ES2349161T3 - Motor de combustión interna con acumulador de calor. - Google Patents
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Abstract
Motor de combustión interna para vehículos que un paso de circulación (B) para la circulación de un medio térmico; medios de acumulación de calor (21) para la acumulación de calor; medios (EP) para el suministro de calor para suministrar al paso de circulación (B) el calor acumulado por los medios de acumulación de calor (21) con intermedio del medio térmico; y medios de control (30, S3, S103) para poner en marcha el suministro de calor al paso de circulación (B) mediante el dispositivo de suministro de calor (EP) con una temporización dispuesta basándose en elementos de temporización específicos relacionados con el arranque del motor y antes de dicho arranque del motor; medios antirrobo (S101) para funcionamiento mientras está interrumpido el funcionamiento del motor de combustión interna, para impedir el robo del vehículo; caracterizado porque la temporización de suministro de calor por los medios de suministro de calor (EP) es ajustada tomando como elemento de temporización la temporización a la que se inicia la liberación del funcionamiento del dispositivo antirrobo (S101).
Description
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo de la invención
La invención se refiere a un motor de combustión interna instalado en un vehículo, que tiene un acumulador de calor para acumular calor temporalmente y enviarlo a un paso de circulación en el que circula un medio térmico y, más particularmente, se refiere a un aparato y método de control para controlar el suministro de calor desde el acumulador de calor al paso de circulación.
2. Descripción de la técnica relacionada
De manera general, para un motor de combustión interna instalado en un vehículo, tal como un automóvil, es poco deseable hacer funcionar el motor en el estado en el que la temperatura alrededor de la cámara de combustión no ha llegado a un valor predeterminado (estado frío) porque esto provoca problemas tales como que el combustible suministrado a la cámara de combustión no está suficientemente atomizado, empeorando las características de los gases de escape (emisiones) y el rendimiento del consumo de combustible.
No obstante, en la práctica, excluyendo el caso de volver a poner en marcha el motor después de un paro temporal, los motores deben funcionar en estado frío desde
el momento en que se arranca el motor hasta que se ha
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terminado el calentamiento cada vez que se arranca el motor por primera vez.
A efectos de solucionar estos problemas se conoce un acumulador de calor que tiene la función de acumular el calor generado por el motor de combustión interna durante el funcionamiento en un contenedor de acumulación predeterminado y liberar este calor acumulado al motor en estado frío.
Por ejemplo, el acumulador de calor para un motor de combustión interna descrito en la solicitud de patente japonesa publicada Nº 6-185359 almacena una parte del agua de refrigeración calentada por la radiación procedente del motor, manteniéndola caliente incluso después de haber parado el motor y calienta el motor de manera mas rápida al liberar el agua de refrigeración caliente que se ha almacenado al sistema de refrigeración (paso de refrigeración del motor) durante la siguiente maniobra de arranque del motor.
No obstante, es probable que normalmente el calentamiento no se complete hasta una temperatura preferible en el instante del arranque del motor incluso cuando el agua caliente circula por los pasos de refrigeración del motor en el momento del arranque del motor y el motor no puede ser arrancado en estado suficientemente caliente. Es decir, en algunos casos, resulta imposible controlar el estado de funcionamiento del motor de manera conveniente en relación con la temporización de suministro de calor hacia el motor o el
estado después del suministro de calor al motor.
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Sin limitación al motor de combustión interna dotado de acumulador de calor, el mismo problema ocurre también en otros objetos receptores de calor que requieren un cierto nivel de calentamiento, en otras palabras, de suministro térmico para asegurar un estado funcional preferente.
Además, el documento DE 32 15 342 A da a conocer un motor, según el preámbulo de la reivindicación 1 y un método de control, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 9, comprendiendo un sistema para la acumulación de calor de un fluido de refrigeración y/o del aceite del motor de un motor de combustión interna, de manera que una parte del fluido de refrigeración caliente y/o del aceite del motor se acumulan en un medio de acumulación y, antes de la nueva puesta en marcha del motor, un medio de suministro facilita el fluido acumulado a una trayectoria de circulación del motor a efectos de precalentar el mismo. Por lo tanto, se facilita un medio de control para activar los medios de suministro cuando se hace funcionar un bloqueo de puerta o un interruptor de encendido.
Además, el documento US-A-5 765 511 da a conocer un sistema de acumulación de calor en el que la temperatura del motor es incrementada antes de la puesta en marcha del motor. Con este objetivo se dispone una bomba eléctrica para el líquido de refrigeración, que puede ser accionada cuando se abre el cierre de la puerta del conductor del vehículo.
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RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Teniendo en cuenta las situaciones anteriormente mencionadas, es un objetivo de la invención dar a conocer un motor de combustión interna mejorado y un método de control para un motor de combustión interna.
Este objetivo es conseguido por un motor de combustión interna, según la reivindicación 1, y un método de control
- para
- un motor de combustión interna, de acuerdo con la
- reivindicación 9.
- Otras
- características y modificaciones ventajosas se
- han indicado en las reivindicaciones dependientes.
A efectos de conseguir los objetivos antes mencionados, un motor de combustión interna, de acuerdo con un primer aspecto de la invención, comprende pasos de circulación para la circulación de un medio de calentamiento, medios de acumulación de calor para acumular calor, así como un medio para suministro de calor para alimentar los pasos de circulación con el calor acumulado por los medios de acumulación de calor con intermedio del medio de calentamiento y empieza a suministrar a los pasos de circulación el calor por los medios de suministro de calor en un tiempo determinado basándose en elementos de temporización específicos relacionados con el arranque del motor y antes del arranque del motor.
En este caso, los elementos de temporización significan parámetros en general que se refieren a un periodo o a un tiempo y, por ejemplo, temporización del arranque, temporización final o periodo de un accionamiento
específico o temporización del arranque, temporización
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final o periodo en el que tiene lugar un evento específico u otros correspondientes.
Es muy deseable que el motor se ponga en marcha cuando ha transcurrido un periodo predeterminado de tiempo después del inicio de suministro de calor al motor de combustión interna por los medios de acumulación de calor, a efectos de la optimización de las características de escape y de consumo de combustible en la fase inicial del funcionamiento del motor. Asimismo, es preferible acoplar esta temporización de arranque del motor con una temporización cuando se ha completado el suministro de la cantidad necesaria y suficiente de calor al motor (temporización de terminación del suministro de calor).
Es posible adecuar la temporización de arranque del motor con la temporización de terminación de suministro de calor al poner en marcha el motor después de terminar el suministro de calor tomando dicha temporización de inicio de suministro de calor que se ha mencionado como referencia.
No obstante, en el caso en que se desee poner en marcha el motor con una temporización arbitraria, es difícil decidir la temporización antes mencionada del suministro de calor de manera retroactiva desde el momento del arranque del motor.
De acuerdo con la misma disposición, resulta posible disponer una temporización de inicio del suministro de calor que se refiere a un periodo apropiado desde la temporización de arranque del motor, aunque el motor sea
puesto en marcha con una temporización arbitraria al poner
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en marcha el suministro de calor tomando como referencia un evento específico que tiene lugar necesariamente antes del arranque del motor.
En cuanto a los elementos de temporización, se pueden adoptar, por ejemplo, las temporizaciones siguientes:
(1)Temporización cuando se inicia el funcionamiento de la liberación de los medios antirrobo, que constituye la presente invención.
(2)Temporización cuando se abre la puerta para entrar y salir del vehículo que lleva montado el motor.
(3) Temporización cuando se detecta que el conductor se ha sentado en el asiento del conductor.
(4)Temporización cuando se ha detectado la fijación del cinturón de seguridad del asiento del conductor del vehículo.
(5)Temporización cuando se detecta el frenado del vehículo.
(6)Temporización cuando se ha detectado el accionamiento del embrague del vehículo en el que está montado el motor.
(7)Temporización cuando se ha detectado la liberación del cierre de puerta para entrar y salir del vehículo.
Al adoptar las temporizaciones (1) a (7) como los elementos de temporización mencionados, estas operaciones son suficientemente elevadas tanto en cuanto a la necesidad antes de la puesta en marcha del motor de combustión interna como por la reproducibilidad de la operación de temporización. Como consecuencia, es posible disponer de
manera fiable una temporización de inicio apropiada del
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suministro de calor cada vez que se pone en marcha el motor, decidiendo la temporización de puesta en marcha del suministro de calor basándose en estas temporizaciones de funcionamiento.
De manera adicional, de acuerdo con un aparato de control de suministro de calor según un segundo aspecto, se lleva a cabo el suministro de calor al objeto receptor del calor basándose en el establecimiento de unas condiciones predeterminadas. Estas condiciones son determinadas basándose en un estado específico relacionado con la puesta en marcha del objeto receptor de calor y, al mismo tiempo, el tiempo de suministro de calor al mismo objeto receptor de calor es controlado basándose en el estado específico relativo a la puesta en marcha del objeto receptor del calor.
En este caso, el objeto receptor de calor que se ha mencionado puede ser cualquier objeto que lleva a cabo cualquier acción y al que se suministra calor. En este objeto receptor de calor, el estado en que se encuentra es afectado por el grado de suministro de calor. De acuerdo con la disposición que se ha mencionado, es posible empezar la temporización del suministro de calor con una acción retroactiva durante un periodo apropiado desde la temporización de puesta en marcha del objeto receptor de calor, incluso en el caso en el que el objeto receptor de calor se pone en marcha con una temporización arbitraria, empezando a suministrar calor, tomando como referencia, por ejemplo, un evento específico que tiene lugar de manera
-8 –
necesariamente relacionada con la puesta en marcha del objeto receptor de calor.
En este caso, el objeto receptor de calor puede ser un motor.
Cuando el objeto receptor de calor es un motor, el estado funcional durante la puesta en marcha se puede controlar de manera apropiada para un motor, cuyo estado
- funcional
- durante su puesta en marcha es variable de
- acuerdo con el calor entrante y saliente.
- Un
- motor de combustión interna, de acuerdo con un
tercer aspecto, comprende un sistema de circulación para la circulación de un medio térmico y medios de suministro de calor para suministrar al motor el calor acumulado por los medios de acumulación de calor mediante el medio térmico que circula en el sistema de circulación y hace que el medio de suministro de calor facilite calor al motor una serie de veces antes del arranque del motor.
En este caso, además del fluido, tal como un gas o un líquido, el medio térmico comprende también medios que incluyen calor (energía) latente, pero que no tiene prácticamente masa, tal como luz o corriente eléctrica. El sistema de circulación para la circulación de dicho medio puede ser un paso circulante para un fluido, tal como, por ejemplo, un paso de refrigeración de un motor de combustión interna o un paso eléctrico para corriente eléctrica. También puede ser un espacio para propagar calor de radiación.
Una serie de veces de suministro de calor significa un
aspecto según el que se suministran un incremento y una
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disminución (variación) de valor calorífico por una unidad de tiempo repitiéndose de manera discontinua o continua. Es decir, significa tanto un aspecto en el que se suministran alternativamente un valor calorífico relativamente alto y un valor calorífico relativamente bajo y un aspecto en el que el suministro de calor se suspende después de haber suministrado una cantidad predeterminada de calor y a continuación se suministra nuevamente la cantidad predeterminada de calor.
De acuerdo con el tercer aspecto antes mencionado, el suministro de calor es llevado a cabo basándose en la modalidad de funcionamiento continuo del medio de suministro de calor. Como consecuencia, una cantidad finita de calor almacenado en el medio de acumulación de calor puede ser utilizada durante un periodo de tiempo más prolongado que en el caso en el que el valor calorífico almacenado en el medio de acumulación de calor es descargado (consumido) de manera continua. Es decir, el consumo de un valor calorífico almacenado en el medio de acumulación de calor antes del arranque del motor de puede impedir, o bien la temperatura del motor, una vez que ha aumentado, se puede impedir sustancialmente que disminuya otra vez, incluso cuando la temporización de arranque sea inestable, por ejemplo, cuando la temporización de arranque del motor se retrasa por una u otra razón.
Como consecuencia, se realiza de manera fiable el suministro térmico en el momento de poner en marcha el motor, incluso cuando el motor es puesto en marcha con una
temporización arbitraria.
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En este caso, como mínimo, una de una serie de veces de suministro de calor por los medios de suministro de calor se puede llevar a cabo durante el arranque del motor. En este caso, el suministro de calor es mantenido durante la fase inicial de arranque del motor, permitiendo aumentar adicionalmente las características de escape y de consumo de combustible referentes al arranque del motor.
Además, un aparato de control para el sistema de suministro de calor, de acuerdo con un cuarto aspecto de la invención hace que el sistema de alimentación de calor suministre al objeto receptor de calor una cantidad de calor una serie de veces antes del momento en el que el objeto receptor del calor empieza su funcionamiento.
De acuerdo con la misma disposición, por ejemplo, el suministro de calor a un objeto receptor de calor es llevado a cabo basándose en una modalidad de funcionamiento discontinuo del sistema de suministro de calor. Como consecuencia, en comparación con el caso en el que el valor de almacenamiento calorífico por el sistema de suministro de calor es descargado de manera continua (consumido), el calor almacenado en el sistema de suministro de calor puede ser utilizado durante un largo periodo de tiempo, aunque éste sea limitado.
Por lo tanto, en el caso de poner en marcha el objeto
- receptor
- de calor con una temporización arbitraria, el
- suministro de calor
- es terminado de manera fiable en el
- momento de su puesta en marcha.
Como consecuencia, teniendo en cuenta la cantidad de
calor necesaria para poner en marcha el objeto receptor de
-11 –
calor, la temporización deseada de suministro de calor y la cantidad de calor a suministrar requerida para asegurar un funcionamiento óptimo se aplican de manera fiable.
Asimismo, como mínimo, una de una serie de veces de suministro de calor por parte del sistema de suministro de calor puede ser llevada a cabo durante la operación de puesta en marcha del objeto receptor de calor. Con esta disposición, el suministro de calor es mantenido durante la fase inicial de puesta en marcha del objeto receptor de calor, permitiendo asegurar de manera más adecuada el estado funcional necesario para la puesta en marcha del objeto receptor de calor.
En este caso, el objeto receptor de calor puede ser un motor y el estado de funcionamiento durante la puesta en marcha se puede controlar apropiadamente para un motor cuyo estado de funcionamiento durante su puesta en marcha es variable de acuerdo con el calor que entra y sale.
Asimismo, el motor puede ser un motor de combustión interna y el estado de combustión durante la puesta en marcha se puede controlar apropiadamente para un motor de combustión interna cuyo estado funcional durante la puesta en marcha es variable, de acuerdo con el calor que sale y que entra, el estado de la combustión depende especialmente del estado funcional y en el que el suministro térmico, al llevar a cabo a efectos de estabilizar especialmente el estado de la combustión, se completa preferentemente antes de la puesta en marcha.
Los aspectos de la invención no están limitados al
motor de combustión interna antes mencionado para un
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vehículo. Otro aspecto de la invención es un método de control del motor de combustión interna.
La figura 1 es una vista esquemática de una parte de un vehículo dotado de un sistema de motor para un vehículo, de acuerdo con una realización de la invención;
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra esquemáticamente la configuración eléctrica del sistema de motor alrededor de una unidad de control electrónico según la misma realización;
La figura 3 es un diagrama esquemático de constitución que muestra el sistema de motor para un vehículo, de acuerdo con la misma realización;
La figura 4 es un esquema que muestra una vista parcialmente a mayor escala de la estructura en sección transversal alrededor de una cámara de combustión de un motor, de acuerdo con la misma realización;
Las figuras 5A-5C muestran diagramas esquemáticos del conjunto del sistema del motor, de acuerdo con la misma realización;
Las figuras 6A-6C son diagramas de tiempo que muestran la transición de la temperatura de una culata de cilindros como resultado de modificación experimental de la modalidad operativa de una bomba eléctrica de un contenedor de acumulación de calor;
La figura 7 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento básico para control de precalentamiento de acuerdo con la misma realización;
-13 –
La figura 8 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de control de precalentamiento, de acuerdo con una primera realización de la invención;
La figura 9 es un diagrama de tiempo que muestra la temporización de una serie de operaciones desde la apertura de la puerta lateral del asiento del conductor hasta el funcionamiento del dispositivo de arranque;
La figura 10 es un diagrama de flujo que muestra una parte del control de precalentamiento, de acuerdo con otra realización;
La figura 11 es un diagrama de flujo que muestra el control de precalentamiento, de acuerdo con la segunda realización;
La figura 12 es una vista en planta de un bombillo de llave visto en la dirección de inserción de la llave de encendido;
La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra una parte del control de precalentamiento, de acuerdo con otra realización;
La figura 14 es un diagrama de flujo que muestra una parte del control de precalentamiento, de acuerdo con otra realización;
La figura 15 es un diagrama de flujo que muestra una parte del control de precalentamiento, de acuerdo con otra realización;
La figura 16 es un diagrama de flujo que muestra una parte del control de precalentamiento, de acuerdo con otra realización;
-14 –
La figura 17 es una vista en planta de un bombillo de cerradura, de acuerdo con otra realización vista en la dirección de inserción de la llave de encendido;
La figura 18 es un diagrama esquemático que muestra las características de un sistema de motor, de acuerdo con otra realización;
La figura 19 es un diagrama esquemático que muestra las características de un sistema de motor, de acuerdo con otra realización; y
La figura 20 es un diagrama de flujo con un control de precalentamiento de acuerdo con otra realización.
A continuación, se describirá haciendo referencia a los dibujos una realización en la que un motor de combustión interna instalado en un vehículo que tiene un acumulador de calor, de acuerdo con la invención, es aplicado a un sistema de motor para un vehículo.
La figura 1 es una vista esquemática que muestra una parte de un vehículo en la que se ha instalado un sistema de motor para vehículo (motor de combustión interna), de acuerdo con una realización de la invención.
Un vehículo (1) en el que se ha montado un sistema de motor para vehículos (llamado sistema de motor a continuación) (100) como un sistema de transmisión es un vehículo del tipo llamado sistema de transmisión automática que no requiere el accionamiento del embrague para su conducción. Tal como se ha mostrado en la figura 1, el asiento (1a) del conductor que ocupa una parte del
compartimiento del vehículo (1) comprende una puerta para
-15 –
entrar y salir (puerta del lado del asiento del conductor) (3), una hebilla interna (4) para fijar/liberar un asiento del conductor (no mostrado), un bombillo (5) de la llave para poner en marcha y otras maniobras similares, en el cuerpo del motor (no mostrado) dispuesto en el sistema de motor (100), un pedal del acelerador (6) para ajustar la potencia del mismo motor, un pedal de freno (7) para frenar el vehículo (1), una palanca de cambios (8) para cambiar la situación funcional de la transmisión (no mostrado), un dispositivo de pantalla (9) para mostrar información de imagen, tal como información de tráfico o similar en una pantalla y también para permitir una operación de introducción por una operación táctil, y un micrófono (9a) para detectar la voz del conductor y otros, dispuestos alrededor y en la periferia del asiento del conductor (2). Los diferentes elementos mencionados (2) a (9) y (9a) dispuestos alrededor del asiento del conductor (1a) están conectados eléctricamente a una unidad de control electrónico (ECU) (30) respectivamente y directamente o bien a través de dispositivos (sensores) para detectar el funcionamiento de los elementos indicados.
La figura 2 muestra la disposición general de la constitución eléctrica del sistema de motor alrededor de ECU (30). Tal como se ha mostrado en la figura 2, diferentes dispositivos para enviar informaciones referentes a diferentes componentes del vehículo (1) o el conductor en forma de señales eléctricas, incluyendo un bombillo (5) de llave, un sensor de asiento (2a), un sensor
(3a) de apertura y cierre de la puerta, un sensor (3b) del
-16 –
cierre de puertas, un sensor (4a) del cinturón del asiento, un sensor (7a) del freno, un sensor (8a) de la posición del cambio, un micrófono (sensor de sonido) (9a) y un sensor de temperatura de agua (25) y similares están conectados eléctricamente a un circuito de entrada externo (36) de la ECU (30).
El bombillo (5) de la llave tiene la función llamada de interruptor de encendido para conmutar la modalidad operativa de respectivos elementos relativos a la puesta en marcha del motor (10), de acuerdo con el funcionamiento de la llave de encendido (5A) insertada en el mismo bombillo
(5) de la llave. Es decir, pone en marcha (ON) y para (OFF) la fuente principal de potencia de dispositivos periféricos incluyendo, en primer lugar, el dispositivo de pantalla (9) (ver figura 1), una lámpara de ambiente (no mostrada) un sistema de audio (no mostrado) o lámparas indicadoras y un relevador principal para llevar a cabo una función para realizar el control del funcionamiento del motor (10) para la ECU (30) y además emite señales de instrucciones al motor de arranque (26), dispositivo de encendido (19), válvula de inyección de combustible (18) y otros relativos a la puesta en marcha del motor (10) a través de la ECU (30).
Además, el bombillo (5) de la llave constituye un dispositivo antirrobo bien conocido junto con la llave de encendido (5A). A saber, la llave de encendido (5) tiene un chip de comunicación incorporado (5B), de manera que se ha registrado en él un código específico. Cuando tiene lugar
la inserción de la llave de inserción (5A) en el bombillo
-17 –
- (5)
- de la llave, el bombillo (5) de la llave lee el código específico registrado en el chip de comunicación (5B) y transfiere el código a la ECU (30). La ECU (30) compara un código almacenado previamente en la misma con el código específico antes mencionado transferido desde el bombillo
- (5)
- de la llave y permite que el motor (10) se ponga en marcha solamente cuando ambos se corresponden entre sí. En otras palabras, el motor (10) no se puede poner en marcha sin la llave de encendido (5A), que tiene un chip de comunicación incorporado, en el que está registrado el código apropiado. En este caso, la comparación del código específico antes mencionado con el código registrado por la
- ECU
- (30) es llamado “operación de liberación del
- dispositivo antirrobo”.
- El
- sensor (3a) de apertura/cierre de puertas y el
- sensor
- (3b) de bloqueo de las puertas están fijados a la
puerta (3) del lado del asiento del conductor (ver figura 1). El sensor (3a) de apertura/cierre de puertas identifica la situación de apertura/cierre de la puerta (3) del lado del asiento del conductor y envía una señal de acuerdo con esta identificación. El sensor (3b) de bloqueo de puertas identifica si la puerta (3) del lado del asiento del conductor está bloqueada o no y emite una señal de acuerdo con esta identificación. El sensor de asiento (2) incorporado en el asiento (2) del conductor (ver figura 1) identifica si el conductor está sentado o no y envía una señal de acuerdo con esta identificación. El sensor (4a) del cinturón del asiento fijado a la hebilla interna (4)
identifica la situación de colocado/no colocado del
-18 –
cinturón del asiento (no mostrado) a/desde la hebilla interna (4) y emite una señal de acuerdo con esta identificación. El sensor de freno (7a) fijado al pedal de freno (7) emite una señal, de acuerdo con la presión, sobre el pedal de freno (7). El sensor (8a) de posición del cambio fijado a la palanca de cambios (8) emite una señal de acuerdo con la posición (posición de cambio) de la palanca de cambios (8) seleccionada por el conductor.
Por otra parte, al circuito de salida externo (37) de la ECU (30), además de elementos para controlar el estado de funcionamiento del vehículo (1) (sistema de motor (100), tal como la válvula (18) de inyección de combustible, el dispositivo de encendido (19), una bomba de agua de accionamiento eléctrico (bomba eléctrica) (EP), ventiladores de ventilación accionados eléctricamente (ventiladores eléctricos) (22a) y (23a), motor de puesta en marcha (26) y similar, una lámpara de iluminación (28) y un
- altavoz
- (29) y similares a montar en el interior del
- vehículo
- (por ejemplo, cerca de la pantalla (9)) del
- vehículo (1) es
- tán conectados eléctricamente.
- Tal
- como se ha mencionado en lo anterior, el
dispositivo de pantalla (9) para visualizar (emitir) información de imágenes, tales como información de tráfico y similares sobre la pantalla y además permitiendo una operación de entrada de información mediante una operación táctil está conectado eléctricamente tanto al circuito de entrada exterior (36) como al circuito de salida exterior (37).
-19 –
La ECU (30) comprende en su interior una unidad central de proceso (CPU) (31), una memoria de lectura solamente (ROM) (32), una memoria de acceso al azar (RAM) (33), una RAM (34) de soporte y un contador de tiempo (35) y similares y constituye un circuito de funcionamiento lógico al conectar estas secciones respectivas al circuito de entrada externo (36) y al circuito de salida externo
- (37)
- a través de un bus (38). En este caso, la ROM (32) almacena previamente varios programas para controlar el estado funcional o similares del motor (10) del sistema de motor (100), incluyendo la cantidad de combustible inyectada, temporización de la encendido y comportamiento del agua de refrigeración en el sistema de refrigeración
- (20)
- y similares. La RAM (83) almacena temporalmente los resultados u otros de las operaciones mediante la CPU (52). La RAM (34) de apoyo es una memoria no volátil para almacenar datos aunque el motor (10) haya dejado de funcionar. El contador de tiempo (35) lleva a cabo la operación de reloj. El circuito de entrada externo (36) comprende un tampón, un circuito de forma de onda, un filtro duro y un convertidor A/D y similares. El circuito
- de
- salida externo comprende un circuito de activación y
- otros.
- La
- ECU (30) compuesta de esta manera realiza
diferentes controles del sistema de motor (100) referentes a la puesta en marcha, inyección de combustible, encendido o comportamiento del agua de refrigeración del motor (10), basándose en señales procedentes de los diferentes sensores
antes mencionados (2a, 3a, 3b, 4a, 7a, 8a y 9a), bombillo
-20 –
(5) de la llave y el dispositivo de pantalla (9) o similar, recogidos a través del circuito de entrada externo (36).
La figura 3 muestra la constitución esquemática del sistema de motor (100) de acuerdo con la misma realización.
Tal como se ha mostrado en la figura 3, el sistema de motor (100) comprende principalmente un cuerpo de motor (motor) (10), un sistema de refrigeración (20) y una unidad de control electrónico (ECU) (30).
El cuerpo del motor (10) está formado mediante un bloque de cilindros (10a) como nivel inferior y una culata de cilindros (10b) como nivel superior, estando fijados entre sí estos elementos (10a) y (10b). Cuatro cámaras de combustión (no mostradas) y aberturas de admisión y de escape (no mostradas) para la comunicación de las diferentes cámaras de combustión con el exterior, están formadas en el interior del motor (10). El motor (10) consigue una fuerza de impulsión en giro por la expulsión y combustión de la mezcla (mezcla gaseosa de aire y combustible) suministrada a través de la abertura de admisión.
El sistema de refrigeración (20) está compuesto por un paso de circulación (camisa de agua) (A), formado de manera que rodea la periferia de las cámaras de combustión correspondientes y de las abertura de admisión y de escape del motor (10), un paso de circulación (B) para la circulación del agua de refrigeración entre el motor (10) y el contenedor de acumulación de calor (21), un paso de
circulación (C) para la circulación de agua de
-21 –
refrigeración entre el motor (10) y el radiador (22) y un paso de circulación (D) para la circulación de agua de refrigeración entre el motor (10) y un núcleo calentador
- (23)
- para calentamiento. Una parte del paso de circulación
- (A)
- es utilizada habitualmente con una parte de los correspondientes pasos de circulación (B, C y D). Además, el paso de circulación (A) puede ser dividido aproximadamente en un paso de circulación (A1) formado en el bloque de cilindros (10a), un paso (A2) formado en la culata de cilindros (10b) y un paso de derivación (A3) que comunica entre el paso de circulación (A1) y el paso (A2).
Es decir, el sistema de refrigeración (20) es un sistema complejo construido por la combinación de una serie de pasos de circulación para la refrigeración del agua y el agua de refrigeración que circula en este sistema de refrigeración (20) refrigera o calienta respectivas secciones del motor (10) intercambiando calor con el mismo motor (10) como medio térmico. Se debe observar que el contenedor (21) de acumulación de calor y el paso de circulación (B) compone un sistema de suministro de calor, de acuerdo con esta realización.
Los pasos de circulación correspondientes que se han mencionado (A, B, C y D) que forman el sistema de refrigeración (20) están dotados de varios elementos para controlar o detectar el comportamiento o temperatura del agua de refrigeración.
La bomba de agua accionada eléctricamente (bomba eléctrica) (EP) funciona basándose en la señal de mando o
instrucción procedente de la ECU (30) y desplaza el agua de
-22 –
refrigeración en el paso de circulación (B) en la dirección de la flecha.
El contenedor (21) de acumulación de calor está dispuesto más abajo de la bomba eléctrica (EP). El contenedor de acumulación de calor (21) tiene como función almacenar una cantidad predeterminada de agua de refrigeración en estado adiabático desde el exterior. Es decir, tal como se ha mostrado por la estructura interna de la misma figura 3, el contenedor (21) de acumulación de calor tiene una doble estructura con un cuerpo (21a) y una sección (21b) receptora de agua de refrigeración dispuesta en el mismo cuerpo (21a). El intersticio entre el cuerpo (21a) y la sección (21b) receptora del agua de refrigeración se mantiene sustancialmente en el estado de vacío para mantener el espacio dentro de la sección receptora de agua de refrigeración (21b) y el exterior en estado adiabático. Una tubería de entrada (21c) para la introducción de agua de refrigeración enviada desde el paso de circulación (B) (paso (B1) del lado de la bomba) hacia dentro del mismo contenedor (21b) y el tubo de salida (21d) para descargar el agua de refrigeración en el mismo contenedor (21b) al paso de circulación (B) (paso del lado del motor (B2)) están dispuestos en la sección (21b) receptora del agua de refrigeración. El agua de refrigeración descargada al paso (B2) del lado del motor a través de la conducción de escape (21d) es introducida en la culata de cilindros (10b) del motor (10) y pasa preferentemente por la trayectoria formada cerca de la
-23 –
abertura de entrada de respectivos cilindros en la misma culata de cilindros (10b).
Además, las válvulas antirretorno (21e) y (21f) dispuestas respectivamente en la parte media de paso del paso (B1) del lado de la bomba y del paso (B2) del lado del motor permiten solamente que el agua de refrigeración procedente del paso (B1) del lado de la bomba al paso (B2) del lado del motor a través del contenedor de acumulación de calor (21) y reducen el flujo inverso.
Una bomba mecánica de agua (bomba mecánica) (MP) toma el agua de refrigeración del bloque de cilindros (10a) desde el paso externo (P1) durante el funcionamiento del motor (10) utilizando la fuerza de impulsión transmitida desde el eje exterior del motor (10). Cuando la bomba mecánica (MP) funciona de acuerdo con el funcionamiento del motor (10), el agua de refrigeración del paso de circulación (C) y en el paso de circulación (B) es forzado a pasar en las direcciones de las flechas respectivamente.
El radiador (22) dispuesto en el paso de circulación
(B) radia calor del agua de refrigeración caliente hacia el exterior. El ventilador eléctrico (22a) funciona basándose en la señal de mando procedente de la ECU (30) para aumentar el efecto de radiación del agua de refrigeración por el radiador (22). Además, un termostato (24) queda dispuesto en la parte media del paso de circulación (C) y más abajo del radiador (22). El termostato (24) es una válvula de control de tipo bien conocido que abre y cierra como respuesta a un nivel de temperatura, abriendo a efectos de permitir que el agua de refrigeración circule si
-24 –
la temperatura de dicha agua de circulación en el paso de
circulación (C) cerca del mismo termostato (24) supera una
temperatura predeterminada (por ejemplo, 80ºC) y efectúa el
- cierre
- para regular el flujo de agua de refrigeración
- cuando
- se encuentra por debajo de la temperatura
- predeterminada.
En otras palabras, si la temperatura del agua de refrigeración supera (80ºC) cuando el motor (10) está funcionando (cuando funciona la bomba mecánica (MP)), el agua de refrigeración del paso de circulación (C) puede circular y el agua de refrigeración (motor (10) es obligada a enfriarse por el efecto del radiador (22). Para el motor (10), la situación en la que su temperatura (sustancialmente equivalente a la temperatura del agua de refrigeración en el sistema de refrigeración (20)) supera 80ºC o se encuentra aproximadamente a 80ºC se encontrará en estado caliente y por debajo de 80ºC se encontrará en estadio frío.
El núcleo de calentamiento (23) para calentamiento dispuesto en el paso de circulación (D) calienta el interior del vehículo (no mostrado) de la forma necesaria, utilizando calor del agua de refrigeración calentada en el motor (10). El ventilador eléctrico (23a) impulsado en base a la señal de mando procedente de la ECU (30) facilita la radiación de calor del agua de refrigeración que pasa por el núcleo térmico (23) para calentamiento y al mismo tiempo envía aire caliente generado por la radiación de calor del agua de refrigeración al interior del vehículo a través de
un paso de aire (no mostrado).
-25 –
Para el agua de refrigeración que circula por los correspondientes pasos de circulación (B, C y D), el sensor
(25) de temperatura del agua dispuesto en la parte media de un paso común desde el motor (10) al exterior, emite una señal de detección que corresponde a la temperatura del agua de refrigeración (temperatura del agua de refrigeración) THW en el mismo paso de la ECU (30).
A continuación se describirá en detalle la estructura alrededor de las respectivas cámaras de combustión formadas en el motor (10), enfocando en el paso de agua de refrigeración.
La figura 4 es un esquema (vista lateral) que muestra una vista parcialmente ampliada de la estructura en sección transversal alrededor de la cámara de combustión como parte de la estructura interna del motor (10).
Tal como se ha mostrado en la figura 4, la cámara de combustión (11) está dispuesta en el límite entre el bloque de cilindros (10a) y la culata de cilindros (10b) y está formada sobre el émbolo (13) que se desplaza hacia arriba y hacia abajo conjuntamente con el giro del eje de salida de potencia del motor (10) en el cilindro (12). El espacio de la cámara de combustión (11) comunica con la abertura de admisión (16) y la abertura de escape (17) respectivamente a través de la válvula de admisión (14) y de la válvula de escape (15), permitiendo la introducción de la mezcla a través de la abertura de admisión (16) y la escape de los gases de escape a través de la abertura de escape (17) cuando el motor funciona. Una válvula (18) para la
inyección de combustible fijada a la abertura de admisión
-26 –
- (16)
- suministra combustible por inyección, basándose en la señal de mando procedente de la ECU (30). El combustible suministrado por inyección desde la válvula de inyección de combustible (18) es pulverizado en la abertura de admisión
- (16)
- e introducido en la cámara de combustión (11), formando una mezcla con el aire fresco. A continuación, la mezcla llevada a la cámara de combustión (11) es suministrada a efectos de combustión cuando el dispositivo de encendido (19) es accionado basándose en una señal de mando procedente de la ECU (30), que activa la bujía de encendido (19a) en el momento apropiado.
Un paso de refrigeración de agua (que corresponde a una parte del paso de circulación (A1) mostrado en la figura 3) (Pc) se forma en el bloque de cilindros (10a) rodeando la periferia del cilindro (12). Además, un paso (Pa) de agua de refrigeración del lado de la abertura de admisión (que corresponde a una parte del paso de circulación (A2) mostrado en la figura 3) y un paso (Pb) de agua de refrigeración del lado de la abertura de escape (de forma similar correspondiente a una parte del paso de circulación (A2) mostrado en la figura 3) se forman cerca de la abertura de admisión (16) y de la abertura de escape
- (17)
- respectivamente, en la culata de cilindros (10b). El comportamiento del agua de refrigeración circulando en el sistema de refrigeración (20) que comprende estos correspondientes pasos de agua de refrigeración (Pa, Pb y Pc) (pasos de circulación (A1, A2)) es controlado principalmente por el funcionamiento de la bomba mecánica
-27 –
(MP), la bomba eléctrica (EP) y el termostato (24), tal como se ha mencionado anteriormente.
A continuación, el control del sistema de refrigeración referente al comportamiento del agua de refrigeración a realizar por el sistema de motor (100), de acuerdo con esta realización, tendrá lugar mediante la señal de mando procedente de la ECU (30) u otro. En este caso, el control del sistema de refrigeración por el sistema de motor (100) se divide aproximadamente en “control del tiempo en frío después de la puesta en marcha del motor”, “control del tiempo en caliente después de la puesta en marcha” y “control anterior a la puesta en marcha del motor (control de precalentamiento)”, según la diferencia en su temporización de ejecución y condiciones de ejecución.
Las figuras 5A, 5B y 5C son diagramas esquemáticos que muestran las características del mismo sistema de motor
(100) ilustrando la forma en que el flujo de agua de refrigeración en el sistema de refrigeración (20) del sistema de motor (100) (ver figura 3) varía de acuerdo con el estado de funcionamiento y la distribución de temperatura del motor (10). En la figura 5A, figura 5B y figura 5C, los pasos en los que se genera el flujo de agua de refrigeración (incluyendo varios elementos dispuestos en la parte media del paso) se han indicado por una línea continua, mientras que los pasos en los que no existe o casi no existe flujo de agua de refrigeración (incluyendo varios elementos dispuestos en la zona media del paso) se
han indicado mediante una línea de trazos.
-28 –
En primer lugar, tanto la figura 5A como la figura 5B muestran el sistema de motor (100) en el que el motor (10) funciona y la bomba eléctrica (EP) está parada. No obstante, la figura 5A muestra la situación en la que la temperatura del agua de refrigeración cerca del termostato
(24) es de 80ºC o más baja en el sistema de refrigeración (20), mientras que la figura 5B indica una situación en la que la temperatura del agua de refrigeración, cerca del termostato (24) supera 80ºC de manera similar en el sistema de refrigeración (20).
Tal como se ha mostrado en las figuras 5A y 5B, cuando la bomba eléctrica (EP) está parada, el agua de refrigeración deja de circular sustancialmente por el paso de circulación (B), excepto en lo que respecta al paso de circulación (A), el paso de circulación (C) o el paso de circulación (A2) que componen una parte del paso de circulación (D) en la culata de cilindros (10b).
En este momento, si la temperatura del agua de refrigeración cerca del termostato (24) es de 80ºC o menos en el sistema de refrigeración (20), el mismo termostato (válvula de control) (24) se cierra, regulando el flujo de agua de refrigeración desde la misma válvula de control
(24) al radiador (22). Como consecuencia, solamente el agua de refrigeración en el paso de circulación (A) y en el paso de circulación (B) pasa por el efecto de la bomba mecánica (MP) al sistema de motor (100) (figura 5A).
Asimismo, si la temperatura del agua de refrigeración cerca del termostato (24) supera 80ºC en el sistema de
refrigeración (20), se abre dicho termostato (válvula de
-29 –
control) (24), permitiendo la circulación del agua de refrigeración desde la misma válvula de control (24) al radiador (22). Como consecuencia, el agua de refrigeración de los pasos de circulación (A, C y D) circula por el funcionamiento de la bomba mecánica (MP) en el sistema de motor (100) (figura 5B).
En esta realización, el sistema de refrigeración (20) mantiene básicamente el estado mostrado en la figura 5A o en la figura 5B, mientras que el motor (10) funciona como motor. Además, la situación del sistema de refrigeración
(20) mostrada en los dibujos correspondientes es realizado por “control del tiempo en frío después de la puesta en marcha del motor” (figura 5A) o bien “control del tiempo en caliente después de la puesta en marcha del motor” (figura 5C).
Además, la figura 5C muestra el sistema de motor (100) en el que el motor (10) se encuentra en situación de parado y la bomba eléctrica (EP) en la situación de funcionamiento.
Tal como se ha mostrado en la figura 5C cuando funciona la bomba eléctrica (EP), el agua de refrigeración circula a lo largo del paso de circulación (B). En este momento, dado que el motor (10) se encuentra parado, la bomba mecánica (MP) que se mueve conjuntamente con el eje de salida del mismo motor (10) se encuentra también parada, de manera que el agua de refrigeración casi no circula en el paso de circulación (A), paso de derivación (A3), paso de circulación (C) y paso de circulación (C). En estas
circunstancias, el estado del sistema de refrigeración (20)
-30 –
mostrado en la figura 5C corresponde a aquél justamente
- antes
- de poner en marcha el motor (10) y para su
- realización
- por el antes llamado “con trol de
- precalentamiento”.
A continuación se describirá de manera más detallada el contenido y el proceso de ejecución del antes mencionado “control de precalentamiento”.
Las figuras 6A, 6B y 6C son gráficos según el tiempo que muestran que la transición de temperatura de la culata de cilindros (10b) es distinta como resultado de la modificación experimental de la forma de funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) durante la puesta en marcha del motor (10) para el sistema de motor (100) mostrado en las figuras 2 a 5. En este caso, el tiempo (t1) corresponde a la puesta en marcha del motor (10). Un modelo de transición de temperatura (llamado a continuación modelo de
transición) (α) mostrado por la línea de trazos indica la transición de temperatura en el caso en el que la bomba eléctrica (EP) no funciona para la puesta en marcha del motor, mientras que el modelo de transición de temperatura (β) mostrado por la línea de trazos indica la transición de temperatura en el caso en el que la bomba eléctrica (EP) se pone en marcha para funcionar al mismo tiempo que la puesta en marcha del motor. Por otra parte, el modelo de transición de temperatura (γ) mostrado por la línea continua indica la temperatura de transición del caso en el que la bomba eléctrica (EP) es puesta en marcha para el funcionamiento de un periodo predeterminado de tiempo (5
segundos para esta realización) antes de la puesta en
-31 –
marcha del motor. En los modelos de transición correspondientes α,β y γ, el motor (10) se supone que se encuentra en estado caliente, inmediatamente antes del
final del funcionamiento previo del motor (cuando se para el motor). Es decir, se supone que el agua a una temperatura suficientemente elevada se encuentra almacenada en el acumulador de calor.
Tal como se ha mostrado en la figura 6A, en el modelo de transición (α) la temperatura de la culata de cilindros (10b) se eleva gradualmente por efecto exotérmico del propio motor (10) de acuerdo con el funcionamiento del motor después de la puesta en marcha del mismo (tiempo (t1) y posterior). Dependiendo de las condiciones ambientales, tales como temperatura del aire y similares, en (t3), después de diez y varios segundos hasta varias decenas de segundos que han transcurrido después del tiempo (t1), cuando la temperatura de la culata de cilindros (10b) (sustancialmente equivalente a la temperatura del agua de refrigeración) alcanza 80ºC, la temperatura del agua de refrigeración (temperatura de la culata de cilindros (10b)) se mantiene a una temperatura sustancialmente constante (80ºC) por apertura y cierre repetidos del termostato (24) cerca de la temperatura de referencia.
Para el modelo de transición (β), el agua de refrigeración (agua caliente) almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) a una temperatura aproximadamente de 80ºC o superior se suministrará a la culata de cilindros (10b) al mismo tiempo que tiene lugar la puesta en marcha del motor (10). En este caso, después
-32 –
de la puesta en marcha del motor (10) (tiempo (t1) y posterior), la temperatura de la culata de cilindros (10b) sustancialmente equivalente a la temperatura del agua de refrigeración) en el tiempo (t2) después de haber transcurrido diez segundos aproximadamente después de la puesta en marcha del motor (tiempo (t1) y posterior) alcanza aproximadamente 80ºC y posteriormente la temperatura del agua de refrigeración (temperatura de la culata de cilindros (10b)) se mantiene sustancialmente a temperatura constante (80ºC).
En el modelo de transición (γ), el agua caliente almacenada en el contenedor (21) de acumulación de calor se debe suministrar a la culata de cilindros (10b) antes de la puesta en marcha del motor (10). Los inventores han confirmado que la temperatura de la culata de cilindros (10b) alcanza una temperatura equivalente a la temperatura del agua de refrigeración (60 a 80ºC) en el contenedor de acumulación de calor (21) dentro de un tiempo aproximado de 5 a 10 segundos desde el inicio de funcionamiento de la bomba eléctrica (EP). En el modelo de transición (γ) de la figura 6, éste está ajustado para llevar a cabo el arranque del motor (10) cuando han transcurrido 10 segundos (tiempo (t1)) después del inicio del funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) en el instante (t0).
Como consecuencia, el motor (10) lleva a cabo el arranque después de que la temperatura de la culata del cilindro (10b) ha alcanzado con seguridad 80ºC. A este propósito, de acuerdo con la puesta en marcha del motor
(10), el agua de refrigeración fría (más fría que la
-33 –
temperatura del agua de refrigeración en el paso de circulación (B)) pasa hacia dentro de la culata (10b) del cilindro desde un espacio de paso distinto del paso de circulación (B) del sistema de refrigeración (20). Por lo tanto, en el momento (t1) y posteriormente, la temperatura de la culata de cilindros (10b) disminuye ligeramente y temporalmente; no obstante, aumenta nuevamente con el suministro continuado de agua caliente desde el contenedor de acumulación de calor (21) y el efecto exotérmico del motor (10) que está asociado al funcionamiento del motor y se mantiene cerca de 80ºC por el efecto del termostato.
En el sistema de motor (100), de acuerdo con esta realización, el combustible suministrado por inyección al motor (10) desde la válvula de inyección de combustible
(18) es pulverizado en la abertura de admisión (16), introducido en la cámara de combustión (11) formando una mezcla con aire fresco y esta mezcla es suministrada para su combustión, tal como se indica en la figura 4.
Es preferible que la temperatura del motor (10), especialmente la temperatura de la pared interna de la abertura de admisión (16) formada en la culata de cilindros (10b) supere una temperatura predeterminada (60ºC y más preferentemente 80ºC) teniendo en cuenta la pulverización rápida del combustible suministrado por inyección en la abertura de admisión (16) y manteniendo de manera adecuada este estado de pulverización. Si la temperatura de la pared interna de la abertura de admisión (16) pasa a ser más baja, el combustible tiende a depositarse sobre la misma pared interna, haciendo difícil la atomización
-34 –
(evaporación) eficaz del combustible y mantener el combustible en este estado atomizado (evaporado). Esta desventaja con respecto a la evaporación del combustible puede hacer difícil optimizar el rendimiento de la combustión y la proporción aire-combustible con el resultado de un deterioro de las características de escape y de consumo de combustible.
Cuando el motor (10) se encuentra frío, si el funcionamiento del motor se mantiene bajo la situación de falta de suministro de calor desde el exterior, se requiere un tiempo relativamente largo (tiempo (t1) a (t3)) para que la temperatura de la culata de cilindros (10b) (abertura de admisión (16)) aumente suficientemente, tal
como se ha mostrado por el modelo de transmisión (α) de la figura 6A. Además, el deterioro de las características de la escape y del consumo de combustible durante el tiempo de calentamiento (tiempo (t1) a (t2)) es inevitable, incluso en el caso en el que se suministre agua caliente desde el contenedor de acumulación de calor (21) al mismo tiempo o inmediatamente después del arranque del motor, a efectos de adelantar la terminación del tiempo de calentamiento después de la puesta en marcha del motor lo más pronto posible, tal como se ha mostrado por el modelo (β) de la figura 6A.
Por lo tanto, el sistema de motor (100) es controlado (control de precalentamiento) de manera que se suministra agua de refrigeración desde el contenedor de acumulación de calor (21) a la culata de cilindros (10b) antes de poner en marcha el motor (10) y se termina el calentamiento antes
-35 –
del tiempo de puesta en marcha del motor (10) (paso del motor (10) de estado frío a estado caliente), tal como se ha mostrado por el modelo (γ) en la figura 6A.
No obstante, se requieren varios segundos para que el motor (10) pase por completo de estado frío a estado caliente por medio del suministro de agua caliente desde el contenedor de acumulación de agua caliente (21). Si el tiempo de puesta en marcha del motor (10) que intenta el conductor es demasiado pronto en comparación con el tiempo de terminación de este desplazamiento, se hace que el motor arranque antes del paso a estado caliente y el combustible no se puede atomizar suficientemente.
Por otra parte, si el tiempo de puesta en marcha del motor (10) que desea el conductor es excesivo, el agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor se consumirá inútilmente en comparación con la temporización necesaria para terminar el desplazamiento.
Por lo tanto, en el sistema de motor (100), de acuerdo con la invención, se detecta como inicio de precalentamiento un funcionamiento esencial específico antes de la puesta en marcha del motor (10) y cuyo tiempo de funcionamiento es sustancialmente idéntico cada vez. Entonces, el tiempo en el que se detecta esta operación (inicio) es considerado como un elemento de tiempo y el tiempo de precalentamiento de puesta en marcha (temporización) se determina basándose en este elemento de tiempo.
La figura 7 muestra el procedimiento básico para el “control de precalentamiento”, de acuerdo con esta
-36 –
realización. Es decir, el suministro de calor, desde el contenedor de acumulación de calor al motor (10) antes de poner en marcha el motor (precalentamiento), se lleva a cabo por el proceso siguiente.
En primer lugar, en la etapa (S1), la ECU (30) evalúa si el funcionamiento específico (inicio) es generado o no antes de poner en marcha el motor (10). Este inicio puede ser artificial o provocado por la actuación del conductor u otros, o bien artificial, a condición de que se refiere a un evento de una cierta necesidad para la generación anterior a la puesta en marcha del motor (10).
- A
- continuación, en la etapa (S2) se ajustan las
- condiciones
- referentes a la realización del
- precalentamiento (o se confirma).
- La
- condición referente a la realización del
- precalentamiento
- puede ser, por ejemplo, el tiempo
comprendido desde el inicio del precalentamiento hasta la terminación del mismo o los criterios de evaluación para evaluar la terminación del precalentamiento, por ejemplo, magnitud de la elevación de temperatura del motor, magnitud del suministro de agua caliente facilitada desde el contenedor de acumulación de calor al motor. Además, las condiciones mencionadas pueden funcionar basándose en el medio ambiente del momento (por ejemplo, temperatura del motor o temperatura del aire) o se pueden determinar haciendo referencia a un mapa o similar. También pueden ser condiciones durante la realización del periodo de precalentamiento (por ejemplo, caudal de agua caliente
-37 –
suministrada desde el contenedor de acumulación de agua caliente al motor).
Además, en la etapa (S2), en el caso en el que el estado ambiental del momento corresponde a condiciones que no requieren precalentamiento o a, por ejemplo, en el caso
- en
- el que ya supera la temperatura del agua de
- refrigeración,
- puede decidir no llevar a cabo el
- precalentamiento.
- A
- continuación, en la etapa (S3), se empieza el
- precalentamiento y
- se mantiene basándose, por ejemplo, en
las condiciones determinadas en la etapa (S2). A este respecto se puede añadir una condición para impedir la puesta en marcha del motor (10), de acuerdo con la ejecución de este precalentamiento, a efectos de poner en marcha el motor (10) cuando ha terminado definitivamente el precalentamiento. En cuanto al método para llevar a cabo la adición de dichas condiciones limitativas, el conductor puede recibir instrucciones (obligándole a reconocer) de no poner en marcha el motor (10) mientras se mantiene el precalentamiento o un control automático, de manera que el suministro de agua caliente desde el contenedor de acumulación de calor se realiza con preferencia a la puesta en marcha del motor y se impide la realización simultánea del mismo suministro de agua caliente y la puesta en marcha del motor. Asimismo, se puede aplicar una estructura mecánica que impide la puesta en marcha del motor (10) antes de terminar el precalentamiento.
Posteriormente, el motor (10) es puesto en marcha
(etapa (S6)) después de procedimientos tales como la
-38 –
continuación del precalentamiento durante un periodo de tiempo predeterminado (etapa (S4)), terminación (etapa (S5)) y similares. En la etapa (S6), la terminación del precalentamiento se puede indicar al conductor y se puede dejar la puesta en marcha real del motor (10) a funcionamiento manual por parte del conductor o bien la ECU
- (30)
- u otros elementos pueden controlar la realización de la puesta en marcha del motor automáticamente después de la terminación del precalentamiento.
Una operación que presenta una elevada necesidad de precedencia con respecto a la puesta en marcha del motor
- (10)
- y una elevada reproducibilidad de temporización operativa es seleccionada en el momento de la puesta en marcha del suministro de calor, determinándose en base a este tiempo operativo seleccionado, llevando a cabo el control de precalentamiento con dichos procedimientos básicos (modalidad de control). Como consecuencia se ajustan un tiempo de inicio del suministro de calor apropiado de forma segura cada vez y se asegura una elevada reproductibilidad para la temperatura durante la puesta en marcha del motor (10). En otras palabras, la puesta en marcha del motor (10) puede ser llevada a cabo después de un desplazamiento asegurado del motor (10) a estado caliente. Como consecuencia, las desventajas referentes a la evaporación de combustible se resuelven y se puede optimizar el rendimiento de la combustión y la proporción aire-combustible y se pueden mejorar las características de escape y el consumo de combustible.
-39 –
A continuación, el “control de precalentamiento” que lleva a cabo el sistema de motor (100) de esta realización antes de la puesta en marcha del motor (10), de acuerdo con los procedimientos básicos antes mencionados (figura 7) se describirá en detalle haciendo referencia a la figura 8.
La figura 8 es un diagrama de flujo que muestra el contenido del proceso de la “rutina de control de precalentamiento” realizada por el sistema de motor (100) a cada intervalo predeterminado de tiempo mientras el motor
(10) está parado. La ROM (32) de la ECU (30) almacena previamente un programa referente a la rutina siguiente.
Cuando empieza el proceso de “rutina de control de precalentamiento” de la figura 8, en primer lugar en la etapa (S101) se evalúa si la operación de liberación del antirrobo ha sido detectada o no. Si la evaluación es positiva, el procedimiento pasa a la etapa (S102) y termina esta rutina si la evaluación es negativa.
En la etapa (S102) se evalúa si el estado momentáneo del motor corresponde a las condiciones de realización del precalentamiento. De manera más específica, se evalúa si la temperatura del agua de refrigeración (temperatura del agua de refrigeración) (THW) detectada por el sensor de temperatura del agua (25) es menor o no que una temperatura predeterminada (dispuesta preferentemente en un valor aproximado de 60ºC). Si la evaluación es positiva, se reconoce que el motor (10) se encuentra en estado frío y el procedimiento pasa a la etapa (S103) para llevar a cabo el precalentamiento. Por otra parte, termina esta rutina si la
evaluación en la misma etapa (S102) es negativa.
-40 –
En la etapa (S103), se pone en marcha el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP), se pone en marcha el suministro de agua caliente desde el contenedor
(21) de acumulación de calor al motor (10) y, al mismo tiempo, se muestra el tiempo de terminación del precalentamiento (tiempo restante) en la pantalla del dispositivo visualizador (9).
En este caso, el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) se mantiene durante un periodo de tiempo predeterminado (por ejemplo, 5 segundos) y se muestra el tiempo restante con respecto a la terminación del precalentamiento de forma consecutiva en la pantalla del dispositivo visualizador (9) (etapa (S104)).
Cuando se ha terminado el precalentamiento, la ECU
(30) interrumpe el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) y muestra que el precalentamiento ha terminado en la pantalla del dispositivo de visualización (9) (etapa (S104)).
Finalmente, en la etapa (S106), la ECU (30) activa el dispositivo de puesta en marcha (26) y al mismo tiempo lleva a cabo el arranque automático del motor (10) al poner en marcha la válvula de inyección de combustible (18) (suministro de combustible al motor (10)) y poniendo en marcha las bujías de encendido (19a) a través del dispositivo de encendido (19).
A este respecto, el proceso en las respectivas etapas de la llamada “rutina de control de precalentamiento” corresponde al proceso en cualesquiera etapas de los procesos básicos anteriores (figura 7). Es decir, la etapa
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(S101) (figura 8) corresponde a la etapa (S1) (figura 7), la etapa (S102) (figura 8) a la etapa (S2) (figura 7), la etapa (103) (figura 8) a la etapa (S3) (figura 7), la etapa (S104) (figura 8) corresponde a la etapa (S4) (figura 7) y la etapa (S105) (figura 8) a la etapa (S5) (figura 7), respectivamente.
En este caso, tal como se ha mostrado en el diagrama de tiempos de la figura 9, una serie de operaciones que incluyen (1) apertura de la puerta del asiento del conductor (3) • (2) sentarse en el asiento del conductor
- (2)
- • (3) inserción de la llave de encendido (5A) en el bombillo de encendido (5) • (4) poner en marcha la liberación de funcionamiento del dispositivo antirrobo •
- (6)
- conectar el interruptor de encendido • (7) terminar la operación de liberación del dispositivo antirrobo • (8) empezar la fijación del cinturón del asiento • funcionamiento del estátor (26), se puede decir que son operaciones anteriores a la puesta en marcha del motor (10) y casi esenciales para el conductor del vehículo que lleva instalado el sistema de motor (100). En este procedimiento operativo, se ha confirmado por los inventores que el tiempo respectivamente transcurrido desde la realización del periodo de varias operaciones (1) a (8) a la operación del estátor son casi independientes, por ejemplo, del sexo, constitución física y similares del conductor y que se pueden especificar como valores sin diferencia individual presentando una reproductibilidad relativamente elevada.
Por lo tanto, la puesta en marcha del motor puede ser llevada a cabo en una situación en la que el motor (10) se
-42 –
encuentra casi fuera del estado frío al poner en marcha el precalentamiento antes que la puesta en marcha del motor
- (10)
- (funcionamiento del estátor (26)) aproximadamente en un tiempo de 5 a 10 segundos, tal como se ha mostrado por el modelo de transición (γ) en la siguiente figura 4.
En otras palabras, si se selecciona cualquier temporización de ejecución entre operaciones respectivas
- (1)
- a (8) como un elemento (elemento de temporización) se puede determinar basándose en este elemento de temporización un tiempo de puesta en marcha de precalentamiento apropiado antes de la puesta en marcha del motor (10) (por ejemplo, 5 segundos antes de la puesta en marcha del motor).
En la “rutina de control de precalentamiento” antes mencionada la operación de liberación del dispositivo antirrobo es seleccionada como evento generado de forma necesaria antes de la puesta en marcha del motor (10) y el
- precalentamiento
- es puesto en marcha basándose en la
- temporización
- de generación del evento seleccionado. La
- temporización
- de puesta en marcha de la operación de
- liberación
- del dispositivo antirrobo no es solamente
altamente necesaria como evento que genera prioridad con respecto a la puesta en marcha del motor (10), sino que tiene asimismo una elevada reproductibilidad del periodo de tiempo desde la temporización de la puesta en marcha a una temporización de puesta en marcha arbitraria del motor (10).
Como consecuencia, el precalentamiento es llevado a
cabo de la forma más preferible a poner en marcha el
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precalentamiento de manera sincronizada con la temporización de puesta en marcha de la operación de liberación del dispositivo antirrobo o en un momento predeterminado basado en esta temporización. Es decir, el precalentamiento se encuentra completado en el momento de poner en marcha el motor (10) incluso en el caso en el que el motor (10) se pone en marcha en un momento arbitrario.
En este caso, si el tiempo necesario para la operación de liberación del dispositivo antirrobo es más corto que el tiempo necesario para el precalentamiento, no se habrá terminado un suministro de calor suficiente al motor (10) por el acumulador de calor (21), incluso cuando la operación de liberación del dispositivo antirrobo ha terminado. Incluso en este caso, la comodidad del conductor cuando pone en marcha el motor se puede asegurar convenientemente informando al conductor del tiempo restante antes de terminar el precalentamiento o similar por la serie de operaciones en las etapas (S104) a (S106) en la “rutina de control de precalentamiento”.
De manera alternativa, se puede hacer que el conductor sepa que el funcionamiento del dispositivo antirrobo continua todavía al retener la operación de liberación del dispositivo antirrobo, como mínimo, hasta el final del precalentamiento o algo después y mostrando el tiempo restante hasta el final de la misma operación de liberación, mostrando que dicha operación de liberación del dispositivo antirrobo se mantiene todavía. La comodidad de la operación queda asegurada de manera adecuada cuando se
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pone en marcha el motor (10) al facilitar dicho reconocimiento artificial al conductor.
En cualquier caso, la reproductibilidad del tiempo de realización de la operación de liberación del dispositivo antirrobo, es decir, el periodo de tiempo invertido desde su inicio hasta un momento arbitrario de puesta en marcha del motor (10) es suficientemente prolongado y solamente se consume un periodo reducido de tiempo desde la inserción de la llave de encendido en el bombillo (5) de la llave para poner en marcha el motor (10) hasta la puesta en marcha del motor (10) y este periodo de tiempo es casi idéntico en todo momento. Por lo tanto, el conductor difícilmente percibe inconveniente alguno con respecto a la operación relativa a la puesta en marcha del motor.
Tal como se ha mencionado en lo anterior, de acuerdo con la “rutina de control de precalentamiento”, realizada por el sistema de motor (100), de acuerdo con esta realización, se selecciona un evento generado de manera necesaria antes de la puesta en marcha del motor (10) y que tiene elevada reproductibilidad del tiempo de su generación como elemento de temporización y el periodo de precalentamiento es controlado basándose en el mismo elemento de temporización permitiendo que el funcionamiento del motor empieza cuando, como mínimo, la gama de temperatura en la que pueden ocurrir problemas preferentes a la atomización del combustible suministrado sea superado de manera segura después de que el motor (10) ya no se encuentra, de manera definitiva en estado frío.
-45 –
Como consecuencia, se solucionan las desventajas referentes a la evaporación (atomización) de combustible durante la puesta en marcha del motor y se puede optimizar el rendimiento de la combustión y la proporción aire-combustible y las características del escape o escape y el consumo de combustible se pueden mejorar.
Además, como segunda realización de la invención, se puede aplicar la operación de apertura de la puerta del lado del conductor (3) en lugar de la operación antes mencionada de puesta en marcha o liberación del dispositivo antirrobo.
En este caso, por ejemplo, el proceso de la etapa (S201) en la “rutina de control de precalentamiento” antes mencionada (figura 8) puede ser sustituida por el proceso mostrado en la figura 10.
De este modo, en la etapa (S101) en el estado en el que la posición de la palanca de cambios (8) (posición de cambio) se encuentra en la posición de estacionamiento (posición de estacionamiento), la ECU (30) evalúa si la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor ha sido detectada o no. Si esta evaluación es positiva, el proceso sigue a la etapa (S202) y termina la “rutina de control de precalentamiento” si esta evaluación es negativa. En este momento, la posición de la palanca de cambios (8) puede ser evaluada basándose en la señal de salida del sensor (8a) de posición de la palanca de cambios y la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor puede ser evaluada basándose en la señal de
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salida del sensor de apertura/cierre (3a) de la puerta, respectivamente.
Además, se pueden esperar efectos casi equivalentes a los de la “rutina de control de precalentamiento” de la figura 10 al aplicar la operación de liberación de bloqueo de la puerta (3) del lado del asiento del conductor en lugar de la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor como operación de inicio antes mencionada. En este caso, la ECU (30) puede evaluar si se ha liberado o no el bloqueo de la puerta (3) del lado del conductor basándose en la señal de salida del sensor (3b) de bloqueo de la puerta.
En este caso, tal como se ha mostrado por la transición de temperatura (δ) en la figura 6, la temperatura de la culata (10b) de cilindros se eleva aproximadamente a 80ºC (temperatura del agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor) y después de ello, desciende gradualmente en el tiempo (t1) y posteriormente a ello, en el caso de mantener el suministro de agua caliente desde el contenedor (21) de acumulación de calor hacia la culata de cilindros (10b) que se ha empezado en el tiempo (t0) sin puesta en marcha del motor (10). En este momento, suponiendo un valor límite inferior de la temperatura de culata de cilindros (10b) deseable para llevar a cabo una operación de puesta en marcha apropiada del motor (10) es la temperatura (L), la temperatura de la culata de cilindros (10b) pasa a ser inferior que la temperatura (valor límite inferior) (L) en el momento (t1’) y posteriormente. En otras palabras, el efecto de
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- calentamiento
- del motor (10) por precalentamiento se
- reduce.
- De
- esta forma, la velocidad de consumo de agua
caliente en el contenedor de acumulación se puede reducir sustancialmente manteniendo la temperatura de la culata de cilindros (10b) más elevada que el valor límite inferior
(L) al interrumpir temporalmente el suministro cuando una parte del agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) es facilitada a la culata de cilindros (10b) y reanudando el suministro cuando ha transcurrido un periodo predeterminado de tiempo. Es decir, tal como se ha mostrado por la transición de temperatura de la figura 6C, la temperatura de la culata de cilindros (10b) más elevada que el valor límite inferior (L) se puede mantener incluso cuando, por ejemplo, ha transcurrido el tiempo (t1’) al interrumpir temporalmente el suministro de agua caliente iniciado en el tiempo (t0) cerca del tiempo (t1) y reanudando el suministro en el momento (tc). A este respecto, si el motor (10) es puesto en marcha cerca del tiempo (t1’), la temperatura de la culata de cilindros (10b) se eleva rápidamente hasta cerca de 80ºC sin descender por debajo del valor límite inferior (L), tal como se ha mostrado por la transición de temperatura.
En el sistema de motor (100), de acuerdo con esta realización, la ECU (30) controla el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP), de manera que la transición de temperatura de la culata de cilindros (10b) antes y después de la puesta en marcha del motor (10) lleva a cabo el
modelo de transición (ξ) en la figura 6C.
-48 –
Es decir, la ECU (30) selecciona previamente un evento que se genera necesariamente antes de poner en marcha el motor (10) y empieza el precalentamiento de acuerdo con el límite en el que tiene lugar el evento. Después del inicio del precalentamiento, el agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) es descargada de manera discontinua en una cantidad predeterminada hacia el paso de circulación (B) (paso (B2) del lado del motor) interrumpiendo temporalmente la bomba eléctrica (EP) después de su funcionamiento durante un periodo de tiempo
- predeterminado
- y reanudando posteriormente su
- funcionamiento
- cuando dicho periodo de tiempo
- predeterminado ha transcurrido.
- A
- continuación se describirá un proceso de control
concreto para descargar agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor varias veces en la ruta de refrigeración después de empezar el precalentamiento del sistema de motor (100) haciendo referencia al diagrama de flujo de la figura 11.
La figura 11 es un diagrama de flujo que muestra el contenido del proceso de “rutina de control de precalentamiento” llevada a cabo por el sistema de motor
(100) cuando el motor (10) es parado. La ROM (32) de la ECU
(30) almacena por adelantado un programa referente a la rutina siguiente.
La rutina reconoce la operación de apertura/cierre de la puerta (3) del lado del asiento del conductor basándose en la señal de salida del sensor (3a) como una operación
necesaria llevada a cabo por el conductor antes de poner en
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marcha el motor (10) y evalúa si ha tenido lugar o no la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor (etapa (S201)). Por ejemplo, en la etapa (S201), la ECU (30) destaca un proceso a la etapa (202) después de detectar la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor en un estado en el que el motor (10) se encuentra parado y termina esta rutina si dicha evaluación es negativa.
En la etapa (S202) se evalúa si la situación actual del motor corresponde a la realización del precalentamiento. De manera más específica, si la temperatura del agua de refrigeración (temperatura del agua de refrigeración) THW detectada por el sensor (25) de la temperatura del agua se encuentra por debajo de una temperatura predeterminada (ajustada preferentemente a unos 60ºC aproximadamente) se reconoce que el motor (10) se encuentra en estado frío y el proceso pasa a la etapa (S203) para realizar el precalentamiento. Por otra parte, si el estado actual del motor no corresponde a la condición de realización de precalentamiento o si la evaluación de la etapa (S202) es negativa, el precalentamiento no es llevado a cabo en esta rutina (en el arranque del motor en este momento).
En la etapa (S204) se pone en marcha el funcionamiento
- de
- la bomba eléctrica (EP) para poner en marcha el
- suministro
- de agua caliente desde el contenedor de
- acumulación
- de calor (21) hacia el motor (10) y el
conductor recibe información de que se está realizando el
precalentamiento por el encendido de la lámpara de
-50 –
precalentamiento (28). En este caso, el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) es mantenido hasta que la mitad de la cantidad total de agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) es descargada hacia el paso de circulación (B) (paso del lado del motor (B2)) y a continuación se interrumpe. A este respecto, la temperatura de la culata de cilindros (10b) supera suficientemente el valor límite inferior (L) descrito en la figura 6B o 6C cuando la mitad del agua caliente almacenada
- en
- el contenedor de acumulación de calor (21) ha sido
- descarg
- ada al paso de circulación (B2).
- En
- la siguiente etapa (S204) se reconoce un
funcionamiento del interruptor de encendido por la operación de la llave de encendido (5A) que es insertada en el bombillo (5) de la llave.
Tal como se ha mostrado en la figura 12, visto en la dirección de inserción de la llave de encendido (5A), el bombillo (5) de la llave comprende un rotor circular (5c) que tiene una ranura (5b) para insertar la llave (5A) y un cuerpo anular (5d) que rodea la periferia externa del rotor circular (5c) con su propia periferia interna. El cuerpo (5d) constituye el exterior del cuerpo del bombillo (5) de la llave y está fijado, por ejemplo, a un panel funcional (no mostrado) del asiento del conductor. El rotor (5c) está formado de manera que gira dentro de un rango limitado con respecto al cuerpo (5d) cuando la llave de encendido (5A) insertada en la ranura (5b) es obligada a girar. La llave de encendido (5A) puede ser insertada en la ranura (5b)
cuando el final de la ranura (5b) en la dirección
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longitudinal está alienado con una posición (SW1) marcada “LOCK” (BLOQUEO) en el cuerpo, tal como se ha mostrado por la línea continua de la figura 12.
Cuando se pone en marcha el motor (10), en primer lugar, el conductor (operador) inserta la llave de encendido (5A) en la ranura (5b) y la hace girar desde la posición (SW1) marcada “LOCK” (BLOQUEO) a una posición (SW2) marcada “ACC”, de manera que la fuente principal de potencia de los equipos periféricos, incluyendo lámparas del habitáculo (no mostradas), audio (no mostrado) o navegador (no mostrado) se ponen en función de funcionamiento “ON”. Si la misma llave de encendido (5A) es girada adicionalmente a la posición (SW3), marcada “ON” (mostrada por la línea de doble trazo de la figura 12), un relevador principal puede activar una función que lleva a cabo el control del motor (10) para la ECU (30) se pone en posición “ON”. Si la misma llave de encendido (5A) es girada adicionalmente a la posición (SW4) marcada “START” (arranque), el arrancador (26) hace girar el motor (10) y se activa la inyección de combustible por parte de la válvula de inyección de combustible (18) y empieza la encendido del combustible evaporado por el dispositivo de encendido (19) en sincronización con esta operación de giro del motor. Como parte del procedimiento por esta rutina, la ECU (30) regula (bloquea) el movimiento de rotación desde la posición (SW3) en la posición (SW4) en la llave de encendido (5A) insertada en el bombillo (5) de la llave siguiendo la transición del proceso a la etapa (S103).
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En la misma etapa (S204), si se reconoce que la llave de encendido (5A) es girada adicionalmente en la posición (SW3) marcada “ON”, la bomba eléctrica (EP) es puesta en marcha nuevamente para descargar (la mitad) del agua caliente que queda en el contenedor de acumulación de calor
(21) hacia el paso (B2) del lado del motor (etapa S205). Como resultado, la cantidad total de agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) es descargada en el paso (B2) del lado del motor.
Por lo tanto, cuando la cantidad total de agua caliente del contenedor de acumulación de calor (21) se ha descargado por completo, la ECU (30) desconecta la lámpara de precalentamiento (28) en la siguiente etapa (106).
Finalmente, en la etapa (207), la ECU (30) libera el control (bloqueo) del movimiento de rotación de la llave de encendido (5A) de la posición (SW3) a la posición (SW4). Es decir, el conductor del vehículo (1) puede hacer girar la llave de encendido (5A) a la posición (SW) y poner en marcha el motor (10).
Después de pasar por la misma etapa (S207), la ECU
(30) interrumpe el proceso en esta rutina.
De acuerdo con el procedimiento funcional mencionado en lo anterior, la ECU (30) lleva a cabo el control de precalentamiento antes de poner en marcha el motor (10).
En la “rutina de control de precalentamiento” antes mencionada, la bomba eléctrica (EP) es controlada en su funcionamiento para suspender temporalmente el suministro de agua caliente a la culata de cilindros (10b) en el punto
en el que la temperatura de la culata de cilindros (10b) ha
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aumentado en cierta medida y reanudando después de un periodo predeterminado de tiempo. A este respecto, el periodo de tiempo transcurrido desde la suspensión temporal de la bomba eléctrica (EP) en la etapa (S203) de la “rutina de control de precalentamiento” antes mencionada hasta que se reanuda el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) en la etapa (205) es suficientemente corto (aproximadamente 5 segundos en esta realización) y mientras tanto la temperatura de la culata de cilindros (10b) no desciende por debajo del valor límite inferior (L) que se ha descrito anteriormente con respecto a las figuras 6B ó 6C.
En otras palabras, de acuerdo con esta realización, una cantidad finita de agua caliente almacenada en el contenedor (21) de acumulación de calor se puede utilizar durante un periodo de tiempo más prolongado que en el caso en el que la cantidad total de agua caliente almacenada en el contenedor (21) de acumulación de calor se ha descargado (consumido) de manera continua, llevando a cabo el precalentamiento basándose en la modalidad de funcionamiento discontinuo de la bomba eléctrica antes mencionada (EP). Por lo tanto, la temperatura de la culata de cilindros (10b), una vez que ha aumentado, no puede sustancialmente disminuir nuevamente, incluso cuando el tiempo de puesta en marcha del motor (10) se ha retrasado por alguna razón.
Además, la temperatura de la culata de cilindros (10b) se eleva a la temperatura del agua caliente (alrededor de 80ºC en esta realización) en un corto periodo de tiempo al suministrar nuevamente agua caliente a la culata de
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cilindros (10b) manteniendo un nivel de temperatura predeterminado (temperatura que supera el límite inferior
(L) en esta realización). Por lo tanto, se completa de manera segura el precalentamiento cuando el motor (10) tiene que ser puesto en marcha aunque el motor (10) tenga que ser puesto en marcha en un momento arbitrario, reanudando el suministro de agua caliente inmediatamente antes a la misma (en un momento en el que el interruptor de encendido es puesto en posición “ON” (marcha) en esta realización).
Como consecuencia, el funcionamiento del motor puede ser puesto en marcha cuando, como mínimo, se ha superado de manera segura la gama de temperaturas en la que pueden ocurrir problemas debido a la atomización del combustible suministrado, después de que el motor (10) no se encuentra ya en estado frío.
Como consecuencia, se solucionan los inconvenientes referentes a la evaporación de combustible (atomización) durante el arranque del motor y se puede optimizar el rendimiento de la combustión y la relación aire-combustible, y se pueden mejorar las características de la escape o escape del motor y el consumo de combustible.
Las ventajas indicadas anteriormente son generadas también mediante la instalación del contenedor de acumulación de calor (21) (aparato de acumulación de calor) en el vehículo (1), dado que la capacidad del contenedor de acumulación (21) no se ha incrementado para obtener estos efectos.
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En esta realización, el suministro de la mitad de agua caliente en el contenedor de acumulación de calor (21) se pone en marcha de acuerdo con la apertura/cierre de la puerta (3) del lado del conductor y a continuación se empieza el suministro de la mitad restante cuando el interruptor de encendido se encuentra en la posición “ON” (marcha).
Además, se puede aplicar también como inicio para el precalentamiento en lugar del inicio de la operación de liberación del dispositivo antirrobo en la primera realización antes mencionada una operación de accionamiento del pedal de freno (7) antes de poner en marcha el motor (10), o una operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor en la segunda realización antes mencionada.
En este caso, por ejemplo, se puede sustituir el proceso de la etapa (S101) de la figura 8 o la etapa (S201) de la figura 11 de la “rutina de control de precalentamiento” antes mencionada por la etapa (301) mostrada en la figura 13.
En otras palabras, la ECU (30) evalúa si se ha detectado o no la operación de accionamiento del pedal de freno (7) en una situación en la que la posición de la palanca de cambios (8) (posición del cambio) se encuentra en la posición de estacionamiento (posición de estacionamiento) en la etapa (S301) y desplaza el proceso a la etapa (302) si la evaluación es positiva y termina la “rutina de control de precalentamiento” si esta evaluación es negativa. En este caso, el accionamiento del pedal del
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freno (7) puede ser evaluada respectivamente basándose en la señal de salida del sensor de frenada (7a).
Asimismo, la operación de fijación del cinturón del asiento antes de poner en marcha el motor (10) se puede aplicar también como inicio para precalentamiento en lugar de la puesta en marcha de la operación de liberación del dispositivo antirrobo o la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor.
En este caso, por ejemplo, el proceso de la etapa (S101) de la figura 8 o de la etapa (S201) de la figura 11 en la antes mencionada “rutina de control de precalentamiento” se puede sustituir por el proceso mostrado en la figura 14.
En otras palabras, la ECU (30) se evalúa si la apertura de la puerta (3) del lado del conductor ha tenido lugar o no y se detecta el inicio de la operación de fijación del cinturón del asiento como una serie de operaciones en una situación en la que la posición de la palanca de cambio (8) (posición de cambio) se encuentra en la posición de estacionamiento (posición estacionamiento) en la etapa (S401) y desplaza el proceso a la etapa (202) si la evaluación es positiva y termina la “rutina de control de precalentamiento” si esta evaluación es negativa. En este caso, la posición de la palanca de cambios (8) puede ser evaluada basándose en la señal de salida del sensor (8a) de la posición de cambio de velocidades, la operación de apertura de la puerta (3) basándose en la señal de salida desde el sensor (3a) de
apertura/cierre de la puerta y la operación de fijación del
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cinturón del asiento basándose en la señal de salida del sensor (4a) del cinturón del asiento fijado a la hebilla interna (4), respectivamente.
Asimismo, la operación de fijación del cinturón del asiento antes de poner en marcha el motor (10) se puede aplicar también como inicio para precalentamiento en lugar del inicio de la operación de liberación del dispositivo antirrobo o de la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor.
En este caso, por ejemplo, el proceso de la etapa (S101) de la figura 8 o la etapa (S201) de la figura 11 de
- la
- anteriormente mencionada “rutina de control de
- precalentamiento”
- se puede sustituir por el proceso
- mostrado en la figura 15.
En otras palabras, tal como se ha mostrado en la figura 15, la ECU (30) evalúa si el conductor está sentado en el asiento del lado del conductor en un estado en el que la posición de la palanca de cambios (8) (posición de cambio) se encuentra en la posición de estacionamiento (posición de estacionamiento) en la etapa (S501) y desplaza el proceso a la etapa (502) si la evaluación es positiva y termina la “rutina de control de precalentamiento” si esta evaluación es negativa. En este caso, el reconocimiento de que el conductor está sentado en el asiento del conductor se hace basándose en la señal de salida desde el sensor de asiento (2a) incorporado en el asiento del conductor.
Igualmente, una operación de accionamiento del pedal del embrague antes de poner en marcha el motor (10) se
puede aplicar también como inicio de precalentamiento en
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lugar del inicio de la operación de liberación del antirrobo o de la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor.
Además, el inicio del precalentamiento antes de poner en marcha el motor (10) se puede dejar también a la voluntad del conductor en lugar del inicio de la operación de liberación del dispositivo antirrobo o de la operación de apertura de la puerta (3) del lado del conductor.
En este caso, por ejemplo, el proceso de la etapa (S101) de la figura 8 o de la etapa (S201) de la figura 11 de la antes mencionada “rutina de control de precalentamiento” puede ser sustituido por la etapa (S601) mostrada en la figura 16.
En otras palabras, en el proceso mostrado en la figura 16, la ECU (30) evalúa una señal de mando referente a la realización de precalentamiento en la etapa (S601) y pasa el proceso a la etapa (602) si la evaluación es positiva y termina la “rutina de control de precalentamiento” si esta evaluación es negativa. En este caso, la señal de mando referente a la realización de precalentamiento puede ser enviada, por ejemplo, desde el dispositivo de pantalla (9). Es decir, el aparato puede estar constituido para mostrar un panel táctil bien conocido (panel operativo) en la pantalla del dispositivo visualizador (9) y para enviar una señal de mando referente a la realización de precalentamiento por una operación táctil del conductor en el mismo panel táctil.
La ejecución del precalentamiento, teniendo en cuenta
el criterio del conductor para ponerlo en marcha se puede
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realizar, no solamente de acuerdo con la configuración con intermedio del dispositivo de pantalla (9), sino también mediante una operación de tipo remoto, por ejemplo, constituyendo un transmisor para enviar la señal de mando referente al precalentamiento en la llave de encendido (5A) u otro similar.
Asimismo, el precalentamiento puede ser realizado también al dotar a la ECU (30) de una función de reconocimiento de voz, de tipo bien conocido, emitiendo una orden de voz por parte del conductor con intermedio, por ejemplo, de un sensor sonoro (micrófono) (9a) y adoptando esta orden de voz como acción de inicio.
La adopción de esta configuración permite al propio conductor de un vehículo en el que está montado el motor de combustión interna realizar fácilmente el suministro de agua caliente antes de poner en marcha el motor de combustión interna, mejorando de esta manera la comodidad referente al funcionamiento del acumulador de calor.
Además, el funcionamiento del interruptor de encendido, tal como en la figura 12, se puede aplicar como dispositivo de inicio para el precalentamiento para la puesta en marcha del motor (10) en lugar del inicio antes mencionado de la operación de liberación del dispositivo antirrobo.
Tal como se ha mostrado en la figura 12, la rotación a la posición (SW3) marcada “ON” (MARCHA) de la llave de encendido (5A) (operación de conmutación a “ON” del interruptor de encendido) es una operación necesaria antes
de poner en marcha el motor (10). Se ha confirmado por los
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inventores que el periodo de tiempo desde el tiempo de la operación hasta el tiempo de puesta en marcha del motor
(10) (unos 5 segundos) no presenta prácticamente diferencias individuales y es altamente reproducible.
Como consecuencia, efectos equivalentes o similares a la realización antes mencionada se pueden esperar al sustituir la etapa (S101) de la figura 8 o la etapa (S102) de la figura 11 en la “rutina de control de precalentamiento” con dicha operación de conmutación del interruptor de encendido y aplicándolo como acción de inicio.
Además, según otro aspecto mostrado, por ejemplo, en la figura 17, se puede aplicar en la configuración del bombillo (5) de la llave. Es decir, se dispone una indicación “PRH” entre la posición (SW3) marcado “ON” (MARCHA) y la posición (SW4) marcada “START” (PUESTA EN MARCHA) además de las indicaciones “LOCK” (BLOQUEO), “ACC”, “ON” (MARCHA) y “START” (PUESTA EN MARCHA) en el cuerpo (5d) del bombillo (5) de la llave. A continuación, la ECU
(30) pone en marcha el precalentamiento cuando el conductor hace girar intencionadamente la llave de encendido (5A) insertada en el bombillo (5) de la llave a la posición (SW5) marcada “PRH” a través de la posición (SW3) marcada “ON” para poner en marcha el motor (10). De acuerdo con esta configuración del bombillo (5) de la llave y la función de la ECU (30) relativa a la misma configuración, una serie de procesos desde la intención del conductor de poner en marcha el motor (10) a la puesta en marcha del
motor (10) pasando por la ejecución/terminación del
-61 –
precalentamiento se llevan a cabo de manera rápida por una operación única de giro de la llave de encendido (5A) en una dirección, dado que el precalentamiento es iniciado basándose en la intención del conductor y también por necesidad antes de poner en marcha el motor (10). Como consecuencia, se limita la sensación de incomodidad por parte del conductor a un mínimo, aunque la puesta en marcha del motor (10) no es posible hasta la terminación del precalentamiento.
La realización en la que se impide el funcionamiento del estátor (26) no está limitada a aquella en la que el estado (26) no puede ser accionado aunque la llave de encendido (5A) sea girada a la posición “START” (arranque) (SW4); por ejemplo, el funcionamiento de la llave de encendido (5A) insertada en el bombillo (5) de la llave a la posición “START” (arranque) (SW5) se puede regular o bloquear mecánicamente o eléctromagnéticamente. Además, también puede controlarse de manera que la válvula de inyección de combustible (18) no funciona (no inyecta combustible) aunque funciona el motor de arranque (26), y como resultado, el motor (10) no arranca.
Además, se puede deducir qué evento es el más apropiado como acción inicial después de la ejecución del “control de precalentamiento” cada vez que el motor se pone en marcha a efectos de reflejar la personalidad y otras características del conductor.
En la segunda realización mencionada, se pueden disponer, además de la segunda acción de inicio, tres o más
tipos de acciones de inicio, tal como un tercer dispositivo
-62 –
de inicio, un cuarto dispositivo de inicio y otros, con control tal que la puesta en marcha y la interrupción del suministro de agua caliente se repite de manera intermitente. Además, después de detectar la primera acción de inicio, el suministro de agua caliente puede ser interrumpido o reanudado de acuerdo con el tiempo transcurrido posteriormente y la temperatura de la culata de cilindros (10b).
Asimismo, después de realizar tres o más suministros intermitentes de agua caliente antes de la puesta en marcha del motor (10), se puede controlar, como mínimo, un suministro de agua caliente a efectos de ser llevado a cabo al mismo tiempo que la puesta en marcha del motor (10). Esta modalidad de control permite una mejora adicional de las características de escape y del consumo de combustible con respecto a la puesta en marcha del motor (10).
En este caso, el término “antes de” poner en marcha el motor (10) significa “antes”, incluyendo el tiempo de arranque del motor (10). Por ejemplo, en el caso en el que la temperatura del agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) es de 80ºC, aunque el motor (10) se ponga en marcha cuando la temperatura de la culata de cilindros (10b) ha aumentado aproximadamente a 50ºC-75ºC, las características del escape y el consumo de combustible en la fase inicial de la puesta en marcha del motor (10) mejoran suficientemente, no obstante, se puede esperar razonablemente que las características de los gases de escape y consumo de combustible en la fase inicial de la
puesta en marcha del motor (10) se mejoran todavía de forma
-63 –
adicional al mantener posteriormente el suministro de agua caliente.
La cantidad de agua caliente descargada al paso (B2) del lado del motor por el suministro de agua caliente cada vez puede no ser equivalente.
Asimismo, se pueden esperar efectos equivalentes o similares a la realización antes mencionada al sustituir la modalidad de control de escape de una cantidad predeterminada de agua caliente, del agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21), de forma intermitente al paso (B2) del lado del motor con un control para repetir el aumento/disminución del caudal de agua caliente dirigida a la culata de cilindros (10b) desde el contenedor de acumulación (21), por ejemplo, cambiando la fuerza de accionamiento de la bomba eléctrica (EP).
Asimismo, en cuanto a los procedimientos correspondientes a las etapas (S3) a (S5) del procedimiento básico mostrado en la figura 7, el conductor puede ser informado del inicio del precalentamiento, continuación o terminación por el sonido emitido por el altavoz (29) o la operación de iluminación de la lámpara de iluminación (28).
De acuerdo con un procedimiento de control en la anteriormente indicada “rutina de control de precalentamiento”, por ejemplo, en la etapa (S102), si la
- temperatura
- del agua de refrigeración supera una
- temperatura
- predeterm inada no se realiza el
- precalentamiento,
- o se mantiene. Por el contrario, por
ejemplo, el periodo de realización del precalentamiento o
-64 –
de funcionamiento de la bomba eléctrica se pueden hacer continuamente variables de acuerdo con los grados de la temperatura del agua de refrigeración, mejorando la economía de la electricidad consumida por la bomba eléctrica (EP) y el rendimiento de calentamiento por el precalentamiento. Además, si se adopta la modalidad de control para impedir que el motor (10) se ponga en macha durante la realización del precalentamiento, se pueden ajustar condiciones (control) para reducir la condición de prohibición al liberar la prohibición de arranque (regulación) del motor (10) o acortando el periodo de prohibición, realizando simultáneamente el precalentamiento, cuando la temperatura de refrigeración del agua es igual o inferior a una temperatura predeterminada.
Si bien en la “rutina de control de precalentamiento” de la realización antes mencionada se controla la realización de la puesta en marcha automática del motor
(10) después de la liberación de la prohibición de puesta en marcha de dicho motor (10) (etapa (S106) en la figura 8), después del final del precalentamiento, el conductor
- puede
- ser simplemente informado de la terminación del
- precalentamiento
- para poner en marcha el motor (10)
- manualmente.
Además, en la realización antes mencionada, la señal de salida del sensor de temperatura del agua (25) o la temperatura del agua de refrigeración (temperatura del agua de refrigeración) THW detectada en una zona del sistema de
refrigeración ha sido adoptado como parámetro que
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representa la temperatura del motor (10). No obstante, otro medio de detección para obtener información que refleja la temperatura del motor (10) o la temperatura del orificio de admisión (16) pueden ser también adoptados. Por ejemplo, se puede disponer un sensor para detectar directamente la temperatura del motor (10) o la temperatura del orificio de admisión (16), o un sensor de temperatura del aceite para detectar la temperatura del aceite lubrificante. Además, se pueden disponer sensores de temperatura del agua en una serie de puntos del sistema de refrigeración para aumentar la exactitud de la detección.
Se forman pasos de circulación del agua de refrigeración sustancialmente independientes en el bloque de cilindros (10a) y en la culata de cilindros (10b), tal como se ha mostrado en la figura 3, para el sistema de refrigeración (20) del sistema de motor (100) para su aplicación en la realización antes mencionada. Se forma a efectos de controlar la temperatura del orificio de admisión, preferentemente sobre otras zonas al hacer pasar agua de refrigeración solamente en el paso de circulación
(B) entre el contenedor de acumulación de calor (21) y la
- culata
- de cilindros (10b), preferentemente cerca del
- orificio
- de admisión, especialmente en la culata de
- cilindros durante el precalentamiento.
Por el contrario, también se pueden esperar efectos similares a la realización antes mencionada, por ejemplo, un sistema de motor (100’) mostrado en la figura 18, cuyo sistema de refrigeración (20’) está dotado de un paso común
de circulación de agua de refrigeración en el bloque de
-66 –
cilindros (10a) y la culata de cilindros (10b) para la circulación de agua de refrigeración por la totalidad del motor (10) durante el precalentamiento.
Igualmente, la invención puede ser aplicada a un sistema de motor (100’’) mostrado en la figura 19.
En el sistema de motor (100’’), un paso (20b) y un paso (20c) están yuxtapuestos en la parte media del paso de circulación (20a) para la circulación de agua de refrigeración por el motor (10) como parte de su sistema de refrigeración (20’’), y el contenedor de acumulación de calor (21) y un núcleo calentador a efectos de calentamiento (23) están dispuestos en la zona media de los respectivos pasos. El caudal de agua de refrigeración que pasa por el paso (20c) se constituye de manera que sea controlable por una válvula de control de flujo (24A). En el sistema de motor (100’’) de esta configuración, el agua de refrigeración del sistema de refrigeración (20’’) pasa en dirección opuesta durante el precalentamiento y funcionamiento normal del motor.
En otras palabras, el agua de refrigeración fluye en dirección de la flecha (X) en las zonas respectivas por el funcionamiento de la bomba eléctrica (EP) durante el precalentamiento, mientras que el agua de refrigeración fluye en la dirección de la flecha (Y) en las respectivas zonas por el funcionamiento de la bomba mecánica (MP) de forma que introduzca agua de refrigeración dentro del motor
(10) durante el funcionamiento normal del motor. Si la bomba mecánica funciona con la válvula de control de caudal
en posición de apertura completa, el agua de refrigeración
-67 –
circula sustancialmente de forma cerrada en el motor (10) (dirección de la flecha (Z)), y en esta realización la temperatura del agua de refrigeración en el motor (10) se puede calentar rápidamente inmediatamente después de la puesta en marcha del motor (10) o similar. Si se utiliza esta configuración del sistema de refrigeración (20’’) con el “control de precalentamiento”, de acuerdo con la realización antes mencionada, la eficiencia del calentamiento antes y después de la puesta en marcha del motor se pueden mejorar de forma adicional.
De manera alternativa, el motor (10) puede estar constituido de manera que circula el agua de refrigeración en cada una de las partes, por ejemplo, la zona alrededor de la abertura de admisión (16) de la culata de cilindros (10b), la zona alrededor de la abertura de escape (17) de la culata de cilindros (10b) y el bloque de cilindros (10a). Un orden preferente puede ser impuesto para elevar la temperatura para mejorar las características del escape y el consumo de combustible en la etapa inicial de la puesta en marcha del motor (10) y se puede llevar a cabo control para suministrar agua caliente de manera secuencial empezando por la parte que tiene el valor más elevado en el orden de preferencia. De manera más específica, es preferible que en primer lugar una parte de la cantidad total de agua caliente almacenada en el contenedor (21) de acumulación de calor sea suministrada a la zona situada alrededor de la abertura de admisión (16), a continuación, otra parte de la cantidad total de agua caliente almacenada
en el contenedor (21) de acumulación de calor es
-68 –
suministrada a la zona situada alrededor de la abertura de admisión (17) después de un periodo predeterminado de tiempo y después de ello, el resto de agua caliente almacenada en el contenedor de acumulación de calor (21) es suministrada al bloque de cilindros (10a). Asimismo se puede construir un control lógico referente a la estructura del sistema de refrigeración o la ejecución del precalentamiento a efectos de ampliar secuencialmente el rango del suministro de agua caliente (circulación) desde un valor local alto en el orden de preferencia a un rango mayor incluyendo partes más bajas en el orden de preferencia, por ejemplo, desde el suministro de agua caliente (circulación) a la zona situada alrededor de la abertura de admisión (16) • suministro de agua caliente (circulación) a la zona que incluye la periferia de la abertura de admisión (16) y la periferia de la abertura de escape (17) • suministro de agua caliente (circulación) a todo el motor (10).
Además, en la realización antes mencionada el acumulador de calor de la invención comprende el sistema de refrigeración (20), (20’) ó (20’’) formado de forma integral con el motor (10) y la ECU (30). Por el contrario, cualquier aparato que pueda acumular calor por cualquier método y suministrar a un motor de combustión interna calor antes de la puesta en marcha del motor puede cumplir la función de acumulador de calor de la invención. En otras palabras, un aparato que acumule calor mediante aceite u otro medio térmico, siempre que acumule calor y funcione como fuente de calor o un aparato para acumular calor tal
-69 –
como electricidad o un aparato para acumular materiales químicos que contienen calor latente y que generan calor convenientemente por su reacción química pueden ser también aplicados como acumulador de calor. De forma adicional, el sistema de motor u otros sistemas (aparatos) que corresponden al mismo se pueden formar para suministrar calor por radiación de calor o conducción de calor desde el acumulador de calor sin pasar por un medio térmico, tal como agua de refrigeración.
Además, el objetivo de aplicación del motor de combustión interna dotado de este acumulador de calor para llevar a cabo el precalentamiento no está limitado a un vehículo.
El motor de combustión interna puede ser un motor del tipo llamado híbrido, dotado de otros medios de impulsión (por ejemplo, un motor eléctrico) para generar impulso motriz por el motor de combustión interna conjuntamente con otros medios de impulsión (motor). En este caso, por ejemplo, se puede controlar para llevar a cabo la operación de impulsión solamente por otros medios de impulsión hasta completar el suministro térmico (precalentamiento) desde el acumulador de calor.
Además, se pueden esperar efectos equivalentes o similares a la realización mostrada con respecto a la realización del control de optimización de las condiciones de funcionamiento, especialmente condiciones operativas durante la operación de puesta en marcha del objeto receptor del calor, cuando la invención es aplicada a
cualquier sistema térmico que tenga la función de
-70 –
suministrar calor a cualquier objeto receptor del calor incluyendo un motor, un mecanismo, equipos, circuito de impulsión u otros que requieren un determinado calentamiento, en otras palabras, suministro de calor para asegurar buenas condiciones operativas, tales como otros medios de impulsión simples (por ejemplo, el motor eléctrico), una batería o una célula de combustible para suministrar potencia al motor eléctrico, una válvula de inyección de combustible, transmisión o similar.
En este caso se pueden esperar efectos equivalentes o similares a la realización antes mencionada cuando la invención es aplicada a cualquier objeto receptor de calor, para controlar las condiciones operativas de los objetos receptores de calor de dicho motor de combustión interna, motor eléctrico, válvula de inyección de combustible, transmisión o similar al controlar (por ejemplo, impidiendo
o permitiendo) la temporización del paro o el grado de las condiciones de impulsión (por ejemplo, la situación de salida de potencia) y varias condiciones operativas, tales como la relación de cambio en la transmisión u otros, sin que ello sea limitativo de la temporización de la puesta en marcha de respectivos objetos receptores de calor.
En la realización antes mencionada, la invención es aplicada a un automóvil (vehículo (1)) con un sistema del tipo llamado de transmisión automática que no requiere el funcionamiento del embrague para la impulsión. No obstante, la invención se puede aplicar a un vehículo que adopte el llamado sistema de transmisión manual.
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En este caso, el requisito previo del “estado en el que la posición de la palanca de cambios (8) (posición de cambio) se encuentra en posición de estacionamiento (posición de aparcamiento)” se excluye de la evaluación de las etapas (S101, S401 y S501) en la “rutina de control de precalentamiento” de las figuras 10, 14 y 15.
Además, tal como se ha mostrado en la figura 20, en la etapa (S701), la ECU (30) evalúa si se ha accionado o no el embrague del vehículo y pasa el proceso a la etapa (702) si la evaluación es positiva y termina la “rutina de control de precalentamiento” si esta evaluación es negativa. También en este caso, el reconocimiento del accionamiento del embrague se realiza basándose en una señal emitida desde un sensor del embrague (no mostrado) montado en el pedal del embrague.
Diferentes dispositivos sensores o dispositivos de visualización (9) u otros dispuestos en el vehículo según la realización antes mencionada se pueden disponer en correspondencia a respectivas realizaciones del antes mencionado “control de precalentamiento” y todos los equipos sensores u otros mencionados anteriormente no son elementos esenciales para una realización de la invención. Es decir, es suficiente tener solamente los elementos necesarios (equipos sensores o similares) dispuestos individualmente y selectivamente en el vehículo, un motor de combustión interna o aparato de control, que es el objeto de aplicación.
Tal como se ha mencionado en lo anterior, de acuerdo
con el primer aspecto, se hace posible empezar la
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temporización de puesta en marcha del suministro de calor de forma retroactiva en un periodo de tiempo conveniente desde la temporización de arranque del objeto receptor de calor, incluso en el caso en el que el motor es puesto en marcha con una temporización arbitraria, poniendo en marcha el suministro de calor tomando como referencia un evento específico que tiene lugar de manera necesaria antes de la puesta en marcha del motor.
Además, se selecciona una operación con características elevadas, tanto en la necesidad de ser anterior a la puesta en marcha del motor de combustión interna como en la reproductibilidad de la temporización de la operación y se determina la temporización de la puesta en marcha del suministro de calor basándose en la temporización de esta operación seleccionada. Como consecuencia, es posible disponer de manera segura una temporización de puesta en marcha apropiada cada vez que el motor es puesto en marcha.
Además, el periodo de mantenimiento del suministro de calor por el dispositivo de suministro térmico está contenido dentro del periodo de funcionamiento de liberación de funcionamiento del dispositivo antirrobo, de manera tal que el conductor del vehículo no percibirá una sensación de incomodidad durante el mantenimiento del suministro térmico. Como consecuencia, resulta posible asegurar la comodidad de las operaciones de conducción para el conductor de manera suficiente con respecto a la puesta en marcha del motor de combustión interna.
-73 –
La comodidad con respecto al funcionamiento del acumulador de calor también se podrá mejorar, dado que el propio conductor del vehículo en el que está instalado el motor de combustión interna puede llevar a cabo fácilmente el suministro térmico antes de la puesta en marcha del motor de combustión interna.
De acuerdo con la segunda realización de la invención, una cantidad finita de calor almacenada en el acumulador de calor puede ser utilizada durante un periodo de tiempo más prolongado que en el caso en el que la cantidad de calor almacenada en el acumulador de calor se escape (consume) de manera continua. Es decir, la temperatura del motor, una vez ha aumentado, no puede sustancialmente disminuir de nuevo incluso en condiciones en las que la temporización de arranque del motor sea inestable, por ejemplo, cuando la temporización de arranque del motor se retrasa por una razón u otra.
Como consecuencia, el suministro de calor es completado de manera fiable después de la puesta en macha del motor aunque el motor tenga que ser puesto en marcha con una temporización arbitraria.
Las características de emisión y consumo de combustible con respecto a la puesta en marcha del motor se pueden mejorar adicionalmente al mantener el suministro de calor incluso en la etapa inicial de la puesta en marcha del motor.
Además, aunque la cantidad de calor almacenada en el
acumulador de calor es limitada, se puede utilizar durante
un periodo de tiempo más prolongado que en el caso en el
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que la cantidad de calor almacenada en el acumulador de calor se escape (se consume) de manera continua.
Por lo tanto, el suministro de calor se completa de manera fiable en la puesta en marche del motor, incluso en el caso en el que el objeto receptor de calor tiene que ser puesto en marcha con una temporización arbitraria.
Como consecuencia, con respecto al suministro de calor para la puesta en marcha del objeto receptor de calor, el periodo de suministro de calor deseable o cantidad de suministro de calor requerido para asegurar el estado de aseguramiento óptimo se aplican de manera fiable.
Además, el estado de funcionamiento para la puesta en marcha del objeto receptor de calor se puede asegurar de manera más cómoda al mantener el suministro de calor incluso en la etapa inicial de puesta en marcha del objeto receptor de calor.
De acuerdo con un motor de combustión interna, según la invención, la operación de liberación del dispositivo antirrobo se selecciona como evento generador, de manera necesaria antes de la puesta en marcha del motor (10) y el precalentamiento es iniciado basándose en la temporización de generación del evento seleccionado. La temporización de puesta en marcha de la operación de liberación del dispositivo antirrobo es elevada en términos tanto de necesidad como de generación de evento antes de la puesta en marcha del motor (10) y reproductibilidad del periodo de tiempo desde la temporización de puesta en marcha hasta la temporización arbitraria de puesta en marcha del motor
(10). La situación de terminación de precalentamiento se
-75 –
puede asegurar al poner en marcha el precalentamiento de forma sincronizada con esta temporización o en una temporización predeterminada basándose en la temporización, incluso en el caso en el que el motor es puesto en marcha
5 con una temporización arbitraria. Las características del escape y el consumo de combustible se pueden mejorar optimizando la distribución de temperatura del motor en el arranque.
-76 –
Claims (10)
- REIVINDICACIONES1. Motor de combustión interna para vehículos que comprende: un paso de circulación (B) para la circulación de un medio térmico;medios de acumulación de calor (21) para la acumulación de calor; medios (EP) para el suministro de calor para suministrar al paso de circulación (B) el calor acumulado por los medios de acumulación de calor (21) con intermedio del medio térmico; ymedios de control (30, S3, S103) para poner en marcha el suministro de calor al paso de circulación (B) mediante el dispositivo de suministro de calor (EP) con una temporización dispuesta basándose en elementos de temporización específicos relacionados con el arranque del motor y antes de dicho arranque del motor;medios antirrobo (S101) para funcionamiento mientras está interrumpido el funcionamiento del motor de combustión interna, para impedir el robo del vehículo;caracterizado porque la temporización de suministro de calor por los medios de suministro de calor (EP) es ajustada tomando como
- elemento
- de temporización la temporización a la que se
- inicia
- la liberación del funcionamiento del dispositivo
- antirrobo (S101).
-
- 2.
- Motor de combustión interna, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la operación de liberación de funcionamiento de los medios antirrobo (S101) es mantenida, como mínimo, hasta el final de suministro de-77 –calor al paso de circulación por los medios de suministro térmico (EP). -
- 3.
- Motor de combustión interna, según la reivindicación 1, caracterizado por comprender además:
medios externos de entrada (9, 5A) para hacer que el controlador reconozca al elemento de temporización con intermedio de una operación de entrada procedente del exterior. -
- 4.
- Motor de combustión interna, según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios exteriores de entrada hacen que la operación de entrada sea realizada de forma remota con respecto al vehículo.
-
- 5.
- Motor de combustión interna, según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios externos de entrada hacen que la operación de entrada sea ejecutada por intermedio de voz.
-
- 6.
- Motor de combustión interna, según la reivindicación 3, caracterizado porque los medios externos de entrada comprenden una pantalla para mostrar un panel operativo y hacen que la operación de entrada sea realizada con intermedio de una operación táctil en el panel operativo.
-
- 7.
- Motor de combustión interna, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los medios de control (30, S203, S205) suministran calor al motor con intermedio de los medios de suministro de calor (EP) una serie de veces después del inicio de suministro de calor hasta el arranque del motor.
-78 – -
- 8.
- Motor de combustión interna, según la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de control (30, S205) hacen que, como mínimo, una de la serie de veces de suministro de calor por los medios de suministro de calor (EP) sea llevada a cabo en el momento de poner en marcha el motor.
-
- 9.
- Procedimiento de control de un motor de combustión interna que comprende un paso de circulación (B) que hace circular un medio térmico, en medio de acumulación de calor
(21) para acumular calor y un medio para el suministro de calor (EP) para suministrar al paso de circulación (B) el calor acumulado por los medios de acumulación de calor (21)- mediante
- el medio térmico, comprendiendo las siguientes
- etapas:
- reconocimiento
- de un elemento de temporización
- específico
- anterior a la puesta en marcha del motor
relativo a la puesta en marcha del motor; empezar el suministro de calor al paso de circulación(B) por los medios de suministro de calor (EP) antes de la puesta en marcha del motor cuando es reconocido el elemento de temporización; y caracterizado por:detectar como elemento de temporización un momento de tiempo en el que se pone en marcha la liberación de funcionamiento de un dispositivo antirrobo. - 10. Procedimiento de control, según la reivindicación 9, caracterizado porque el motor recibe la alimentación de calor una serie de veces por los medios de suministro de-79 –calor (EP) desde el inicio de suministro de calor hasta que se pone en marcha el motor.
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