DISPOSITIVO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DETONACIÓN PARA MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna,

que comprende: una unidad (300) de detección de vibración adaptada para detectar vibraciones de un motor de combustión interna (100); una primera unidad de captación (200) adaptada para la captación, a partir de dichas vibraciones detectadas, de vibraciones en una determinada banda de frecuencia; una segunda unidad de captación (200) adaptada para captar, a partir de dichas vibraciones detectadas, vibraciones en una banda de frecuencia que es más amplia que dicha banda de frecuencia predeterminada; una unidad de almacenamiento (200) adaptada para almacenar por adelantado una forma de onda de vibraciones de dicho motor de combustión interna (100); caracterizado por una unidad (200) de detección de forma de onda adaptada para detectar dicha forma de onda de las vibraciones con intervalos predeterminados de ángulo del cigüeñal, basándose en las vibraciones captadas por dicha segunda unidad de captación (200); y una unidad de determinación (200) adaptada para determinar si ha tenido lugar o no detonación en dicho motor de combustión interna (100), basándose en el resultado de la comparación entre dicha forma de onda detectada basada en dichas vibraciones en la banda de frecuencia más amplia que dicha banda de frecuencia predeterminada y dicha forma de onda almacenada, así como en la magnitud de dichas vibraciones en dicha banda de frecuencia predeterminada, en el que dicha segunda unidad de captación (200) está adaptada para captar vibraciones a una banda de frecuencia que comprende dicha banda de frecuencia predeterminada

Sector técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo para la determinación de la detonación y, de manera más específica, a un dispositivo para la determinación de la detonación en un motor de combustión interna, que determina si ha tenido lugar o no detonación basándose en la forma de onda de las vibraciones del motor de combustión interna.

Técnica anterior

De modo convencional, se conocen técnicas para detectar la detonación en un motor de combustión interna. La solicitud de patente japonesa publicada nº2001-227400 da a conocer un dispositivo de control de la detonación para un motor de combustión interna que puede determinar de manera precisa si el motor se encuentra en régimen de detonación. El dispositivo de control de detonación para un motor de combustión interna que se da a conocer en la patente japonesa publicada nº 2001-227400 comprende un detector de señales que detecta una señal representativa de una forma de onda de las vibraciones que tienen lugar en el motor de combustión interna (o una señal en forma de onda de vibración), un detector del periodo en que ello tiene lugar, que detecta el periodo como periodo de tiempo en que ha tenido lugar el fenómeno durante el cual se ha detectado la señal de forma de onda por el detector de señal llega a un valor predeterminado o superior, un detector de la presión pico o máxima que detecta la posición de la presión máxima en el periodo de tiempo considerado detectado por el detector del periodo de tiempo, un dispositivo para determinar la detonación, que determina si el motor de combustión interna se encuentra en detonación basándose en la relación entre el periodo en que haya tenido lugar y la posición de la presión pico o máxima, y un controlador de detonación que controla un estado operativo del motor de combustión interna de acuerdo con el resultado de determinación del dispositivo de determinación de la detonación. El dispositivo de determinación de la detonación determina la detonación (detonación o “picado”) que tiene lugar cuando la posición de presión máxima con respecto a este periodo se encuentra dentro de un rango predeterminado. El detector de señal detecta una componente de frecuencia predeterminada específica de una señal de detonación como señal de forma de onda de vibración.

De acuerdo con el dispositivo de control de detonación para un motor de combustión interna que se da a conocer en la publicación mencionada, una señal que representa una forma de onda de vibraciones que tienen lugar en el motor de combustión interna es detectada por un detector de señales. Un periodo de tiempo durante el cual la señal de la forma de onda de vibración adopta un valor predeterminado o superior y una posición de presión máxima o pico son detectados por un detector de periodo de tiempo y un detector de posición de presión máxima o pico, respectivamente. De este modo, el dispositivo de determinación de detonación puede determinar si el motor detona al detectar la posición del pico en el periodo de tiempo de la señal en forma de onda de vibración. De acuerdo con el resultado de la determinación de la detonación, se controla el estado operativo del motor de combustión interna. Cuando la posición máxima o pico con respecto al periodo de tiempo se encuentra dentro de un rango predeterminado, es decir, cuando la forma de onda tiene una forma tal que la posición del pico aparece más pronto con respecto a un tramo predeterminado del periodo de tiempo de la señal de forma de onda de vibración, el dispositivo de determinación de la detonación lo reconoce como específico de la detonación. Por lo tanto, incluso en un estado de transición en el que el estado operativo del motor de combustión interna cambia bruscamente o cuando se conectan/desconectan cargas o consumos eléctricos, si el motor de combustión interna detona o no, es determinado con exactitud y el estado operativo del motor de combustión interna puede ser controlado de manera apropiada.

Si bien una componente de frecuencia específica de la detonación es detectada como señal de forma de onda de vibración con el dispositivo de control de detonación para un motor de combustión interna que se da a conocer en la solicitud de patente japonesa publicada nº 2001-227400, la componente de frecuencia específica de la detonación no es constante. De acuerdo con ello, es necesario detectar componentes de frecuencia incluidas en determinadas bandas de frecuencia. Por lo tanto, las componentes de frecuencia detectadas pueden incluir aquellas que no son específicas de la detonación. Este problema no se tiene en cuenta en el dispositivo de control de detonación en un motor de combustión interna que se da a conocer en la solicitud de patente japonesa publicada nº 2001-227400. De acuerdo con ello, algunas bandas de frecuencia pueden incluir grandes componentes de ruido. En este caso, se presenta el problema de que la magnitud o el máximo de las vibraciones no se pueden detectar de manera apropiada y se deteriora la exactitud de la determinación de la detonación.

El documento EP 0 423 031 A da a conocer un dispositivo para la detonación para un motor de combustión interna, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Además, ninguno de los documentos de la técnica anterior US 4 637 245 A, US 2004/204814 A1, US 5 400 644 A, EP 0 454 486 ó GB 2 245 382 muestra, entre otros, una unidad extractora que capte o extraiga, a partir de las vibraciones detectadas, vibraciones en una banda de frecuencia más amplia que la banda de frecuencia predeterminada y que incluya la banda de frecuencia predeterminada.

Materia de la invención

Es objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo para la determinación de la detonación que puede determinar con gran exactitud si tiene lugar o no detonación.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la presente invención, mediante una primera unidad de captación, se captan vibraciones en una banda de frecuencia predeterminada de las vibraciones del motor de combustión interna. Mediante una segunda unidad de captación, se captan vibraciones en una banda de frecuencia que es más amplia que la banda de frecuencia predeterminada, partiendo de las vibraciones del motor de combustión interna. Por lo tanto, las vibraciones en la banda de frecuencia estrecha y las vibraciones en la banda de frecuencia ancha pueden ser captadas. Mientras tanto, tienen lugar vibraciones específicas de la detonación en una banda de frecuencia específica. De acuerdo con ello, al estrechar el ancho de banda de la banda de frecuencia a captar, se pueden captar con elevada exactitud vibraciones, específicamente, la magnitud de las vibraciones específica de la detonación. Por otra parte, al estrechar la anchura de banda de la banda de frecuencia, las vibraciones de componentes de ruido se eliminan y, como resultado, se eliminan también de la forma de onda de las vibraciones partes características (tales como temporización de la aparición de vibraciones y proporción de atenuación) de componentes de ruido. En este caso, incluso con vibraciones que se atribuyen realmente a componentes de ruido, se detecta una forma de onda similar a una forma de onda que no incluye componentes de ruido, es decir, una forma de onda atribuida a detonación. Por lo tanto, las vibraciones atribuidas a la detonación y vibraciones atribuidas a componentes de ruido son difícilmente discriminadas basándose en una forma de onda. De acuerdo con ello, una forma de onda es detectada a partir de vibraciones en una banda de frecuencia amplia. De este modo, la forma de onda que puede incluir vibraciones atribuidas a componentes de ruido puede ser detectada. Basándose en el resultado de la comparación entre la forma de onda detectada de este modo y la forma de onda almacenada (por ejemplo, una forma de onda almacenada como forma de onda atribuida a detonación), así como la magnitud de las vibraciones en la banda de frecuencia estrecha, se determina si el motor de combustión interna detona

o no. De acuerdo con la presente invención, la banda de frecuencia ancha incluye la banda de frecuencia estrecha. De este modo, la forma de onda que puede incluir con gran exactitud las vibraciones atribuidas a la detonación puede ser detectada. Por lo tanto, se puede determinar con elevada exactitud si ha tenido lugar o no la detonación, considerando si la forma de onda y la magnitud de las vibraciones son específicas de la... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna, que comprende:

una unidad (300) de detección de vibración adaptada para detectar vibraciones de un motor de combustión interna (100);

una primera unidad de captación (200) adaptada para la captación, a partir de dichas vibraciones detectadas, de vibraciones en una determinada banda de frecuencia;

una segunda unidad de captación (200) adaptada para captar, a partir de dichas vibraciones detectadas, vibraciones en una banda de frecuencia que es más amplia que dicha banda de frecuencia predeterminada;

una unidad de almacenamiento (200) adaptada para almacenar por adelantado una forma de onda de vibraciones de dicho motor de combustión interna (100);

caracterizado por

una unidad (200) de detección de forma de onda adaptada para detectar dicha forma de onda de las vibraciones con intervalos predeterminados de ángulo del cigüeñal, basándose en las vibraciones captadas por dicha segunda unidad de captación (200); y

una unidad de determinación (200) adaptada para determinar si ha tenido lugar o no detonación en dicho motor de combustión interna (100), basándose en el resultado de la comparación entre dicha forma de onda detectada basada en dichas vibraciones en la banda de frecuencia más amplia que dicha banda de frecuencia predeterminada y dicha forma de onda almacenada, así como en la magnitud de dichas vibraciones en dicha banda de frecuencia predeterminada, en el que

dicha segunda unidad de captación (200) está adaptada para captar vibraciones a una banda de frecuencia que comprende dicha banda de frecuencia predeterminada.

2. Dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna, según la reivindicación 1, en el que dicha banda de frecuencia predeterminada está especificada en una serie de números.

3. Dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna, según la reivindicación 2, en el que dicha pluralidad de bandas de frecuencia predeterminadas son idénticas en amplitud de banda.

4. Dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna, según la reivindicación 1, que comprende además:

una primera unidad de detección (200) adaptada para detectar una primera temporización en la que la magnitud de las vibraciones captadas por dicha primera unidad de captación (200) se hace máxima; y

una segunda unidad de detección (200) adaptada para detectar una segunda temporización en la que la magnitud de las vibraciones captadas por dicha segunda unidad de captación (200) se hace máxima, basándose en dicha primera temporización, en el que

dicha unidad de determinación (200) adaptada para determinar si ha tenido lugar o no detonación en dicho motor de combustión interna (100), basándose en el resultado de la comparación entre dicha forma de onda detectada y dicha forma de onda almacenada en una situación en la que dicha segunda temporización y una temporización en la que la magnitud de las vibraciones se hace máxima en dicha forma de onda almacenada se corresponden.

5. Dispositivo para la determinación de la detonación para un motor de combustión interna, según la reivindicación 4, en el que dicha segunda unidad de detección (200) está adaptada para detectar dicha segunda temporización en un rango que se determina basándose en dicha primera temporización.