BR102018075605A2

BR102018075605A2 - Método de medição de tensão elétrica em um sistema de aquecimento de partida a frio veicular

Info

Publication number: BR102018075605A2
Application number: BR102018075605-2A
Authority: BR
Inventors: Angelo Tadeu De Freitas; Paulo Henrique Rodrigues Corrêa; Newton Rodrigues Bueno; Gustavo Cintra Fernandes
Original assignee: Volkswagen Do Brasil Indústria De Veículos Automotores Ltda.
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-06-23

Abstract

A presente invenção refere-se a um método de medição de tensão elétrica em um sistema de aquecimento de partida a frio veicular. Esta medição de tensão propicia o cálculo da corrente e potência elétrica do sistema de aquecimento, identificação de falha elétrica do sistema aquecedor e identificação do correto controle.

Description

MÉTODO DE MEDIÇÃO DE TENSÃO ELÉTRICA EM UM SISTEMA DE AQUECIMENTO DE PARTIDA A FRIO VEICULAR

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um método de medição de tensão elétrica em um sistema de aquecimento de partida a frio veicular.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[002] Veículos do tipo flex são veículos que são equipados com um motor de combustão interna a quatro tempos e possuem a capacidade de serem abastecidos com mais de um tipo de combustível. Normalmente, veículos flex podem funcionar com gasolina, etanol ou uma mistura dos dois. Algumas das vantagens relacionadas ao uso de etanol como combustível incluem menor emissão de poluentes, maior octanagem e maior sustentabilidade.

[003] Um problema que tais motores apresentam está relacionado com o fato de que o etanol precisa de uma temperatura mais elevada que a gasolina para mudar de estado físico, isto é, para sofrer combustão. Este problema surge de forma acentuada em dias com baixas temperaturas, quando a partida do veículo se dá de forma mais problemática.

[004] Uma solução encontrada para melhorar o desempenho de motores funcionando a etanol é o uso de um reservatório de gasolina separado, comumente chamado de "tanquinho", cuja gasolina é utilizada especialmente na partida do veículo.

[005] Soluções mais recentes vêm surgindo no mercado para substituir o "tanquinho" de gasolina auxiliar para partidas a frio nos carros flex. Essas soluções incluem o aquecimento do combustível pelo sistema de injeção, de modo que o combustível chegue às câmaras de combustão previamente aquecido e, assim, a combustão é facilitada.

[006] Um exemplo de solução existente no mercado faz uso de uma galeria de combustível equipada com lanças aquecedoras instaladas em câmaras individuais de aquecimento, acionadas e monitoradas por uma unidade de controle de aquecimento. Isto faz com que o combustível seja injetado de forma mais pulverizada, melhorando assim a sua combustão e a partida do veículo. Esta solução elimina a necessidade do "tanquinho" de gasolina.

[007] Há, entretanto, a necessidade de se criar um sistema de monitoramento e de diagnóstico de falhas de tais sistemas de aquecimento de combustível.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[008] A presente invenção tem como objetivo fornecer uma solução de medição de tensão e corrente em um sistema de aquecimento para partida a frio veicular que seja econômico e eficiente, que possa ser aplicada a qualquer sistema de aquecimento, seja ele resistivo, capacitivo, indutivo, PTC, NTC, etc.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção consiste em um método de medição de tensão elétrica em um sistema de aquecimento de partida a frio veicular, que compreende as etapas de: ligar, por meio de dois cabos de medição, um equipamento de controle e medição a um cabo de alta corrente, o dito cabo de alta corrente ligando um elemento de aquecedor de combustível a um aterramento; através de um programa instalado no equipamento de controle e medição, calcular uma tensão entre as duas extremidades do cabo de alta corrente; e, a partir do valor de tensão calculado na etapa anterior, estabelecer um estado de funcionamento do sistema de aquecimento de partida a frio veicular.

[0010] Em uma concretização da invenção, se o valor de tensão calculado estiver em torno de 500 mV, define-se que o sistema de aquecimento está funcionando corretamente.

[0011] Em outra concretização da invenção, se o valor de tensão calculado estiver em torno de 250 mV, define-se que o sistema não está funcionando corretamente e o usuário é informado.

[0012] Em uma outra concretização, se o valor de tensão calculado estiver em torno de 0 mV, o equipamento de controle e medição 4 desativa o sistema de aquecimento e o usuário é informado. Há a possibilidade de o usuário ser informado através de um sinal luminoso.

[0013] O elemento de aquecedor de combustível pode ser uma resistência, um PTC, um NTC, um sistema capacitivo ou indutivo.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO

[0014] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado no desenho.

[0015] A figura 1 mostra um esquema elétrico simplificado de um sistema de aquecimento de partida a frio veicular.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO DESENHO

[0016] Conforme pode ser visto na Figura 1, que mostra um esquema elétrico simplificado de um sistema de aquecimento de partida a frio veicular, são necessários poucos componentes para formar tal sistema. É necessária uma fonte de alimentação 1, podendo esta ser uma fonte CC ou CA com qualquer valor de tensão e capacidade de corrente. Em uma possível configuração, a fonte de alimentação 1 é a própria bateria 12 V do automóvel.

[0017] Em seguida, há um elemento de chaveamento 2, o qual pode ser um relé normal com contato mecânico ou um relé de estado sólido, bem como um sistema de chaveamento ou um controlador, como por exemplo um controle PWM. Em uma concretização da invenção, o elemento de chaveamento 2 é um relé eletromecânico com bobina 12 V e contato de alta corrente 70 A. Seguindo o circuito, há o elemento aquecedor 3 propriamente dito, o qual é o responsável por fornecer calor ao combustível. Este pode ser do tipo resistivo, capacitivo, indutivo, PTC, NTC, ou qualquer outro elemento capaz de gerar calor. Preferencialmente, são utilizados dois ou mais elementos aquecedores 3.

[0018] O elemento 4 designa um equipamento de controle e medição 4, o qual pode ser uma ECU (Unidade Central Eletrônica) ou um controlador eletrônico, com a capacidade de medir tensão e calcular a corrente do sistema. É capaz também de intervir no sistema de controle de aquecimento, mais especificamente nos elementos 2 e 3. Um pino negativo 5 ou de aterramento da fonte de alimentação 1 está presente, podendo ser o negativo da fonte 1, a própria carcaça metálica do equipamento ou o chassi do veículo.

[0019] Entre o elemento aquecedor 3 e o pino negativo 5, há um cabo de alta tensão 6 ou elemento shunt, o qual fará o trabalho de enviar uma tensão específica até o equipamento de controle e medição 4, através dos cabos de medição 7, para que o equipamento de controle e medição 4 possa calcular a corrente da potência do sistema de aquecimento e tome as devidas ações de controle e diagnose. Esta diagnose permitirá saber se o elemento aquecedor 3 está ativo, em boas condições de funcionamento, ou se está queimado, danificado ou desconectado. Em uma concretização da invenção, o cabo 6 é um cabo de alta corrente, de bitola de aproximadamente 2,5 mm² e comprimento de aproximadamente 1380 mm. Os cabos de medição 7, que transmitem a tensão do cabo de alta tensão 6 até o equipamento de controle e medição 4, podem ter bitola de aproximadamente 0,5 mm² e comprimento de aproximadamente 1500 mm. Estes comprimentos e bitolas devem ser adequados, calculados e ajustados às necessidades do projeto em questão.

[0020] A corrente que circula pelo cabo de alta tensão 6 em condições normais de operação gira em torno de 50 A, resultando em uma tensão de 500 mV nos cabos de medição 7, haja vista que a resistência do cabo de alta tensão 6 é em torno de 10 miliohms. O equipamento de controle e medição 4 lê o valor de tensão e, caso este seja em torno de 500 mV, define-se que o sistema está funcionando corretamente, ou seja, os dois aquecedores 3 estão funcionando. Caso a tensão detectada seja em torno de 250 mV, o equipamento de controle e medição 4 saberá que existe um problema com um dos dois aquecedores 3, podendo ser queima ou desconexão. Portanto, uma decisão diferenciada de controle deve ser tomada e o usuário deve ser informado de tal problema, preferencial mente através de um sinal luminoso. Caso a tensão detectada seja em torno de 0 mV, provavelmente há um problema com os dois aquecedores 3. O equipamento de controle e medição 4 deve desativar o sistema de aquecimento e o usuário deve ser informado do problema, também preferencialmente através de um sinal luminoso.

[0021] Em termos de hardware, os únicos elementos do sistema de medição que não são dispositivos já encontrados no veículo são os cabos de alta corrente 6. Em paralelo a isto, há um software instalado no equipamento de controle e medição 4 que fará a medição efetiva do sinal e tomará as decisões e controles a serem efetuados.

[0022] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

Método de medição de tensão elétrica em um sistema de aquecimento de partida a frio veicular, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
- - ligar, por meio de dois cabos de medição (7), um equipamento de controle e medição (4) a um cabo de alta corrente (6), o dito cabo de alta corrente (6) ligando um elemento de aquecedor de combustível (3) a um aterramento (5);
- - através de um programa instalado no equipamento de controle e medição (4), calcular uma tensão entre as duas extremidades do cabo de alta corrente (6); e
- - a partir do valor de tensão calculado na etapa anterior, estabelecer um estado de funcionamento do sistema de aquecimento de partida a frio veicular.
Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, se o valor de tensão calculado estiver em torno de 500 mV, define-se que o sistema de aquecimento está funcionando corretamente.
Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, se o valor de tensão calculado estiver em torno de 250 mV, define-se que o sistema não está funcionando corretamente e o usuário é informado.
Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, se o valor de tensão calculado estiver em torno de 0 mV, o equipamento de controle e medição (4) desativa o sistema de aquecimento e o usuário é informado.
Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o usuário é informado através de um sinal luminoso.
Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de aquecedor de combustível (3) pode ser uma resistência, um PTC, um NTC, um sistema capacitivo ou indutivo.