MXPA01010330A - Sistema de comunicacion y metodo para implementar eficientemente transacciones electronicas en redes de comunicacion movil. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un sistema de comunicacion, un metodo y dispositivo para una implementacion eficiente de transacciones electronicas entre un suscriptor movil en una red de comunicacion movil y una instalacion de red mediante explotacion de los protocolos de pago en base a tarjeta de credito. El protocolo, el cual es utilizado para realizar una transaccion electronica asegurada, tal como el SET TM es separado sobre una pluralidad de unidades de comunicacion involucradas. Para realizar la invencion, la primera parte del protocolo, que esta contenido usualmente en la estacion movil de un usuario, es separada en dos partes. La primera parte que contiene los datos privados de un suscriptor, tal como la clave privada o el certificado, se mantiene en la estacion movil. La segunda parte del software es desviada hacia un servidor que esta colocado entre la estacion movil y el comerciante. Por tanto, la invencion garantiza por una parte la posibilidad de integrar un software complejo para una forma electronica de pago en una red, la cual esta caracterizada por una capacidad de transmision reducida y terminales que tienen una capacidad de almacenamiento insuficiente, y por otro lado el mantenimiento de los aspectos de seguridad por parte del usuario. Adicionalmente, la invencion garantiza la compatibilidad con el software ya existente.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE TÜRBOCARGADOR DE GEOMETRÍA VARIABLE CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a sistemas turbocargadores o turbinas alimentadoras de geometría variable ("VGT") y a métodos para su empleo en un vehículo que tiene un motor de combustión interna.

TÉCNICA ANTERIOR En el control de los motores de combustión interna, la práctica convencional utiliza unidades de control electrónico que tienen memorias volátiles y no volátiles, sistemas de circuitos del impulsor de entrada y de salida, y un procesador capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones almacenadas, para controlar las varias funciones del motor y sus sistemas asociados. Una unidad de control electrónico particular comunica con numerosos sensores, impulsores y otras unidades de control electrónico, para controlar varias funciones, las cuales pueden incluir varios aspectos de la entrega de combustible, control de transmisión, control del turbocargador o muchas otras funciones .

Un turbocargador consiste de una turbina y un compresor. La presión de los gases de escape del motor causa que gire la turbina. Esta turbina impulsa el compresor, el cual se monta típicamente sobre el mismo árbol. El giro del compresor crea una sobrepresión de la turbina, que desarrolla una potencia aumentada durante la combustión. Un turbocargador de geometría variable tiene componentes móviles además del grupo del rotor. Estos componentes móviles pueden cambiar la geometría del turbocargador, cambiando el área o áreas en la etapa de la turbina, a través de las cuales los gases de escape del motor fluyen y/o cambiando el ángulo en el cual los gases de escape entran o dejan la turbina. Dependiendo de la geometría del turbocargador, este turbocargador suministra cantidades variables de la sobrepresión de la turbina al motor. El turbocargador de geometría variable puede ser controlado electrónicamente para variar la cantidad de la sobrepresíón de la turbina basada en varias condiciones de operación. En un turbocargador de geometría variable, el alojamiento de la turbina está sobredimensionado para un motor, y el flujo del gas de escape es estrangulado al nivel deseado. Existen varios diseños para el turbocargador de geometría variable. En un diseño, una boquilla de entrada variable tiene una cascada de aletas móviles, que pueden pivotear para cambiar el área y el ángulo en el cual el flujo del gas de escape entra en la rueda de la turbina. En otro diseño, el turbocargador tiene una pared de costado móvil, la cual varía el área efectiva en sección transversal del alojamiento de la turbina. Un sistema de control convencional del turbocargador de geometría variable utiliza un controlador electrónico que tiene un mapa de impulso almacenado. Este mapa de impulso contiene el impulso óptimo para un motor, como una función de las condiciones de operación del motor. El controlador vigila las condiciones de operación del motor usando sensores, y determina el impulso deseado desde el mapa de impulso. La geometría del turbocargador es ajustada incrementalmente con base en la presión de impulso deseada, obtenida del mapa de impulso, accionando o no un cilindro neumático, que impulsa un brazo de control en el turbocargador de geometría variable. El movimiento del brazo de control causa que cambie la geometría del turbocargador. Típicamente, el cilindro neumático es impulsado en una manera de lazo abierto, de acuerdo con el mapa de impulso. Una desventaja primaria asociada con los sistemas de control existentes del turbocargador de geometría variable es el hecho que la sobrepresión de la turbina tiene un tiempo de respuesta lento a los cambios increméntales en la geometría del turbocargador. Esta respuesta lenta de la sobrepresión de la turbina se debe en parte a las características de respuesta del cilindro neumático y las técnicas de control asociadas de lazo abierto. Debido a que el impulso óptimo desde el mapa de impulso varía continuamente con las condiciones variables de operación del motor, el tiempo de respuesta lento de la sobrepresión de la turbina a los cambios increméntales en la geometría del turbocargador hace difícil obtener el control preciso del turbocargador. Este tiempo de respuesta lento puede, algunas veces, suministrar algunas de las emisiones y no se pueden lograr los beneficios de la capacidad de impulso del turbocargador de geometría variable.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, un objeto de la presente invención es suministrar un sistema turbocargador o de turbina alimentadora, de geometría variable, que utiliza un conjunto de bobina de altavoz para aumentar el tiempo de respuesta de la sobrepresión de la turbina y permitir un control más sofisticado del turbocargador de geometría variable. Para llevar a cabo el objeto anterior y otros objetos y características de la presente invención, se suministra un sistema turbocargador de geometría variable, para su, uso en un motor de combustión interna, que incluye un controlador del motor. El sistema comprende un turbocargador de geometría variable, configurado con una geometría que puede ser cambiada, y un conjunto de bobina de altavoz. Este conjunto de bobina de altavoz incluye un campo y una armadura. El conjunto de bobina de altavoz puede ser accionada para mover la armadura con relación al campo. El conjunto de la bobina de altavoz se conecta al turbocargador, de manera que el movimiento de la armadura con relación al campo cambie la geometría del turbocargador. En una modalidad preferida, el controlador del motor se configura para generar una señal indicativa de una geometría deseada del turbocargador, con base en al menos una condición de operación del motor. Preferiblemente, el sistema además comprende una lógica de control configurada para recibir la señal del controlador del motor y para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal del controlador del motor. Además, preferiblemente, el controlador del motor se configura para determinar la geometría deseada del turbocargador, con base en al menos una de las características siguientes: revoluciones por minuto (rpm) del motor, torsión del motor demandada y sobrepresión deseada para el motor. Más preferiblemente, el sistema incluye un sensor, configurado para medir una sobrepresión real para el motor y suministrar una señal al controlador del motor, indicativa de la sobrepresión real. El controlador del motor se configura preferiblemente para determinar la geometría deseada del turbocargador, con base en la sobrepresión deseada y la sobrepresión real para el motor. Más preferiblemente, el controlador del motor se configura para determinar la sobrepresión deseada desde una tabla de consulta que es indexada por al menos una condición del motor, desde el grupo que consta de: revoluciones por minuto (rpm) del motor y torsión del motor demandada. Preferiblemente, el controlador del motor genera una señal del mismo, indicativa de la geometría deseada del turbocargador como una señal modulada de ancho de pulso, en que un ciclo de trabajo de la señal indica la geometría deseada del turbocargador. Por ejemplo, el ciclo de trabajo puede variar de aproximadamente el 5 hasta el 95%. Además, preferiblemente, el conjunto de bobina de altavoz se conecta para así ser impulsado eléctricamente por una batería del vehículo y tiene un intervalo de movimiento completo para la armadura con relación al campo de aproximadamente 2.54 centímetros (1 pulgada) . Impulsando la bobina de altavoz con la batería, se permite el control en cualquier momento, inclusive antes del arranque para reducir las emisiones. Además, al llevar a cabo la presente invención, un sistema ^turbocargador de geometría variable, para su uso en un motor de combustión interna, que incluye un controlador del motor, configurado para generar una señal indicativa de una geometría deseada del turbocargador, con base en al menos una condición de operación, se suministra. El sistema comprende un turbocargador de geometría variable, configurado con una geometría que puede cambiar, un conjunto de bobina de altavoz, un sensor de posición y una lógica de control. El conjunto de bobina de altavoz incluye un campo y una armadura. Este conjunto de bobina de altavoz puede ser accionado para mover la armadura con relación al campo y el conjunto se conecta a un turbocargador, de modo que el movimiento de la armadura con relación al campo cambia la geometría del turbocargador. El sensor de posición se configura para medir la posición de la armadura en relación al campo y tiene una salida indicativa de la posición medida. La lógica de control se configura para recibir la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición, y para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición, para llevar la geometría del turbocargador a aquélla deseada. En una forma de realización preferida, el sensor de posición comprende un transductor resistivo lineal, que incluye un resistor lineal y un limpiador configurado de modo que este limpiador se mueva a lo largo del resistor lineal conforme la armadura se mueve con relación al campo. Preferiblemente, el limpiador se fija con relación a la armadura y el resistor lineal se fija con relación al campo. Asimismo, preferiblemente, el conjunto de bobina de altavoz y la lógica de control se configuran para suministrar una respuesta de intervalo completo de movimiento (tiempo de elevación) de a lo sumo alrededor de 150 milisegundos o, más preferiblemente, a lo sumo de alrededor de 100 milisegundos. En una modalidad preferida, la lógica de control se configura para determinar una señal de error de posición, con base en la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición y para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal de error para llevar la geometría del turbocargador a la deseada. Además, preferiblemente, la lógica de control se configura para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal de error, y al menos un término de control dependiente del tiempo y un término de control proporcional. Preferiblemente, este al menos un término de control dependiente del tiempo incluye un término integral y un término derivado, para formar un controlador de PID. Aún más, en una modalidad preferida, la armadura incluye una bobina, y la lógica de control se configura para accionar el conjunto de la bobina de altavoz, generando una señal i modulada de ancho de pulso en la cual un ciclo de trabajo indica la geometría deseada del turbocargador y aplicar esta señal modulada de ancho del pulso a la bobina.

Todavía más, al llevar a cabo la presente invención, un sistema turbocargador de geometría variable comprende un motor de combustión interna, . que tiene una pluralidad de cilindros, un controlador del motor, un turbocargador de geometría variable, y un conjunto de bobina de altavoz. El sistema además comprende un sensor de posición configurado para medir la posición de la armadura con relación al campo, y la lógica de control configurada para recibir la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición. La lógica de control es además configurada para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición para llevar la geometría del turbocargador a la geometría deseada. Aún más, al llevar a cabo la presente invención, se suministra un método para controlar un sistema de turbocargador de geometría variable. Este método comprende determinar una geometría deseada del turbocargador, con base en al menos una condición de operación del motor. El método además comprende accionar un conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la geometría deseada del turbocargador. Este conjunto de bobina de altavoz incluye un campo y una armadura, y puede accionar para mover la armadura con relación al campo. El conjunto de bobina de altavoz se conecta al turbocargador, de manera que el movimiento de la armadura en relación al campo cambie la geometría del turbocargador . Las ventajas asociadas con la modalidad de la presente invención son numerosas. Por ejemplo, los sistemas y métodos del turbocargador de la presente invención son capaces de controlar un turbocargador con geometría variable con tal precisión que la sobrepresión de la turbina se pueda controlar exactamente en un amplio intervalo de velocidades del motor, cargas y con un tiempo de respuesta que es más rápido que los sistemas existentes basados en cilindros neumáticos . Los objetos anteriores y otros, características y ventajas de la presente invención, serán fácilmente evidentes de la siguiente descripción detallada del mejor modo para llevar a cabo la invención, cuando se toma en relación con los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema para controlar un vehículo, que tiene un motor de combustión interna, que incluye un turbocargador de geometría variable con la lógica de control y un conjunto de bobina de altavoz; la Figura 2 es un diagrama de bloques de un sistema de control de lazo cerrado en una modalidad preferida de la presente invención, el cual controla la sobrepresión de la turbina en un lazo cerrado y también controla el conjunto de bobina de altavoz en un lazo cerrado interno; la Figura 3 es un diagrama esquemático, que ilustra los principios de operación del conjunto de bobina de altavoz en una construcción ejemplar; la Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra un método de la presente invención, para controlar un sistema de turbocargador de geometría variable; la Figura 5 ilustra un turbocargador de geometría variable de la presente invención, que muestra un conjunto de bobina de altavoz en el cilindro; y la Figura 6 es otra vista del turbocargador de geometría variable de la Figura 5.

EL MEJOR MODO DE LLEVARA CABO LA INVENCIÓN Haciendo ahora referencia a la Figura 1, un sistema para controlar un vehículo se muestra. Este sistema, generalmente indicado por el número de referencia 10, incluye un motor 12 de combustión interna, que tiene una pluralidad de cilindros, cada uno alimentado por un inyector 14 de combustible o alternativamente un riel común. En una modalidad preferida, el motor 12 es un motor de combustión interna, de encendido por compresión, tal como un motor diesel de tres, cuatro, seis, ocho, doce, diez y seis o veinticuatro cilindros, o un motor diesel que tiene cualquier otro número deseado de cilindros. Los inyectores 14 de combustible reciben el combustible presurizado desde un suministro conectado a una o más bombas de presión elevada o baja (no mostradas) como es bien conocido en el arte. Alternativamente, las modalidades de la presente invención pueden emplear una pluralidad de bombas unitarias (no mostradas) , cada bomba suministra combustible a uno de los inyectores 14. El sistema 10 incluye un turbocargador 50 de geometría variable, que incluye una turbina 52 y un compresor 54, para succionar el aire dentro de los cilindros y aumentar la relación de compresión y crear una potencia aumentada durante la combustión. El gas de escape es guiado a las entradas de la turbina del turbocargador a lo largo de las líneas 56. El aire impulsado dentro de la admisión del aire del motor, es guiado a través del compresor 54 y al motor a través de las líneas 58 de entrada de aire. Se entenderá que un sistema de turbocargador de una turbina se muestra para fines de ilustración, y que los sistemas y métodos de la presente invención se pueden emplear en un sistema de turbocargador de múltiples turbinas. El turbocargador 50 de geometría variable puede ser diseñado a una variedad de geometrías en cualquiera de un número de técnicas. Por ejemplo, las aletas de pivote en la boquilla de la entrada de la turbina o una pared lateral móvil del alojamiento de la turbina, se pueden emplear para variar la geometría del turbocargador. El sistema 10 puede también incluir varios sensores 20 para generar señales indicativas de las condiciones de operación correspondientes o parámetros del motor 12, la transmisión del vehículo (no mostrada) , el turbocargador 50 y otros componentes del vehículo. Los sensores 20 están en comunicación eléctrica con el controlador 22 por medio de las puertas 24 de entrada. Este controlador 22 incluye preferiblemente un microprocesador 26 en comunicación con varios medios de almacenamiento 28, que se pueden leer por computadora, por medio del colector 30 de datos y de control. Los medios de almacenamiento 28, que se pueden leer por computadora, pueden incluir cualquiera de un número de dispositivos conocidos, tal como, por ejemplo, una memoria solamente de lectura (ROM) 32, una memoria de acceso aleatorio (RAM) 34, memorias de acceso aleatorio no volátiles (NVRAM) , además de los dispositivos programables, tal como, por ejemplo, una memoria solamente de lectura programable (PROM) , una memoria solamente de lectura programable, borrable (EPROM) , una memoria solamente de lectura, programable, borrable electrónicamente, cualquiera de los varios tipos de memorias instantáneas, y similares, además de los medios magnéticos, ópticos y sus combinaciones, capaces de almacenar datos, temporal o permanentemente . Los medios de almacenamiento 28, que se pueden leer por computadora, realizan la lógica de control por medio del software (programas) , firmware (programas fijos) , hardware (equipo) , micro códigos y/o sistemas de circuitos discretos o integrados, para efectuar el control de los varios sistemas y subsistemas del vehículo, tal como el motor 12, una transmisión del vehículo (no mostrada) , el turbocargador 50 y similares. El controlador 22 recibe señales de los sensores 20 por medio de las puertas 24 de entrada y genera señales de salida que pueden ser suministras a varios impulsores y/o componentes por medio de las puertas 38 de salida. Las señales pueden también ser provistas por un dispositivo 40 de exhibición, que incluye varios indicadores, tal como las luces 42, para comunicar la información relativa a la operación del sistema al operador del vehículo. Una interfaz 44 de datos, diagnóstico y programación puede también ser conectada selectivamente al controlador 22 por un enchufe 46 para intercambiar varia información entre ellos. Esta interfaz 44 se puede usar para cambiar los valores dentro de los medios 28 de almacenamiento, que se pueden leer por computadora, tal como estableciendo la configuración variables de calibración, lógica de control, valores de la tablas de consulta, y similares. En operación, el controlador 22 recibe señales de los sensores 20 y ejecuta la lógica de control para controlar uno o más turbocargadores de geometría variable, controlando el conjunto de bobina de altavoz para cambiar la geometría del turbocargador. Preferiblemente, la lógica 60 de control trabaja en conjunto con el controlador 22 para controlar el conjunto de bobina de altavoz para cambiar la geometría del turbocargador, según sea necesario, con base en las condiciones del motor y los parámetros. Durante la prueba, el controlador usado por el inventor fue el controlador Bosch Controller EDC 15C5-5.4. Con referencia continuada a la Figura 1, un controlador de lógica, tal como el microprocesador 26, controla las señales enviadas a los inyectores 14 de combustible. El microprocesador 26 determina una demanda de torsión del motor provisional con base en la demanda del operador y las condiciones de operación actuales. Esta torsión del motor provisional puede estar sujeta a ajustes para el equilibrio del cilindro y/o otros ajustes para determinar una demanda de torsión del motor aplicada, según sea deseado. Las señales enviadas a los inyectores 14 del combustible son luego basadas en la demanda de torsión del motor aplicada. Como se apreciará por un experto ordinario en la materia, la lógica de control puede ser llevada a cabo o efectuada en cualquiera de una o combinación de una variedad de metodologías de la lógica de control. Las varias funciones son realizadas preferiblemente por un microprocesador programado en combinación con la lógica 60 de control, pero pueden incluir una o más funciones realizadas por circuitos dedicados eléctricos, electrónicos o integrados. Como también se apreciará, la lógica de control puede ser realizada usando cualquiera de un número de técnicas conocidas de programación y proceso o estrategias y no se limita al orden o secuencia aquí ilustrada por conveniencia. Por ejemplo, el proceso impulsado de evento o interrupción se emplea típicamente en aplicaciones de control de tiempo real, tal como el control de un motor o transmisión del vehículo. Similarmente, los sistemas y métodos de procesos paralelos o de múltiples tareas se pueden usar para lograr las características y entajas de la presente invención. Esta invención es independiente del lenguaje de programación particular, sistema de operación o procesador usado para llevar a cabo la lógica de control ilustrada.

Haciendo referencia a la Figura 2, un sistema de turbocargador de geometría variable, obtenido de acuerdo con la presente invención, se indica generalmente en 70. Un controlador 72 del motor recibe un número de entradas 74 y 76, que representan una variedad de diferentes condiciones de operación, como se mencionó previamente. Por ejemplo, las entradas 74 y 76 pueden representar las rpm del motor y la torsión del motor demandada. El turbocargador de geometría variable se indica en 78, y el motor se indica en 80. El lazo cerrado externo 82 es la sobrepresión de la turbina suministrada al motor 80 desde VGT 78. La sobrepresión real 82 es medida por un sensor y luego suministrada al controlador 72. Este controlador 72 determina una sobrepresidn deseada y determina la señal 96 del controlador del motor, que es indicativa de una geometría VGT deseada, con base en las sobrepresiones deseadas y reales para el motor. Preferiblemente, la sobrepresión deseada se obtiene de una tabla de consulta y se indexa por las rpm del motor y la torsión del motor demanda, 74 y 76, respectivamente- La señal 96 es procesada a la lógica 84 de control, para permitir la actuación del conjunto 86 de la bobina de altavoz, con el resultado del cambio en la admisión a la turbina 88 de la trayectoria de escape 94 y que causa los cambios en la salida del compresor 90.

La lógica 84 de control recibe la señal 96 del controlador del motor y acciona el conjunto 86 de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal 96. Preferiblemente, un sensor de posición se configura para medir la posición de la armadura del conjunto de bobina de altavoz para suministrar la retroalimentación a lo largo de la trayectoria 98 a la lógica 84 de control. Más preferiblemente el control derivado 100 proporcional-integral se usa para llevar a la posición de la armadura del conjunto de bobina de altavoz con relación al campo del conjunto de la bobina de altavoz a la posición deseada. La posición deseada para la armadura del conjunto de bobina de altavoz con relación al campo se basa en la señal 96 del controlador del motor. Se apreciará que las modalidades preferidas de la presente invención utilizan el control de posición de lazo cerrado para el conjunto 86 de la bobina de altavoz, que controla el flujo al interior de la turbina 88. Además, las modalidades preferidas de la presente invención utilizan el lazo cerrado 82 para controlar la sobrepresión entregada a los cilindros del motor. El uso del conjunto 86 de bobina de altavoz junto con el uso preferido del lazo 88 de posición cerrado, suministra una respuesta rápida cuando se desea cambiar el flujo al interior de la turbina 88. Este tiempo de respuesta rápido, el cual se ha encontrado será de alrededor de 88 milisegundos para un intervalo completo de carrera (es decir, un tiempo de elevación completa) del conjunto de bobina de altavoz en las formas de realización preferidas, utilizadas para la prueba, permite un control más sofisticado del sistema del turbocargador luego permitido por los sistemas neumáticos. ' En las modalidades preferidas, el inventor ha encontrado que el conjunto APECS 0250-12E2LS1 es un conjunto de bobina de altavoz adecuado para un tipo VGT de pared lateral móvil, y que el APECS 0175-12E2LS1 es un conjunto de bobina de altavoz adecuado para una posición variable de aleta VGT. Ambos de estos conjuntos de bobina de altavoz están disponibles de Syncrostart. Por supuesto, se apreciará por los expertos ordinarios en la materia que los conjuntos de bobinas de altavoz tienen muchas configuraciones. Como tal, se apreciará que se pueden emplear muchas diferentes configuraciones del conjunto de bobina de altavoz en las modalidades de la presente invención y que la siguiente descripción intenta explicar la teoría de la operación del conjunto de bobina de altavoz y no limita la invención en cualquiera estructura del conjunto de bobina de altavoz particular. Con referencia a la Figura 3, el conjunto 110 de bobina de altavoz se ilustra para explicar la teoría de operación de los conjuntos de la bobina de altavoz, Este conjunto 110 de la bobina de altavoz se usa para variar la geometría de la turbina 112 por el movimiento del brazo de control de la turbina 112, que se une al miembro 114. Este conjunto 110 de bobina de altavoz incluye un campo formado por una pareja de electroimanes. Estos electroimanes se forman por piezas ferromagnéticas, 116 y 118, que son encerradas por las bobinas 120 y 122, respectivamente. Por supuesto, se apreciará que los imanes permanentes se pueden usar como una alternativa. Asimismo, se apreciará que los conjuntos de bobinas de altavoz pueden ser hechos con cualquier número de imanes dispuestos en una variedad de maneras y que la ilustración particular aquí usando dos electroimanes se usa para facilitar el entendimiento de los principios de operación de los conjuntos de bobina de altavoz. El miembro 126 se configura preferiblemente APRA formar una trayectoria de flujo para los imanes y puede hacerse apropiadamente de un acero de transformador. En la modalidad ilustrada, la trayectoria de flujo se indica por las flechas 128. Este conjunto 110 de bobina de altavoz también incluye una armadura 140 con una bobina 142. Esta armadura 140 se fija al miembro 114 de modo que el movimiento de la armadura 140 con relación al campo del conjunto de bobina de altavoz mueva el brazo de control de la turbina 112 para variar la geometría del turbocargador.

La bobina 142 de la armadura se conecta a una fuente de corriente adecuada 144, la cual es preferiblemente un transistor de impulso de modulación de ancho de pulso, impulsado por la lógica 84 de control (Figura 2) . Las bobinas del electroimán, 120 y 122, pueden ser conectadas adecuadamente a una fuente de energía de corriente directa en la conexión 124. Durante la operación, la bobina 142 se ubica dentro del campo del electroimán (o imanes permanentes) o una combinación de electroimanes e imanes permanentes . Como tal, las partículas cargadas que viajan con una velocidad a través de la bobina 142 y dentro del campo magnético, experimentan una fuera generalmente de acuerdo con la ecuación: F = qv X B donde F es el vector de fuerza experimentado por la partícula cargada, q es la carga en la partícula, v es el vector de velocidad de la partícula, y B es el vector de la densidad del flujo magnético (en este caso, debido a los electroimanes) . El arreglo apropiado de una bobina de armadura dentro de un campo, por ejemplo como se muestra, resulta en una fuerza en la bobina 142 que varía generalmente en proporción con las variaciones de la corriente (que es proporcional al vector de velocidad) a través de la bobina. Como tal, el arreglo apropiado de un resorte 146 colindante con la porción 150 de alojamiento que se fija con respecto al campo, y la colocación de un asiento 148 de resorte, que se fija a la armadura, produce una fuerza de resorte que varía proporcionalmente al desplazamiento. Como se mencionó previamente, las modalidades preferidas de la presente invención utilizan la retroalimentación de posición para controlar la posición de la armadura con relación al campo. Esta retroalimentación de posición puede ser provista con, por ejemplo, un transductor resistivo lineal, generalmente indicado en 152. Este transductor resistivo lineal 152 incluye un resistor lineal 154 y un limpiador 156. Preferiblemente, el resistor lineal se fija al núcleo que lleva el flujo e inmóvil con respecto al campo, mientras el limpiador 156 se fija a la armadura y se mueve con esta armadura. Como tal, la resistencia entre los conductores 158 y 160 varía proporcionalmente con la posición de la armadura con respecto al campo. Con referencia ahora a la Figura 4, se describirá ahora un método de la presente invención. En el bloque 172, se determina una geometría deseada del turbocargador. En el bloque 174, el conjunto de bobina de altavoz es accionado de acuerdo con la geometría del turbocargador deseada.

Por supuesto, se apreciará que el conjunto de bobina de altavoz puede tomar muchas formas, y la forma ilustrad en la Figura 3 se ilustra por conveniencia en comprender la teoría de operación del conjunto de bobina de altavoz. Además, se apreciará que las modalidades preferidas de la presente invención utilizan el control de lazo cerrado del conjunto de bobina de altavoz, con base en la posición además del control del lazo cerrado, basado en la sobrepresión real para controlar efectivamente la geometría del turbocargador y mejorar el desempeño del motor. ¡, Por supuesto, otras variaciones para el control, de acuerdo con la presente invención, se apreciarán por los expertos ordinarios en la materia. Además, se apreciará que los conjuntos de bobina de altavoz pueden tener un número de diferentes arreglos para los imanes, que pueden ser imanes permanentes, electroimanes, o sus combinaciones, y además que el arreglo de la armadura puede también tomar muchas formas . Las modalidades de la presente invención tienen ventajas adicionales de las mencionadas antes específicamente, como se apreciará por un experto ordinario en la materia de los sistemas VGT. Por ejemplo, usando una tabla de consulta para determinar una geometría del turbocargador deseada, como una posición para la armadura con relación al campo, permite que un sistema VGT no lineal sea linealizado.

Además, es muy ventajoso que las modalidades de la presente invención pueden mover el conjunto de bobina de altavoz (y el VGT) a cualquier posición en cualquier momento, debido a que el conjunto de bobina de altavoz es impulsado por el sistema eléctrico del vehículo. Con referencia a las Figuras 5 y 6, un turbocargador de geometría variable, se indica generalmente en 180. Una turbina 182 se conecta a un compresor 184. El conjunto de bobina de altavoz se aloja en un cilindro 186 y se monta por una abrazadera 188. El compresor 184 succiona aire a través de la admisión 190 de aire y tiene una presión aumentada en la salida 192. El conjunto de bobina de altavoz impulsa el miembro de salida 194 sobre un intervalo de carrera lineal. El enlace 196 de dos pivotes convierte el movimiento del miembro 194 en un movimiento lineal del miembro 198, para cambiar la geometría del turbocargador. Mientras se ha descrito en detalle el mejor modo para llevar a cabo la invención, aquéllos familiarizados en la técnica a la cual se refiere esta invención, reconocerán varias alternativas y modalidades para practicar la invención, como se define en las siguientes reivindicaciones .

Claims (25)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema de turbocargador de geometría variable, para su uso en un motor de combustión interna, que incluye un controlador del motor, dicho sistema comprende: un turbocargador de geometría variable, configurado con una geometría que se puede cambiar; y un conjunto de bobina de altavoz, que incluye un campo y una armadura, este conjunto de bobina de altavoz puede ser accionado para mover la armadura con relación al campo, y el conjunto se conecta al turbocargador, de manera que el movimiento de la armadura con relación al campo, cambie la geometría del turbocargador.
2. 2. El sistema de la reivindicación 1, en que el controlador del motor se configura para generar una señal indicativa de una geometría deseada del turbocargador, basada en al menos una condición de operación del motor, y en donde el sistema además comprende: la lógica de control, configurada para recibir la señal del controlador del motor y para accionar el conjunto de la bobina de altavoz, de acuerdo con la señal del controlador del motor.
3. 3. El sistema de la reivindicación 2, en que el controlador del motor se configura para determinar la geometría deseada del turbocargador, con base en las revoluciones por minuto del motor.
4. 4. El sistema de la reivindicación 2, en que el controlador del motor se configura para determinar la geometría deseada del turbocargador, con base en una torsión demandada por el motor.
5. 5. El sistema de la reivindicación 2, en que el controlador del motor se configura para determinar la geometría deseada del turbocargador, con base en una sobrepresión deseada para el motor.
6. 6. El sistema de la reivindicación 5, que además comprende : un sensor, configurado para medir la sobrepresión real para el motor y suministrar una señal ala controlador del motor, indicativa de la sobrepresión real, en que el controlador del motor se configura para determinar la geometría deseada del turbocargador y la sobrepresión real para el motor.
7. , 7. El sistema de la reivindicación 5, en que el controlador del motor se configura para determinar la sobrepresión deseada desde una tabla de consulta, que está indexada por al menos una condición del motor desde el grupo que consta de las revoluciones por minuto del motor y la torsión demandada del motor.
8. 8. El sistema de la reivindicación 2, en que el controlador del motor genera la señal del mismo como una señal modulada de ancho de pulso, donde un ciclo de tarea de la señal indica la geometría deseada del turbocargador.
9. 9. El sistema de la reivindicación 8, en que el ciclo de trabajo varía aproximadamente del 5 al 95%.
10. 10. El sistema de la reivindicación 1, en que el conjunto de bobina de altavoz se conecta para ser impulsado eléctricamente por una batería de un vehículo.
11. 11. El sistema de la reivindicación 1, en que el conjunto de bobina de altavoz tiene un intervalo de movimiento completo para la armadura, con relación al campo, de alrededor de 2.54 centímetros.
12. 12. Un sistema de turbocargador de geometría variable, para su uso en un motor de combustión interna, que incluye un controlador del motor, configurado para generar una señal indicativa de una geometría deseada del turbocargador, con base en al menos una condición de operación del motor, dicho sistema comprende: un turbocargador de geometría variable, configurado con una geometría que puede cambiar; un conjunto de bobina de altavoz, que incluye un campo y una armadura, este conjunto de bobina de altavoz puede accionar para mover la armadura en relación con el campo, y además se conecta al turbocargador, de modo que el movimiento de~ la armadura con relación al campo, cambie la geometría del turbocargador; un sensor de posición, configurado para medir la posición de la armadura con relación al campo y que tiene una salida indicativa de la posición medida; y la lógica de control, configurada para recibir la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición, y para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición, para llevar la geometría del turbocargador a la geometría deseada.
13. 13. El sistema de la reivindicación 12, en que el sensor de posición comprende: un transductor resistivo lineal, que incluye un resistor lineal y un limpiador, configurado de modo que este limpiador se mueva junto con el resistor lineal conforme la armadura se mueve con relación al campo.
14. 14. El sistema de la reivindicación 13, en que el limpiador se fija con relación a la armadura y el resistor lineal se fija con relación al campo.
15. 15. El sistema de la reivindicación 12, en que el conjunto de bobina de altavoz y la lógica de control se configuran para suministrar una respuesta del intervalo de movimiento completo de a lo sumo alrededor de 150 milisegundos .
16. 16. El sistema de la reivindicación 14, en que el conjunto de bobina de altavoz y la lógica de control se configuran para suministrar una respuesta del intervalo del movimiento completo de a lo sumo alrededor de 100 milisegundos .
17. 17. El sistema de la reivindicación 14, en que la lógica de control se configura para determinar una señal de error de posición, con base en la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición y para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal de error, para llevar la geometría del turbocargador a la geometría deseada.
18. 18. El sistema de la reivindicación 17, en que la lógica de control se configura para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal de error y al menos un término de control dependiente del tiempo y un término de control proporcional .
19. 19. El sistema de la reivindicación 18, en que este al menos un término de control dependiente del tiempo incluye un término integral.
20. 20. El sistema de la reivindicación 18, en que este al menos un término de control dependiente del tiempo incluye un término derivado.
21. 21. El sistema de la reivindicación 21, en que la armadura incluye una bobina, y donde la lógica de control se configura para accionar el conjunto de bobina de altavoz, generando una señal modulada del ancho del pulso, en que el ciclo de trabajo indica la geometría deseada del turbocargador, y aplicar dicha señal modulada del ancho de pulso a la bobina.
22. 22. Un sistema turbocargador de geometría variable, el cual comprende: un motor de combustión interna, que tiene una pluralidad de cilindros; un controlador del motor, configurado para generar una señal indicativa de una geometría deseada del turbocargador, con base en la sobrepresión deseada para el motor; un turbocargador de geometría variable, configurado con una geometría que se puede cambiar y dispuesto para entregar una mezcla de aire/combustible a presiones aumentada al motor; un conjunto de bobina de altavoz, que incluye un campo y una armadura, este conjunto de bobina de altavoz puede actuar para mover la armadura en relación con el ampo, y el cual se conecta al turbocargador, de modo que el movimiento de la armadura con relación al campo cambia la geometría del turbocargador; un sensor de posición, configurado APRA medir la posición de la armadura con relación al campo y que tiene una salida indicativa de la posición medida; y , la lógica de control, configura para recibir la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición, y para accionar el conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la señal del controlador del motor y la salida del sensor de posición, para llevar la geometría del turbocargador a la geometría deseada.
23. 23. El sistema de la reivindicación 22, que además comprende: un sensor, configurado para medir una sobrepresión real para el motor y para suministrar una señal al controlador del motor, indicativa de la sobrepresión real, donde el controlador del motor se configura para determinar la geometría deseada del turbocargador, con base en la sobrepresión deseada y la sobrepresión real para el motor.
24. 24. El sistema de la reivindicación 22, en que el controlador del motor se configura para determinar la sobrepresión deseada desde una tabla de consulta, que está indexada por al menos una condición del motor desde el grupo que consta de: las revoluciones por minuto del motor y la torsión del motor demandada.
25. 25. Un método para controlar un sistema de turbocargador, de geometría variable, que incluye un turbocargador con una geometría que puede ser cambiada, este método comprende: determinar una geometría deseada del turbocargador, con base en al menos una condición de operación del motor; y accionar un conjunto de bobina de altavoz, de acuerdo con la geometría deseada del turbocargador, este conjunto de bobina de altavoz incluye un campo y una armadura y puede ser accionado para mover la armadura con relación al campo, y dicho conjunto de bobina de altavoz se conecta al turbocargador, de modo que el movimiento de la armadura con relación al campo, cambia la geometría de dicho turbocargador.