ES2237782T3 - Procedimiento y dispositivo para el control del proceso de incandescencia de una bujia de incandescencia de un motor diesel. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para el control del proceso de incandescencia de una bujia de incandescencia de un motor diesel.Info
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Abstract
A FIN DE CREAR UN PROCEDIMIENTO Y UN DISPOSITIVO DE CONTROL DEL PROCESO DE INCANDESCENCIA DE UNA BUJIA DE ARRANQUE DE UN MOTOR DIESEL, DE MANERA QUE SE REDUZCA EL TIEMPO DE PREINCANDESCENCIA DE LA BUJIA DE ARRANQUE, SE PROPONE CONDUCIR A LA BUJIA, DURANTE UNA FASE DE CALENTAMIENTO, DE MOMENTO UNA POTENCIA ELECTRICA DE CALDEO CUYO IMPORTE SEA SUPERIOR A LA POTENCIA DE REGIMEN, QUE PUEDE ALIMENTARSE A LA BUJIA DE ARRANQUE DURANTE EL FUNCIONAMIENTO CONTINUO SIN DETERIORARLA, MIDIENDOSE LA DURACION DE LA FASE DE CALENTAMIENTO DE MANERA QUE LA BUJIA DE ARRANQUE NO SE DETERIORE, Y DE QUE UNA VEZ TRANSCURRIDA LA FASE DE CALENTAMIENTO SE ACCIONE LA BUJIA DE ARRANQUE CON UNA POTENCIA QUE SEA COMO MAXIMO EQUIVALENTE A LA POTENCIA DE REGIMEN.
Description
Procedimiento y dispositivo para el control del
proceso de incandescencia de una bujía de incandescencia de un
motor diesel.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el funcionamiento de un motor diesel por medio
del control de un proceso de incandescencia de una bujía de
incandescencia, en el que a la bujía de incandescencia, en primer
lugar, durante la fase de calentamiento, se le suministra una
potencia de calentamiento hasta alcanzar una temperatura teórica,
cuyo valor es mayor que la potencia continua que se le puede
suministrar a la bujía de incandescencia durante el funcionamiento
continuo sin que se produzcan daños, estando dimensionada la
duración de la fase de calentamiento de tal manera que no se
produzca ningún daño de la bujía de incandescencia, y en el que
después de acabarse la fase de calentamiento, la potencia de
calentamiento de la bujía de incandescencia se corresponde como
máximo con la potencia continua, y se regula gracias al hecho de
que la temperatura del filamento incandescente en espiral de la
bujía de incandescencia se mide y se compara con una temperatura
teórica, y se regula la potencia de calentamiento.
Para el encendido del combustible al poner en
marcha el motor diesel (encendido espontáneo) por medio de bujías
de incandescencia, la temperatura de la bujía de incandescencia, a
una fase de calentamiento se ha de calentar a una temperatura
teórica a la que se enciende el combustible. Con ello, al poner en
marcha el motor diesel, se ha de esperar un cierto tiempo de
preincandescencia.
Del documento US 4,934,349 se conoce un
procedimiento para el funcionamiento de un motor diesel, en el que
en este procedimiento, por un lado, durante la fase de
calentamiento hasta alcanzar una temperatura teórica se suministra
una potencia eléctrica de calentamiento y, a continuación, se
regula la potencia de calentamiento de la bujía de incandescencia,
realizándose esto al medir la temperatura del filamento
incandescente en espiral de la bujía de incandescencia y comparando
con una temperatura teórica, así como con la regulación
correspondiente de la potencia de calentamiento.
Para ello, el documento US 4,934,349 presenta dos
circuitos para proporcionar la potencia de calentamiento, a saber,
un "stable preheating circuit" (circuito de precalentamiento
estable) y un "quick preheating circuit" (circuito de
precalentamiento rápido), que se controlan de modo
correspondiente.
El documento EP 0 315 934 A1 da a conocer un
procedimiento para la regulación de bujías de incandescencia en
motores diesel, en el que el flujo de corriente a la bujía de
incandescencia se desconecta y se conecta de modo periódico por
medio de modulación por duración de impulsos.
Durante las pausas de desconexión se determina
una magnitud física que representa la resistencia óhmica de la bujía
de incandescencia. Después de que este resultado de medición haya
superado un valor teórico prefijado, se inicia un proceso de
regulación que ajusta la temperatura de la bujía de incandescencia
de tal manera que se mantiene una temperatura de funcionamiento
prefijada.
El documento DE 693 04 586 da a conocer un
procedimiento para el funcionamiento de un motor diesel, en el que
en un denominado periodo de precalentamiento se alimentan los
filamentos de incandescencia de las bujías de incandescencia de
todos los cilindros. Adicionalmente, asimismo, después del arranque
del motor se prevé aún un calentamiento posterior por medio de las
bujías.
El documento US 4,444,160 da a conocer asimismo
un control para bujías de incandescencia de un motor diesel, en el
que el control prevé igualmente que antes de la puesta en marcha
del motor durante un primer intervalo de tiempo de calentamiento se
les suministre a las bujías de incandescencia una mayor corriente,
el tiempo necesario hasta que se alcance una temperatura deseada y,
a continuación, se reduce la potencia de calentamiento, para
mantener la temperatura deseada, hasta que el motor se ponga en
marcha de un modo seguro.
El documento US 4,137,885 da a conocer un
circuito para el control de bujías de incandescencia, en el que a
partir de dos magnitudes de entrada se genera un tiempo de control
para las bujías de incandescencia, para así no dañar las bujías y
evitar un tiempo de preincandescencia demasiado elevado.
El documento US 5,144,922 da a conocer un
circuito para el control de bujías de incandescencia en intervalos
de calentamiento, en el que entre los intervalos de calentamiento
se determina la temperatura de las bujías de incandescencia con una
corriente de medición.
La presente invención se basa en el objetivo de
crear un procedimiento genérico con el que se puedan poner en
funcionamiento motores diesel de un modo optimizado.
Este objetivo se alcanza con un procedimiento del
tipo mencionado al comienzo, según la invención, gracias al hecho de
que como bujías de incandescencia se usan bujías de incandescencia
de varilla que se calientan rápidamente, que la temperatura del
filamento incandescente en espiral de las bujías de incandescencia
de varilla es medida por un control de las bujías de incandescencia,
que los datos de estados de las bujías de incandescencia que
comprenden la temperatura de las bujías de incandescencia sean
transmitidos por el control de las bujías de incandescencia a un
control de motor, que se prefija la temperatura teórica por parte
del control de motor del control de las bujías de incandescencia, y
que se controla por parte del control de las bujías de
incandescencia cada bujía de incandescencia con una etapa final de
potencia separada.
Para hacer posible un encendido rápido ventajoso,
está previsto que la bujía de incandescencia esté conformada como
bujía de incandescencia de varilla que se caliente rápidamente, que
pueda ser calentada por un aparato de control eléctrico a una
velocidad tal, que para una tensión de a bordo dada, pueda absorber
una corriente determinada para un tiempo medido, de manera que en el
menor tiempo posible pueda absorber una energía de calentamiento
que no dañe la bujía, siendo ventajoso para la aplicación de la
corriente elevado el hecho de que la tensión nominal, es decir, la
tensión adecuada para funcionamiento continuado de la bujía, a la
que puede ser conectada sin que se produzcan daños en la bujía de
incandescencia, se elija menor que la tensión nominal de a bordo, y
que después de alcanzar la temperatura de la bujía necesaria para el
proceso de encendido se estrangule el suministro de energía,
ventajosamente por medio de un suministro de corriente sincronizado
hasta su potencia continua nominal, hasta que se ponga en
funcionamiento el motor o se interrumpa el proceso de
incandescencia.
Adicionalmente está previsto que se realice una
transmisión de datos del estado de la bujía de incandescencia, en
particular de la temperatura de la bujía de incandescencia, entre
el control del motor o bien entre la gestión del motor del motor
diesel y el control de la bujía de incandescencia.
En el procedimiento conforme a la invención es
ventajoso que la temperatura del filamento incandescente en espiral
se pueda determinar por parte del control de las bujías de
incandescencia, y que el control de las bujías de incandescencia
comprenda una unidad de regulación que regule la potencia de
calentamiento de la unidad de suministro dependiendo del diferencial
de temperatura entre la temperatura reinante realmente del
filamento incandescente en espiral y una temperatura teórica
prefijada.
En este caso es adecuado que el control de las
bujías de incandescencia comprenda una unidad de interrupción para
la determinación de la temperatura del filamento incandescente en
espiral, que interrumpa la potencia de calentamiento suministrada
por una unidad de suministro al filamento incandescente en
espiral.
La temperatura del filamento incandescente en
espiral se puede determinar en el procedimiento conforme a la
invención gracias al hecho de que el control de las bujías de
incandescencia comprende una unidad de medición que determina la
resistencia eléctrica del filamento incandescente en espiral y
calcula a partir del valor de resistencia la temperatura del
filamento incandescente en espiral.
Está previsto que la bujía de incandescencia se
ponga en funcionamiento en primer lugar con una potencia que no
aguantaría en el funcionamiento continuado, sino a la que se
quemaría. Esta elevada potencia de calentamiento, sin embargo, sólo
se le suministra durante un lapso de tiempo que está dimensionado de
tal manera que no se produzcan daños en la bujía de incandescencia
que se está calentando poco a poco. La bujía de incandescencia, por
el contrario, sólo se pone en funcionamiento con la elevada
potencia de calentamiento hasta que ha alcanzado su temperatura
teórica. Con ello, la duración de la fase de calentamiento se
determina por medio del valor de la potencia de calentamiento, y se
puede prefijar de modo fijo para cada tipo de bujía de
incandescencia que se use.
En una forma de realización del procedimiento
está previsto que se regule la potencia de calentamiento de la bujía
de incandescencia por medio del hecho de que se determine de modo
repetido la temperatura de un filamento incandescente en espiral de
la bujía de incandescencia, se compare con una temperatura teórica,
y se ajuste la potencia de calentamiento hasta la consecución de una
temperatura teórica a un valor correspondiente al diferencial de
temperatura determinado.
La potencia suministrada al filamento
incandescente en espiral se regula dependiendo de la temperatura del
filamento incandescente en espiral de la bujía de incandescencia.
Gracias a ello es posible poner en funcionamiento la bujía de
incandescencia para el calentamiento con una potencia muy elevada,
que a continuación se estrangula al alcanzar la temperatura
teórica.
La estrangulación de la potencia de calentamiento
se puede llevar a cabo en este caso reduciendo el valor de la
potencia de calentamiento proporcionada de modo prácticamente
continuo, o bien haciendo que la potencia de calentamiento se
suministre de modo sincronizado a la bujía de incandescencia, es
decir, interrumpiéndola en intervalos de tiempo determinados,
ajustándose la longitud de los intervalos de tiempo de interrupción
dependiendo de la temperatura real del filamento incandescente en
espiral.
Está previsto que, por un lado, se ponga en
funcionamiento la bujía de incandescencia en la fase de
calentamiento con una potencia muy elevada, de manera que la bujía
de incandescencia se caliente muy rápidamente, y por otro lado, se
determine la temperatura del filamento incandescente en espiral de
la bujía de incandescencia, y de este modo se pueda reconocer cuando
se ha alcanzado la temperatura teórica. Tan pronto como esto ocurra,
se estrangula la potencia suministrada a la bujía de incandescencia,
y se pone en funcionamiento la bujía de incandescencia como máximo
con la potencia que puede ser suministrada a la bujía de
incandescencia durante el funcionamiento continuado sin que se
produzcan daños.
Todas las formas de realización hacen posibles
tiempos reducidospara la preparación de la energía para el
encendido del combustible al poner en marcha motores diesel con
bujías de incandescencia. Las emisiones de gases de escape y el
desgaste del motor se reducen en el arranque en frío, se produce un
incremento confortable por medio de la reducción del tiempo de
incandescencia.
Representa una ventaja el hecho de que la
temperatura de las bujías se estabilice por medio del procedimiento
por medio de la consulta de la temperatura en la punta de las bujías
de incandescencia, de manera que al reducirse la temperatura
(funcionamiento con carga reducida del motor), por medio del
suministro de una cantidad de energía eléctrica calculada (bujías
intermedias) se vuelva a alcanzar la temperatura óptima de las
bujías, y esta regulación se lleve a cabo durante todo el tiempo de
trabajo del motor. En una configuración de este tipo, el dispositivo
conforme a la invención comprende adicionalmente una unidad de
cálculo, que dependiendo del diferencial de temperatura entre el
valor real y el valor teórico de la temperatura del filamento
incandescente en espiral calcula la cantidad de energía necesaria
para la consecución de la temperatura teórica.
En una realización del procedimiento, la bujía de
incandescencia está unida eléctricamente con una unidad de
suministro para el suministro de una potencia eléctrica de
calentamiento para la bujía de incandescencia, en la que la potencia
de calentamiento de la unidad de suministro se puede controlar por
medio del control de las bujías de incandescencia.
Con la ayuda de la unidad de suministro, se
suministra energía eléctrica a la bujía de incandescencia, pudiendo
estar la bujía de incandescencia equipada de modo ventajoso de tal
manera que el valor de la tensión eléctrica con la que puede ponerse
en funcionamiento durante el funcionamiento continuado sin que se
produzcan daños, la denominada tensión nominal, es menor que la
tensión de a bordo, que por ejemplo existe en el automóvil. Gracias
a ello es posible poner en funcionamiento la bujía de incandescencia
durante la fase de calentamiento con la ayuda de la unidad de
suministro con la tensión de a bordo demasiado elevada para el
funcionamiento continuada de la bujía de incandescencia, y después
de la fase de calentamiento reducir la tensión de suministro de la
bujía de incandescencia con la ayuda del equipo de control al valor
adecuado para el funcionamiento continuado de la bujía de
incandescencia.
En una configuración especialmente ventajosa está
previsto que como tensión nominal de las bujías se seleccione una
tensión menor que la tensión nominal de a bordo, preferentemente una
tensión que se corresponda aproximadamente con la mitad de la
tensión de a bordo.
Es adecuado cuando la unidad de cálculo del
equipo de control de las bujías de incandescencia está equipada de
tal manera que en la interrupción de la puesta en marcha y al
realizar de nuevo la puesta en marcha después de poco tiempo por
medio de la comprobaación de la temperatura de la bujías, se vuelve
a calcular y a regular la cantidad de energía o el tiempo de
actuación bujías para el primer impulso de calentamiento de puesta
en marcha rápida.
De un modo ventajoso se puede prever que cada
proceso de incandescencia en el funcionamiento del motor esté
caracterizado porque se mida la temperatura actual de la punta de
las bujías de incandescencia, y se determine la energía eléctrica
necesaria para la consecución de la temperatura teórica con la ayuda
de la unidad de cálculo.
En una configuración ventajosa de la invención
está previsto que en el funcionamiento continuo de la bujía de
incandescencia, se regule la potencia de calentamiento de la bujía
de incandescencia gracias al hecho de que se determine
reiteradamente la temperatura del filamento incandescente en espiral
de la bujía de incandescencia, se compare con la temperatura teórica
y se ajuste la potencia de calentamiento hasta alcanzar la
temperatura teórica a un valor que se corresponde con el diferencial
de temperatura determinado. En particular, el ajuste de la potencia
de calentamiento para la consecución de la temperatura teórica se
puede llevar a cabo gracias al hecho de que se reduzca el valor de
la potencia de calentamiento en el funcionamiento continuado, o bien
gracias al hecho de que la potencia de calentamiento se suministre
de modo sincronizado, y la longitud de los intervalos de
sincronización se corresponda con el diferencial de temperatura
entre la temperatura real, es decir, la temperatura real del
filamento incandescente en espiral, y la temperatura teórica.
En el caso de que la potencia de calentamiento de
la bujía de incandescencia también se regule en el funcionamiento
continuado, entonces, gracias a ello es posible llevar a cabo
procesos de incandescencia adicional, también durante cualquier
estado de funcionamiento del motor. En este caso es ventajoso que se
calculen las cantidades de energía que se han de suministrar a la
bujía de incandescencia a una determinada temperatura real para la
consecución de la temperatura teórica, y a continuación se
suministre la potencia de calentamiento a la bujía de incandescencia
el tiempo suficiente hasta que la bujía de incandescencia haya
absorbido la cantidad de energía predeterminada. Gracias a ello se
mejoran las características de conducción y las emisiones de gases
de escape, y se produce una reducción del consumo de combustible,
así como una reducción del desgaste del motor como consecuencia de
la optimización de la combustión.
En una configuración preferida del procedimiento
conforme a la invención está previsto que para la determinación de
la temperatura del filamento incandescente en espiral se interrumpa
durante un corto periodo de tiempo el suministro de potencia de
calentamiento a la bujía de incandescencia.
Es ventajoso que se interrumpa el suministro de
la potencia de calentamiento hasta la consecución de un equilibrio
de temperatura dentro del filamento incandescente en espiral.
El intervalo de tiempo hasta que después de una
interrupción del suministro de potencia de calentamiento se produce
un equilibrio de temperatura en el interior de la bujía de
incandescencia es independiente del tipo de bujía de incandescencia
que se emplea. En una configuración especialmente preferida del
procedimiento conforme a la invención está previsto que se
interrumpa el suministro de potencia de calentamiento para la
determinación de la temperatura de la bujía de incandescencia
durante aproximadamente 50 a 50 ms. Se ha constatado que en muchos
casos, dentro de un intervalo de tiempo de este tipo se consigue un
equilibrio de temperatura en el interior del filamento incandescente
en espiral, de manera que, ventajosamente, al final de este
intervalo de tiempo se determina la temperatura del filamento
incandescente en espiral y se usa para la regulación de la potencia
de calentamiento.
Es adecuado el hecho de conformar la bujía de
incandescencia de tal manera que pueda aguantar durante un reducido
espacio de tiempo el doble de tensión nominal, sin que se produzcan
daños en la bujía de incandescencia.
La siguiente descripción de una forma de
realización preferida de la invención sirve para una explicación
con más detalle conjuntamente con el dibujo.
Se muestra:
Figura 1: una representación esquemática de un
equipo de control para el control del proceso de incandescencia de
las bujías de incandescencia de un motor diesel;
Figura 2: un diagrama de bloques del equipo de
control de la Figura 1;
Figura 3: la evolución de la temperatura de las
bujías de incandescencia y de la corriente de calentamiento
suministrada según una primera configuración del control de la
bujía de incandescencia;
Figura 4: una representación aumentada del
detalle A de la Figura 3 y
Figura 5: la evolución de la temperatura de las
bujías de incandescencia y de la corriente de calentamiento
suministrada según una segunda configuración del control de la
bujía de incandescencia.
En la Figura 1 está representada como diagrama de
funcionamiento de un modo esquemático una instalación para el
control del proceso de incandescencia, en particular en la puesta en
marcha rápida de motores diesel (encendido espontáneo) con bujías de
incandescencia regulables para el calentamiento previo para el
proceso de puesta en marcha. Ésta comprende una batería conectada
con su electrodo negativo a masa (GND), cuyo electrodo positivo está
unido con una conexión 29 de un equipo de control 32. El equipo de
control 32 comprende una unidad de control central en forma de un
control de microcontrolador, así como una supervisión de corriente
con etapas finales de potencia que están conectadas a las conexiones
G1, G1, G3, G4, G5 y G6. Tanto el control del microcontrolador como
la supervisión de corriente están conectadas para el suministro de
tensión a la conexión 29. El control de microcontrolador, además,
está conectado por medio de una línea 12 con la supervisión de
corriente, y por medio de una línea 14 está conectado directamente
con las etapas finales de potencia. Además, el control de
microcontrolador está unido por medio de una línea 16 con una
conexión 31 a la que está conectada la masa (GND) común.
Adicionalmente está prevista otra conexión DL, por medio de la cual
se puede controlar se puede conectar el control de microcontrolador
a un control del motor no representado en el dibujo, o bien a una
gestión del motor. A las conexiones G1 a G6 del equipo de control 32
están conectadas bujías de incandescencia 20, 22, 24, 26, 28 y 30,
que adicionalmente están conectadas con la masa GND común.
La construcción del control de microcontrolador
se deriva del diagrama de bloque del equipo de control 32 de la
Figura 2. El control de microcontrolador comprende una unidad de
suministro de corriente, un microprocesador así como un circuito
excitador y de protección. Al microprocesador y al circuito
excitador y de protección se les suministra energía eléctrica por
parte de la unidad de suministro de corriente conectada a la
conexión 29 del equipo de control 32. La unión representada
esquemáticamente en la Figura 1 como conexión DL entre el control de
microcontrolador y el control del motor o gestión del motor se
realiza a través de una interfaz de datos. En este caso se puede
usar, por ejemplo, una unión de un hilo o un bus CAN.
Tal y como se pone de manifiesto a partir de la
Figura 2, para cada bujía de incandescencia está prevista una etapa
final de potencia separada. Para conseguir una representación lo más
clara posible, en la Figura 2 sólo se representan cuatro etapas
finales de potencia y sólo dos bujías de incandescencia 28, 30, si
bien en la realidad se emplean tantas etapas finales como bujías de
incandescencia. Las etapas finales están unidas respectivamente con
el circuito de excitación y protección del control de
microcontrolador, así como un una unidad de medición de la corriente
que, por su lado, está conectada al circuito de excitación y
protección, así como a la conexión 29. En lugar de asignar a cada
bujía de incandescencia una etapa final separada, también puede
estar previsto agrupar 2 o más bujías de incandescencia en una
conexión en paralelo, y unir un grupo de bujías de incandescencia
conformado de esta manera con una etapa final.
Las líneas de unión entre las etapas finales de
potencia y las bujías de incandescencia 20 a 30 sirven, por un lado,
para suministrar a las bujías de incandescencia energía eléctrica.
Por otro lado, por medio de estas líneas se lleva a cabo la
determinación de las resistencias individuales, y con ello también
de la temperatura de las bujías de incandescencia. Para ello se
interrumpe su suministro de energía durante un corto intervalo de
tiempo, y en su lugar, se pone a las bujías de incandescencia a una
tensión de comprobación, y se mide la corriente que fluye a través
del filamento incandescente en espiral por parte de la unidad de
medición de la corriente. Esto se realiza por medio del control de
las etapas finales por medio del circuito de excitación y protección
que, por su lado, está acoplado al microprocesador. A partir de la
corriente medida, con una tensión de comprobación conocida, se puede
determinar de un modo convencional la resistencia eléctrica del
filamento incandescente en espiral, a la que se puede asignar, a su
vez, un valor de temperatura determinado. La temperatura real
determinada de esta manera se compara con la temperatura teórica de
la bujía de incandescencia, y a partir del diferencial de
temperatura se calcula por parte del microprocesador la potencia de
calentamiento necesaria para la consecución de la temperatura
teórica, que es suministrada a continuación a las bujías de
incandescencia por medio de las etapas finales.
Por medio de la interrupción repetida durante un
corto intervalo de tiempo del suministro de potencia de
calentamiento a las bujías de incandescencia, y por medio de la
determinación de la temperatura real correspondiente es posible
calentar las bujías de incandescencia dentro de un corto intervalo
de tiempo, y mantenerlas a una temperatura teórica de un modo
estabilizado. El suministro de potencia de calentamiento se
interrumpe respectivamente durante una duración de aproximadamente
55 ms, de manera que en el interior de la bujía de incandescencia se
ajuste un equilibrio de temperatura. La medición de la corriente
para la determinación de la resistencia, y con ello también de la
temperatura de la bujía de incandescencia se realiza al final del
intervalo de interrupción, en el que el tiempo de medición tiene un
valor de aproximadamente 20 ms, y en un intervalo de medición de la
corriente de hasta 200 A se consigue una resolución de medición
mínima de aproximadamente 1 A.
El control de las bujías de incandescencia por
medio del equipo de control 32 descrito anteriormente se puede
realizar de tal manera que la corriente de calentamiento
suministrada se corresponda con el diferencial de temperatura
correspondiente entre la temperatura real y la temperatura teórica.
La evolución de la temperatura y de la corriente de calentamiento
que se deriva de esto está representada en la Figura 3. Ésta muestra
en un diagrama superior la evolución de la temperatura de las bujías
de incandescencia T que se ajusta dependiendo del tiempo t, en la
que la temperatura de las bujías de incandescencia T varía como
consecuencia de la corriente de calentamiento I suministrada a las
bujías de incandescencia, cuya evolución, igualmente dependiente del
tiempo t, está representada en la Figura 3 en un diagrama inferior.
A la bujía de incandescencia asignada en la etapa final de potencia
correspondiente se le suministra en primer lugar una corriente de
calentamiento I más elevada, de manera que la bujía de
incandescencia se calienta de un modo considerable. A medida que
aumenta la temperatura real, se reduce el suministro de corriente de
calentamiento. Esto tiene como consecuencia que la temperatura real
se acerca poco a poco a la temperatura teórica de la bujía de
incandescencia. Tal y como ya se ha mencionado, la determinación de
la temperatura real se realiza gracias al hecho de que el suministro
de potencia de calentamiento, es decir, en el presente caso, el
suministro de la corriente de calentamiento correspondiente, se
interrumpe durante un corto espacio de tiempo, y se determina la
resistencia del filamento incandescente en espiral. La interrupción
que se realiza en intervalos regulares del suministro de corriente
de calentamiento está representada de modo aumentado en la Figura 4,
que muestra asimismo la evolución de la corriente de calentamiento I
dependiendo del tiempo t. La Figura 4 muestra una representación
aumentada del detalle A representado en la Figura 3 mediante una
línea de trazos y puntos. La medición de la resistencia, y con ello
también de la temperatura de las bujías de incandescencia, se
realiza respectivamente al final del intervalo de interrupción, y
está simbolizado en la figura 4 por medio de las flechas 50.
En la configuración representada en la Figura 3
del control de las bujías de incandescencia se reduce la amplitud de
la corriente de calentamiento I de modo correspondiente al
diferencial de temperatura entre la temperatura real y la
temperatura teórica de la bujía de incandescencia. Otra posibilidad
de control alternativa de las bujías de incandescencia por medio del
equipo de control 32 se puede ver a partir de la Figura 5. La Figura
5 muestra en un diagrama superior la evolución que se ajusta de la
temperatura de las bujías de incandescencia T dependiendo del tiempo
t, que se produce cuando se controla la bujía de incandescencia de
modo correspondiente al control representado en un diagrama inferior
en la Figura 5. El diagrama inferior muestra el control de las
bujías de incandescencia, es decir, la evolución de la corriente de
las bujías de incandescencia, dependiendo del tiempo t. Tal y como
se puede ver, a la bujía de incandescencia asignada a la etapa final
correspondiente se le suministra durante una fase de calentamiento
indicada por medio de la flecha doble 55, de modo uniforme, una
corriente de calentamiento con una amplitud máxima, de modo que la
bujía de incandescencia, tal y como se puede ver a partir del
diagrama superior de la figura 5, se calienta muy rápidamente.
Después de alcanzar la temperatura teórica, la temperatura de la
bujía de incandescencia se mantiene constante durante la fase de
mantenimiento que sigue a continuación, que está indicada por medio
de una flecha doble 60. Para ello, la bujía de incandescencia se
controla de modo sincronizado, es decir, la corriente de
calentamiento se interrumpe de modo uniforme, de manera que a la
bujía de incandescencia se le suministra en total, integrada a lo
largo del tiempo, una potencia de calentamiento menor. De este modo,
a la bujía de incandescencia se le puede suministrar durante la fase
de calentamiento una potencia de calentamiento muy elevada, que no
soportaría en el funcionamiento duradero, cuyo suministro, sin
embargo, tiene como consecuencia un calentamiento muy rápido a la
temperatura teórica. Después de alcanzar la temperatura teórica, la
potencia de calentamiento suministrada se reduce a un valor que es
suficiente para mantener la temperatura de la bujía de
incandescencia a la temperatura teórica, de manera que no se ha de
temer una destrucción de la bujía de incandescencia.
La fase de calentamiento y el mantenimiento que
se produce a continuación de la temperatura no están limitados al
proceso de puesta en marcha del motor diesel o a una temperatura
máxima de las bujías de incandescencia, sino que también se pueden
usar para la denominada incandescencia intermedia con el motor en
marcha y con una temperatura de incandescencia determinada por medio
del control del motor diesel.
Para determinar si la bujía de incandescencia ya
ha alcanzado su temperatura teórica, en la forma de realización del
control representada en la Figura 5 también se puede interrumpir el
suministro de corriente de calentamiento de modo uniforme durante
una duración de aproximadamente 55 ms, y al final del intervalo de
interrupción se puede realizar una determinación de la temperatura,
tal y como ya se ha explicado tomando como referencia las Figuras 3
y 4. Una determinación correspondiente de la temperatura se puede
realizar tanto durante la fase de calentamiento 55 como durante la
fase de mantenimiento 60. En el caso de que la bujía de
incandescencia asignada a la etapa final correspondiente todavía no
haya alcanzado su temperatura teórica, entonces la etapa final
correspondiente se controla por medio del circuito de excitación y
de protección por parte del microprocesador de tal manera que a la
bujía de incandescencia se le suministra una corriente de
calentamiento con una amplitud máxima. Después de alcanzar la
temperatura teórica, la corriente de calentamiento se suministra de
modo sincronizado, es decir, con interrupciones, tal y como se pone
de manifiesto a partir del diagrama inferior de la Figura 5. La
duración de los tiempos de interrupción, es decir, la relación de
los tiempos de conexión/desconexión de las etapas finales se puede
calcular por parte del microprocesador por medio de la comparación
de la temperatura real con la temperatura teórica de la bujía de
incandescencia correspondiente.
Claims (11)
1. Procedimiento para el funcionamiento de un
motor diesel por medio del control de un proceso de incandescencia
de una bujía de incandescencia, en el que a la bujía de
incandescencia, en primer lugar, durante la fase de calentamiento,
se le suministra una potencia de calentamiento hasta alcanzar una
temperatura teórica, cuyo valor es mayor que la potencia continua
que se le puede suministrar a la bujía de incandescencia durante el
funcionamiento continuo sin que se produzcan daños, estando
dimensionada la duración de la fase de calentamiento de tal manera
que no se produzca ningún daño de la bujía de incandescencia, y en
el que después de acabarse la fase de calentamiento, la potencia de
calentamiento de la bujía de incandescencia se corresponde como
máximo con la potencia continua, y se regula gracias al hecho de que
la temperatura del filamento incandescente en espiral de la bujía de
incandescencia se mide y se compara con una temperatura teórica, y
se regula la potencia de calentamiento, caracterizado porque
como bujías de incandescencia se usan bujías de incandescencia de
varilla que se calientan rápidamente, porque la temperatura del
filamento incandescente en espiral de las bujías de incandescencia
de varilla se mide por un control de las bujías de incandescencia,
porque los datos de estados de las bujías de incandescencia que
comprenden la temperatura de las bujías de incandescencia se
transmiten por el control de las bujías de incandescencia a un
control de motor, porque se prefija la temperatura teórica por parte
del control de motor del control de las bujías de incandescencia, y
porque se controla por parte del control de las bujías de
incandescencia cada bujía de incandescencia con una etapa final de
potencia separada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la regulación a la temperatura teórica
se realiza durante todo el tiempo de trabajo del motor.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la tensión
nominal de las bujías se selecciona menor que la tensión nominal de
a bordo.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la tensión nominal para la consecución
de la potencia nominal de las bujías de incandescencia tiene un
valor que es aproximadamente la mitad de la tensión nominal de a
bordo existente.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la
interrupción de la puesta en marcha y al realizarse una nueva puesta
en marcha después de poco tiempo, por medio de la comprobación de la
temperatura de las bujías de incandescencia se calcula de nuevo y se
regula la cantidad de energía o el tiempo de actuación para el
primer impulso de calentamiento de puesta en marcha rápida.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en cada
proceso de incandescencia durante el funcionamiento del motor se
mide la temperatura actual de la punta de la bujía de
incandescencia, y se determina la energía eléctrica necesaria para
la consecución de la temperatura teórica.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque en el funcionamiento continuado de la
bujía de incandescencia se regula la potencia de calentamiento de la
bujía de incandescencia gracias al hecho de que se determina la
temperatura del filamento incandescente en espiral de la bujía de
incandescencia, y mediante la comparación con la temperatura teórica
se determina un diferencial de temperatura, y porque la potencia de
calentamiento para la consecución de la temperatura teórica se
ajusta a un valor que se corresponde con el diferencial de
temperatura determinado.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque por el
control de las bujías de incandescencia, para la determinación de la
temperatura del filamento incandescente en espiral de la bujía de
incandescencia de varilla, se interrumpe durante un breve periodo de
tiempo el suministro de la potencia de calentamiento y, a
continuación, se mide la temperatura.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque el suministro de la potencia de
calentamiento se interrumpe prácticamente hasta la consecución del
equilibrio de temperatura en el interior del filamento incandescente
en espiral.
10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque el suministro de la potencia de
calentamiento se interrumpe durante aproximadamente 50 a 60 ms.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se usan
bujías de incandescencia que soportan durante un corto periodo de
tiempo el doble de la tensión nominal, sin que se produzcan daños en
las bujías.
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| DE19620258 | 1996-05-21 | ||
| DE19620258 | 1996-05-21 | ||
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| DE19708430A DE19708430A1 (de) | 1996-05-21 | 1997-03-01 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Glühvorgangs einer Glühkerze eines Dieselmotors |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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