Procedimiento para la diagnosis de un dispositivo de inyección de combustible, que presenta un actuador piezoeléctrico.

Dispositivo (34) para la diagnosis de un dispositivo de inyección de combustible (22) con un actuador piezoeléctrico (26),

que calcula una carga (Q) introducida en el actuador piezoeléctrico (26) y a partir de ello calcula una capacidad (C) del actuador piezoeléctrico (26), caracterizado porque comprende un aparato de diagnosis (34) portátil, separado de una instalación de control y de regulación (28) del dispositivo de inyección de combustible (22), que forma una unidad de construcción cerrada y comprende al menos una representación óptica o acústica (38-42) para la representación del estadio de funcionamiento del actuador piezoeléctrico (26).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2004/001780.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: SCHOOR, ULRICH, SUTTER,KAI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F02D41/20 SECCION F — 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 41/00 Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad). › Circuitos de salida, p. ej. para el control de las corrientes en las bobinas de control (control de la corriente en las cargas inductivas en sí H03K 17/64).
  • F02D41/22 F02D 41/00 […] › Dispositivos de seguridad de aviso en caso de condiciones anormales.
  • F02M63/00 F02 […] › F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS (introducción de la carga de alimentación en tales motores F02B). › Otros aparatos de inyección que tienen características particulares no cubiertas en los grupos F02M 39/00 - F02M 57/00  o F02M 67/00; Detalles, partes constitutivas o accesorios de los aparatos de inyección de combustible no cubiertos por, o con un interés distinto que, los aparatos de los grupos F02M 39/00 - F02M 61/00  o F02M 67/00     .
  • F02M63/02 F02M […] › F02M 63/00 Otros aparatos de inyección que tienen características particulares no cubiertas en los grupos F02M 39/00 - F02M 57/00  o F02M 67/00; Detalles, partes constitutivas o accesorios de los aparatos de inyección de combustible no cubiertos por, o con un interés distinto que, los aparatos de los grupos F02M 39/00 - F02M 61/00  o F02M 67/00     . › Aparatos de inyección de combustible que implican varios inyectores alimentados por un elemento de bombeo alimentando un inyector común; Aparatos de inyección de combustible implicando la puesta fuera de servicio de las bombas, de los elementos de bombas o inyectores; Aparatos de inyección de combustible con posibilidades de conectar de forma variable y alternativamente los elementos de bombeo y los inyectores.
  • F02M65/00 F02M […] › Ensayos de los aparatos de inyección de combustible, p. ej. verificación del inicio de la inyección.

PDF original: ES-2538707_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la diagnosis de un dispositivo de inyección de combustible, que presenta un actuador piezoeléctrico.

Estado de la técnica

La invención se refiere en primer lugar a un procedimiento para la diagnosis de un dispositivo de inyección de combustible, que presenta un actuador piezoeléctrico para la activación de un elemento de válvula.

Especialmente en motores de combustión interna con inyección directa de combustible se emplean dispositivos de inyección de combustible, cuyos elementos de válvula no se pueden activar electromagnéticamente, sino al menos indirectamente a través de la modificación de la longitud de un actuador piezoeléctrico. La ventaja de los actuadores piezoeléctricos reside en su tiempo de conexión muy corto y en el ajuste posible de la cerrera muy preciso. A través de la utilización de tales dispositivos de inyección de combustible se puede introducir el combustible de una manera muy exacta en las cámaras de combustión del motor de combustión interna, lo que tiene como consecuencia de nuevo un comportamiento de emisión favorable y un consumido reducido de combustible.

Por lo tanto, para la función del motor de combustión interna, la función correcta del actuador piezoeléctrico junta un papel central, y esto hace necesaria de nuevo una supervisión de la función correcta del actuador piezoeléctrico. Se conoce, por ejemplo, determinar cada vez de nuevo durante el funcionamiento del motor de combustión interna la capacidad de los actuadores piezoeléctricos empleados. Si se constata una modificación fuerte de la capacidad dentro de un periodo de tiempo determinado, esto es una indicación, pro ejemplo de un daño del actuador piezoeléctrico. En este caso, desde el dispositivo de inyección de combustible correspondiente no se puede introducir ya el combustible con la exactitud necesaria en la cámara de combustión del motor de combustión interna.

Si se detecta también que un dispositivo de inyección de combustible está bloqueado en la posición abierta, en tal caso, dado el caso, incluso es necesaria una parada forzosa del motor de combustión interna. Cuando se reconoce una función errónea, se realiza una entrada de error en una memoria de errores. Los datos de error registrados pueden ser leídos en un taller por un aparato de diagnosis correspondiente. El montador recibe de esta manera indicaciones sobre el lugar y el tipo del error aparecido.

El documento DE 198 45 042 A1 describe un procedimiento y una disposición para la diagnosis de un actuador capacitivo. El aparato de control correspondiente está integrado en el aparato de control del motor. El documento WO 99/67527 describe un procedimiento y una disposición para el control de un actuador capacitivo. De nuevo el aparato de control correspondiente forma parte de un aparato de control del motor. El documento EP 1 139 448 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para la regulación de la tensión de activación de un actuador piezoléctrico. El documento EP 1 138 907 A1 publica un sistema de inyección de combustible.

El cometido de la presente invención es desarrollar un procedimiento del tipo mencionado al principio, de manera que la diagnosis del dispositivo de inyección de combustible es posible también en el "campo", es decir, lejos de un taller o de un vehículo taller equipado de forma correspondiente.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la reivindicación.

Ventajas de la invención Puesto que el dispositivo comprende un aparato de diagnosis portátil, separado de la instalación de control y de regulación del dispositivo de inyección de combustible, que forma una unidad de construcción cerrada y comprende una representación óptica o acústica para la representación del estado de funcionamiento del actuador piezoeléctrico, se posibilita una diagnosis "en el campo", que se puede realizar independientemente de un verificador complejo del motor. El aparato de diagnosis puede estar construido tan pequeño que se puede llevar consigo, por ejemplo, a bordo de un vehículo de servicio de averías. Que el dispositivo forma una unidad de construcción cerrada significa que el suministro de energía, la preparación de la señal, la representación óptica o acústica, y un circuito de evaluación están dispuestos dentro de una carcasa compacta. Esto facilita de nuevo la manipulación, El aparato de diagnosis puede presentar un circuito de carga de condensador, que acondiciona la energía necesaria para la activación del actuador piezoeléctrico.

Para la activación del actuador piezoeléctrico son necesarias tensiones altas y corrientes comparativamente altas. Puesto que para una diagnosis del estado del actuador piezoeléctrico no es necesaria ninguna activación repetida continuamente, sino que es suficiente una activación una sola vez dentro de un periodo de tiempo determinado, un circuito de carga de condensador ofrece una posibilidad sencilla, economizadora de espacio y económica de preparar la energía necesaria para la activación del actuador piezoeléctrico. La energía para la carga del condensador del circuito de carga de condensador se puede preparar en el caso de un automóvil, por ejemplo, por la batería de automóvil de 12 V, por una conexión a la red de 230 V o, por ejemplo, también por una instalación

fotovoltaica.

En este caso es especialmente ventajoso que el circuito de carga del condensador sea un circuito de venta en el comercio, como se utiliza para aparatos de flash o similares, En este caso, el dispositivo es especialmente económico.

La utilización del dispositivo de acuerdo con la invención se facilita porque comprende una instalación de conexión, que es complementaria de una instalación de conexión o de un motor de combustión interna. Para la utilización del dispositivo de acuerdo con la invención es suficiente entonces, por ejemplo, extraer un conector en el lado del vehículo desde el dispositivo de inyección de combustible y conectar en su lugar un conector del dispositivo de dispositivo de diagnosis de acuerdo con la invención con el dispositivo de inyección de combustible.

Se propone también que el dispositivo presente una interfaz para la conexión de un PC. De esta manera se pueden realizar, en caso necesario, otras verificaciones automáticas por medio del dispositivo de acuerdo con la invención, que están programadas en el PC. También la evaluación del resultado de diagnosis se puede realizar de esta manera de forma más diferenciada. Como PC se utiliza de manera ventajosa un ordenador portátil o Tableta-PC.

En el procedimiento de acuerdo con la invención, no es necesario acceder a una memoria de errores. En su lugar, en el estado parado del motor de combustión interna, el dispositivo de inyección de combustible se conecta directamente con un aparato de diagnosis correspondiente, que debe introducir una cantidad de carga concreta y predeterminada en el actuador piezoeléctrico. A partir de la cantidad de carga introducida realmente se puede calcular entonces de manera sencilla la capacidad real del actuador piezoeléctrico. Ésta es una medida para el estado de funcionamiento momentáneo del actuador piezoeléctrico. La carga se calcula, por ejemplo, sobre la base del flujo real de la corriente.

Conociendo la capacidad actual del actuador piezoeléctrico se puede considerar, por lo tanto, fácilmente si el actuador piezoeléctrico puede ser o no la causa de la avería aparecida. En este caso, el actuador piezoeléctrico no tiene que desmontarse del motor de combustión interna para la verificación del estado, lo que acorta el tiempo para la realización de la diagnosis.

Puesto que, como se ha dicho, no tiene lugar ningún intercambio de datos sino solamente se verifican valores eléctricos característicos actuales del actuador piezoeléctrico, el aparato de diagnosis se puede construir muy sencillo y pequeño, de manera que, en general, se puede emplear también fuera del taller o sin la contribución de un vehículo taller. Dado el caso, es concebible integrar en un automóvil un aparato de diagnosis de este tipo en la herramienta de a bordo presente de todos modos. Además, con un procedimiento de este tipo se puede realizar también un control de entrada antes del montaje de un dispositivo de inyección de combustible en un motor de combustión interna.

Además, se propone que el aparato de diagnosis calcule una curva de la capacidad. La curva de la capacidad es todavía más expresiva con la curva conocida de la tensión aplicada y de la corriente aplicada con respecto al estado funcional del actuador piezoeléctrico que un único valor absoluto de la capacidad. La capacidad funcional del actuador piezoeléctrico se puede calcular de esta manera... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (34) para la diagnosis de un dispositivo de inyección de combustible (22) con un actuador piezoeléctrico (26) , que calcula una carga (Q) introducida en el actuador piezoeléctrico (26) y a partir de ello calcula una capacidad (C) del actuador piezoeléctrico (26) , caracterizado porque comprende un aparato de diagnosis (34) portátil, separado de una instalación de control y de regulación (28) del dispositivo de inyección de combustible (22) , que forma una unidad de construcción cerrada y comprende al menos una representación óptica o acústica (38-42) para la representación del estadio de funcionamiento del actuador piezoeléctrico (26) .

2. Dispositivo (34) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de carga del condensador es un circuito (44) de venta en el comercio, como se utiliza para los aparatos de flash o similares.

3. Dispositivo (34) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque comprende una instalación de conexión (32) , que es complementaria de una instalación de conexión (30) en el dispositivo de inyección de combustible (22) .

4. Dispositivo (34) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta una interfaz (56) para una conexión de un PC.

5. Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de acurdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de inyección de combustible (22) se conecta directamente con el aparato de diagnosis (34) , porque a través del aparato de diagnosis (34) s aplica en el actuador piezoeléctrico (26) una tensión (U) determinada, y porque a través del aparato de diagnosis (34) se calcula la carga (Q) introducida en el actuador piezoeléctrico (26) y a partir de ello se calcula una capacidad (C) del actuador piezoeléctrico (26) .

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el aparato de diagnosis (34) calcula una curva de la capacidad (C) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque el aparato d diagnosis (34) compara la capacidad (C) calculada o bien la curva calculada de la capacidad con al menos una capacidad de referencia o bien con una curva de referencia y en función del resultado de la comparación se genera una señal.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque sobre la base de la señal se activa una representación óptica (38, 40, 42) con al menos dos colores, a través de los cuales se representa si la capacidad (C) calculada o bien la curva s encuentran dentro de una zona de tolerancia en torno a la capacidad de referencia o bien la curva de referencia.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque la tensión (U) aplicada durante la diagnosis corresponde al menos aproximadamente a una tensión (U) tal que existe en el funcionamiento normal del dispositivo de inyección de combustible (22) .


 

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