PROCEDIMIENTO DE DETECCIÓN DE MICROCORTES ELÉCTRICOS Y DE GESTIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR.

Procedimiento de detección de microcortes eléctricos durante la transmisión de una señal eléctrica representativa de una magnitud detectada por un sensor (1),

hacia una unidad de control electrónica asociada a un motor, caracterizado por el hecho de que comprende las etapas que consisten en: a) medir la citada señal eléctrica denominada "señal bruta" (SBTE); b) proceder al filtrado de la citada señal bruta, de manera que se obtenga una -señal filtrada" (SFTE); c) calcular, para un paso de tiempo constante, I señal bruta - señal filtrada I, es decir el valor absoluto de la diferencia entre la señal bruta y la señal filtrada; d) comparar el citado valor absoluto con un umbral predeterminado de variación máximo (SVM); e) declarar un estado de microcorte cuando el citado valor absoluto sea superior al citado umbral predeterminado de variación máximo; f) reiterar las etapas precedentes en el caso contrario

Procedimiento de detección de microcortes eléctricos y de gestión del funcionamiento de un motor.

La presente invención se refiere a un procedimiento de detección de microcortes en la transmisión de una información eléctrica representativa de una magnitud detectada por un sensor, hacia una unidad de control electrónica asociada por ejemplo a un motor de combustión interna o eléctrico, especialmente para un vehículo automóvil.

Ésta se refiere igualmente a un procedimiento de gestión del funcionamiento de un motor de combustión interna que pone en práctica el procedimiento precedente.

El ámbito técnico al cual se refiere la presente invención es el del control del motor. El “control del motor” es el sistema de gestión de un motor con el conjunto de sus sensores, accionadores y conexiones intersistemas (LIS) . El conjunto de las leyes de control de mando (estrategias de software) y de los parámetros de caracterización (calibraciones) de un motor está contenido en un calculador denominado UCE (unidad de control electrónica) .

Uno de los parámetros utilizados por la UCE es la temperatura del motor. Éste permite a la vez corregir numerosos parámetros de estrategias para asegurar el buen funcionamiento del motor y respetar las normas de emisiones en los motores de combustión, pero también asegurar la protección del motor contra un eventual sobrecalentamiento.

En lo que sigue de la presente descripción, se va a describir el caso de detección de una avería concerniente a la temperatura del motor. Se trata de una detección de avería por una estrategia de vigilancia de la información de la temperatura de enfriamiento del motor.

Sin embargo, la presente invención puede aplicarse a otras magnitudes tales como la temperatura del aceite, la presión en una cámara del motor, etc.

Para asegurar una temperatura de funcionamiento óptima en el motor y también para reducir al mínimo las emisiones de contaminantes en el caso de un motor de combustión interna (MCI) , se elige una consigna de temperatura para el motor, que es regulada por un termostato autónomo y/o gobernado, o por un sistema de válvulas.

Un sensor de temperatura del líquido de enfriamiento está implantado en el motor y permite tener una imagen de la temperatura del motor por medio de la medición de la temperatura del líquido de enfriamiento. Esta medición de temperatura es utilizada como entrada para las estrategias de la UCE.

Como muestra la figura 1 aneja, este sensor 1 está encerrado en una cápsula de protección que al mismo tiempo asegura una medición correcta de la temperatura del líquido de enfriamiento con el cual está en contacto. Otra parte del sensor 1 está al aire libre y presenta unas conexiones 2 para poder transmitir una información eléctrica representativa de la temperatura del líquido de enfriamiento. Estas conexiones están a su vez unidas a una parte del haz eléctrico 3 que las une a las conexiones 4 del calculador de inyección contenido en la UCE. Este calculador es el que explota esta información eléctrica a través, entre otros, de una linearización mediante un software que transforma esta señal eléctrica en una magnitud física de temperatura de líquido de enfriamiento. Esta temperatura es utilizada por la UCE, que la transmite a los otros calculadores que utilicen igualmente esta temperatura.

La referencia 5 designa la etapa de entrada del calculador y convertidor analógico/digital.

En esta figura, las siglas utilizadas tienen el significado siguiente:

- Rctn: resistencia del sensor de temperatura, de tipo CTN (es decir, de coeficiente de temperatura negativo) ,

- Rpu: resistencia de “pull-up”, es decir resistencia de polarización conectada al borne “+” de una alimentación estabilizada,

- Rf : resistencia de filtrado,

- Ce : capacidad de entrada,

- Cf : capacidad ce filtrado,

- A/D : convertidor analógico/digital

La medición de temperatura es en primer lugar una información eléctrica y puede presentar perturbaciones que no son diagnosticadas eléctricamente, sino interpretadas directamente como una temperatura. La temperatura medida puede ser por tanto errónea, sin que ésta sea reconocida como tal por el calculador de inyección.

Por consiguiente, las correcciones aplicadas a través de la temperatura de enfriamiento pueden ser demasiado o poco importantes y mediciones han demostrado que la temperatura aparente, es decir la dada por la medición del sensor, suele ser más baja que la realidad.

Una temperatura más baja que la temperatura real puede tener las consecuencias siguientes.

En primer lugar, una mala estimación de las pérdidas por rozamiento del motor: una de las principales informaciones para la estimación de las pérdidas llevadas al motor es la temperatura del motor y estas pérdidas pueden representar varias decenas de N.m en valor absoluto. Así pues, puede presentarse una sobreestimación de las pérdidas.

En segundo lugar, la regulación del ralenti: una mala estimación de las pérdidas perturba el bucle abierto de las compensaciones del régimen del ralentí en función de la temperatura y puede corregir el ralentí a un valor sobreelevado.

Por otra parte, en casos extremos relativos a los motores diesel, la regeneración del filtro de partículas puede ser abortada por el autómata de supervisión de éste. En efecto, una temperatura de agua demasiado baja llevará a salidas de regeneración no justificadas y no controladas (es decir, sin declaración de fracaso o de éxito, sin actualización de la masa del estimador de partículas) .

En un motor de gasolina, una sobrecorreción del avance del encendido (corrección correspondiente a una estimación de temperatura fría mientras que el motor está en una zona de funcionamiento caliente) provoca detonaciones que pueden ser perjudiciales para el motor.

En la figura 2 está representada una curva de linearización de la tensión, función de la temperatura leída por el sensor. Esta temperatura es la que es leída por la UCE. La tensión es leída a la entrada del convertidor analógico/digital y es traducida en una magnitud física después de la linearización (temperatura) .

A nivel de esta curva se definen tres zonas de tensiones, a saber: una zona útil 6 y dos zonas (zonas CCmasa y CO/CC+) de diagnóstico 7 y 8 a las cuales corresponden una detección eléctrica de avería.

La zona 8 es denominada “CO/CC+” de “circuito abierto/cortocircuito en el más de la alimentación”, mientras que la zona 7 es denominada “CCmasa” de “cortocircuito en la masa”.

Una tensión demasiado próxima a + 5 voltios (circuito abierto o cortocircuito del más de 5 voltios de alimentación) o a la masa (circuito a masa) permite detectar que la tensión se aleja de la zona útil y por tanto deducir un fallo eléctrico (desconexión o cortocircuito en el cableado) . La consecuencia es que no se sabe medir la temperatura.

Sin embargo, este modo de detección tiene límites.

Así, una temperatura que esté perturbada o desplazada pero que se mantenga en la zona útil no es detectada eléctricamente.

Existen también modelos de temperatura de agua que permiten hacer una correlación temperatura medida/temperatura estimada. Pero, o el modelo solicita informaciones que no están a disposición en un vehículo, o bien el modelo es demasiado simplista y no permite detectar correctamente una avería cuando la señal del sensor se mantiene en la zona útil.

El documento EP-A-1 878 899 describe un procedimiento de detección de anomalías de un sensor por cálculo de la segunda derivada del valor representativo de una magnitud detectada por un sensor.

Por otra parte, en el documento EP-A-1 653 067 se describe un procedimiento de detección del funcionamiento anormal de un sensor de la temperatura del líquido de enfriamiento de un motor. Se detecta un funcionamiento anormal cuando, después del arranque del motor, la temperatura detectada es inferior a la detectada justo en el momento del arranque.

Una técnica de este tipo, igual que la precedente, no permite la detección de microcortes de orden eléctrico de la transmisión de la información eléctrica que proviene de la medición del sensor.´

Un objeto de la invención es, por tanto, proponer un procedimiento... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de detección de microcortes eléctricos durante la transmisión de una señal eléctrica representativa de una magnitud detectada por un sensor (1) , hacia una unidad de control electrónica asociada a un motor, caracterizado por el hecho de que comprende las etapas que consisten en:

a) medir la citada señal eléctrica denominada “señal bruta” (SBTE) ;

b) proceder al filtrado de la citada señal bruta, de manera que se obtenga una “señal filtrada" (SFTE) ;

c) calcular, para un paso de tiempo constante, I señal bruta – señal filtrada I, es decir el valor absoluto de la diferencia entre la señal bruta y la señal filtrada;

d) comparar el citado valor absoluto con un umbral predeterminado de variación máximo (SVM) ;

e) declarar un estado de microcorte cuando el citado valor absoluto sea superior al citado umbral predeterminado de variación máximo;

f) reiterar las etapas precedentes en el caso contrario

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, en la etapa b) , el filtrado consiste en comparar la velocidad de evolución de la ciada señal con una velocidad máxima predefinida y, si la velocidad de evolución de la señal es más rápida que la velocidad máxima (SFTE) , en asignar a la citada señal filtrada un valor predefinido que corresponde a la citada velocidad máxima predefinida.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que en la etapa e) , se incrementa / o decrementa un contador de averías elementales (CPE) , y porque se declara un estado de microcorte cuando este contador (CPE) llega a un valor predeterminado.

4. Procedimiento de gestión del funcionamiento de un motor, comprendiendo este último al menos un sensor (1) de medición de una magnitud característica del citado motor, así como medios eléctricos (2, 3, 4, 5) para transmitir una señal eléctrica representativa de la citada magnitud detectada por el sensor (1) , hacia una unidad de control electrónica asociada apta para interferir en el funcionamiento del citado motor, caracterizado por el hecho de que éste integra la puesta en práctica del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que en la etapa e) , se declara un estado de microcorte y se asigna a la citada magnitud un valor predeterminado o una evolución predeterminada de valores, denominado de modo degradado.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el citado valor predeterminado o evolución predeterminada de valores está definido por medio de un modelo informático asociado a la unidad de control electrónica.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado por el hecho de que el citado modo degradado es guardado hasta el apagado del motor.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por el hecho de que la información relativa al paso a modo degradado es guardada en memoria en la unidad de control electrónica, incluso después del apagado del motor.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la citada magnitud es la temperatura del líquido de enfriamiento del motor.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que la citada magnitud es la temperatura del aceite del motor.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el motor es un motor de combustión y porque la citada magnitud es la presión que reina en una cámara de combustión del citado motor.