ES2243773T3 - Aparato de control y metodo de control de turbo sobrealimentador del tipo de tobera variable. - Google Patents
Aparato de control y metodo de control de turbo sobrealimentador del tipo de tobera variable.Info
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Abstract
Un aparato de control de un turbo sobrealimentador (4) del tipo de tobera variable, que está equipado con una tobera variable (7), que se abre y se cierra con el fin de incrementar y reducir un área de flujo de escape de un paso de escape para soplar gas de escape desde un motor de combustión interna (1) sobre una rueda de turbina (6), caracterizado porque comprende medios de control para determinar si una velocidad de rotación del motor (1) ha alcanzado un valor (a) predeterminado que está ajustado a un valor tal que la rotación de turbo sobrealimentador (4) no llega a ser rápida cuando la tobera variable (7) es controlada hacia un lado cerrado, y para controlar la tobera variable (7) hacia el lado cerrado si se determina que la velocidad de rotación ha alcanzado el valor (a) predeterminado después de la operación de parada del motor.
Description
Aparato de control y método de control de turbo
sobrealimentador del tipo de tobera variable.
La invención se refiere a un aparato de control
de un turbo sobrealimentador del tipo de tobera variable, y a un
método de control del mismo.
Algunos motores de combustión interna de los
automóviles y similares están equipados con un turbo
sobrealimentador como un dispositivo de sobrealimentación para la
finalidad de incrementar la potencia de salida del motor o similar.
Un turbo sobrealimentador de este tipo tiene una rueda de turbina
que es girada cuando el gas de escape del motor de combustión
interna es soplado sobre la rueda de la turbina, y una rueda de
compresor que gira junto con la rueda de la turbina para alimentar
de manera forzada aire hacia las cámaras de combustión del
motor.
Se han propuesto turbo sobrealimentadores del
tipo de tobera variable, en los que la presión de la
sobrealimentación en un motor (aire de admisión) es ajustada
variando la velocidad de flujo del gas de escape soplado sobre la
rueda de la turbina, por ejemplo, en la publicación pendiente de la
solicitud de patente japonesa Nº 11-132050. En este
tipo de turbo sobrealimentador, está prevista una tobera variable
(paletas de tobera) en una trayectoria de escape prevista para
soplas gas de escape sobre la rueda de la turbina, y la velocidad de
flujo del gas de escape soplado sobre la rueda de la turbina se
cambia abriendo y cerrando la tobera variable para cambiar el área
del flujo de escape de la trayectoria de escape.
Es concebible que después de una operación de
parada de un motor, la tobera variable se pueda desplazar hasta una
posición predeterminada, por ejemplo, una posición completamente
cerrada, en preparación para la operación siguiente del motor. Sin
embargo, si la tobera variable es desplazada en la dirección de
cierre hacia la posición completamente cerrada cuando el motor de
combustión interna está funcionando todavía, aunque se ha realizado
la operación de parada del motor, la velocidad de flujo del gas de
escape soplado sobre la rueda de la turbina llega a ser
excesivamente grande, de manera que el turbo sobrealimentador puede
someterse a rotación a velocidad excesiva y puede resultar un
funcionamiento deficiente.
La invención ha sido realizada a la vista de las
circunstancias indicadas anteriormente. Un objeto de la invención es
proporcionar un aparato de control de un turbo sobrealimentador del
tipo de tobera variable capaz de prevenir substancialmente la
rotación a velocidad excesiva del turbo sobrealimentador después de
una operación de parada del motor y, por lo tanto, capaz de prevenir
una función errónea, y de proporcionar un método de control de
mismo.
Para conseguir el objeto anterior, en un aparato
de control de turbo sobrealimentador del tipo de tobera variable de
acuerdo con un primer aspecto de la invención, y un método de
control del mismo, está prevista una tobera variable que se abre y
se cierra para incrementar y reducir un área de flujo de escape de
una trayectoria de escape para soplar gas de escape desde un motor
de combustión interna sobre una rueda de una turbina, y la tobera
variable es controlada hacia el lado cerrado después de que se ha
determinado que el motor ha detenido la rotación después de una
operación de parada del motor.
Por lo tanto, la invención previene un evento no
deseado, donde después de la operación de parada del motor, la
tobera variable es controlada hacia el lado cerrado mientras el
motor está girando todavía y, por lo tanto, la velocidad de flujo
del gas de escape soplado sobre la rueda de la turbina llega a ser
excesivamente grande. Por lo tanto, se previene substancialmente la
rotación a velocidad excesiva del turbo sobrealimentador y se
previene un funcionamiento deficiente relevante.
En esta memoria descriptiva, la operación de
parada del motor puede ser, por ejemplo, una operación de parada del
motor (desconexión) de un conmutador de encendido.
En el primer aspecto, el medio de control puede
detectar si el motor ha dejado de girar, sobre la base de una señal
de detección desde un sensor de la velocidad de rotación que emite
una señal que corresponde a la rotación del motor.
Esta construcción hace posible determinar con
precisión si el motor ha dejado de girar, sobre la base de la señal
de detección desde el sensor de la velocidad de rotación.
En el primer aspecto, el medio de control puede
determinar si el motor ha dejado de girar, sobre la base de un
tiempo transcurrido después de la operación de parada del
motor.
Esta construcción hace posible determinar con
precisión si el motor ha dejado de girar, sobre la base del tiempo
transcurrido después de la operación de parada del motor.
En el primer aspecto, se puede definir una
extensión de desplazamiento de la tobera variable por un tope, y
el medio de control puede controlar la tobera variable hacia el
lado cerrado hasta que la tobera variable incida en el tope después
de la operación de parada del motor.
En esta construcción, se aprecia mejor la ventaja
de la construcción descrita anteriormente, porque si la tobera es
controlada hacia el lado cerrado para que la tobera variable incida
en el tope, existe una alta probabilidad de rotación con exceso de
velocidad del turbo sobrealimentador y un funcionamiento
deficiente.
En la invención es admisible adoptar una
construcción en la que la tobera variable se desplaza con
referencia a una posición de referencia, que se determina como una
posición, en la que la tobera variable incide en el tope, y en la
que después de la operación de parada del motor, el medio de control
controla la tobera variable hacia el lado cerrado hasta que la
tobera variable incide en el tope, para la finalidad del ajuste de
la posición de referencia para una operación siguiente del
motor.
Esto hace posible prevenir un evento no deseado,
en el que se producen una rotación a velocidad excesiva del turbo
sobrealimentador y un funcionamiento deficiente relacionado cuando
después de la operación de la rotación del motor, la tobera
variable es controlada hacia el lado cerrado para la finalidad de la
determinación de la posición de referencia.
Con el fin de conseguir el aspecto anterior, en
un aparato de control de tubo sobrealimentador del tipo de tobera
variable, de acuerdo con un segundo aspecto de la invención, y en
un método de control del mismo, está prevista una tobera variable
que se abre y se cierra con el fin de incrementar y reducir un área
de flujo de escape de un paso de escape para soplar gas de escape
desde un motor de combustión interna sobre una rueda de turbina, y
la tobera variable es controlada hacia un lado cerrado si la
rotación del motor está por debajo de un valor predeterminados que
está ajustado a un valor tal que la rotación del turbo
sobrealimentador no se acelera cuando la tobera variable (7) es
controlada hacia al lado cerrado.
Por lo tanto, de acuerdo con el segundo aspecto
de la invención, se puede prevenir un evento no deseable donde la
tobera variable es controlada hacia el lado cerrado, mientras el
motor está todavía girando y, por lo tanto, la velocidad de flujo
del gas de escape soplado sobre la rueda de la turbina llega a ser
excesivamente grande. Por consiguiente, se previene la rotación a
velocidad excesiva de un turbo sobrealimentador y se previene un
funcionamiento deficiente relevante.
Los objetos anteriores y otros objetos,
características y ventajas de la invención serán evidentes a partir
de la siguiente descripción de formas de realización preferidas con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los que se utilizan
los mismos números para representar los mismos elementos y en los
que:
La figura 1 es un diagrama esquemático que
ilustra una construcción general de un turbo sobrealimentador del
tipo de tobera variable previsto para un motor y un aparato de
control para controlar el accionamiento de un mecanismo de tobera
variable de acuerdo con una forma de realización de la
invención.
La figura 2 es una vista en alzado que ilustra
una construcción detallada del mecanismo de tobera variable.
La figura 3 es una vista en sección del mecanismo
de tobera variable tomado en la línea III-III en la
figura 2.
La figura 4 es una vista ampliada que ilustra
cómo inciden unas palancas de apertura y cierre sobre topes en el
mecanismo de tobera variable.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
un procedimiento para llevar las paletas de la tobera a incidencia
sobre el lado cerrado; y
Las figuras 6A a 6D son diagramas de tiempo que
indican cambios en varios factores con respecto a la expiración del
tiempo cuando se provoca la incidencia mencionada anteriormente
después de la operación de parada del motor, donde la figura 6A
indica cambios en el estado de funcionamiento de un conmutador de
encendido, y la figura 6B indica cambios en la velocidad de rotación
del motor, y la figura 6C indica cambios en la posición de las
paletas de la tobera, y la figura 6D indica cambios en la velocidad
de rotación del turbo sobrealimentador.
Una forma de realización preferida, en la que se
aplica la invención a un motor instalado en un vehículo equipado con
un turbo sobrealimentador del tipo de tobera variable se describirá
a continuación con referencia a las figuras 1 a 6D.
Con referencia a la figura 1, una porción de
aguas arriba de un paso de admisión 2 y una porción de aguas debajo
de un paso de escape 3 de un motor 1 están conectadas a un turbo
sobrealimentador 4. El turbo sobrealimentador 4 tiene una rueda de
compresor 5 para suministrar aire hacia un lado de aguas abajo del
paso de admisión 2, y una rueda de turbina 6 que gira después del
soplado de gas de escape que pasa a través del paso de escape 3. A
medida que la rueda de la turbina 6 gira, la rueda del compresor 5
gira junto con la rueda de la turbina 6, de manera que se
incrementa la cándida de aire introducido en el motor 1. Por lo
tanto, se puede incrementar la potencia de salida del motor 1.
En el turbo sobrealimentador 4, está previsto un
mecanismo de tobera variable 7 sobre una trayectoria de escape para
soplar gas de escape sobre la rueda de la turbina 6. El mecanismo
de tobera variable 7 es un mecanismo de válvula que se abre y se
cierra para cambiar el área de flujo de escape de la trayectoria de
escape. Los cambios en el área de flujo de escape cambian la
velocidad de flujo del gas de escape soplado sobre la rueda de la
turbina 6. A medida que la velocidad de flujo del gas de escape se
cambia de esta manera, se modifica la velocidad de rotación del
tubo sobrealimentador 4 y se ajusta la presión de sobrecarga
(presión de admisión) del motor 1.
Un motor de corriente continua (DC) 9 está
adoptado como un actuador para el funcionamiento del mecanismo de
tobera variable 7. El motor 9 es accionado y controlado a través de
un controlador 8. Por medio del accionamiento del motor 9, las
paletas de la tobera (tobera variable) 10 previstas en el mecanismo
de tobera variable 7 se abren y se cierran. A medida que las
paletas de la tobera 10 son desplazada hacia un lado cerrado, la
velocidad de flujo del gas de escape soplado sobre la rueda de la
turbina 6 se incrementa y la velocidad de rotación del turbo
sobrealimentador 4 se incrementa, de manera que se eleva la presión
de sobrealimentación del motor. A medida que las paletas de la
tobera 10 son desplazadas hacia un lado abierto, la velocidad de
flujo del gas de escape soplado sobre la rueda de la turbina 6 se
reduce y la velocidad de rotación del turbo sobrealimentador 4 se
reduce, de manera que cae la presión de sobrealimentación del motor
1.
El controlador 8 para controlar el accionamiento
del motor DC 9 recibe entrada desde una señal procedente de un
sensor de la posición de la tobera 11 para detectar la posición de
las paletas de la tobera 10, y tiene un circuito de detección de la
corriente 8a para detectar el valor de la corriente a través del
motor DC 9. El controlador 8 está conectado a una unidad de control
electrónico que controla el motor (ECU del motor) 12 para controlar
el funcionamiento del motor 1, y está diseñado para recibir
comandos desde la ECU del motor 12 a través de comunicación. La ECU
del motor 12 recibe entrada de una señal procedente de un sensor de
la velocidad de rotación 13 para detectar la velocidad de rotación
del motor, y una señal que procede desde un conmutador de encendido
14 que está accionado por un operador de un vehículo para arrancar y
parar el motor 1.
A continuación se describirá en detalle la
estructura del mecanismo de tobera variable 7 con referencia a las
figuras 2 y 3. La figura 2 es una vista en alzado del mecanismo de
tobera variable 7 vista desde el lado de la rueda del compresor 5
(lado superior en la figura 1). La figura 3 es una vista en sección
del mecanismo de tobera variable 7 tomado sobre la línea
III-III en la figura 2.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, el
mecanismo de tobera variable 7 tiene una placa trasera de tobera 21
configurada en forma de anillo. La placa trasera de tobera 21 tiene
una pluralidad de cañas 22 que están dispuestas equiangulares
alrededor de un centro circular de la placa trasera de la tobera 21.
Las cañas 22 se extienden a través de la placa trasera de la tobera
21 en la dirección del espesor, y están soportadas de forma
pivotable. Cada caña 22 está provista con una paleta de tobera 10
fijada a una porción extrema de la caña 22 (una porción extrema
inferior de la misma en la figura 3), y una palanca de apertura y
cierre 23 fijada a otra porción extrema de la caña 22 (una porción
extrema superior de la misma en la figura 3). Cada palanca de
abertura y cierre 23 se extiende perpendicularmente a una
correspondiente de las cañas 22, y hacia una porción marginal
periférica exterior de la placa trasera de la tobera 21.
Una placa de anillo anular 24 está prevista entre
las palancas e apertura y cierre 23 y la placa trasera de la tobera
21 de manera que la placa anular 24 descansa sobre la placa trasera
de la tobera 21. La placa anular 24 es pivotable en la dirección
circunferencial basada en el accionamiento del motor DC 9. La placa
anular 24 está provista con una pluralidad de pasadores 25 que están
dispuestos equiangulares alrededor de un centro circular de la
placa anular 24. Cada pasador 25 está conectado de forma pivotable
a una correspondiente de las palancas de apertura y cierre 23.
A medida que la placa anular 24 es girada
alrededor del centro circular por el motor DC 9, los pasadores 25
empujan las palancas de apertura y cierre 23 en el sentido de giro
de la placa anular 24. Como resultado, las palancas de apertura y
cierre 23 hacen girar las cañas 22. A medida que las cañas 22 giran,
las paletas de la tobera 10 giran de forma sincronizada en el
sentido de apertura o de cierre alrededor de las cañas 22
correspondientes. Sobre la base de los movimientos de apertura y
cierre de las paletas 10 de las toberas contiguas, cambia el tamaño
del intersticio entre las paletas de la tobera 10, es decir, el
área de flujo de escape de un canal de escape previsto para soplar
gas de escape sobre la rueda de la turbina 6, de manera que cambia
la velocidad de flujo del gas de escape.
El alcance de apertura y cierre de las paletas de
la tobera 10 se determina por tres topes 26 en un número total que
están dispuestos sobre la placa trasera de la tobera 21
equiangularmente alrededor del centro circular de la placa trasera
de la tobera 21. Cada tope 26 está colocado entre palancas de
apertura y cierre 23 adyacentes, como se indica en la figura 4.
Cuando las paletas de la tobera 10 están desplazadas hasta una
posición lo más alejada posible en la dirección de apertura, una de
las dos palancas de apertura y cierre 23 adyacentes sobre lados
opuestos de cada tope 26 (una palanca de apertura y cierre inferior
23 en la figura 4) contacta con el tope 26, como se indica por
líneas continuas. En esta situación, los topes 26 funcionan como
topes del lado totalmente abierto. Cuando las paletas de la tobera
10 se desplazan hasta una posición lo más alejada posible en la
dirección de cierre, la otra de las palancas de apertura y cierre
23 adyacentes sobre los lados opuestos de cada tope (una palanca de
apertura y cierre superior 23 en la figura 4) contacta con el tope
26 como se indica por líneas de cadena de dos puntos. En esta
situación, los topes 26 funcionan como topes del lado totalmente
cerrado.
De esta manera, el alcance de apertura y cierre
de las paletas de la tobera 10 se determina por los topes 26.
Dentro del alcance de apertura y cierre, el grado de apertura de
las paletas de la tobera 10 se controla durante el funcionamiento
normal del motor. El control del grado de apertura de las paletas de
la tobera 10 se realiza por el control de accionamiento del motor
DC 9 a través del controlador 8 sobre la base de una salida de un
valor de comando de grado de apertura desde la ECU 12 del motor. El
valor del comando del grado de apertura es variable entre 0% y 100%
durante el funcionamiento normal del motor. El valor del comando del
grado de apertura se ajusta a valores más próximos a 0% para el
control de las paletas de la tobera 10 a posiciones más cerca del
extremo del lado totalmente abierto, y se ajusta a valores más
próximos a 100% para el control de las paletas de la tobera 10 a
posiciones más próximas al extremo del lado completamente
cerrado.
Debería indicarse aquí que incluso cuando el
valor de comando del grado de apertura está ajustado a 100%, las
paletas de la tobera 10 no están dispuestas en una posición tal que
las palancas de apertura y cierre 23 predeterminadas incidan sobre
los topes 26. Por lo tanto, en el control del grado de apertura de
las paletas de la tobera 10 durante el funcionamiento normal del
motor, las paletas de la tobera 10 se pueden desplazar de una
manera fiable en el intervalo entre la posición totalmente abierta y
la posición cerrada de acuerdo con cambios en el valor del comando
de grados de apertura entre 0% y 100%. A continuación, este
intervalo de la posición se referirá como "intervalo de uso
normal del grado de apertura de las paletas de la tobera 10".
Además, el intervalo de la velocidad de rotación del turbo
sobrealimentador 4 que corresponde al intervalo de uso normal del
grado de apertura de las paletas de la tobera 100 se referirá como
"intervalo de uso normal de la velocidad de rotación del turbo
sobrealimentador 4".
El desplazamiento de las paletas de la tobera 10
por el control del grado de apertura de las paletas 10 se realiza
con referencia a una posición predeterminada. Es preferible que
esta posición de referencia sea una posición próxima a la posición
completamente cerrada, con el fin de desplazar las paletas 10 de la
tobera en la proximidad de la posición completamente cerrada con
buena precisión.
Por lo tanto, es concebible desplazar las paletas
de la tobera 10 hasta el lado extremo cerrado hasta que las palancas
de apertura y cierre 23 predeterminadas inciden sobre los topes 26
después de una operación de parada del motor, con el propósito de
la determinación de la posición de referencia para la siguiente
operación del motor. En este caso, determinando la posición de
incidencia de las paletas de la tobera 10 como una posición de
referencia, las paletas de la tobera 10 se pueden desplazar con
exactitud sobre la base de la posición de referencia inmediatamente
después de que ha arrancado el motor.
No obstante, si las paletas de la tobera 10 son
desplazadas hacia el lado cerrado mientras el motor está
funcionando todavía después de una operación de parada del motor,
la velocidad de flujo del gas de escape soplado rueda de la turbina
6 llega a ser excesivamente grande, incrementando de esta manera el
peligro de rotación a velocidad excesiva del turbo sobrealimentador
4 y, por lo tanto, un funcionamiento deficiente del mismo.
Por lo tanto, en esta forma de realización, se
determina si el motor ha dejado de girar después de una operación
de parada del motor. Después de que se ha determinado que el motor
ha dejado de girar, las paletas de la tobera 10 se desplazan hacia
el lado cerrado hasta que las palancas de apertura y cierre 23
predeterminadas inciden sobre los topes 26. Esto previene un evento
no deseable en el que a medida que las paletas 10 se desplazan
hacia el lado cerrado, la velocidad de flujo de gas de escape
soplado sobre la rueda de paletas 6 se vuelve excesivamente grande,
de manera que se produce la rotación a velocidad excesiva del turbo
sobrealimentador 4 y resulta un funcionamiento deficiente.
A continuación se describirá en detalle un
procedimiento de desplazamiento de las paletas de la tobera 10
hasta que las palancas de apertura y cierre 23 predeterminadas
inciden sobre los topes 26 después de una operación de parada del
motor, con referencia al diagrama de flujo de la figura 5 que
ilustra una rutina de incidencia de la tobera. La rutina de
incidencia de la tobera es ejecutada, por ejemplo, por una
interrupción de tiempo que es causada en cualquier tiempo
predeterminado, a través de la ECU 12 del motor.
En la rutina de incidencia de la tobera, si el
conmutador de encendido 14 ha sido accionado para parar
(desconectar) el motor (si EN S101), se determina si el motor 1 ha
dejado de girar. La velocidad de rotación del motor se determina
sobre la base de una señal de detección desde el sensor de la
velocidad de rotación 13 que emite una señal que corresponde a la
rotación del motor 1.
La determinación de si el motor 1 ha dejado de
girar se realiza, por ejemplo, sobre la base de la determinación de
si la velocidad de rotación del motor es menor que un valor
a predeterminado, que está muy próximo a "0" y que no
permite que la velocidad de rotación del turbo sobrealimentador 4 se
incremente, aunque las paletas de la tobera 10 se desplacen para
incidir sobre el lado cerrado (S102). La determinación mencionada
anteriormente se puede realizar también de otras maneras, por
ejemplo, sobre la base de si el tiempo transcurrido después del
punto de tiempo de la operación de parada del motor del conmutador
de encendido 14 ha alcanzado un tiempo predeterminado que se
requiere para que la velocidad de rotación del motor caiga hasta o
por debajo de un valor predeterminado que puede ser "0"
después de la operación de parada del motor. El tiempo
predeterminado se determina de antemano a través de experimentos o
similares.
Si la determinación se realiza de forma
afirmativa en la etapa S102, entonces se determina si la incidencia
de las paletas de la tobera 10 es incompleta sobre el lado cerrado
(S103). La determinación de la terminación de la incidencia se
realiza si el valor de la corriente a través del motor DC 9
accionado para desplazar las paletas de la tobera 10 hacia el lado
cerrado llega a ser igual o mayor que un valor x predeterminado.
Este modo de determinación es posible debido a que la
electrificación del motor DC 9 se continúa después de la incidencia
de las paletas de la tobera 10 sobre el lado cerrado. La
determinación de la terminación de la incidencia se puede realizar
también de otras maneras, por ejemplo sobre la base de una
condición de que la posición actual de las paletas de la tobera 10,
determinada a partir de una señal de detección desde el sensor de
posición de la tobera 11, ha alcanzado una posición de terminación
de la incidencia.
Si se determina en la etapa S103 que la
incidencia está incompleta, el valor del comando del grado de
apertura se ajusta en un valor que está sobre el lado más próximo a
100% (por ejemplo, 110%) (S104). Si se determina en la etapa S103
que la incidencia está completa, se interrumpe el valor de comando
del grado de apertura (S105). Por lo tanto, las paletas de la
tobera 10 se desplazan hacia el lado cerrado hasta que las paletas
de la tobera 10 inciden sobre el lado cerrado.
Los modos de cambios en el estado de
funcionamiento del conmutador de encendido 14, la velocidad de
rotación del motor, la posición de las paletas de la tobera 10, y
la velocidad de rotación del tubo sobrealimentador 4 con respecto
al transcurso del tiempo en el momento de una parada del motor 1 se
describirá con referencia a los diagramas de tiempo de las figuras
6A a 6D.
Cuando el conmutador de encendido 14 es accionado
desde un estado conectado a un estado desconectado, como se indica
en la figura 6AA para detener el motor (tiempo T1), se inicia la
parada del motor 1, de manera que se reduce gradualmente la
velocidad de rotación del motor como se indica en la figura 6B.
Si las paletas de la tobera 10 se desplazan desde
el intervalo de uso normal hacia el lado cerrado como se indica por
una línea de cadena de dos puntos en la figura 6C (tiempo T2) antes
de que la velocidad de rotación del motor caiga por debajo del
valor a predeterminado, la velocidad de rotación del tubo
sobrealimentador 4 se eleva por encima del intervalo de uso normal,
como se indica por la línea de cadena de dos puntos en la figura
6D. Este evento no deseado se produce debido a que el control de
las paletas de la tobera 10 hacia el lado cerrado con la velocidad
de rotación del motor permaneciendo en o por encima del valor
a predeterminado provoca un incremento excesivo en la
velocidad de flujo del gas de escape soplado sobre la rueda de la
turbina 6 y da como resultado una rotación a velocidad excesiva del
turbo sobrealimentador 4.
Por el contrario, en esta forma de realización,
las paletas de la tobera 10 se desplazan hacia el lado cerrado como
se indica por una línea continua en la figura 6C (tiempo T3)
después de que la velocidad de rotación del motor ha caído por
debajo del valor a predeterminado. Por lo tanto, se evita el
soplado de gas de escape a alta velocidad sobre la rueda de la
turbina 6, y la velocidad de rotación del turbo sobrealimentador 4
se reduce gradualmente dentro del intervalo de uso normal, como se
indica por una línea continua en la figura 6D.
La forma de realización anterior consigue las
siguientes ventajas.
(1) Después de que se ha realizado la operación
de parada del motor, las paletas de la tobera 10 se desplazan hacia
el lado cerrado hasta que las palancas de apertura y cierre 23
predeterminadas inciden en los topes 26 para la finalidad de la
determinación de la posición de referencia de la paleta de tobera 10
para la siguiente operación del motor. Las paletas de la tobera 10
se desplazan de esta manera después de que se ha determinado que el
motor 1 ha dejado de girar. Por lo tanto, la forma de realización
previene substancialmente el evento no deseado en el que a medida
que las paletas de la tobera 10 se desplazan hacia el lado cerrado,
la velocidad de flujo del gas de escape soplado sobre la rueda de
la turbina 6 llega a ser excesivamente grande, de manera que se
produce una rotación a velocidad excesiva del turbo
sobrealimentador 4 y resulta un funcionamiento deficiente.
(2) Después de que se ha realizado la operación
de parada del motor, se lleva a cabo la determinación de si el
motor ha dejado de girar sobre la base de la determinación de si la
velocidad de rotación del motor determinada a partir de una señal
de detección desde el sensor de la velocidad de rotación 13 que
emite una señal correspondiente a la velocidad de rotación del
motor ha caído por debajo del valor a predeterminado, que está muy
próximo a "0". Por lo tanto, es posible determinar con
precisión si el motor 1 ha dejado de girar.
La forma de realización anterior puede ser
modificada, por ejemplo, de la siguiente manera.
\bullet El actuador para el accionamiento del
mecanismo 7 de la tobera variable puede ser un actuador distinto al
motor DC 9. Por ejemplo, se pueden utilizar otros tipos de motores
eléctricos, tales como un motor paso a paso y similares, como el
actuador mencionado anteriormente.
\bullet En el caso de que la determinación de
si el motor 1 ha dejado de girar o no se realice sobre la base del
tiempo transcurrido después del inicio de la parada del motor, es
decir, la ejecución de la operación de parada del motor del
conmutador de encendido 14, es posible cambiar el valor umbral
(tiempo de determinación de la parada) ara uso en la determinación
mencionada anteriormente de acuerdo con la velocidad de rotación
del motor que se produce en el momento de la operación de parada
del motor (inmediatamente antes de desconectar el conmutador de
encendido 14). En el caso de esta modificación, el tiempo de
determinación de la parada se incremente con incrementos en la
velocidad de rotación del motor que se produce en el momento de la
operación de parada del motor.
Aunque en la descripción anterior, se aplica la
invención a una construcción en la que después de que se ha
realizado la operación de parada del motor, las paletas de la
tobera 10 (las palancas de apertura y cierre 23 predeterminadas en
un término más exacto) son impulsadas a incidir sobre los topes del
lato completamente cerrado (topes 26), la invención se puede
aplicar también a una construcción, en la que después de que se ha
realizado la operación de parada del motor, las paletas de la
tobera 10 son controladas en una posición predeterminada hacia la
dirección de cierre. En el caso de aplicación de esta modificación a
la forma de realización anterior, la ventaja (1) resulta más
apreciable debido a que después de la operación de parada del motor,
las paletas de la tobera 10 se desplazan hacia el lado cerrado
hasta que las paletas de la tobera 10 alcanzan una posición
predeterminada delante de los topes laterales 26 completamente
cerrados. Como resultado, la velocidad de flujo del gas de escape
se reduce en comparación con las formas de realización mencionadas
anteriormente, en las que las paletas de la tobera 10 inciden sobre
los topes del lado completamente cerrado y esto puede prevenir que
se produzca un evento no deseado, tal como la rotación a velocidad
excesiva del turbo sobrealimentador 4.
Aunque en la descripción anterior, la invención
se aplica a una construcción, en la que después de la operación de
parada del motor, las paletas de la tobera 10 se desplazan hacia el
lado cerrado para la finalidad de la determinación de la posición
de referencia de las paletas de a tobera 10 para la siguiente
función del motor, la invención se puede aplicar también a una
construcción, en la que después de la operación de parada del
motor, las paletas de la tobera 10 son controladas hacia el lado
cerrado por otras finalidades o razones.
Aunque la invención ha sido descrita con
referencia a las que se consideran actualmente como las formas de
realización preferida de la misma, se entiende que la invención no
está limitada a las formas de realización o construcciones
descritas. Por el contrario, la invención está destinada a cubrir
varias modificaciones y disposiciones equivalentes.
Claims (11)
1. Un aparato de control de un turbo
sobrealimentador (4) del tipo de tobera variable, que está equipado
con una tobera variable (7), que se abre y se cierra con el fin de
incrementar y reducir un área de flujo de escape de un paso de
escape para soplar gas de escape desde un motor de combustión
interna (1) sobre una rueda de turbina (6), caracterizado
porque comprende medios de control para determinar si una
velocidad de rotación del motor (1) ha alcanzado un valor (a)
predeterminado que está ajustado a un valor tal que la rotación de
turbo sobrealimentador (4) no llega a ser rápida cuando la tobera
variable (7) es controlada hacia un lado cerrado, y para controlar
la tobera variable (7) hacia el lado cerrado si se determina que la
velocidad de rotación ha alcanzado el valor (a) predeterminado
después de la operación de parada del motor.
2. Un aparato de control de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que un valor (a) predeterminado es
"0".
3. Un aparato de control de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en el que los medios de control determinan si
la velocidad de rotación ha alcanzado el valor (a) predeterminado,
sobre la base de una señal de detección desde un sensor de la
velocidad de rotación (13) que emite una señal que corresponde a la
rotación del motor (1).
4. Un aparato de control de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en el que los medios de control determinan si
la velocidad de rotación ha alcanzado el valor (a) predeterminado,
sobre la base de si un tiempo transcurrido después de la operación
de parada del motor ha alcanzado un tiempo predeterminado que se
necesita para que la velocidad de rotación del motor caiga hasta el
valor (a) predeterminado.
5. Un aparato de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la
operación de parada del motor es una operación de parada del motor
del conmutador de encendido (14).
6. Un aparato de control de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un
intervalo de desplazamiento de la tobera variable (7) se define por
un tope (26), y los medios de control controlan la tobera variable
(7) hacia el lado cerrado hasta que una palanca de apertura y de
cierre (23) de la tobera variable (7) incide sobre el tope (26)
después de la operación de parada del motor.
7. Un aparato de control de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que la tobera variable (7) está desplazada
con referencia a una posición de referencia que está determinada
como una posición en la que dicha palanca de apertura y cierre (23)
incide sobre el tope, y porque después de la operación de parada del
motor, los medios de control controlan la tobera variable (7) hacia
el lado cerrado hasta que dicha palanca de apertura y cierre (23)
incide sobre el tope (26), para una finalidad de ajuste de la
posición de referencia para una operación siguiente del motor.
8. Un método de control de un turbo
sobrealimentador (4) del tipo de tobera variable, que está equipado
con una tobera variable (7), que se abre y se cierra con el fin de
incrementar y reducir un área de flujo de escape de un paso de
escape para soplar gas de escape desde un motor de combustión
interna (1) sobre una rueda de turbina (6), caracterizado
por las siguientes etapas:
determinar si una velocidad de rotación del motor
(1) ha alcanzado un valor (a) predeterminado, que está ajustado a un
valor tal que la rotación del tubo sobrealimentador (4) no llega a
ser rápida cuando la tobera variable (7) es controlada hacia un
lado cerrado, y
controlar la tobera variable (7) hacia un lado
cerrado si se determina que la velocidad de rotación ha alcanzado un
valor (a) predeterminado después e la operación de parada del
motor.
9. Un método de control de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que el valor (a) predeterminado es
"0".
10. Un método de control de acuerdo con la
reivindicación 8 ó 9, en el que se determina si la velocidad de
rotación ha alcanzado un valor (a) predeterminado, sobre la base de
una señal que corresponde a la rotación del motor (1).
11. Un método de control de acuerdo con la
reivindicación 8 ó 9, en el que se determina si la velocidad de
rotación ha alcanzado el valor 8ª) predeterminado, sobre la base de
si un tiempo transcurrido después de la operación de parada del
motor ha alcanzado un tiempo predeterminado que se necesita para que
la velocidad de rotación del motor caiga hasta un valor (a)
predeterminado.
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