ES2170035B2 - Dispositivo de control de autoestrangulador. - Google Patents
Dispositivo de control de autoestrangulador.Info
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Abstract
Dispositivo de control de autoestrangulador. Problema: Mejorar la exactitud de control de un autoestrangulador sin mayores costos. Medios para resolver el problema: Cuando la velocidad del motor detectada por el sensor detector de velocidad 49 es igual o mayor que una velocidad establecida, usando el microordenador 46, el tiempo que se suministra corriente al calentador de autoestrangulador de tipo PTC 42 se controla por control de impulso del transistor 47, y así no hay que utilizar la resistencia externa de la técnica relacionada para regular el voltaje a un calentador de autoestrangulador. Además, cuando tal autoestrangulador se aplica a motores con características diferentes, el cambio de la anchura del impulso de activación del microordenador 46 según las características correspondientes de los motores puede tratar fácilmente tales diferencias.
Description
Dispositivo de control de autoestrangulador.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de control de autoestrangulador, y más en concreto a un dispositivo
de control de autoestrangulador para facilitar el cambio del tiempo
que se suministra corriente al calentador de autoestrangulador.
Un carburador de vehículo puede estar provisto de
un autoestrangulador de manera que el arranque suave o el
calentamiento del motor se obtenga automáticamente según la
temperatura externa o una condición de calentamiento de un motor. Un
autoestrangulador puede tener un calentador de autoestrangulador y
estar dispuesto integralmente con un carburador.
Un autoestrangulador provisto de un calentador de
autoestrangulador aplica una porción de un voltaje generado por un
volante magnético al calentador de autoestrangulador y calienta una
placa cerámica. Además, el calor de la placa cerámica expande la
termocera y activa un émbolo de dispositivo de arranque para regular
la cantidad de combustible suministrada.
Como ejemplo de tal dispositivo de control de
autoestrangulador, la publicación de patente japonesa número Hei
8-42398 describe ajustar el voltaje a un calentador
de autoestrangulador variando un valor de resistencia de una
resistencia de ajuste de voltaje, que es una resistencia
externa.
A saber, como se representa en la figura 8, un
extremo de un calentador de autoestrangulador 1 está conectado a un
transistor de control 3 mediante una resistencia de ajuste de
voltaje 2. El calentador de autoestrangulador 1 se expande con el
calentamiento de la termocera para cerrar un émbolo de dispositivo
de arranque (no representado). Adicionalmente, la resistencia de
ajuste de voltaje 2 tiene un cierto valor de resistencia para
ajustar un voltaje al calentador de autoestrangulador 1.
El transistor de control 3 introduce, como
velocidad del motor, una señal de encendido en una bobina de
encendido 4a de un magneto trifásico 4, y cuando se introduce la
velocidad del motor, se aplica voltaje al lado de calentador de
autoestrangulador 1. La bobina de encendido 4a está conectada a una
bujía 6 mediante un dispositivo de encendido por descarga de
condensador (CDI) 5.
Además, el otro extremo del calentador de
autoestrangulador 1 está conectado al magneto trifásico 4 mediante
un regulador 7. Se ha dispuesto una batería 9 entre el calentador de
autoestrangulador 1 y un interruptor de lámpara 8 para conectar un
interruptor de lámpara 8a.
Con tal estructura, cuando la velocidad del motor
se introduce en el transistor de control 3 al arrancar un motor, se
aplica voltaje al calentador de autoestrangulador 1 activado por el
transistor de control 3. En este caso, puesto que la resistencia de
ajuste de voltaje 2 se ajusta para disminuir el voltaje aplicado al
calentador de autoestrangulador 1, la expansión de la termocera (no
representada) resulta suave. Como resultado, el émbolo de
dispositivo de arranque (no representado) se cierra suavemente,
evitando el cambio brusco de la cantidad de combustible
suministrada, impidiendo así que el motor se cale.
Sin embargo, con el dispositivo de control de
autoestrangulador de la técnica relacionada anterior, el voltaje al
calentador de autoestrangulador 1 se regula por la resistencia de
ajuste de voltaje 2, que es una resistencia externa. En este caso,
dado que el valor de resistencia de la resistencia de ajuste de
voltaje 2 es constante, es necesario establecer un valor de
resistencia adecuado para las características de un motor montado.
Cuando se utilizan motores con características diferentes, el
voltaje se debe ajustar conmutando la resistencia de ajuste de
voltaje 2. Por lo tanto, un método de conmutar tal resistencia de
ajuste de voltaje 2 produce mayores costos.
Además, si el voltaje al calentador de
autoestrangulador 1 se ajusta meramente por la resistencia de ajuste
de voltaje 2, puesto que la resistencia de ajuste de voltaje 2 tiene
un valor de resistencia constante, el autoestrangulador no se
controla de manera que corresponda a la temperatura del motor. Así,
cuando la mezcla de combustible resulta temporalmente rica, se
desperdicia combustible innecesario, o por otra parte, cuando la
mezcla de combustible resulta pobre, puede tardar en calentarse,
deteriorando eventualmente la exactitud del control de un
autoestrangulador.
La presente invención se ha ideado en vista de la
situación antes descrita, y un objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de control de autoestrangulador para
mejorar la exactitud de control de un autoestrangulador sin originar
mayores costos.
El dispositivo de control de autoestrangulador
descrito en la reivindicación 1 está equipado con un calentador de
autoestrangulador alimentado por corriente de batería para obtener
calor que hace que la termocera se expanda y mueva una válvula
reguladora deslizante para abrir y cerrar un recorrido de
combustible para poner en marcha un carburador, controla el paso de
corriente de una batería al calentador de autoestrangulador, e
incluye medios de control de impulso para controlar un impulso para
controlar el tiempo que se suministra corriente al calentador de
autoestrangulador cuando la velocidad del motor es igual o mayor que
una velocidad establecida del motor. El dispositivo de control de
autoestrangulador puede incluir un transistor para interrumpir la
corriente desde la batería al calentador de autoestrangulador y un
microordenador para aplicar un impulso de activación modulado en
anchura de impulsos a una base del transistor. El microordenador
puede regular la anchura del impulso de activación según la
temperatura detectada de un sensor detector de temperatura que
detecta la temperatura de un motor cuando la temperatura es igual o
superior a un valor preestablecido y hasta que la temperatura es
igual a otro valor preestablecido que es superior al primer valor
preestablecido, y varia la anchura del impulso de activación de
manera que cuando la temperatura detectada sea alta, la anchura del
impulso de activación a la base del transistor se haga más ancha, y
cuando la temperatura detectada sea baja, la anchura del impulso de
activación a la base del transistor se haga más estrecha. En un
dispositivo de control de autoestrangulador referente a la presente
invención, sin utilizar resistencia externa para regular voltaje a
un calentador de autoestrangulador, utilizando medios de control de
impulso, se controla un impulso para controlar el tiempo que se
suministra corriente al calentador de autoestrangulador cuando la
velocidad del motor es igual o mayor que una velocidad establecida,
y la anchura de un impulso de activación se varía según una
temperatura detectada, donde el motor se para durante el
calentamiento, el microordenador sigue accionando el transistor
bajo el control de PWM (modulación de anchura de impulso) hasta que
la temperatura del motor sea igual o inferior a un valor
preestablecido.
La figura 1 es un diagrama de circuito
equivalente que muestra una realización de un dispositivo de
control de autoestrangulador referente a la presente invención.
La figura 2 es un diagrama que describe el
movimiento del dispositivo de control de autoestrangulador en la
figura 1.
La figura 3 es un dibujo que muestra un ejemplo
de un motor de motocicleta al que se aplica el dispositivo de
control de autoestrangulador en la figura 1.
La figura 4 es una vista en sección transversal
que muestra el autoestrangulador en la figura 3.
La figura 5 es una vista en sección transversal a
lo largo de la línea a-a mostrando el
autoestrangulador en la figura 4.
La figura 6 es una vista en sección transversal
que muestra una estructura concreta del autoestrangulador en la
figura 4.
La figura 7 es un diagrama que muestra otra
realización del dispositivo de control de autoestrangulador en la
figura 1.
La figura 8 es un diagrama de circuito
equivalente que muestra un ejemplo del dispositivo de control de
autoestrangulador de la técnica relacionada.
- 1
- calentador de autoestrangulador
- 2
- resistencia de ajuste de voltaje
- 3
- transistor de control
- 4
- magneto trifásico
- 4a
- bobina de encendido
- 5
- dispositivo de encendido por descarga de condensador (CDI)
- 6
- bujía
- 7
- regulador
- 8
- interruptor de lámpara
- 8a
- lámpara
- 9
- batería
- 10
- bloque de cilindros
- 11
- varilla de conexión
- 12
- pistón
- 15
- culata de cilindro
- 16
- árbol de levas
- 17
- brazo oscilante
- 18
- válvula de admisión
- 19
- válvula de escape
- 20
- colector de entrada
- 21
- carburador
- 22
- autoestrangulador
- 23
- cuerpo principal de carburador
- 24
- cámara de flotación
- 25
- cavidad de dispositivo de arranque
- 26
- válvula reguladora
- 27
- paso principal de suministro de aire
- 28
- paso de aire de arranque
- 28
- paso de mezcla de combustible de arranque
- 31
- válvula reguladora deslizante
- 32
- boquilla de combustible de arranque,
- 33
- válvula de aguja medidora
- 34
- anillo de retención
- 35
- muelle
- 36
- pistón
- 37
- material plegable
- 38
- carcasa
- 39
- termocera
- 40
- carcasa protegida
- 41
- diafragma
- 42
- calentador tipo PTC
- 43
- terminal
- 44
- terminal
- 45
- acoplador
- 46
- microordenador
- 47
- transistor
- 48
- ECU
- 49
- sensor detector de velocidad
- 50
- sensor detector de temperatura
- 51
- línea de fuente de alimentación
- 51a
- impulso de activación
- A
- dispositivo de ajuste de combustible de arranque
- B
- dispositivo de termoactivación
Ahora se describirá realizaciones de la presente
invención en lo que sigue.
La figura 1 es un diagrama de circuito
equivalente que muestra una realización de un dispositivo de control
de autoestrangulador referente a la presente invención, la figura 2
es un diagrama que describe el movimiento del dispositivo de control
de autoestrangulador en la figura 1, la figura 3 es un dibujo que
muestra un ejemplo de un motor de motocicleta al que se aplica el
dispositivo de control de autoestrangulador en la figura 1, y la
figura 4 a la figura 6 son dibujos del autoestrangulador montado en
el carburador en la figura 3.
En primer lugar se describirá un motor al que se
aplica el dispositivo de control de autoestrangulador en la figura 1
usando la figura 3 a la figura 6.
Un pistón 12 conectado a una varilla de conexión
11 está dispuesto dentro de un bloque de cilindros 10 de un motor en
la figura 3. Una culata de cilindro 15 que forma una cámara de
combustión junto con el pistón 12 está dispuesta en una parte
superior del bloque de cilindros 10.
Una válvula de admisión 18 y una válvula de
escape 19 abiertas y cerradas por un árbol de levas 16 y brazos
oscilantes 17 están dispuestas en el bloque de cilindros 15. Además,
un colector de entrada 20 está conectado a la culata de cilindro 15.
Además, un carburador 21 que produce una mezcla de combustible a
suministrar al interior de la cámara de combustión, está dispuesto
en el colector de entrada 20.
Por otra parte, el carburador 21 está provisto,
por ejemplo, de un autoestrangulador 22 como se representa en la
figura 4. Un dispositivo de ajuste de combustible de arranque A y un
dispositivo de termoactivación B se han dispuesto en el
autoestrangulador 22 representado en la figura 4, y un paso de aire
de arranque 28 y un paso de mezcla de combustible de arranque 29 se
han dispuesto en el dispositivo de ajuste de combustible de arranque
A.
Adicionalmente, el paso de aire de arranque 28,
representado en la figura 5, por ejemplo, comunica con parte de un
paso principal de suministro de aire 27 hacia arriba de una válvula
reguladora 26, y el paso de mezcla de combustible de arranque 29
comunica con parte del paso principal de suministro de aire 27 hacia
abajo de la válvula reguladora 26. Además, una válvula reguladora
deslizante 31 del dispositivo de ajuste de combustible de arranque A
está instada entre el paso de aire de arranque 28 y el paso de
mezcla de combustible de arranque 29, y la válvula reguladora
deslizante 31 comunica con una cámara de flotación 24.
Una estructura concreta del dispositivo de ajuste
de combustible de arranque A y el dispositivo de termoactivación B
del autoestrangulador 22 en la figura 4 se describe en la figura 6.
A saber, el dispositivo de ajuste de combustible de arranque A está
provisto de un cuerpo principal del carburador 23 y el dispositivo
de termoactivación B está dispuesto en la parte superior del
dispositivo de ajuste de combustible de arranque A.
Se ha dispuesto una cavidad de dispositivo de
arranque 25 que comunica con la cámara de flotación 24 en la parte
inferior del cuerpo principal del carburador 23. Además, el paso de
mezcla de combustible de arranque 29 está colocado dentro del cuerpo
principal del carburador 23.
Una válvula de aguja medidora 33 introducida en
una boquilla de combustible de arranque 32 está unida a la válvula
reguladora deslizante 31 del dispositivo de ajuste de combustible de
arranque A. La válvula reguladora deslizante 31 se empuja hacia
abajo por un muelle 35 dispuesto entre un anillo de retención 34 en
el lado del dispositivo de termoactivación B.
Una carcasa 38 que almacena un pistón 36 y
material plegable 37, tal como caucho o silicona, está encajado en
el anillo de retención 34. Una carcasa protegida 40 que almacena
termocera 39 está unida a la carcasa 38. El material de flujo 37 y
la termocera 39 están aislados por una diafragma 41.
Un calentador de autoestrangulador de tipo PTC 42
de un dispositivo de control de autoestrangulador para expandir la
termocera 39 por calor está unido en la parte superior de la carcasa
protegida 40. Se suministra corriente al calentador tipo PTC 24
mediante un acoplador hembra 45 conectado a terminales 43 y 44.
En otros términos, el dispositivo de control de
autoestrangulador está equipado con el calentador tipo PTC 42, una
ECU 48 que tiene un microordenador 46 y un transistor 47, un sensor
detector de velocidad 49, y un sensor detector de temperatura 50,
representado en el diagrama de circuito equivalente de la figura 1.
Aquí, unos medios de control de impulso están constituidos por el
microordenador 46 y el transistor 47.
El sensor detector de velocidad 49 suministra ACG
producido cuando se hace girar un motor, o una señal de detección
procedente de un generador de impulsos de manivela o análogos, a la
ECU 48. El sensor detector de temperatura 50 detecta la temperatura
del motor (temperatura en una camisa de agua refrigerante) y
suministra la señal detectada a la ECU 48.
Un extremo del calentador tipo PTC está conectado
a una línea de fuente de alimentación 51 conectada a una batería (no
representada). El otro lado del calentador tipo PTC está conectado
al lado de conector del transistor 47. Un impulso de activación que
es controlado PWM (modulación de impulsos en anchura) por el
microordenador 46 se aplica a la base del transistor 47.
El microordenador 46 aplica impulso de activación
51a con una anchura PWM (modulada en anchura de impulsos) a la base
del transistor 47 para activar el transistor 47, por ejemplo, cuando
la velocidad del motor obtenida por el sensor detector de velocidad
49 es igual o mayor que una velocidad establecida.
A saber, tal control PWM (modulación de impulsos
en anchura) lo realiza un programa programado con anterioridad según
las características del motor. Como resultado, las características
del motor durante el calentamiento son las mismas si motores son del
mismo tipo.
A continuación se describirá la operación del
dispositivo de control de autoestrangulador en tal estructura.
Ante todo, cuando arranca el motor, la termocera
39 representada en la figura 6 está en una condición de expansión
correspondiente a la temperatura atmosférica, y la extensión de
salida de la carcasa 38 del pistón 36 también corresponde a la
temperatura atmosférica. De esta forma, la posición operacional de
la válvula reguladora deslizante 31 también corresponde a la
temperatura atmosférica.
En esta condición, cuando se activa un conmutador
principal (no representado) y se gira a la posición de dispositivo
de arranque para arrancar el motor, la concentración de la mezcla de
combustible suministrada al motor mediante el paso de aire de
arranque 28 y el paso de mezcla de combustible de arranque 29 como
pasos de combustible de arranque resulta rica, y así el motor
arranca fácilmente a una temperatura fría.
Cuando el motor arranca, la velocidad del motor
es detectada por el sensor detector de velocidad 49, y si la
velocidad del motor es igual o mayor que una velocidad establecida,
el microordenador 46 representado en la figura 1 mueve el transistor
47 usando control de PWM (modulación de impulsos en anchura). Como
resultado, se activa el transistor 47, y se suministra corriente
desde la línea de fuente de alimentación 51 al calentador de tipo
PCT 42.
En este caso, la termocera 39 representada en la
figura 6 se expande gradualmente en volumen debido al calor del
calentador tipo PTC 42, empujando hacia abajo la válvula reguladora
deslizante 31, cerrando así gradualmente la boquilla de combustible
de arranque 32 con la válvula de aguja medidora 33. Además,
alrededor del tiempo en que se termina la operación de calentamiento
del motor, la boquilla de combustible de arranque 32 se cierra
completamente. Como resultado, disminuye la cantidad de combustible
suministrada al motor mediante el paso de aire de arranque 28 y el
paso de mezcla de combustible de arranque 29 como pasos de
combustible de arranque a medida que avanza la condición de
calentamiento, y eventualmente coincide con una concentración
requerida de la mezcla de combustible.
A propósito, cuando la temperatura del motor
(temperatura en una camisa de agua refrigerante) aumenta durante el
calentamiento del motor, la temperatura es detectada por el sensor
detector de temperatura 50. A causa de esto, aunque el motor se pare
durante el calentamiento, el microordenador 46 sigue activando el
transistor 47 bajo control PWM (modulación de impulsos en anchura)
hasta que la temperatura del motor es igual o menor a un valor
establecido.
Después de pararse el motor, si se vuelve a
arrancar aunque la temperatura del motor todavía sea alta, no se
suministra combustible mediante el paso de aire de arranque 28 y el
paso de mezcla de combustible de arranque 29 como pasos de
combustible de arranque, y la concentración de la mezcla de
combustible al motor es la misma que en un funcionamiento normal,
coincidiendo así con la concentración requerida de la mezcla de
combustible.
Además, cuando la temperatura del motor resulta
igual o menor a un valor establecido después de pararse el motor, la
termocera 39 se contrae gradualmente y se libera gradualmente el
bloqueo de la boquilla de combustible de arranque 32 por la válvula
de aguja medidora 33. Por lo tanto, cuando el motor se vuelve a
arrancar después de haber pasado un tiempo considerable, la
concentración de la mezcla de combustible resulta rica, como en la
situación descrita anteriormente al arrancar a la temperatura
atmosférica.
Por lo tanto, en esta realización, cuando la
velocidad del motor detectada por el sensor detector de velocidad 49
es igual o mayor que una velocidad establecida, el microordenador 46
controla el tiempo que se suministra corriente al calentador de
autoestrangulador de tipo PTC 42 controlando por impulsos el
transistor 47, y así no hay que utilizar la resistencia externa,
como se utiliza en la técnica relacionada, para regular voltaje a un
calentador de autoestrangulador. Además, cuando se aplica tal
autoestrangulador a motores con características diferentes, el
cambio de la anchura del impulso de activación para el
microordenador 46 según las características correspondientes de
motores facilita el manejo de la diferencia, evitando por lo tanto
mayores costos.
Además, el control del autoestrangulador por
control PWM (modulación de impulsos en anchura) del transistor 47
puede producir menos fluctuación del tiempo operativo para el
autoestrangulador, en comparación con el ajuste de voltaje de la
técnica relacionada usando una resistencia externa. Esto es debido a
que la fluctuación del control PWM (modulación de impulsos en
anchura) del transistor 47 es pequeña en comparación con la
fluctuación de un valor de resistencia de la resistencia externa de
la técnica relacionada.
A propósito, en esta realización se describe que
cuando la velocidad del motor es igual o mayor que una velocidad
establecida, el tiempo que se suministra corriente al calentador
tipo PTC 42 se controla por control de impulsos del transistor 47,
pero la presente invención no se limita a este ejemplo, y también es
posible efectuar control PWM (modulación de impulsos en anchura) del
transistor 47 enlazando con una señal detectada del sensor detector
de temperatura 50 para detectar una temperatura del motor.
En este caso, por ejemplo como se representa en
la figura 7, el microordenador 46 deberá tener un mapa indicando la
relación entre la temperatura detectada y la anchura de un impulso
de activación 51a a la base del transistor 47. Después, cuando la
temperatura detectada por el sensor detector de temperatura 50 es
alta, se puede acortar el tiempo para controlar el autoestrangulador
ensanchando la anchura del impulso de activación 51a a la base del
transistor 47.
Además, cuando la temperatura detectada por el
sensor detector de temperatura 50 es baja, el tiempo para controlar
el autoestrangulador se puede alargar estrechando la anchura del
impulso de activación 51a en la base del transistor 47. Al hacerlo,
la mezcla de combustible ya no resulta temporalmente demasiado rica
y así no se desperdicia combustible, y ni la mezcla de combustible
resulta demasiado débil de manera que se tarda mucho tiempo en el
calentamiento, haciendo posible mejorar la exactitud de control de
un autoestrangulador.
Además, cuando se ha de detectar la temperatura
del motor, también es posible utilizar medios para detectar
directamente la temperatura de un cuerpo principal de un motor, tal
como un bloque de cilindros o una culata de cilindro, o medios para
detectar la temperatura del agua de refrigeración de un motor
refrigerado por agua. Además, como para el transistor 47, utilizando
un FET (transistor de efecto de campo), se incrementa la salida de
un dispositivo de control de autoestrangulador, permitiendo así
mayor flexibilidad.
El dispositivo de control de autoestrangulador al
que se refiere la presente invención realiza control de impulso, sin
utilizar una resistencia externa para regular el voltaje a un
calentador de autoestrangulador, usando medios de control de
impulso, para controlar el tiempo que se suministra corriente al
calentador de autoestrangulador cuando la velocidad del motor es
igual o mayor que una velocidad establecida, así como regular la
anchura del impulso de activación según la temperatura detectada,
mejorando por ello la exactitud de control de un autoestrangulador
sin mayores costos.
Claims (2)
1. Un dispositivo de control de
autoestrangulador, equipado con un calentador de autoestrangulador
alimentado por corriente de batería para obtener calor que hace que
la termocera se expanda y mueva una válvula reguladora deslizante
para abrir y cerrar un recorrido de combustible para poner en marcha
un carburador, para controlar el paso de corriente desde una
batería al calentador de autoestrangulador, incluyendo medios de
control de impulso para controlar un impulso para controlar el
tiempo que se suministra corriente al calentador de
autoestrangulador cuando la velocidad del motor es igual o mayor que
una velocidad establecida del motor; donde los medios de control
de impulso incluyen un transistor para interrumpir la corriente
desde la batería al calentador de autoestrangulador y un
microordenador para aplicar un impulso de activación modulado en
anchura de impulsos a una base del transistor y donde el
microordenador ajusta la anchura del impulso de activación según la
temperatura detectada de un sensor detector de temperatura que
detecta la temperatura de un motor cuando la temperatura es igual o
superior a un valor preestablecido y hasta que la temperatura es
igual a otro valor preestablecido que es superior al primer valor
preestablecido, y varía la anchura del impulso de activación de
manera que cuando la temperatura detectada sea alta, la anchura del
impulso de activación a la base del transistor se haga mayor, y
cuando la temperatura detectada sea baja, la anchura del impulso de
activación a la base del transistor se haga más estrecha.
2. Un dispositivo de control de autoestrangulador
de la reivindicación 1, donde el motor se para durante el
calentamiento, el microordenador sigue accionando el transistor
bajo el control de PWM (modulación de anchura de impulso) hasta que
la temperatura del motor sea igual o inferior a un valor
preestablecido.
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