MÉTODO DE DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE UN ACCIONADOR.
Método de diagnóstico del funcionamiento de un accionador (35) que tiene un elemento adaptado para desplazarse entre posiciones extremas,
que comprende las etapas siguientes: a) adquisición por un sensor (85) de los valores de la posición (P1) del elemento del accionador (35) durante un período de temporización (T1), a continuación de la emisión de una consigna de desplazamiento que pretende situar dicho elemento en una de dichas posiciones extremas, b) cálculo de la diferencia (E1) entre cada valor de posición adquirido en la etapa a) y un valor de posición de referencia (PREF) asociado a dicha posición extrema, caracterizado porque están previstas las etapas siguientes: c) determinación de la cantidad (NINF) de valores de dicha diferencia (E1) que son inferiores a un valor umbral (S1) y/o de la cantidad (NSUP) de valores de dicha diferencia (E1) que son superiores a dicho valor umbral (S1), d) obtención del diagnóstico del funcionamiento del accionador (35) en función de dicha cantidad (NINF, NSUP)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/063877.
Solicitante: RENAULT S.A.S..
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 13-15 QUAI ALPHONSE LE GALLO 92100 BOULOGNE-BILLANCOURT FRANCIA.
Inventor/es: TUFFIER,GUILLAUME, SCHMIDTLIN,SOPHIE, MALAGUZZI,CLAUDIO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 13 de Diciembre de 2007.
Fecha Concesión Europea: 18 de Agosto de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F02D41/22B
- F02M25/07D
- F02M25/07S6
- F02M25/07V2E
- F16K37/00G
Clasificación PCT:
- F02D21/08 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION. › 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 21/00 Control de los motores caracterizados por su alimentación de oxígeno no extraído de aire u otro gas no combustible. › siendo el otro gas, el gas de escape del motor (circulación del gas de escape en los motores alimentados con oxígeno F02D 21/04).
- F02D41/22 F02D […] › F02D 41/00 Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad). › Dispositivos de seguridad de aviso en caso de condiciones anormales.
- F02M25/07
- F16K37/00 F […] › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16K VALVULAS; GRIFOS; COMPUERTAS; FLOTADORES PARA ACCIONAMIENTO; DISPOSITIVOS PARA VENTILAR O AIREAR. › Medios especiales en las válvulas o en otros dispositivos de obturación para indicar o registrar su funcionamiento o para permitir dar la alarma.
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:
CAMPO TÉCNICO AL QUE SE REFIERE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere, de manera general, al control del funcionamiento de accionadores.
Más particularmente, la misma se refiere a un método de diagnóstico del funcionamiento de un accionador que 5 tiene un elemento adaptado para desplazarse entre posiciones extremas, que comprende las etapas de adquisición por un sensor de los valores de la posición del elemento del accionador durante un período de temporización, a continuación de la emisión de una consigna 10 de desplazamiento que pretende situar dicho elemento en una de dichas posiciones extremas, y de cálculo de la diferencia entre cada valor de posición adquirido y un valor de posición de referencia asociado a dicha posición extrema. 15
La invención tiene una aplicación particularmente ventajosa para establecer el diagnóstico del funcionamiento de una válvula de recirculación de los gases de escape de un motor de combustión interna.
20
ANTECEDENTES TECNOLÓGICOS
Los motores diésel de combustión interna de vehículos automóviles comprenden, de manera general, un circuito de recirculación de los gases de escape provisto de una válvula que permite regular el flujo de dichos gases que 25 atraviesa el circuito de recirculación. Dicha válvula posee un elemento obturador, tal como una lámina o un plato, cuya posición puede variar continuamente entre una posición de apertura completa, en la que la sección de paso del flujo recirculado de los gases de escape es máximo, y una 30 posición de cierre completo, en la que la sección de paso del flujo recirculado de los gases de escape es mínima.
Para controlar de manera óptima el motor de combustión, es importante realizar un diagnóstico del funcionamiento de la válvula que permita verificar si la 5 misma responde correctamente a las consignas de apertura o cierre completo.
Según un método de diagnóstico conocido, tal como el descrito por ejemplo en el documento FR 2836517, a continuación de la emisión de una consigna de 10 desplazamiento que pretende, por ejemplo, situar la lámina en una posición de cierre completo, se registra la posición verdadera de la lámina durante un período de temporización dado. En todo este período de temporización, se calcula la diferencia entre cada posición verdadera registrada y una 15 posición de cierre de referencia. Si cada valor de la diferencia calculada es inferior a un valor umbral fijado, se diagnostica que la lámina está bien cerrada y que la válvula funciona correctamente. Al contrario, si cada valor de la diferencia calculada es superior al valor umbral 20 fijado, se diagnostica un estado de apertura de la lámina y se deduce un mal funcionamiento de la misma.
El diagnóstico del funcionamiento de la válvula a continuación de una consigna de apertura completa se realiza de manera similar. 25
Sin embargo, este método no permite realizar un diagnóstico del funcionamiento de la válvula en el caso en el que, particularmente, la lámina de la válvula esté sometida a oscilaciones, si los valores de la diferencia oscilan alrededor del valor umbral fijado. En este caso, en 30 efecto, el período de temporización se reinicializa cada vez que el valor pasa por encima o por debajo del valor umbral, lo que hace imposible el establecimiento del diagnóstico.
De esta manera, incluso si la lámina no está 5 completamente cerrada, este método de diagnóstico no permite su detección.
Además, cuando el sensor genera un error de medición puntual, este método de diagnóstico no permite establecer un diagnóstico rápido del funcionamiento de la válvula. El 10 método de diagnóstico se vuelve a lanzar por ello en el transcurso de otro período de temporización, lo que retarda el diagnóstico.
Una solución para conseguir, a pesar de todo, un diagnóstico en los dos casos enunciados anteriormente, 15 consiste en limitar la duración del período de temporización a un valor muy reducido. Sin embargo, con tal solución, el método de diagnóstico es muy sensible a las perturbaciones en la señal del sensor, tales como los microcortes de la señal. 20
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención propone un nuevo método de diagnóstico más fiable.
A este efecto, la invención propone un método de 25 diagnóstico del funcionamiento de un accionador que tiene un elemento adaptado para desplazarse entre posiciones extremas, que comprende las etapas siguientes:
a) adquisición por un sensor de los valores de la posición del elemento del accionador durante un período de 30 temporización, a continuación de la emisión de una consigna de desplazamiento que pretende situar dicho elemento en una de dichas posiciones extremas,
b) cálculo de la diferencia entre cada valor de posición adquirido en la etapa a) y un valor de posición de 5 referencia asociado a dicha posición extrema, en el que están previstas las etapas siguientes:
c) determinación de la cantidad de valores de dicha diferencia que son inferiores a un valor umbral y/o de la cantidad de valores de dicha diferencia que son superiores 10 a dicho valor umbral,
d) obtención del diagnóstico del funcionamiento del accionador en función de dicha cantidad.
El método de diagnóstico según la invención utiliza de esta manera un cálculo estadístico, denominado de análisis 15 de población, que tiene en cuenta el reparto de los valores de la posición verdadera del elemento del accionador alrededor del valor de referencia correspondiente. Tal cálculo estadístico permite realizar, cualquiera que sea el comportamiento del elemento del accionador o en caso de 20 avería puntual del sensor de posición de dicho elemento, un diagnóstico del funcionamiento de la válvula.
En particular, durante una avería puntual del sensor, el valor medido no impedirá establecer un diagnóstico y la misma no tendrá más que una débil influencia sobre el 25 diagnóstico final respecto al número de medidas efectuadas.
Asimismo, en caso de oscilaciones de la posición del elemento del accionador alrededor de la posición de referencia, el método de diagnóstico permite establecer un diagnóstico adaptado. 30
De esta manera, el diagnóstico del funcionamiento del accionador es más fiable.
Según una primera característica ventajosa del método de diagnóstico de acuerdo con la invención, entre las etapas c) y d), se calcula una relación entre la cantidad 5 de dichos valores de la diferencia inferiores a dicho valor umbral y la cantidad total de valores de la diferencia, y en la etapa d) se compara el valor de la relación obtenida con el valor de una relación de referencia y el diagnóstico del funcionamiento del accionador se realiza en función del 10 resultado de esta comparación.
Según otra característica ventajosa del método de diagnóstico de acuerdo con la invención, entre las etapas c) y d), se calcula una relación entre la cantidad de dichos valores de la relación inferiores a dicho valor 15 umbral y la cantidad de dichos valores de la diferencia superiores a dicho valor umbral, y en la etapa d) se compara el valor de la relación obtenido con el valor de una relación de referencia y el diagnóstico del funcionamiento del accionador se realiza en función del 20 resultado de esta comparación.
Según otra característica ventajosa del método de diagnóstico de acuerdo con la invención, entre las etapas c) y d), se calcula una relación entre la cantidad de dichos valores de la diferencia superiores a dicho valor 25 umbral y la cantidad total de valores de la diferencia, y en la etapa d) se compara el valor de la relación obtenido con el valor de una relación de referencia y el diagnóstico del funcionamiento del accionador se realiza en función del resultado de esta comparación. 30
Según otra característica ventajosa del método de diagnóstico de acuerdo con la invención, cuando se diagnostica un funcionamiento correcto del accionador, la posición extrema que adquiere dicho accionador se memoriza como posición de referencia. 5
Según otra característica ventajosa del método de diagnóstico de acuerdo con la invención, cuando la diferencia calculada entre la última posición adquirida de dicho elemento al final del período de temporización y dicho valor de referencia está alejada de dicho valor 10...
Reivindicaciones:
1. Método de diagnóstico del funcionamiento de un accionador (35) que tiene un elemento adaptado para desplazarse entre posiciones extremas, que comprende las 5 etapas siguientes:
a) adquisición por un sensor (85) de los valores de la posición (P1) del elemento del accionador (35) durante un período de temporización (T1), a continuación de la emisión de una consigna de desplazamiento que pretende situar dicho 10 elemento en una de dichas posiciones extremas,
b) cálculo de la diferencia (E1) entre cada valor de posición adquirido en la etapa a) y un valor de posición de referencia (PREF) asociado a dicha posición extrema,
caracterizado porque están previstas las etapas 15 siguientes:
c) determinación de la cantidad (NINF) de valores de dicha diferencia (E1) que son inferiores a un valor umbral (S1) y/o de la cantidad (NSUP) de valores de dicha diferencia (E1) que son superiores a dicho valor umbral 20 (S1),
d) obtención del diagnóstico del funcionamiento del accionador (35) en función de dicha cantidad (NINF, NSUP).
2. Método de diagnóstico según la reivindicación 25 precedente, caracterizado porque entre las etapas c) y d), se calcula una relación (R2) entre la cantidad (NINF) de dichos valores de la diferencia (E1) inferiores a dicho valor umbral (S1) y la cantidad total (NTOT) de valores de la diferencia (E1), y porque en la etapa d) se compara el 30 valor de la relación (R2) obtenida con el valor de una relación de referencia (RREF1) y el diagnóstico del funcionamiento del accionador (35) se realiza en función del resultado de esta comparación.
5
3. Método de diagnóstico según la reivindicación 1, caracterizado porque entre las etapas c) y d), se calcula una relación (R3) entre la cantidad (NINF) de dichos valores de la diferencia (E1) inferiores a dicho valor umbral (S1) y la cantidad (NSUP) de dichos valores de la 10 diferencia (E1) superiores a dicho valor umbral (S1), y porque en la etapa d) se compara el valor de la relación (R3) obtenido con el valor de una relación de referencia (RREF2) y el diagnóstico del funcionamiento del accionador (35) se realiza en función del resultado de esta 15 comparación.
4. Método de diagnóstico según la reivindicación 1, caracterizado porque entre las etapas c) y d), se calcula otra relación (R4) entre la cantidad (NSUP) de dichos 20 valores de la diferencia (E1) superiores a dicho valor umbral (S1) y la cantidad total (NTOT) de valores de la diferencia (E1), y porque en la etapa d) se compara el valor de la otra relación (R4) obtenido con el valor de una relación de referencia (RREF3) y el diagnóstico del 25 funcionamiento del accionador (35) se realiza en función del resultado de esta comparación.
5. Método de diagnóstico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, cuando 30 se diagnostica un funcionamiento correcto del accionador (35), la posición extrema que adquiere dicho accionador (35) se memoriza como posición de referencia.
6. Método de diagnóstico según una de las 5 reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, cuando la diferencia (E1) calculada entre la última posición adquirida de dicho elemento al final del período de temporización (T1) y dicho valor de referencia está alejada de dicho valor umbral (S1) y se sitúa más allá de otro 10 valor umbral (S2), se establece un diagnóstico específico del accionador.
7. Método de diagnóstico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el 15 accionador (35) es una válvula (35) y dicho elemento desplazable es un elemento de obturación del paso de un fluido, comprendiendo las posiciones extremas del elemento de obturación una posición de cierre completo en la que la sección de paso del fluido es mínima y una posición de 20 apertura completa en la que la sección de paso del fluido es máxima, y porque dicha consigna de desplazamiento de dicho elemento es una consigna de cierre completo.
8. Método de diagnóstico según una de las 25 reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el accionador (35) es una válvula (35) y dicho elemento desplazable es un elemento de obturación del paso de un fluido, comprendiendo las posiciones extremas del elemento de obturación una posición de cierre completo en la que la 30 sección de paso del fluido es mínima y una posición de apertura completa en la que la sección de paso del fluido es máxima, y porque dicha consigna de desplazamiento es una consigna de apertura completa.
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