ES2255692T3 - Sistema para transmitir accionamiento desde el cigueñal de un motor de combustion interna de un vehiculo automovil a un grupo de dispositivos auxiliares. - Google Patents
Sistema para transmitir accionamiento desde el cigueñal de un motor de combustion interna de un vehiculo automovil a un grupo de dispositivos auxiliares.Info
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Abstract
Un sistema (1) de transmisión de accionamiento entre el cigüeñal (2) de un motor (3) de combustión interna de un vehículo automóvil y un grupo (4) de dispositivos auxiliares provistos de respectivos árboles (5a, 6a) de accionamiento, y que incluye una máquina eléctrica (6) accionable para funcionar selectivamente como un generador y un motor; incluyendo el sistema: al menos una correa (7) de transmisión accionable para acoplar los árboles (5a, 6a) de accionamiento de dichos dispositivos auxiliares (5, 6) con una polea (8) conectable operativamente al cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna, y un embrague servo-controlado (9, 10) accionable selectivamente para controlar el acoplamiento de dicha polea (8) con el cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna; estando caracterizado el sistema (1): por el hecho de que, entre dicha polea (8) y el cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna, está interpuesto un embrague (11) de sobremarcha de tal manera que, cuando la velocidad angular del cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna es mayor y menor que la de dicha polea (8) respectivamente, dicha polea (8) es capaz de ser accionada para rotar por el cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna y, respectivamente, rotar libremente con respecto a dicho cigüeñal (2); y por el hecho de que el embrague servo-controlado (9), interpuesto entre el cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna y dicha polea (8), está normalmente desaplicado y desactivado; incluyendo adicionalmente el sistema medios (ECU; 12) de control dispuestos para causar la activación y la aplicación de dicho embrague servo-controlado (9, 10) y la activación de dicha máquina eléctrica (6) como un motor, mientras el motor (3) de combustión interna no está funcionando, para re-arrancar el motor (3) de combustión interna por medio de dicha máquina eléctrica (6) que funciona como un motor.
Description
Sistema para transmitir accionamiento desde el
cigüeñal de un motor de combustión interna de un vehículo automóvil
a un grupo de dispositivos auxiliares.
La presente invención se refiere a un sistema
para transmitir accionamiento entre el cigüeñal de motor de un
motor de combustión interna de un vehículo automóvil y un grupo de
dispositivos auxiliares provistos de respectivos árboles de
accionamiento, y que incluye una máquina eléctrica accionable para
funcionar selectivamente como un generador y un motor.
Más específicamente, el tema de la invención es
un sistema de transmisión del tipo que comprende:
al menos una correa que actúa para acoplar los
árboles de accionamiento de dichos dispositivos auxiliares con una
polea operativamente conectable al cigüeñal del motor de combustión
interna, y
un embrague servo-controlado
accionable selectivamente para controlar el acoplamiento de dicha
polea con el cigüeñal del motor de combustión interna.
Se conoce un sistema de transmisión de
accionamiento de este tipo por el documento EP1207298. Este sistema
de transmisión conocido divulga un embrague controlado de forma
electromagnética que está normalmente excitado y aplicado para
acoplar dicha polea al cigüeñal para la rotación con el motor de
combustión interna. Este sistema conocido hace posible conseguir
las siguientes funciones o condiciones operativas:
activación de los dispositivos auxiliares
(compresor del sistema de acondicionamiento de aire, máquina
eléctrica que funciona como un generador, etc.) mientras el motor de
combustión interna está funcionando; el embrague controlado de
forma electromagnética está excitado y aplicado;
activación de los dispositivos auxiliares y, en
particular, del compresor del sistema de acondicionamiento de aire,
mientras el motor de combustión interna no está funcionando; en este
caso el embrague controlado de forma electromagnética está no
excitado, y por lo tanto desaplicado, y se hace funcionar dicha
máquina eléctrica como un motor para accionar el compresor en
rotación por medio de dicha correa de transmisión; y
re-arranque del motor (caliente)
de combustión interna por medio de dicha máquina eléctrica,
funcionando como un motor, por ejemplo para conseguir una función
así llamada de parada-arranque; en este caso el
embrague controlado de forma electromagnética está excitado y
aplicado para acoplar dicha máquina eléctrica al cigüeñal del motor
de combustión interna en la fase de re-arranque.
El sistema conocido descrito anteriormente tiene
la desventaja de requerir que el embrague electromagnético
permanezca permanentemente activado cuando el motor de combustión
interna está funcionando. La activación prolongada de este embrague
implica un alto consumo de energía eléctrica que influye
negativamente en el equilibrio global de energía.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de transmisión de accionamiento del tipo
especificado anteriormente, que hace posible superar esta
desventaja.
Este y otros objetos se consiguen de acuerdo con
la invención con un sistema de transmisión de accionamiento del
tipo especificado anteriormente, caracterizado:
por el hecho de que, entre dicha polea y el
cigüeñal del motor de combustión interna, está interpuesto un
embrague de "volante" de tal manera que, cuando la velocidad
angular del cigüeñal del motor de combustión interna es mayor o
menor que la de dicha polea respectivamente, la polea es capaz de
ser accionada en rotación por el cigüeñal del motor de combustión
interna o, respectivamente, puede rotar libremente con respecto a
dicho cigüeñal; y
por el hecho de que el embrague
servo-controlado, interpuesto entre el cigüeñal del
motor de combustión interna y dicha polea, está normalmente
desactivado y desaplicado;
el sistema, además, incluye medios de control
dispuestos para causar la activación y la aplicación de dicho
embrague servo-controlado y la activación de dicha
máquina eléctrica mientras el motor de combustión interna no está
funcionando, para re-arrancar el motor de combustión
interna por medio de dicha máquina eléctrica que funciona como un
motor.
Ventajas y características adicionales de la
invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada, dada puramente a modo de ejemplo no
limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, que muestran una
representación esquemática de un sistema de transmisión de
accionamiento de acuerdo con la presente invención.
En el dibujo, un sistema de transmisión de
accionamiento de acuerdo con la invención está generalmente
indicado como 1, para transmitir movimiento entre el cigüeñal 2 de
un motor 3 de combustión interna de un vehículo automóvil (no
mostrado) y un grupo de dispositivos auxiliares generalmente
indicados como 4.
En la realización ejemplar ilustrada, este grupo
de dispositivos 4 auxiliares comprende un compresor 5, para un
sistema de acondicionamiento de aire del compartimiento de pasajeros
del vehículo automóvil, y una máquina eléctrica reversible 6,
accionable para funcionar selectivamente como un generador y un
motor eléctrico. Esta máquina eléctrica 6 es, por ejemplo, una
máquina asíncrona de tres fases.
Los dispositivos auxiliares 5 y 6 están provistos
de respectivos árboles 5a y 6a de accionamiento, en los que están
encajadas respectivas poleas 5b
y 6b.
y 6b.
Con referencia a la figura 1, el sistema 1 de
transmisión comprende al menos una correa 7 de transmisión que
acopla la polea 5b y 6b de los dispositivos auxiliares 5 y 6 para la
rotación con una polea 8 operativamente conectable al cigüeñal 2
del motor 3 de combustión interna de los modos que se describirán de
aquí en adelante.
Un embrague de fricción, por ejemplo del tipo
controlado de forma electromagnética, se indica como 9 y actúa para
controlar el acoplamiento entre la polea 8 y el cigüeñal 2 del motor
3 de combustión interna selectivamente. En la realización mostrada
a modo de ejemplo en el dibujo, este embrague 9 comprende un
devanado 10 de excitación de forma anular, dispuesto alrededor del
eje del cigüeñal 2 del motor 3 de combustión interna y fijado al
motor 3.
Como se ilustra esquemáticamente en la figura 1,
entre la polea 8 y el cigüeñal 2 del motor 3 de combustión interna
está interpuesto un embrague 11 de sobremarcha (un embrague así
llamado de "volante"); este embrague 11 de sobremarcha está
formado de tal manera que, cuando la velocidad angular del cigüeñal
2 del motor 3 de combustión interna es mayor y menor que la de la
polea 8 respectivamente, esta polea 8 es capaz de ser accionada
para rotar mediante el cigüeñal 2 y, respectivamente, puede rotar
libremente con respecto a este cigüeñal.
El embrague 9, que está interpuesto entre el
cigüeñal 2 del motor de combustión interna y la polea 8, está
normalmente no excitado y desaplicado.
El sistema 1 incluye adicionalmente una unidad
ECU de control dispuesta para causar la excitación del devanado 10
y la consecuente aplicación del embrague 9 y la activación de la
máquina eléctrica 6 como un motor, cuando el motor 3 de combustión
interna no está funcionando, esto es para el propósito de arrancar
en caliente el motor por medio de la máquina eléctrica 6
funcionando como un motor.
Para este propósito, la unidad ECU de control
está dispuesta por ejemplo para pilotar un circuito 12 de inversor
de puente controlado (figura 1) conectado a la máquina eléctrica 6 y
a una fuente recargable de voltaje de CC tal como una batería
13.
La unidad ECU está también convenientemente
conectada a un sensor 14 capaz de proveerla de señales indicativas
de la velocidad de rotación del cigüeñal 2 del motor 3 de combustión
interna y un sensor 15 accionable para proveerla de señales
indicativas de la temperatura de este motor.
El sistema 1 de transmisión de accionamiento
descrito anteriormente con referencia a la figura 1 funciona
esencialmente de la siguiente manera.
Cuando el motor 3 de combustión interna está
funcionando, el embrague 9 se desactiva y se desaplica. Por lo
tanto no consume energía.
En esta condición, la polea 8 es capaz de ser
accionada para rotar mediante el cigüeñal 2 del motor 3 de
combustión interna por medio del embrague 11 de sobremarcha. La
rotación de la polea 8 por medio de la correa 7 causa la rotación
de los dispositivos auxiliares 5 y 6. La máquina eléctrica 6 en
particular puede funcionar como un generador para recargar la
batería 13.
Cuando el motor 3 de combustión interna no está
funcionando, la polea 8 se desacopla de hecho de la rotación
mediante el árbol 2 de este motor, y la unidad ECU de control puede
causar la actuación, si se requiere, del compresor 5 del sistema de
acondicionamiento de aire haciendo que la máquina eléctrica 6
funcione como un motor eléctrico (mediante el inversor 12). El par
motor se transmite desde el árbol 6a de accionamiento de la máquina
eléctrica 6 hasta el árbol 5a de accionamiento del compresor 5 por
medio de la correa 7 y la polea 8 que se libera de la rotación con
el cigüeñal 2 del motor de combustión interna. El embrague 9
permanece desactivado y desaplicado en estas condiciones.
La unidad ECU de control puede controlar la
aplicación del embrague 9 y el acoplamiento del cigüeñal 2 para la
rotación con el motor 3 a la polea 8 cuando sea necesario
re-arrancar el motor 3 de combustión interna en
caliente, sin recurrir al motor de arranque eléctrico específico,
por ejemplo para conseguir un así llamado modo de funcionamiento de
parada-arranque para la minimización de emisiones y
consumo de combustible. Una vez que el embrague 9 está excitado y
aplicado, la unidad ECU de control causa el funcionamiento de la
máquina eléctrica 6 como un motor eléctrico como para accionar el
cigüeñal 2 del motor 3 de combustión interna en rotación por medio
de la correa 7 y la polea 8.
El sistema descrito anteriormente tiene la
ventaja de conseguir un acoplamiento automático entre el cigüeñal
del motor de combustión interna y la correa 7 de transmisión tan
pronto como la velocidad de rotación del motor 3 supera la
velocidad de rotación de la polea 8.
El uso del embrague 9 se limita solamente a la
función de arrancar en caliente el motor de combustión interna.
Cuando el motor de combustión interna está
funcionando, el embrague 9 se desactiva y se desaplica, y no
consume energía.
Este embrague 9 está además convenientemente
dimensionado sólo en relación con el par motor necesario para
conseguir el arranque en caliente del motor de combustión interna, y
este componente es por lo tanto relativamente económico.
De acuerdo con una posible alternativa, no
ilustrada, el embrague 9 podría ser del tipo controlado
electrohidraúlico.
Naturalmente, permaneciendo igual el principio de
la invención, las realizaciones y detalles de construcción se
pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito e
ilustrado puramente a modo de ejemplo no limitativo, sin salir por
esto del alcance de la invención como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (4)
1. Un sistema (1) de transmisión de accionamiento
entre el cigüeñal (2) de un motor (3) de combustión interna de un
vehículo automóvil y un grupo (4) de dispositivos auxiliares
provistos de respectivos árboles (5a, 6a) de accionamiento, y que
incluye una máquina eléctrica (6) accionable para funcionar
selectivamente como un generador y un motor; incluyendo el
sistema:
al menos una correa (7) de transmisión accionable
para acoplar los árboles (5a, 6a) de accionamiento de dichos
dispositivos auxiliares (5, 6) con una polea (8) conectable
operativamente al cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna,
y
un embrague servo-controlado (9,
10) accionable selectivamente para controlar el acoplamiento de
dicha polea (8) con el cigüeñal (2) del motor (3) de combustión
interna;
estando caracterizado el sistema (1):
por el hecho de que, entre dicha polea (8) y el
cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna, está interpuesto
un embrague (11) de sobremarcha de tal manera que, cuando la
velocidad angular del cigüeñal (2) del motor (3) de combustión
interna es mayor y menor que la de dicha polea (8) respectivamente,
dicha polea (8) es capaz de ser accionada para rotar por el
cigüeñal (2) del motor (3) de combustión interna y, respectivamente,
rotar libremente con respecto a dicho cigüeñal (2); y
por el hecho de que el embrague
servo-controlado (9), interpuesto entre el cigüeñal
(2) del motor (3) de combustión interna y dicha polea (8), está
normalmente desaplicado y desactivado;
incluyendo adicionalmente el sistema medios (ECU;
12) de control dispuestos para causar la activación y la aplicación
de dicho embrague servo-controlado (9, 10) y la
activación de dicha máquina eléctrica (6) como un motor, mientras
el motor (3) de combustión interna no está funcionando, para
re-arrancar el motor (3) de combustión interna por
medio de dicha máquina eléctrica (6) que funciona como un motor.
2. Un sistema de transmisión de accionamiento de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha máquina eléctrica
(6) es una máquina asíncrona polifásica y dichos medios (ECU;12) de
control comprenden un inversor controlado (12) conectado a dicha
máquina eléctrica (6) y una fuente recargable de voltaje (13) de
CC.
3. Un sistema de transmisión de accionamiento de
acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que
dicho embrague servo-controlado (9, 10) es del tipo
controlado de forma electromagnética.
4. Un sistema de transmisión de accionamiento de
acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que
dicho embrague servo-controlado (9, 10) es del tipo
controlado de forma electrohidraúlica.
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