ES2217042T3 - Metodo para controlar la relacion de mezcla aire/combustible de un motor de combustion interna. - Google Patents
Metodo para controlar la relacion de mezcla aire/combustible de un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Un método para controlar la mezcla de aire-combustible en un motor de combustión interna (2) provisto de al menos dos cilindros (3), incluyendo el método los pasos de analizar los gases de escape presentes en un colector de escape común (6) para medir al menos un valor (AFRCOMP) de la relación aire- combustible general de los cilindros (3), determinar un valor estimado (AFRCIL; CIL; CIL) de la relación aire- combustible de un primer cilindro (3) procesando el valor (AFRCOMP) de la relación aire-combustible general, y usar este valor estimado (AFRCIL; CIL; CIL) de la relación aire-combustible del primer cilindro (3) para corregir la mezcla de aire-combustible introducida en el primer cilindro (3); incluyendo el método la medición de al menos dos valores sucesivos (AFRCOMP) de la relación aire- combustible de los cilindros (3) y la determinación del valor estimado (AFRCIL; CIL; CIL) de la relación aire- combustible del primer cilindro (3) llevando a cabo una composición lineal de los dos valores sucesivos (AFRCOMP) de la relación aire-combustible general de los cilindros (3); determinándose sucesivamente un número de valores estimados (AFRCIL; CIL; CIL) de la relación aire- combustible igual al número de cilindros (3) del motor (2), y estando asociado cada uno de los valores estimados (AFRCIL; CIL; CIL) de la relación aire-combustible con un cilindro respectivo (3) por medio de un criterio de asociación predeterminado; caracterizándose el método porque el criterio de asociación es variable y se puede modificar durante la operación del motor (2) para adaptarlo a las condiciones operativas cambiadas de dicho motor (2).
Description
Método para controlar la relación de mezcla
aire/combustible de un motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un método para
controlar la mezcla de aire-combustible en un motor
de combustión interna, en particular un motor de combustión interna
para mover vehículos.
Las normas relativas a los vehículos de carretera
exigen una reducción cada vez más completa de las emisiones
contaminantes emitidas por los motores de combustión interna. Estas
emisiones contaminantes se pueden reducir sustancialmente de dos
formas: optimizando el proceso de combustión en los cilindros del
motor o tratando los gases de escape antes de ser expulsados a la
atmósfera (usando típicamente escapes de tipo catalítico). Para
optimizar el proceso de combustión en los cilindros hay que mantener
la mezcla de aire-combustible lo más cerca que sea
posible del valor estequiométrico en cada cilindro.
Los motores de combustión interna actualmente
utilizados están provistos de múltiples cilindros (en general
cuatro), cada uno de los cuales tiene un conducto de escape
respectivo que comunica con un colector de escape común dispuesto
hacia arriba de un escape provisto de un dispositivo para reducir
los agentes contaminantes. Para contención de costos, se mide
solamente la relación estequiométrica general de todos los cilindros
por medio de un sensor lineal de oxígeno dispuesto en el colector de
escape común.
Por medio de métodos de reconstrucción apropiados
y partiendo de las mediciones de la relación estequiométrica
general, se estiman las relaciones estequiométricas de los cilindros
individuales y estas relaciones estequiométricas se utilizan para
controlar la entrada de combustible a los cilindros individuales,
para hacer que cada cilindro individual trabaje lo más cerca que sea
posible del valor estequiométrico.
US-A-5983874
describe un sistema de control de relación
aire-combustible para un motor de combustión interna
incluyendo un sensor de relación aire-combustible
dispuesto en el sistema de escape del motor. Una UEC estima la
relación aire-combustible de una mezcla suministrada
a cada uno de los cilindros, cilindro a cilindro, en respuesta a una
salida del sensor de relación aire-combustible,
utilizando un observador para observar un estado operativo interno
del sistema de escape, en base a un modelo representativo del
comportamiento del sistema de escape, y calcula cilindro a cilindro
cantidades de control de relación aire-combustible
correspondientes respectivamente a los cilindros para llevar a cabo
control con realimentación de la relación
aire-combustible de la mezcla suministrada a cada
uno de los cilindros de tal manera que la relación
aire-combustible estimada de la mezcla suministrada
a cada uno de los cilindros converja a un valor deseado. Los valores
límite superior e inferior de las cantidades de control de relación
aire-combustible cilindro a cilindro se establecen
según al menos una de una cantidad de cambio de velocidad rotacional
del motor y la presión atmosférica, y las cantidades de control de
relación aire-combustible cilindro a cilindro se
limitan de manera que caigan dentro de un rango permisible definido
por los valores límite superior e inferior.
W09936690 describe un dispositivo para estimar la
riqueza de la mezcla admitida a cada una de las n cámaras de
combustión de un motor que tiene inyectores; el dispositivo incluye
un sensor que suministra una señal de salida que varía de forma
sustancialmente lineal con la riqueza y que se coloca en el punto de
unión entre los escapes de las cámaras, y también incluye medios de
cálculo. Estos medios de cálculo almacenan un modelo del
comportamiento del escape en el punto de unión en base al supuesto
de que la riqueza en el punto de unión es una suma ponderada de las
contribuciones de los escapes de las cámaras individuales, siendo el
coeficiente de ponderación menor con el período creciente de la
combustión en la cámara, y sirviendo en cada pasada por el punto
muerto superior para estimar la relación aire/combustible en base a
los valores medidos y del modelo; el modelo de comportamiento
incluye un submodelo específico para cada cámara de combustión y que
tiene, para la cámara de orden i, un filtro Kalman que tiene una
matriz de coeficiente Cij y una matriz de ganancia específica Kij,
donde i corresponde al número de la cámara y j corresponde al número
del coeficiente de ponderación.
Estos métodos de reconstrucción conocidos para
estimar las relaciones estequiométricas de los cilindros
individuales de las mediciones de la relación estequiométrica
general son, sin embargo, relativamente imprecisos y muy
complejos.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un método para controlar la mezcla de
aire-combustible en un motor de combustión interna,
que está libre de los inconvenientes antes descritos y que es,
además, simple y económico de implementar.
Según la presente invención, se facilita un
método para controlar la mezcla de aire-combustible
en un motor de combustión interna según la reivindicación 1.
La presente invención se describirá con
referencia ahora a los dibujos anexos, que muestran una realización
no limitadora de la misma, en los que:
La figura 1 es una vista diagramática de un motor
de combustión interna que utiliza el método de control de la
presente invención.
Y la figura 2 es una vista diagramática de una
unidad de control de la figura 1.
En la figura 1, un dispositivo para controlar la
mezcla de aire-combustible en un motor de combustión
interna 2 provisto de cuatro cilindros 3 (mostrados
diagramáticamente) dispuestos en línea se representa en general con
1. Cada cilindro 3 recibe el combustible de un inyector respectivo 4
de tipo conocido y está provisto de un conducto de escape respectivo
5 que comunica con un colector de escape 6 común a todos los
cilindros 3.
El colector de escape 6 comunica con un
dispositivo de escape 7 de tipo conocido e incluye una sonda lineal
de oxígeno 8 (comúnmente conocida por los expertos en la técnica con
el nombre de sonda "UEGO"), que está adaptada para medir el
porcentaje de oxígeno presente en el colector 6; como se conoce, el
porcentaje de oxígeno en los gases de escape de los cilindros 3 está
en una relación biunívoca con la relación
aire-combustible general de los cilindros 3, y, por
lo tanto, una medición de este porcentaje de oxígeno corresponde
sustancialmente a una medición de la relación
aire-combustible general de los cilindros 3.
El dispositivo de control 1 incluye una unidad de
control 9, que está conectada a la sonda 8 para recibir las
mediciones de la relación aire-combustible general
de los cilindros 3, y está conectada a los inyectores 4 para
proporcionar a cada inyector 4 un valor de corrección de la cantidad
de combustible inyectada al cilindro respectivo 3. Cada inyector 4
es controlado en particular de manera conocida por una unidad de
control de inyección (no representada) para inyectar una cantidad
predeterminada de combustible al cilindro respectivo 3 (o a un
conducto de admisión de este cilindro 3); cada inyector 4 también
recibe una señal para la corrección de la cantidad de combustible a
inyectar desde la unidad de control 9 para intentar hacer que el
cilindro respectivo 3 trabaje lo más cerca que sea posible del valor
estequiométrico.
El dispositivo de control 1 incluye además un
sensor 10 de tipo conocido (típicamente un codificador angular) que
está conectado a la unidad de control 9 y está adaptado para leer la
posición angular de un eje de accionamiento 11 (mostrado
diagramáticamente).
Como se representa en la figura 2, la unidad de
control 9 incluye un dispositivo 12 para filtrar la señal de
medición de la sonda lineal de oxígeno 8.
El dispositivo filtrante 12 incluye un filtro que
tiene una función de transferencia del tipo de "paso alto" para
filtrar la señal de medición de la relación
aire-combustible general de los cilindros 3 de la
sonda lineal de oxígeno 8. El filtro del dispositivo filtrante 12
tiene una función de transferencia en el dominio de Laplace
incluyendo un cero y dos polos que están dispuestos a frecuencias
más altas que cero. El dispositivo filtrante 12 incluye además una
limitación de la señal filtrada dentro de un rango de aceptabilidad
predeterminado para eliminar cualesquiera componentes de pulso de
ruido.
La señal de medición procedente de la sonda
lineal de oxígeno 8 debe ser filtrada para recuperar cierta dinámica
debilitada como resultado de las características de respuesta de la
sonda lineal de oxígeno 8, en particular como resultado del efecto
de capacitancia debido a un capuchón protector (conocido y no
representado) de esta sonda 8. Para obviar este factor crítico, el
dispositivo filtrante amplifica las frecuencias características del
fenómeno de combustión y al mismo tiempo reduce las frecuencias
altas para no amplificar el ruido.
La señal filtrada por el dispositivo filtrante 12
es submuestreada fuertemente por un dispositivo de muestreo 13, que
almacena cuatro valores de medición AFR_{COMPL} de la relación
aire-combustible general de los cilindros 3 para
cada revolución completa del eje del motor 11. Los valores de
medición AFR_{COMPL} se almacenan en particular en la fase de
escape de cada cilindro 3 de tal manera que cada valor de medición
AFR_{COMPL} sea lo más indicativo que sea posible del estado de
combustión de un cilindro respectivo 3. Según una realización
preferida, los valores de medición AFR_{COMPL} se almacenan en
cada punto muerto superior de cada cilindro 3.
Como salida del dispositivo de muestreo 13, cada
medición AFR_{COMPL} se transmite a un dispositivo de
reconstrucción 14 que está adaptado para estimar los valores
AFR_{CIL} de la relación aire-combustible de cada
cilindro 3 procesando los valores medidos AFR_{COMPL} de la
relación aire-combustible general.
Después de muchas pruebas experimentales, se ha
decidido utilizar un modelo con dos coeficientes para representar la
relación existente entre los valores medidos AFR_{COMPL} de la
relación aire-combustible general y los valores
estimados AFR_{CIL} de la relación
aire-combustible de cada cilindro 3. Este modelo se
resume con la ecuación
siguiente:
siguiente:
AFR_{COMP}(k) = B_{RICOSTR}
* AFR_{CIL}(k) + A_{RICOSTR} *
AFR_{COMP}(k-1)
donde AFR_{COMP}(k) representa el
k-ésimo valor medido de la relación aire-combustible
general (es decir, el valor medido en el momento k),
AFR_{COMP}(k-1) representa el
(k-1)-ésimo valor medido de la relación
aire-combustible general (es decir, el valor medido
en el momento k-1), y AFR_{CIL}(k)
representa el k-ésimo valor estimado de la relación
aire-combustible del último cilindro 3 en combustión
(es decir, el valor estimado de la relación
aire-combustible del cilindro 3 en combustión en el
momento k). A_{RICOSTR} y B_{RICOSTR} son dos coeficientes
identificados que son característicos del motor 3 y se obtienen
experimentalmente.
\newpage
Resolviendo la ecuación anterior con respecto a
AFR_{CIL}(k) se obtiene:
AFR_{CIL}(k) = 1/B_{RICOSTR}
* (AFR_{COMP}(k) - A_{RICOSTR} * AFR_{COMP}(k-1))
que se puede reescribir
como:
AFR_{CIL}(k) = C1 *
AFR_{COMP}(k) - C2 *
AFR_{COMP}(k-1)
C1 =
1/B_{RICOTR}
C2 =
A_{RICOSTR}/B_{RICOSTR}
Se ha observado que los coeficientes C1 y C2 no
son constantes, sino que dependen del punto operativo del motor 3, y
en particular del número de revoluciones y el par transmitido (o la
cantidad de aire introducido) por el motor 3. Es preferible, por lo
tanto, implementar una tabla que suministre los valores de C1 y C2
corregidos para el punto operativo corriente del motor 3 de manera
conocida dentro del dispositivo de reconstrucción 14.
También se ha observado que los coeficientes
A_{RICOSTR} y B_{RICOSTR}, y por lo tanto los coeficientes C1 y
C2, no son independientes uno de otro, sino que están conectados por
la ecuación:
A_{RICOSTR} = 1 -
B_{RICOSTR}
y por lo
tanto:
C2 = C1 -
1
Por lo tanto, es posible reducir el modelo
matemático a un solo coeficiente.
Se apreciará por la descripción anterior que es
posible calcular el valor AFR_{CIL}(k) de la relación
aire-combustible del cilindro final 3 en combustión
por medio de una composición lineal del último valor medido
AFR_{COMP}(k) y el penúltimo valor medido
AFR_{COMP}(k-1) de la relación
aire-combustible general.
En cada revolución completa del eje 11 del motor,
el dispositivo de muestreo 14 lleva a cabo una estimación de los
valores AFR_{CIL} de los últimos cuatro cilindros en combustión
aplicando las fórmulas:
AFR_{CIL}(k) = C1 *
AFR_{COMP}(k) - C2 *
AFR_{COMP}(k-1)
Una vez estimados los valores AFR_{CIL} de los
últimos cuatro cilindros en combustión, el dispositivo de
reconstrucción 14 suministra los cuatro valores AFR_{CIL} a un
dispositivo sincronizador 15 que asocia cada valor AFR_{CIL} con
un cilindro respectivo 3 por medio de un criterio predeterminado de
asociación almacenado en una memoria de este dispositivo
sincronizador 15.
Según una realización preferida, el criterio de
asociación antes mencionado se forma por una ley de asociación
biunívoca, que asocia cada AFR_{CIL} con un cilindro respectivo;
por ejemplo, AFR_{CIL}(k) está asociado con el
cilindro
3-I y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL1}, AFR_{CIL}(k-1) está asociado con el cilindro 3-III y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL3}, AFR_{CIL}(k-2) está asociado con el cilindro 3-II y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL}2 y AFR_{CIL}(k-3) está asociado con el cilindro 3-IV y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL4}.
3-I y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL1}, AFR_{CIL}(k-1) está asociado con el cilindro 3-III y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL3}, AFR_{CIL}(k-2) está asociado con el cilindro 3-II y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL}2 y AFR_{CIL}(k-3) está asociado con el cilindro 3-IV y después se indicará con el símbolo \lambda_{CIL4}.
La ley de asociación se determina inicialmente de
manera teórica asociando cada valor estimado AFR_{CIL} de la
relación aire-combustible con el cilindro 3 que, en
base a la posición angular del eje del motor 11, está en combustión
en el momento más próximo al momento de medición del valor
AFR_{COMP} de la relación aire-combustible general
utilizada en la estimación. Este criterio de asociación no siempre
es válido, porque no tiene en cuenta la velocidad de salida de los
gases de escape de los cilindros 3, velocidad que es sustancialmente
diferente dependiendo de la velocidad de rotación del motor 2.
La ley de asociación antes mencionada no es
constante, sino que se puede modificar durante la operación del
motor 2 para adaptarla a las condiciones operativas cambiadas de
este motor 2. El dispositivo sincronizador 15 implementa en
particular un algoritmo que verifica la estabilidad general del
sistema para verificar la exactitud de la ley de asociación
corriente. También sucede que si la ley de asociación no es
correcta, el sistema resulta inestable, es decir, la diferencia
entre los valores estimados \lambda_{CIL} de las relaciones
aire-combustible de los cilindros 3 y un valor de
referencia \lambda_{TARGET} de la relación
aire-combustible en el tiempo tiende a incrementar y
no a disminuir (es decir, tiende a divergir y no a converger hacia
cero).
Si el dispositivo sincronizador 15 descubre una
inestabilidad en el sistema, este dispositivo sincronizador 15
modifica la ley de asociación, modificando típicamente un paso las
funciones de asociación biunívoca; por ejemplo:
Ley de asociación inicial:
AFR_{CIL}(k) \rightarrow Cilindro
3-I
(\lambda_{CIL1})
AFR_{CIL}(k-1)
\rightarrow Cilindro 3-III
(\lambda_{CIL3})
AFR_{CIL}(k-2)
\rightarrow Cilindro 3-II
(\lambda_{CIL2})
AFR_{CIL}(k-3)
\rightarrow Cilindro 3-IV
(\lambda_{CIL4})
Ley de asociación modificada:
AFR_{CIL}(k) \rightarrow Cilindro
3-III
(\lambda_{CIL3})
AFR_{CIL}(k-1)
\rightarrow Cilindro 3-II
(\lambda_{CIL2})
AFR_{CIL}(k-2)
\rightarrow Cilindro 3-IV
(\lambda_{CIL4})
AFR_{CIL}(k-3)
\rightarrow Cilindro 3-I
(\lambda_{CIL1})
Para verificar la estabilidad del sistema, el
dispositivo sincronizador 15 calcula un valor D de divergencia de
los valores estimados \lambda_{CIL} de la relación
aire-combustible. Este valor de divergencia D se
calcula usando el valor de la derivada en el tiempo de los valores
estimados \lambda_{CIL} de la relación
aire-combustible de cada cilindro 3 o utilizando el
valor absoluto de las diferencias entre el valor de referencia
\lambda_{TARGET} y los valores estimados \lambda_{CIL} de la
relación aire-combustible de cada cilindro 3.
En particular, si el valor de la derivada de un
valor estimado \lambda_{CIL} es positivo y el valor estimado
\lambda_{CIL} es mayor que el valor de referencia
\lambda_{TARGET}, hay una situación potencial de
inestabilidad.
Si el valor de divergencia D es más alto que un
umbral predeterminado, el dispositivo sincronizador 15 modifica
entonces la ley de asociación.
Una vez que la asociación se ha llevado a cabo,
el dispositivo sincronizador 15 comunica los cuatro valores
\lambda_{CIL} (\lambda_{CIL1}, \lambda_{CIL2},
\lambda_{CIL3}, \lambda_{CIL4}), cada uno de los cuales
indica para un cilindro respectivo 3 una estimación de la relación
aire-combustible con la que este cilindro 3 está
funcionando, a un dispositivo de cálculo 16.
Una vez que los cuatro valores \lambda_{CIL}
han sido recibidos, el dispositivo de cálculo 16 calcula un valor
medio \lambda_{mean} de la relación
aire-combustible de los cuatro cilindros 3, y
calcula para cada cilindro 3 un valor de dispersión respectivo
\Delta_{CIL} que indica la diferencia entre el valor
correspondiente \lambda_{CIL} del cilindro 3 y el valor
\lambda_{mean}.
\lambda_{mean} =
(\lambda_{CIL1} + \lambda_{CIL2} + \lambda_{CIL3} +
\lambda_{CIL4})/4
\Delta_{CIL1} = \lambda_{CIL1} +
\lambda_{mean}
\Delta_{CIL2} = \lambda_{CIL2} +
\lambda_{mean}
\Delta_{CIL3} = \lambda_{CIL3} +
\lambda_{mean}
\Delta_{CIL4} = \lambda_{CII4} +
\lambda_{mean}
El dispositivo de cálculo 16 comunica el valor
\lambda_{mean} y los valores \Delta_{CIL} a un regulador 17
que está adaptado para suministrar, a cada inyector 4, la señal de
corrección antes mencionada para la cantidad de combustible a
inyectarse al cilindro respectivo 3.
El regulador 17 recibe el valor de referencia
\lambda_{TARGET} de la relación aire-combustible
de una memoria 18 e intenta hacer que cada cilindro 3 trabaje con
una relación aire-combustible que esté lo más cerca
que sea posible del valor de referencia \lambda_{TARGET}. El
regulador 17 incluye dos bucles de control 19 y 20, que están
cerrados (es decir, trabajan en realimentación), están separados uno
de otro y están dispuestos uno dentro del otro.
El bucle de control 19 corrige los valores de
dispersión \Delta_{CIL} intentando ponerlos a un valor cero; en
particular, el bucle interior 19 tiene la tarea de recuperar los
desequilibrios de la relación aire-combustible de
los varios cilindros 3 haciendo correcciones que soportan un cero
valor medio.
El bucle exterior 20 lleva a cabo un control
general (es decir, sin distinción entre los varios cilindros 3),
intentando adaptar el valor medio \lambda_{mean} de la relación
aire-combustible de los cuatro cilindros 3 al valor
de referencia \lambda_{TARGET}.
El bucle exterior 20 tiene un comparador 21, que
compara, en realimentación negativa, el valor de referencia
\lambda_{TARGET} con el valor medio \lambda_{mean} de la
relación aire-combustible de los cuatro cilindros 3;
el error que resulta de esta comparación se suministra a un
dispositivo de control 22, que es típicamente un dispositivo de
control de tipo PID y es capaz de generar, en función de la señal de
error recibida como entrada, una señal de control para los
inyectores 4.
El interior bucle 19 incluye cuatro dispositivos
de control 23, cada uno de los cuales recibe como entrada un valor
de dispersión respectivo \lambda_{CIL} del dispositivo de
cálculo 16, es típicamente un dispositivo de control de tipo PID y
es capaz de generar, en función de la señal recibida como entrada,
una señal de control para un inyector respectivo 4. El bucle
interior 19 es a todos los efectos un bucle de realimentación
cerrado, donde cada valor de dispersión \Delta_{CIL} ya es una
señal de error a cancelar.
Según una realización preferida mostrada en la
figura 2, un filtro 24, que tiene una función de transferencia de un
tipo de "paso bajo" y está adaptado para depurar los valores
\Delta_{CIL} de ruido de alta frecuencia, está dispuesto entre
el dispositivo de cálculo 16 y el dispositivo de control 23.
La señal procedente de cada dispositivo de
control 23 se combina con una señal procedente del dispositivo de
control 22 por medio de un dispositivo sumador respectivo 25 y se
suministra a un inyector respectivo 4 para corregir la cantidad de
combustible inyectada al cilindro respectivo 3. De esta forma, el
valor de la relación aire-combustible de cada
cilindro 3 se corrige combinando una primera señal de corrección,
que se determina en base a un valor medio \lambda_{mean} de la
relación aire-combustible de todos los cilindros 3,
con una segunda señal de corrección, que se determina en base al
valor estimado \lambda_{CIL} de la relación
aire-combustible del cilindro 3.
Según una realización preferida, el bucle de
control exterior 20 tiene constantes de tiempo más bajas que el
bucle de control interior 19; en otros términos, el bucle de control
exterior 20 es más lento en responder que el bucle de control
interior 19. Esto garantiza una mayor estabilidad general del
proceso de corrección de la cantidad de combustible inyectada por
los inyectores 4.
Claims (15)
1. Un método para controlar la mezcla de
aire-combustible en un motor de combustión interna
(2) provisto de al menos dos cilindros (3), incluyendo el método los
pasos de analizar los gases de escape presentes en un colector de
escape común (6) para medir al menos un valor (AFR_{COMP}) de la
relación aire-combustible general de los cilindros
(3), determinar un valor estimado (AFR_{CIL}; \lambda_{CIL};
\Delta_{CIL}) de la relación aire-combustible de
un primer cilindro (3) procesando el valor (AFR_{COMP}) de la
relación aire-combustible general, y usar este valor
estimado (AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la
relación aire-combustible del primer cilindro (3)
para corregir la mezcla de aire-combustible
introducida en el primer cilindro (3); incluyendo el método la
medición de al menos dos valores sucesivos (AFR_{COMP}) de la
relación aire-combustible de los cilindros (3) y la
determinación del valor estimado (AFR_{CIL}; \lambda_{CIL};
\Delta_{CIL}) de la relación aire-combustible
del primer cilindro (3) llevando a cabo una composición lineal de
los dos valores sucesivos (AFR_{COMP}) de la relación
aire-combustible general de los cilindros (3);
determinándose sucesivamente un número de valores estimados
(AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la relación
aire-combustible igual al número de cilindros (3)
del motor (2), y estando asociado cada uno de los valores estimados
(AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la relación
aire-combustible con un cilindro respectivo (3) por
medio de un criterio de asociación predeterminado;
caracterizándose el método porque el criterio de asociación
es variable y se puede modificar durante la operación del motor (2)
para adaptarlo a las condiciones operativas cambiadas de dicho motor
(2).
2. Un método según se reivindica en la
reivindicación 1, donde la composición lineal de los dos valores
sucesivos (AFR_{COMP}) de la relación
aire-combustible general de los cilindros (3) se
realiza usando un primer coeficiente (C1) que multiplica un valor
medido final (AFR_{COMP}) de la relación
aire-combustible general y un segundo coeficiente
(C2) que multiplica un penúltimo valor medido (AFR_{COMP}) de la
relación aire-combustible general, obteniéndose el
segundo coeficiente (C2) restando el valor 1 del primer coeficiente
(C1).
3. Un método según se reivindica en la
reivindicación 1 ó 2, donde un valor de la relación
aire-combustible de cada cilindro (3) se corrige
combinando una primera señal de corrección, que se determina en base
a un valor medio (\lambda_{mean}) de la relación
aire-combustible de todos los cilindros (3), con una
segunda señal de corrección, que se determina en base al valor
estimado (AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la
relación aire-combustible del cilindro (3).
4. Un método según se reivindica en la
reivindicación 3, donde las señales de corrección primera y segunda
son procesadas en un primer y un segundo bucle de control (19, 20),
respectivamente, que están separados uno de otro, siendo el segundo
bucle de control (20) externo al primer bucle de control (19) y
teniendo constantes de tiempo más bajas que este primer bucle de
control (19).
5. Un método según se reivindica en la
reivindicación 4, donde, en el primer bucle de control (19), el
valor estimado (AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de
la relación aire-combustible del cilindro respectivo
(3) se expresa como una diferencia con respecto al valor medio
(\lambda_{mean}) de la relación aire-combustible
de todos los cilindros (3).
6. Un método según se reivindica en la
reivindicación 4 ó 5, donde el primer bucle de control (19) incluye
un filtro (24) que tiene una función de transferencia de un tipo de
"paso bajo".
7. Un método como se reivindica en una de las
reivindicaciones anteriores, donde un valor (AFR_{COMP}) de la
relación aire-combustible general de los cilindros
(3) se mide por medio de un sensor lineal de oxígeno (7) dispuesto
dentro del colector de escape común (6), muestreándose una señal de
salida del sensor lineal de oxígeno (7) en base a la posición
angular de un eje (11) del motor para obtener, por cada revolución
completa del eje (11) del motor, un número de mediciones del valor
(AFR_{COMP}) de la relación aire-combustible
general de los cilindros (3) igual al número de cilindros (3).
8. Un método según se reivindica en la
reivindicación 7, donde una señal de salida del sensor lineal de
oxígeno se muestrea en base a la posición angular del eje (11) del
motor para obtener una medición del valor (AFR_{COMP}) de la
relación aire-combustible general de los cilindros
(3) en cada punto muerto superior de cada cilindro (3).
9. Un método según se reivindica en la
reivindicación 7 ó 8, donde la señal de salida del sensor lineal de
oxígeno se filtra por medio de un filtro (12) que tiene una función
de transferencia de un tipo de "paso alto".
10. Un método según se reivindica en la
reivindicación 9, donde el filtro (12) tiene una función de
transferencia en el dominio de Laplace incluyendo un cero y dos
polos, que están dispuestos a frecuencias superiores a cero.
11. Un método según se reivindica en la
reivindicación 9 ó 10, donde el filtro (12) incluye una limitación
de la señal filtrada dentro de un rango de aceptabilidad
predeterminado.
12. Un método como se reivindica en una de las
reivindicaciones anteriores, donde el criterio de asociación se
forma por una ley de asociación biunívoca, que asocia cada uno de
los valores estimados (AFR_{CIL}; \lambda_{CIL};
\Delta_{CIL}) de la relación aire-combustible
que está asociada con un cilindro respectivo (3); modificándose el
criterio de asociación modificando un paso las funciones de
asociación biunívoca.
13. Un método como se reivindica en una de las
reivindicaciones anteriores, donde se verifica la estabilidad
general del sistema para verificar la exactitud del criterio de
asociación corriente, y el criterio de asociación se modifica cuando
el sistema no es estable.
14. Un método como se reivindica en una de las
reivindicaciones anteriores, donde se determina un grado de
divergencia (D) de los valores estimados (AFR_{CIL};
\lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la relación
aire-combustible con respecto a una condición de
estabilidad relativa, modificándose el criterio de asociación cuando
el grado (D) de divergencia es mayor que un umbral
predeterminado.
15. Un método según se reivindica en la
reivindicación 14, donde el grado (D) de divergencia se determina
usando el valor de la derivada en el tiempo de los valores estimados
(AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la relación
aire-combustible de cada cilindro (3) y usando el
valor absoluto de las diferencias entre un valor teórico
predeterminado (\lambda_{TARGET}) y los valores estimados
(AFR_{CIL}; \lambda_{CIL}; \Delta_{CIL}) de la relación
aire-combustible de cada cilindro (3).
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