ES2223202B1 - Sistema de control de arranque para motor. - Google Patents
Sistema de control de arranque para motor.Info
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Abstract
Sistema de control de arranque para motor. Objeto: Proporcionar un sistema de control de arranque para un motor, que se caracteriza por mover exclusivamente unidades que no es necesario mover simultáneamente al tiempo de arrancar un motor, para ahorrar corriente a suministrar a cada unidad al tiempo de arrancar el motor, mejorando por ello la característica de arranque del motor. Medios de solución: Una unidad de control exclusivo (21) controla el transporte de corriente a cada uno de un sistema de bomba incluyendo una bomba de combustible (10), un sistema de inyección incluyendo un inyector (20), y un sistema de encendido incluyendo una unidad de encendido (16) de tal manera que al menos uno de los sistemas sea movido en tiempo compartido o exclusivamente con al menos uno de los sistemas restantes.
Description
Sistema de control de arranque para motor.
La presente invención se refiere a un sistema de
control de arranque para un motor equipado con un inyector, y en
particular a un sistema de control de arranque para un motor, que
es capaz de obtener una buena característica de arranque incluso en
un estado en el que la capacidad de descarga de una batería es
reducida.
Al tiempo de arrancar un motor, hay que
suministrar potencia suficiente, en particular, a una bobina de
encendido. Por consiguiente, si se pretende arrancar un motor a la
vez que se lleva una corriente a una carga, tal como un faro, que
consume grandes cantidades de potencia en un estado en el que la
capacidad de descarga de una batería es reducida, no se puede
suministrar potencia suficiente a una bobina de encendido,
originando un problema al reducir la característica de arranque del
motor.
Un sistema de control de arranque para un motor
destinado a resolver tal problema se ha propuesto en la publicación
de patente japonesa número Hei 4-132877, registro
de modelo de utilidad japonés nº 2518904, y el modelo de utilidad
japonés publicado número Hei 2-18786, donde una
carga de lámpara, tal como un faro, se corta temporalmente de una
línea de suministro de potencia al tiempo de arrancar el motor.
En el sistema de control de arranque antes
descrito para un motor, dado que la carga de lámpara tal como un
faro se corta de la línea de suministro de potencia al tiempo de
arrancar el motor, se puede incrementar la potencia que se puede
suministrar desde una batería a una bobina de encendido. Por
consiguiente, es posible mejorar la característica de arranque del
motor en comparación con el sistema convencional. El sistema de
control de arranque antes descrito, sin embargo, tiene un problema.
A saber, en caso de que el sistema se aplique a vehículos modernos
de un tipo en el que una carga eléctrica se incrementa
considerablemente, por ejemplo, disponiendo un dispositivo de
inyección de combustible en lugar de un carburador, la potencia que
se puede suministrar desde una batería a una bobina de encendido
todavía es insuficiente.
Un objeto de la presente invención es resolver el
problema del sistema antes descrito de la técnica anterior, y
proporcionar un sistema de control de arranque para un motor, que
se caracteriza por mover exclusivamente unidades que no es
necesario mover simultáneamente al tiempo de arrancar un motor,
para ahorrar potencia a suministrar a cada unidad al tiempo de
arrancar el motor, mejorando por ello la característica de arranque
del motor.
Para resolver el objeto anterior, según la
presente invención, se ha previsto un sistema de control de
arranque para un motor incluyendo al menos un sistema de
combustible para suministrar combustible a un cilindro del motor y
un sistema de encendido para suministrar energía de encendido a una
bujía de encendido, caracterizado porque al menos parte del sistema
de combustible se para a una temporización cuando la energía de
encendido se suministra a la bujía de encendido en un período
específico de tiempo después de iniciar una operación de arranque
del motor.
No es necesario mover simultáneamente el sistema
de combustible y el sistema de encendido, en particular, en un
período específico de tiempo después de iniciar una operación de
arranque del motor. Por ejemplo, incluso dejando en reposo el
sistema de encendido en un período de tiempo en el que el sistema de
combustible se está poniendo en funcionamiento y poniendo después
en funcionamiento el sistema de encendido a la vez que descansa el
sistema de combustible, el combustible que ha sido inyectado al
tiempo de poner en funcionamiento el sistema de combustible puede
ser explotado en la temporización siguiente del encendido. Moviendo
sistemas respectivos en tiempo compartido o en forma de control
exclusivo como se ha descrito anteriormente, es posible reducir el
consumo de potencia a una temporización arbitraria, y por lo tanto
suministrar potencia suficiente para el sistema de encendido.
La figura 1 es un diagrama de bloques de
porciones esenciales de un sistema de control de arranque para un
motor al que se aplica la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo que
representa una operación de una primera realización de la presente
invención.
La figura 3 es un diagrama de flujo que
representa una operación de un proceso de decisión de control
exclusivo.
La figura 4 es un diagrama de flujo que
representa una operación de control exclusivo.
La figura 5 es un diagrama de temporización
mostrando una operación de una segunda realización de la presente
invención.
La figura 6 es un diagrama de temporización
mostrando una operación de una tercera realización de la presente
invención.
10: bomba de combustible, 11: depósito de
combustible, 12: tubo de combustible, 16: unidad de encendido, 19:
bobina de encendido, 20: inyector, 21: unidad de control exclusivo,
23: bobina generadora de impulsos, 24: generador CA, 25: bobina de
carga, 27: regulador, 28: interruptor principal, 29: batería.
A continuación, se describirá la presente
invención con detalle con referencia a los dibujos. La figura 1 es
un diagrama de bloques que representa una configuración de
porciones esenciales de un sistema de control de arranque para un
motor al que se aplica la presente invención.
El combustible almacenado en un depósito de
combustible 11 es aspirado por una bomba de combustible 10, y se
suministra a un inyector 20 por medio de un tubo de combustible 12.
La bomba de combustible 10 es movida por una unidad de
accionamiento de bomba 17, y el inyector 20 es movido por una
unidad de inyección 18. Se suministra un voltaje de salida de una
batería 29 a una unidad de encendido 16 y una carga CC mediante un
interruptor principal 28. La unidad de encendido 16 controla tanto
el suministro de potencia a una bobina de encendido 19 como el
corte del suministro de potencia a la misma, para suministrar por lo
tanto energía de encendido a una bujía de encendido 30.
La bobina de encendido 19 incluye una bobina
primaria 19a a la que se aplica un voltaje CC, y una bobina
secundaria 19b que genera un alto voltaje correspondiente a un
cambio de la corriente en la bobina primaria 19a. La unidad de
encendido 16 hace que la bobina primaria 19a genere un cambio
rápido en la corriente en sincronización con una temporización de
encendido.
Un voltaje CA generado por una bobina de carga 25
de un generador CA 24 se suministra a un regulador 27. Una bobina
generadora de impulsos 23 envía una señal de generador de impulsos a
la unidad de encendido 16 por una rotación del motor. Un voltaje CC
salido del regulador 27 se suministra a la batería 29 y también se
suministra a la carga CC mediante el interruptor principal 28.
Una unidad de control exclusivo 21 restringe las
operaciones de las unidades de accionamiento 17 y 18 y la unidad de
encendido 16 de manera que un sistema de encendido incluyendo la
unidad de encendido 16, la bobina de encendido 19, y la bujía de
encendido 30 no sea movido simultáneamente sino en tiempo
compartido o exclusivamente con al menos uno de un sistema de bomba
incluyendo la bomba de combustible 10 y un sistema de inyección
incluyendo el inyector 20.
El término "exclusivo" utilizado en esta
realización significa que se prohibe un estado en el que dos
unidades a controlar son movidas simultáneamente, pero un estado
en el que dos unidades a controlar no son movidas
simultáneamente.
Una operación de esta realización se describirá
con referencia a las figuras 2 y 3. La figura 2 es un diagrama de
flujo que representa una operación de la unidad de control
exclusivo antes descrita 21. La operación de la unidad de control
exclusivo 21 se ejecuta típicamente para cada arranque del
motor.
En el paso S1, se realiza un proceso de decisión
de control exclusivo para decidir si se ha de ejecutar o no
control exclusivo. La figura 3 es un diagrama de flujo que
representa una operación del proceso de decisión de control
exclusivo.
Con referencia a la figura 3, después de conectar
el interruptor principal 28, en el paso S11, se detecta un voltaje
terminal VBAT de la batería 29 y se compara con un voltaje de
referencia específico Vref. En esta realización, el voltaje de
referencia Vref se establece a 8 V. A no ser que el voltaje de
batería VBAT al tiempo de calado del motor sea inferior a 8 V, se
decide que la capacidad de descarga de la batería es suficiente y
por lo tanto no hay que realizar control exclusivo, y el proceso
pasa al paso S12.
En el paso S12, se pone "0" en un contador
de calado del motor Ces. El valor del contador de calado del motor
Ces representa el número de veces que se ha accionado un pedal de
arranque, lo que se ha realizado repetidas veces para arrancar el
motor pero no logró arrancar el motor. En el paso S13, se pone a
cero un modo de arranque por accionamiento de pedal.
Por otra parte, si se decide en el paso S11 que
el voltaje de batería VBAT es inferior al voltaje de referencia
Vref, es decir, si se decide que la capacidad de descarga de la
batería 29 es insuficiente y por lo tanto hay que realizar control
exclusivo, el proceso pasa al paso S14. En el paso S14, se decide
si se pone o no un señalizador de detección de accionamiento del
pedal Fkick (a describir más adelante). Dado que el señalizador
Fkick no está puesto en el estado inicial, el proceso pasa al paso
S15.
En el paso S15, se decide si la velocidad del
motor Ne es o no superior a 800 rpm. Aquí, si el arranque del
motor se lleva a cabo accionando el pedal de arranque, la velocidad
del motor Ne resulta al instante un valor superior a 800 rpm,
mientras que si el arranque del motor se lleva a cabo mediante un
motor de arranque, la velocidad del motor Ne es por lo general del
orden de 400 a 500 rpm. Por consiguiente, si la velocidad del motor
Ne es igual o inferior a 800 rpm, se decide que el arranque del
motor se lleva a cabo mediante el motor de arranque. En este caso,
dado que no hay que realizar el control exclusivo, el proceso pasa
al paso S12. Por el contrario, si la velocidad del motor Ne es
superior a 800 rpm, se decide que el arranque del motor se lleva a
cabo accionando el pedal de arranque. En este caso, el proceso pasa
al paso S16. En el paso S16 se pone el señalizador de detección de
accionamiento del pedal Fkick.
En el paso S17, se decide si el cigüeñal ha
girado o no 10 veces o más después de haber determinado la posición
de manivela. Aquí, el cigüeñal se hace girar solamente 5 a 7 veces
mediante una operación de accionar el pedal de arranque. Por
consiguiente, si el cigüeñal se ha girado 10 veces o más, se decide
que la operación de accionar el pedal de arranque ha sido conmutada
a la operación de arranque mediante motor de arranque, y en este
caso, el proceso pasa al paso S12. Por otra parte, si el cigüeñal
se ha girado menos de 10 veces, se decide que la operación de
accionar el pedal de arranque ya ha continuado, y en este caso, el
proceso pasa al paso S18. En el paso S18, el valor del contador de
calado del motor Ces se incrementa "1". En el paso S19, se
pone el modo de arranque por accionamiento de pedal.
Con referencia de nuevo a la figura 2, en el paso
S2, el control exclusivo se ejecuta en base al resultado decidido
del proceso de decisión de control exclusivo antes descrito. La
figura 4 es un diagrama de flujo que representa una operación del
control exclusivo.
En el paso S21 representado en la figura 4, se
hace referencia al modo de arranque por accionamiento de pedal. Si
se decide que el modo de arranque por accionamiento de pedal no
está puesto, el proceso pasa al paso S22 en el que la unidad de
control exclusivo 21 permite que la unidad de accionamiento de
bomba 17 mueva la bomba de combustible 10. Por consiguiente,
después de este paso, la bomba de combustible 10 es movida
continuamente, como el método de control de la técnica
anterior.
En el paso S23, la unidad de control exclusivo 21
permite que la unidad de inyección 18 mueva el inyector 20 y
también permite que la unidad de encendido 16 efectúe una operación
de encendido. Por consiguiente, después de este paso, cada uno del
inyector 20 y la unidad de encendido 16 es movido con una
temporización específica, como el método de control de la técnica
anterior.
Por el contrario, si se decide en el paso S21 que
está puesto el modo de arranque por accionamiento de pedal, el
proceso pasa al paso S24 en el que se toma como una variable N un
resto obtenido dividiendo por "5" el valor del contador de
calado del motor Ces. En el paso S25, se decide si la variable N es
o no "0". Si la variable N no es "0", el proceso pasa al
paso S26 en el que la unidad de control exclusivo 21 permite que la
unidad de accionamiento de bomba 17 controle la bomba de
combustible 10. Si la variable N es "0", el proceso pasa al
paso S27 en el que la unidad de control exclusivo 21 permite que
operen la unidad de inyección 18 y la unidad de encendido 16.
Como se ha descrito anteriormente, según esta
realización, al tiempo de arrancar el motor accionando el pedal de
arranque, si el número de accionamientos repetidos del pedal es
igual o inferior a cuatro, solamente se mueve la bomba de
combustible 10, y cuando el número de accionamientos repetidos del
pedal llega a cinco, se mueve el inyector 20 y la unidad de
encendido 16. Después, el control exclusivo se repetirá con las
operaciones de accionamiento del pedal que se repitan cinco veces
tomadas como un ciclo.
En el control exclusivo antes descrito, al tiempo
de la quinta operación de accionamiento del pedal, la bomba de
combustible 10 no se mueve; sin embargo, dado que la presión se
acumula en el tubo de combustible 12 o un acumulador (no
representado) por la bomba de combustible 10 que ha sido accionada
en respuesta a las operaciones primera a cuarta de accionamiento
del pedal, aumenta suficientemente la presión en la bomba de
combustible 12. por consiguiente, en el paso S27, incluso cuando la
bomba de combustible 10 se deja parada, se puede inyectar una
cantidad suficiente de combustible en el cilindro a explotar
solamente accionando el inyector 20 y la unidad de encendido 16.
Según esta realización, dado que el sistema de
encendido es movido exclusivamente con otras cargas eléctricas, se
puede reducir la carga eléctrica de la batería al tiempo de
accionar el sistema de encendido. Como resultado, es posible
suministrar una cantidad suficiente de potencia al sistema de
encendido, y por lo tanto mejorar la característica de arranque del
motor.
La figura 5 es un diagrama de temporización
mostrando la operación de una segunda realización de la presente
invención, en la que las temporizaciones operativas del inyector 20
del sistema de inyección, la bomba de combustible 10 del sistema de
bomba, y la bobina de encendido 19 del sistema de encendido se
representan con referencia a una posición rotacional de un
cigüeñal.
Según esta realización, en un período \Deltat1
en el que se suministra potencia desde la unidad de encendido 16 a
la bobina de encendido 19, el transporte de corriente al inyector
20 y la bomba de combustible 10 se corta para interrumpir sus
operaciones.
Como se ha descrito anteriormente, según esta
realización, a la temporización cuando se transporta corriente al
sistema de encendido, se corta el transporte de corriente a la bomba
de combustible 10 y el inyector 20. Por consiguiente, es posible
suministrar mayores cantidades de energía de la batería 29 al
sistema de encendido, y por lo tanto mejorar la característica de
arranque del motor.
La figura 6 es un diagrama de temporización que
muestra la operación de una tercera realización de la presente
invención, en la que las temporizaciones operativas del inyector 20
del sistema de inyección, la bomba de combustible 10 del sistema
de bomba, y la bobina de encendido 19 del sistema de encendido se
representan con referencia a una posición rotacional de un
cigüeñal.
Según la segunda realización antes descrita, el
período de "conexión" \Deltat1 de la bobina de encendido 19
corresponde al período de "desconexión" de la bomba de
combustible 10, y por lo tanto, sus dos períodos de accionamiento
son exclusivos. Por el contrario, en esta tercera realización, a
la temporización cuando el estado operativo de la bobina de
encendido 19 se conmuta del estado de desconexión al estado de
conexión, la bomba de combustible 10 se mantiene todavía en el
estado de conexión. El estado de conexión de la bomba de
combustible 10 se conmuta al estado de desconexión inmediatamente
después de la temporización de conmutación anterior de la bobina de
encendido 19. Después, la bomba de combustible 10 se mantiene en el
estado de desconexión hasta que el estado de conexión de la bobina
de encendido 19 se conmuta al estado de desconexión.
De esta forma, según esta realización, el período
de "conexión" de la bobina de encendido 19 no corresponde al
período de "desconexión" de la bomba de combustible 10; sin
embargo, en un estado inmediatamente después de que comienza el
suministro de potencia a la bobina de encendido 19, la corriente
transportada a la bobina de encendido 19 se incrementa gradualmente,
es decir, la bobina de encendido 19 no requiere una corriente
grande, de manera que se puede dar una cantidad suficiente de
potencia a la bobina de encendido 19 incluso en el estado de
conexión de la bomba de combustible 10. Dado que la bomba de
combustible 10 se para la temporización de "desconexión" de la
bobina de encendido 19 cuando la bobina de encendido 19 requiere una
gran corriente, la bobina de encendido 19 puede recibir un gran
cambio de corriente.
La presente invención exhibe los efectos
siguientes:
(1) Al tiempo de arrancar el motor accionando el
pedal de arranque, el sistema de combustible y el sistema de
encendido no son movidos simultáneamente. Por consiguiente, dado que
se reduce la carga eléctrica de la batería al tiempo de poner en
funcionamiento el sistema de encendido, se puede suministrar
energía suficiente al sistema de encendido, de manera que se mejora
la característica de arranque del motor.
(2) A la temporización de transporte de corriente
al sistema de encendido, dado que se corta el transporte de
corriente a la bomba de combustible, se reduce la carga eléctrica
de la batería al tiempo de poner en funcionamiento el sistema de
encendido. Como resultado, dado que se reduce la carga eléctrica al
tiempo de poner en funcionamiento el sistema de encendido, se puede
suministrar energía suficiente al sistema de encendido, de manera
que se mejora la característica de arranque del motor.
Claims (7)
1. Un sistema de control de arranque para un
motor incluyendo al menos un sistema de combustible para
suministrar combustible a un cilindro de dicho motor y un sistema
de encendido para suministrar energía de encendido a una bujía de
encendido, caracterizado porque
al menos parte de dicho sistema de combustible y
dicho sistema de encendido no son movidos simultáneamente en un
período específico de tiempo después de iniciar una operación de
arranque del motor.
2. Un sistema de control de arranque para un
motor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
sistema de combustible incluye un inyector para inyectar
combustible al cilindro y una bomba de combustible para suministrar
combustible a dicho inyector, y dicho sistema de encendido y dicha
bomba de combustible son movidos exclusivamente.
3. Un sistema de control de arranque para un
motor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho
sistema de combustible incluye un inyector para inyectar
combustible al cilindro y una bomba de combustible para suministrar
combustible a dicho inyector, y dicho inyector y dicha bomba de
combustible son movidos exclusivamente.
4. Un sistema de control de arranque para un
motor incluyendo al menos un sistema de combustible para
suministrar combustible a un cilindro de dicho motor y un sistema
de encendido para suministrar energía de encendido a una bujía de
encendido, caracterizado porque
al menos parte de dicho sistema de combustible se
para a una temporización cuando la energía de encendido se
suministra a dicha bujía de encendido en un período específico de
tiempo después de iniciar una operación de arranque del motor.
5. Un sistema de control de arranque para un
motor según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho
sistema de combustible incluye un inyector para inyectar
combustible al cilindro y una bomba de combustible para suministrar
combustible a dicho inyector, y al menos uno de dicho inyector y
dicha bomba de combustible se para en dicha temporización cuando la
energía de encendido se suministra a dicha bujía de encendido.
6. Un sistema de control de arranque para un
motor según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho
sistema de encendido incluye: una bobina de encendido incluyendo una
bobina primaria y una bobina secundaria que están acopladas de
forma inductiva entre sí, conectándose dicha bobina secundaria a
dicha bujía de encendido; y una unidad de encendido para comenzar
la energización de dicha bobina primaria antes de una temporización
de encendido y cortar la energización en sincronización con dicha
temporización de encendido; y
caracterizado porque al menos uno de dicho
inyector y dicha bomba de combustible se para en un período de
tiempo desde el comienzo de la energización de dicha bobina primaria
a dicha temporización de encendido.
7. Un sistema de control de arranque para un
motor según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho
sistema de encendido incluye: una bobina de encendido incluyendo una
bobina primaria y una bobina secundaria que están acopladas de
forma inductiva entre sí, conectándose dicha bobina secundaria a
dicha bujía de encendido; y una unidad de encendido para comenzar
la energización de dicha bobina primaria antes de una temporización
de encendido y cortar la energización en sincronización con dicha
temporización de encendido; y caracterizado porque al menos
uno de dicho inyector y dicha bomba de combustible se para en un
período de tiempo desde una temporización específica después de
iniciar la energización de dicha bobina primaria a dicha
temporización de encendido.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20050216 Kind code of ref document: A1 |
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FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2223202B1 Country of ref document: ES |
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FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180807 |