustar el parámetro del combustible con, por lo menos, uno entre un filtro de respuesta finita al impulso, un filtro de respuesta infinita al impulso, un filtro Kalman, o un controlador proporcional/integral/diferencial.

34. El artículo de la reivindicación 24, caracterizado porque ajustar el parámetro del combustible en relación con la salida de potencia del motor, comprende ajustar el parámetro del combustible en función de la salida de potencia del motor en el tiempo.

35. El artículo de la reivindicación 24, en el que las instrucciones están adaptadas además para provocar que una o varias máquinas lleven a cabo operaciones, caracterizado por:

al menos uno entre cesar el ajuste del parámetro del combustible, o volver a un parámetro del combustible anterior, tras detectar un fallo en uno o varios componentes del motor (102).