ES2256134T3 - Aparato para controlar el estarter en un motor de combustion interna. - Google Patents
Aparato para controlar el estarter en un motor de combustion interna.Info
- Publication number
- ES2256134T3 ES2256134T3 ES01121905T ES01121905T ES2256134T3 ES 2256134 T3 ES2256134 T3 ES 2256134T3 ES 01121905 T ES01121905 T ES 01121905T ES 01121905 T ES01121905 T ES 01121905T ES 2256134 T3 ES2256134 T3 ES 2256134T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- temperature
- electronic
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 11
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009495 transient activation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Abstract
Aparato para controlar un dispositivo de arranque (17, 19) en un circuito (16) de alimentación para alimentar una mezcla de combustible a un motor de combustión interna, en el que el dispositivo de arranque (17, 19) comprende un actuador termostático (17) de tipo cera que tiene un elemento calentador resistivo (19) conectable a una fuente de tensión (AC), caracterizado porque - el elemento calentador resistivo (19) del dispositivo de arranque (17, 19) es selectivamente conectable a la fuente de tensión (AC) por medio de un dispositivo de control electrónico (20) que comprende un interruptor electrónico (Q1; Q3) conectado a un terminal de entrada (IN) y a un terminal de salida (GND) del dispositivo de control, en serie con el elemento calentador resistivo (19); - porque el dispositivo de control electrónico (20) comprende un circuito (21) de detección de temperatura del motor conectado a un electrodo de control (G) del interruptor electrónico (Q1, Q3); y - porque dicho dispositivo de controlelectrónico (20) comprende un circuito (24) de autoalimentación bifurcado entre el terminal de entrada (IN) y el terminal de salida (GND) del dispositivo de control electrónico.
Description
Aparato para controlar el estárter en un motor de
combustión interna.
Esta invención se refiere a un aparato para
controlar el dispositivo de arranque o control de mezcla rica para
motores de combustión interna, en particular para motores de dos
tiempos, de baja potencia usados normalmente en scooters o
vehículos motorizados similares de dos ruedas.
Como es conocido, en el campo de los motores de
dos tiempos, de baja potencia, a los que se refiere la invención,
el circuito para alimentar la mezcla de combustible al motor
comprende un carburador provisto normalmente de un dispositivo de
arranque automático que entra en funcionamiento para enriquecer la
mezcla de combustible alimentada al motor, facilitando de tal modo
la puesta en marcha y el funcionamiento uniforme del propio motor
en ciertas condiciones ambientales.
En general, un dispositivo de arranque automático
comprende un actuador termostático de tipo cera dispuesta en un
circuito auxiliar para alimentar la mezcla de combustible, que está
provisto de un elemento de resistor que, cuando el motor está
funcionando, está conectado constantemente al generador de tensión
eléctrica que alimenta normalmente al sistema de encendido del
motor, para desconectar el circuito auxiliar que alimenta la mezcla
de combustible al motor. Un dispositivo de arranque del tipo
mencionado anteriormente es descrito en el documento
EP-A-0693620 que define el preámbulo
de la reivindicación 1.
En particular, el elemento de resistor de un
arranque convencional es alimentado constantemente por el generador
de tensión del vehículo, y calienta la cera contenida en el actuador
termostático cuyo volumen aumenta considerablemente con la
temperatura, actuando sobre un émbolo pequeño que acciona un
dispositivo obturador que cierra progresivamente el circuito
auxiliar que suministra combustible al motor.
En los arranques de tipo convencional, el
elemento de resistor es alimentado consiguientemente tan pronto
como el motor arranca, y el circuito auxiliar para alimentar la
mezcla de combustible permanece activo durante un cierto período de
tiempo, después de la puesta en marcha, y entonces es desactivado
progresivamente hasta que es interrumpido completamente.
La duración del estado transitorio depende de las
características estructurales del dispositivo de arranque así como
de la potencia térmica generada por el elemento de resistor, la
temperatura ambiental y la resistencia térmica existente entre el
dispositivo de arranque y el ambiente exterior. De hecho, estos
dispositivos son dispuestos muy frecuentemente aislando
apropiadamente su envoltura.
Por tanto, de lo que se ha descrito anteriormente
resulta evidente que, en los dispositivos de arranque automático de
tipo convencional, el resistor calentador eléctrico permanece
conectado constantemente y su estado transitorio de activación
depende únicamente de las características funcionales y
estructurales del propio dispositivo; haciendo esto es difícil
conseguir un funcionamiento controlado del dispositivo de arranque
cuando cambia la temperatura del ambiente exterior y/o del motor,
tanto durante la puesta en marcha como durante el funcionamiento
del motor.
Con los dispositivos de arranque automático
conocidos actualmente, no hay prácticamente ninguna posibilidad de
conseguir un funcionamiento controlado del circuito auxiliar de
suministro de mezcla de combustible, durante la puesta en marcha o
mientras el motor está funcionando, con el riesgo grave de que el
dispositivo de arranque no se conecte o se conecte incorrectamente,
particularmente cuando funciona a temperaturas ambientales bajas y
con ajustes de mezcla tendencialmente débil, dirigidos a reducir las
emisiones perjudiciales.
El objeto principal de esta invención es permitir
un funcionamiento controlado del dispositivo de arranque, tanto
durante la puesta en marcha como durante el funcionamiento normal
del motor para evitar los problemas de los dispositivos de arranque
conocidos previamente.
Un objeto específico de esta invención es
proporcionar un aparato de control para controlar el arranque de
motores de combustión interna, en particular para motores de dos
tiempos, para permitir mayor flexibilidad en hacer funcionar o
manejar el dispositivo de arranque, tanto en relación con las
condiciones ambientales como los estados operativos del mismo
motor.
Un objeto adicional más de esta invención es
proporcionar un aparato de control electrónico para controlar el
dispositivo de arranque de un motor, como se describió previamente,
capaz de autoalimentación por medio de la misma tensión de
alimentación para el arranque, sin poner en peligro el
funcionamiento correcto del último.
Un objeto adicional de esta invención es
proporcionar un aparato de control para controlar un dispositivo de
arranque, que sea fácil de montar en un vehículo motorizado, sin
exigir operaciones de cableado complicadas, y que al mismo tiempo
sea capaz de funcionar con cualquier sistema de encendido y
cualquier sistema de fuente de alimentación para el motor.
Un objeto adicional más de la invención es
proporcionar un aparato de control para controlar un dispositivo de
arranque, mediante el cual sea posible permitir directa y
flexiblemente la conexión y la desconexión del circuito auxiliar
que suministra la mezcla de combustible al motor, de tal modo que
asegure el funcionamiento uniforme del motor tanto a temperaturas
ambientales bajas como dentro de un margen preestablecido de
temperaturas, haciendo posible de tal modo reducir las emisiones
perjudiciales.
Todo esto puede ser conseguido por medio de un
aparato de control para controlar dispositivos de arranque para
motores de combustión interna, en particular motores de dos tiempos
de vehículos motorizados de baja potencia, según el cual el
dispositivo de arranque comprende un resistor calentador eléctrico
selectivamente conectable a una fuente de alimentación por medio de
un interruptor electrónico controlado térmicamente capaz de cerrarse
cuando es superada una temperatura umbral preestablecida.
En particular, según la invención, el interruptor
electrónico conectado en serie con el resistor calentador eléctrico
del dispositivo de arranque, es conectado por un sensor térmico, al
alcanzar una temperatura umbral preestablecida, que detecta la
temperatura en una envoltura para el sensor, con independencia de la
temperatura ambiental y la temperatura del motor.
Según una realización preferida, un electrodo de
control del interruptor electrónico, para conectar el dispositivo
de arranque a una tensión de alimentación, está conectado a un
circuito de detección de temperatura que es autoalimentado con la
misma tensión de alimentación para el resistor calentador eléctrico
del dispositivo de arranque, por medio de un circuito de control
selectivo que detecta el estado cerrado del mismo interruptor
electrónico que conecta el dispositivo de arranque a la fuente de
alimentación.
Estas y otras características del aparato de
control para controlar un dispositivo de arranque de un motor de
combustión interna, según esta invención, serán descritas con más
detalle en lo siguiente, con referencia a los dibujos adjuntos, en
los que:
la Figura 1 muestra el esquema general de una
primera realización de un aparato de control de arranque, según la
invención;
la Figura 2 muestra un esquema de un circuito de
control electrónico para el arranque, formando parte del aparato de
la Figura 1;
la Figura 3 muestra el esquema general de una
segunda realización de un aparato de control de arranque, según la
invención;
la Figura 4 muestra un esquema general del
circuito de control electrónico para el arranque, formando parte del
aparato de la Figura 3;
la Figura 5 muestra un organigrama que ilustra la
estrategia para controlar el arranque, según la invención.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, se dará una
descripción de las características generales de una primera
realización de un aparato para controlar un dispositivo de arranque,
según la invención.
Como se muestra en el ejemplo de la Figura 1, el
aparato como un todo comprende un generador 10 de tensión que tiene
un devanado único para suministrar energía a un sistema 11 de
encendido del motor de combustión interna de un vehículo
motorizado, y a una carga 12 de corriente alterna así como a una
carga 13 de corriente continua y, si es necesario, a una batería
eléctrica 14; la energía es suministrada a través de un regulador
15 de tensión mostrado esquemáticamente. El circuito 11 de encendido
y el regulador 15 de tensión pueden ser de cualquier tipo adecuado,
por ejemplo como se muestra y describe en el documento
IT-A-1.270.142 del mismo
solicitante, presentado el
26-5-1.994, al que se hace
referencia y que forma una parte integral de esta memoria
descriptiva.
El aparato de la Figura 1 también comprende un
dispositivo de arranque automático conectado a un circuito auxiliar
16 para alimentación suplementaria de la mezcla de combustible al
motor, donde A, B y M indican respectivamente una entrada para el
aire auxiliar, una entrada para el combustible y la salida para el
flujo auxiliar de mezcla de combustible al motor.
Como se muestra, un dispositivo de arranque
automático comprende un actuador termostático 17 de tipo cera
conocido de por sí, que tiene un émbolo 18 diseñado para cerrar la
entrada B de combustible cuando es empujado hacia delante por la
dilatación y por el volumen incrementado de la cera causado por el
calor generado por un elemento resistivo térmico en contacto con el
actuador, por ejemplo por un resistor eléctrico 19.
Como también se muestra en la Figura 1, el
resistor 19, para calentar el actuador termostático 17 del
dispositivo de arranque automático, está conectado al generador 10
de tensión y, más precisamente, a la salida AC de corriente alterna
del regulador 15 de tensión, a través de un dispositivo 20 de
control que comprende un interruptor electrónico accionado
térmicamente, conectado en serie con el circuito de alimentación del
resistor 19. Todo el dispositivo 20 de control está encerrado en
una caja de la que sobresalen solo los dos terminales IN de entrada
y GND de tierra, estando dispuesta la caja dentro de una envoltura
para el motor.
Según un aspecto general de esta invención, el
interruptor electrónico del dispositivo 20 de control es
térmicamente accionable por medio de un circuito de detección de
temperatura cuando alcanza una temperatura umbral prefijada
apropiadamente por el fabricante; por consiguiente, el circuito de
sensor antes citado mide la temperatura existente en el
compartimente que aloja el motor.
Por tanto, la duración del estado transitorio, es
decir el tiempo operativo del actuador termostático 17, después de
que el circuito de detección de temperatura ha detectado que la
temperatura umbral ha sido superada, depende de varios factores, en
particular del calor generado por el resistor 19 para el arranque,
la temperatura ambiente exterior y la temperatura del motor con el
que el dispositivo 20 de control está en contacto indirectamente;
de este modo, es posible asegurar el funcionamiento controlado del
dispositivo de arranque, tanto durante la puesta en marcha como
durante el funcionamiento normal del motor.
En el esquema de la Figura 2 se muestra una
primera realización preferida del dispositivo 20 de control térmico
particularmente adecuado para uso con un generador 10 de tensión que
tiene un devanado único para suministrar energía a un sistema 11 de
encendido y a las cargas eléctricas 12, 13 y 14 de un vehículo
motorizado.
En esta figura, el dispositivo 20 de control
comprende un interruptor electrónico Q1 de alimentación accionado
térmicamente, por ejemplo un transistor MOS
(metal-óxido-semiconductor) u otro interruptor
electrónico adecuado, que debe tener una caída pequeña de tensión
en el estado cerrado, a fin de alimentar el arranque correctamente
y generar una cantidad reducida de calor, a fin de no afectar
significativamente al valor de la temperatura detectada por un
circuito de detección de temperatura; el interruptor electrónico
también debe estar diseñado de tal modo que tenga un consumo
pequeño de corriente en el electrodo de control, y puede ser
conectado selectivamente a una tensión de alimentación, en serie con
el resistor 19 del actuador termostático 17, por medio de los
terminales IN y GND.
El interruptor electrónico Q1 es accionado
térmicamente por medio de un circuito 21 de detección de
temperatura capaz de detectar la temperatura en un compartimento o
caja que aloja al dispositivo 20; como se mencionó previamente, tal
temperatura está correlacionada con la temperatura del ambiente
exterior y con la temperatura del ambiente exterior y con la
temperatura del motor de combustión interna.
En el ejemplo de la Figura 2 en particular, el
circuito 21 de detección de temperatura comprende un primer
comparador 22 de tensiones cuya salida U1 está conectada por medio
del resistor R1 al electrodo G de control del interruptor
electrónico Q1.
La entrada no inversora I1 del comparador 22 de
tensiones es alimentada con una tensión constante, por ejemplo por
la tensión del punto central de un divisor R2, R3 de tensión que
suministra una tensión de referencia correlacionada con el valor de
una temperatura umbral Ts, que cuando es superada causa que el
interruptor electrónico Q1 se cierre y por consiguiente alimente al
resistor 19 del arranque.
A su vez, la entrada inversora I2 del comparador
22 de tensiones es alimentada con una tensión de valor variable en
relación con los cambios de temperatura detectados por el circuito
21 de detección. Más precisamente, la entrada inversora I2 está
conectada al punto central de un segundo divisor R4, R5 de tensión
en el que el resistor R5 tiene una resistencia de un valor que varía
según la temperatura detectada; en particular, el resistor R5 es de
tipo de coeficiente negativo de temperatura cuya resistencia
disminuye cuando aumenta su temperatura. Los dos divisores de
tensión R2, R3 y R4, R5 proporcionan un puente resistivo que junto
con el comparador 22 de tensiones definen un sensor de temperatura
para funcionamiento del interruptor electrónico Q1.
El dispositivo 20 de control de arranque es
autoalimentado con la misma tensión de entrada para el resistor 19
de calentamiento del actuador termostático del dispositivo de
arranque. En relación con esto, como se muestra en la Figura 2, el
lado de entrada del circuito 21 de detección de temperatura, es
decir la parte que alimenta al comparador 22 y a los divisores de
tensión R2, R3 y R4, R5, está conectado por medio de un
estabilizador 23 de tensión a la salida de un circuito 24 de
alimentación de corriente continua que comprende un diodo D1 y un
condensador C1, bifurcados desde el lado IN de entrada del
dispositivo 20 de control, como se muestra.
Más precisamente, el circuito 21 de detección de
temperatura está conectado, por medio de un segundo interruptor
electrónico Q2, por ejemplo en forma de un transistor, al circuito
24 de alimentación.
A su vez, la base del transistor Q2 está
conectada al punto central entre un resistor R6 y un diodo ZENER
Z1; el resistor R6, el diodo Z1 y el transistor Q2 definen
conjuntamente un circuito estabilizador de tensión capaz de
estabilizar la tensión de salida del circuito 24 de alimentación en
un valor constante.
En el caso mostrado, el uso del estabilizador 23
de tensión es necesario porque, aunque es regulada en un valor
eficaz bajo, típicamente en un valor de 13 voltios por el regulador
15 de tensión, la tensión alterna aplicada a la entrada 12 presenta
un valor de pico muy alto que puede ser de hasta 100 voltios; el
condensador C1 del circuito 24 de alimentación se autocargará por
consiguiente a este valor de pico por medio del diodo D1, para
alimentar al circuito 21 de detección de temperatura. Sin embargo,
la tensión de entrada del comparador 22 de tensiones y la tensión
aplicada al electrodo G de control del interruptor electrónico Q1
deben ser mantenidas reguladas en un valor mucho menor que el valor
de pico antes mencionado, por ejemplo en una tensión de 10 voltios
aproximadamente. Esta función estabilizadora para la tensión de
entrada del circuito 21 de detección de temperatura es llevada a
cabo consiguientemente por la unidad compuesta por el resistor R6,
el diodo Z1, el transistor Q2 y un condensador C2 conectados en
paralelo al lado de salida del circuito 23 estabilizador de
tensión, siendo por tanto el valor de carga de C2 limitado a los 10
voltios requeridos por el diodo ZENER Z1.
Por tanto, es evidente que cualquier otro tipo de
estabilizador o regulador de tensión adecuado para las tensiones
requeridas puede ser usado en lugar del estabilizador 23 de
tensión.
Como se mencionó previamente, todo el dispositivo
de control es autoalimentado por medio del mismo circuito que el
resistor 19 para calentar el dispositivo de arranque, que está
conectado en serie con el interruptor Q1 de control; en particular,
el dispositivo de control es alimentado con la tensión suministrada
por el condensador C1 del circuito 24 de alimentación, estabilizada
apropiadamente por el circuito 23 estabilizador de tensión.
Para mantener la tensión de salida del circuito
24 de alimentación en un valor adecuado, el condensador C1 debe ser
cargado periódicamente en el valor de tensión deseado; esto solo
puede tener lugar cuando el interruptor electrónico Q1 está abierto
puesto que en estas condiciones el condensador C1 está sometido a
toda la tensión existente en la salida AC de corriente alterna del
regulador. Inversamente, cuando el interruptor Q1 está cerrado, es
decir cuando la corriente eléctrica está circulando por el resistor
19, no hay tensión prácticamente en la entrada IN debido al hecho
de que el diodo D1 está conectado con el terminal GND de tierra a
través del mismo interruptor Q1.
Para asegurar la alimentación correcta de todo el
circuito tanto durante las fases de conexión como durante la
desconexión del interruptor Q1, es decir durante la fase de
activación del circuito de arranque del motor, es necesario en
cualquier caso recargar periódicamente el condensador C1 de
paso.
En relación con esto, un circuito de control
especial 25 está dispuesto para controlar el circuito 24 de
alimentación que cuando, la tensión de C1 cae por debajo de un valor
preestablecido, funciona para abrir el interruptor Q1 durante un
instante muy breve suficiente para permitir la recarga de C1, sin
afectar significativamente a la fase de calentamiento del
arranque.
En el caso mostrado, el circuito 25 de control
comprende un segundo comparador 26 de tensiones cuya entrada
inversora I3 está conectada al punto central de un divisor R7, R8 de
tensión a fin de ser alimentada con una fracción apropiada de la
tensión de salida del circuito 23 estabilizador de tensión.
A su vez, la entrada no inversora I4 del
comparador 26 de tensiones está conectada al punto central de un
divisor R9, R10 de tensión adicional a fin de ser alimentada con una
fracción de la tensión de salida del circuito 24 de alimentación;
un resistor R11 de histéresis está conectado entre la entrada no
inversora I4 y la salida del comparador 26 de tensiones. A su vez,
la salida del comparador 26 de tensiones está conectada al cátodo
de un diodo D2 cuyo ánodo está conectado a su vez al electrodo G de
control del interruptor electrónico Q1.
El aparato funciona como se describe brevemente a
continuación: en la puesta en marcha, cuando el motor está frío o
cuando el resistor variable R5 del circuito 21 de detección de
temperatura detecta una temperatura Tmotor menor que un valor
umbral Ts preestablecido para controlar el arranque
(Tmotor<Ts:NO, Figura 5), Q1 está abierto o desconectado y el
resistor 19 del arranque no es alimentado (arranque desactivado,
Figura 5) y por consiguiente el circuito auxiliar del carburador
está abierto, permitiendo que un flujo secundario de mezcla de
combustible sea alimentado al motor.
Cuando la temperatura del motor aumenta, o cuando
la temperatura del ambiente externo cambia, cuando el sensor de
temperatura detecta que la temperatura Tmotor ha alcanzado y
superado el valor umbral Ts (Tmotor>Ts:SI), el interruptor
electrónico Q1 es cerrado o conectado, conectando el resistor 19 del
arranque a la fuente de tensión de entrada (arranque activado). La
circulación de corriente por el resistor 19 calienta progresivamente
el actuador termostático 17 causando la dilatación de la cera que,
después de un período transitorio de tiempo dependiendo de la
temperatura del motor y de la temperatura del ambiente externo así
como del calor generado por la circulación de corriente a través
del resistor 19, produce el cierre (interrupción) del circuito
auxiliar que suministra combustible al motor.
En este punto, con el motor funcionando y con la
temperatura Tmotor permaneciendo más alta que el valor umbral Ts,
como es controlado térmicamente, el interruptor Q1 estará cerrado o
conectado constantemente (excepto durante los breves intervalos de
tiempo en los que C1 es alimentado) y el resistor 19 del arranque
es alimentado, manteniendo cerrado (interrumpido) el circuito
auxiliar del carburador.
Siempre que, debido a causas diversas, la
temperatura del motor y/o la temperatura del ambiente externo
disminuyen, causando de tal modo que la temperatura Tmotor del
sensor térmico caiga por debajo del valor umbral Ts, el interruptor
Q1 será abierto o desconectado nuevamente.
Ahora se dará una descripción más detallada del
funcionamiento del aparato con referencia al dispositivo de control
electrónico de la Figura 2.
Como se mencionó previamente, el comparador 22 de
tensiones del circuito 21 de detección de temperatura tiene su
entrada no inversora I1 y su entrada inversora I2 conectadas a un
puente resistivo alimentado con la tensión estabilizada por el
circuito 23, comprendiendo el divisor R2, R3 de tensión y el divisor
R4, R5 de tensión, en el que R5 es un resistor térmico con
coeficiente negativo de temperatura cuya resistencia varía cuando
cambia la temperatura, es decir disminuye cuando aumenta la
temperatura del resistor.
La entrada no inversora I1 del comparador 22
tiene por consiguiente una tensión de un valor constante que define
el valor Ts de la temperatura umbral a la que el circuito 21 de
detección de temperatura entra en funcionamiento. Por el contrario,
la entrada inversora I2 del comparador 22 tiene una tensión que
varía en relación con las variaciones en la temperatura de R5.
Con el motor frío o en la puesta en marcha, la
temperatura detectada por R5 es menor que la temperatura umbral Ts;
en estas condiciones, la tensión aplicada a la entrada inversora I2
del comparador 22 es mayor que la tensión existente en la entrada
no inversora I1.
La tensión en la salida U1 del comparador 22 será
baja y el interruptor electrónico Q1 estará desconectado a abierto,
impidiendo que sea alimentada corriente al resistor 19 del arranque.
En esta situación, la única corriente que circula en el arranque es
la corriente que alimenta al dispositivo de control de arranque que
siendo muy pequeña (0,5 mA, 3 mA), es incapaz de activar el arranque
que requiere 1,5 A aproximadamente para ser activado y 0,2 A para
permanecer en el estado activado.
Cuando aumenta la temperatura detectada por R5,
la tensión existente en la entrada inversora I2 del comparador 22
cae por debajo del nivel de la tensión presente en la entrada no
inversora I1; por consiguiente, la salida U1 del comparador 22 de
tensión conmutará de un valor bajo a un valor alto polarizando, por
medio del resistor R1 limitador de corriente, el electrodo G de
control del interruptor electrónico Q1 que entrará en un estado
conductivo permitiendo que sea suministrada corriente al resistor
19; el arranque cierra el circuito auxiliar que alimenta
combustible al motor después de un período o intervalo transitorio
de tiempo que depende de los estados operativos del motor así como
de la temperatura del ambiente externo.
Por tanto, el transistor MOS Q1 de la Figura 2 u
otro interruptor de alimentación equivalente constituye un
interruptor electrónico controlado térmicamente que, cuando está en
estado conductivo, presente una caída muy pequeña de tensión. En
estas condiciones, el condensador C1 del circuito 24 de alimentación
se descarga progresivamente para alimentar a todo el
dispositivo.
Para permitir que el dispositivo continúe siendo
alimentado, es necesario recargar periódicamente el condensador C1;
sin embargo, como C1 está bifurcado desde el terminal de entrada del
dispositivo electrónico que controla al arranque y está sometido
consiguientemente a la misma tensón existente en el interruptor
electrónico Q1, para permitir que sea recargado es necesario que Q1
sea abierto o desconectado durante un instante muy breve suficiente
para permitir la recarga de C1.
Con este fin es por lo que el circuito 25 de
control, comprendiendo el comparador 26 de tensiones está provisto
de histéresis en la tensión existente en los terminales del
condensador C1. Calculando apropiadamente los valores de las
resistencias de los dos divisores de tensión R7, R8 y R9, R10 y del
resistor R11 de realimentación, es posible definir un umbral mínimo
de tensión en el condensador C1, suficientemente mayor que la
tensión del diodo ZENER Z1, por debajo del cual la salida U2 del
comparador 26 conmutará a valor bajo y por medio del diodo D2
desconectará el interruptor Q1 que se abrirá para permitir que el
condensador C1 se recargue al valor de tensión correspondiente al
umbral alto de la histéresis para el que el comparador 26 de
tensiones volverá a conmutar a valor alto.
Resumiendo, el interruptor Q1 estará abierto o en
un estado conductivo dependiendo del estado de la salida U1 del
comparador 22 que, a su vez, dependerá de la temperatura del
resistor variable R5; si la temperatura detectada por el resistor
R5 es menor que el valor umbral Ts (temperatura baja), entonces la
salida del comparador 22 será baja y Q1 será abierto, permitiendo
que el condensador C1 se recargue, por medio del diodo D1, al valor
de tensión existente en el terminal IN de entrada.
Como el dispositivo consume una cantidad muy
pequeña de corriente, variando aproximadamente de 0,5 mA a 3 mA en
relación con las tensiones de pico presentes en los terminales IN de
entrada, de los resistores, y con el tipo de comparador de
tensiones usado, con una temperatura menor que el valor umbral Ts y
consiguientemente con Q1 abierto, de hecho el arranque no es
alimentado puesto que para ser activado exigiría una corriente
considerablemente mayor, por ejemplo de 1,5 A, y una corriente para
mantener el estado conductivo de 0,2 a aproximadamente.
Inversamente, cuando la temperatura de R5 supera
el valor umbral Ts determinado por el divisor resistivo R2, R3,
entonces la salida U1 del comparador 22 será alta y polarizará el
interruptor Q1 para cerrar. Por consiguiente, el interruptor Q1
elegirá entre los estados conductivo e interrumpido, controlado por
la salida del comparador 22 de tensiones.
Como la corriente de carga del conductor C1 es
limitada exclusivamente por la baja resistencia 19 del arranque,
cuyo valor es 20 \Omega aproximadamente en estados operativos
normales, el tiempo requerido por C1 para recargarse desde el valor
bajo del umbral de tensión al valor alto es muy corto, mientras que
el tiempo en el que el mismo condensador C1 se descarga desde el
umbral alto al umbral bajo, para alimentar el circuito 21 de
detección de temperatura, depende del consumo de corriente de todos
los componentes. Los dos tiempos "Ton" de conducción y
"Toff" de interrupción de Q1 son muy diferentes entre sí, con
Ton >> Toff; por tanto, la tensión en los terminales del
resistor 19 del arranque difiere sustancialmente en una fracción de
la existente en la salida AC del regulador 15 de tensión, por
ejemplo menor en 0,2 V, para una salida de 13 V nominales, sin poner
en peligro el funcionamiento correcto del arranque.
Para ciertas aplicaciones particulares, pueden
ser necesarias dos temperaturas umbral Ts1 y Ts2, con Ts1 < Ts2,
de modo que para una temperatura TR del resistor variable R5 del
circuito 21 de detección de temperatura, habrá:
TR < Ts1, arranque no alimentado;
Ts1 \leq TR < Ts2, arranque alimentado;
TR > Ts2, arranque no alimentado.
Todo esto puede ser conseguido como es mostrado
por líneas de trazos en la Figura 2, por ejemplo disponiendo un
tercer comparador 27 de tensiones cuya entrada no inversora I5 está
conectada al punto central de los resistores R4, R5 mientras que su
entrada inversora I6 está conectada al punto central de un divisor
R12, R13 de tensión adicional alimentado con la tensión de salida
estabilizada del circuito 23; R12 y R13 definen el segundo umbral
Ts2 de temperatura como sea necesario. Al contrario, la salida del
comparador 27 de tensiones está conectada al cátodo de un diodo D3
mientras que el ánodo de D3 está conectado al electrodo G de
control para controlar el interruptor electrónico Q1, como se
muestra.
En el caso de las Figuras 1 y 2, el aparato de
control de arranque comprende un único interruptor electrónico
accionado térmicamente porque el regulador 15 de tensión usado solo
suministra semiondas positivas como su salida AC de corriente
alterna.
Siempre que se utiliza un sistema de encendido y
entrada de carga de tipo comercial, como se muestra en la Figura 3
y como se describe en la parte introductoria de la patente
IT-A-1.270.142 mencionada
previamente, en el que la salida AC del regulador 15 de tensión
presenta semiondas positivas y negativas, deben utilizarse dos
interruptores electrónicos controlados térmicamente para el
dispositivo 20 de control, por ejemplo según el esquema de la
Figura 4.
En las Figuras 3 y 4, los mismos números de
referencia que en las figuras anteriores han sido usados para
indicar partes similares o equivalentes, a los que se hace
referencia.
El dispositivo de la Figura 4 difiere del
dispositivo de la Figura 2 en que el comparador 22 de tensiones
debe interrumpir o poner en estado conductivo alternativamente tanto
el interruptor electrónico Q1 como el interruptor electrónico Q3
para permitir o interrumpir la circulación de corriente a través del
resistor 19 del arranque, durante ambas semiondas.
Por consiguiente, también en la Figuras 4, la
referencia 24 ha sido usada para indicar un circuito de
autoalimentación, la referencia 23 indica un estabilizador de
tensión y la referencia 25 indica un circuito de control de
alimentación, como se explicó previamente. Nuevamente en la Figura
4, se han usado líneas de trazos para indicar el uso de un
comparador 27 de tensiones siempre que son necesarias dos
temperaturas umbral Ts1 y Ts2.
El circuito de la Figura 4 difiere del circuito
de la Figura 2 debido a la presencia de dos interruptores
electrónicos Q1 y Q3 controlados térmicamente y debido al hecho de
que el circuito 24 de alimentación está conectado al terminal IN de
entrada y al terminal GND de tierra por medio de dos diodos D1 y D4
con el cátodo en común, diseñados para permitir la carga del
condensador C1 tanto durante las semiondas positivas como durante
las semiondas negativas de la tensión existente en la salida AC de
corriente alterna del regulador 15 de tensión. Para todo el resto,
el circuito de la Figura 4 funciona de un modo sustancialmente
similar que el circuito de la Figura 2.
En el caso mostrado en la Figura 4, como los dos
interruptores MOS Q1 y Q3 de alimentación presentan un diodo
integrado internamente, con el ánodo conectado a la fuente y el
cátodo conectado al drenador, por esta razón se han utilizado dos
transistores MOSFET (transistores de efecto de campo
metal-óxido-semiconductor) conectados a la fuente y
la puerta en común, que son gobernados simultáneamente en la puerta
y son capaces de bloquear la corriente en ambas direcciones. La
carga del condensador C1 tiene lugar por puente, por medio de los
diodos D1 y D4 y los integrados dentro de Q1 y Q3. El polo negativo
de la fuente de alimentación, que en la Figura 2 es referido a la
tensión de tierra, ahora se refiere a la fuente compartida en común
por los dos interruptores Q1 y Q3, de tal modo que conectando sus
puertas en paralelo, pueden ser controlados simultáneamente.
Claims (8)
1. Aparato para controlar un dispositivo de
arranque (17, 19) en un circuito (16) de alimentación para
alimentar una mezcla de combustible a un motor de combustión
interna, en el que el dispositivo de arranque (17, 19) comprende un
actuador termostático (17) de tipo cera que tiene un elemento
calentador resistivo (19) conectable a una fuente de tensión (AC),
caracterizado porque
- el elemento calentador resistivo (19) del
dispositivo de arranque (17, 19) es selectivamente conectable a la
fuente de tensión (AC) por medio de un dispositivo de control
electrónico (20) que comprende un interruptor electrónico (Q1; Q3)
conectado a un terminal de entrada (IN) y a un terminal de salida
(GND) del dispositivo de control, en serie con el elemento
calentador resistivo (19);
- porque el dispositivo de control electrónico
(20) comprende un circuito (21) de detección de temperatura del
motor conectado a un electrodo de control (G) del interruptor
electrónico (Q1, Q3); y
- porque dicho dispositivo de control electrónico
(20) comprende un circuito (24) de autoalimentación bifurcado entre
el terminal de entrada (IN) y el terminal de salida (GND) del
dispositivo de control electrónico.
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque el circuito (21) de detección de
temperatura comprende un resistor termosensible (R5) para detectar
la temperatura existente en una envoltura del motor.
3. Aparato según la reivindicación 2,
caracterizado porque el circuito de detección de temperatura
comprende un comparador (22) de tensiones, una entrada no inversora
(I1) del cual es alimentada con una tensión de un valor constante
proporcional a una primera temperatura umbral y una entrada
inversora (I2) del cual es alimentada con una tensión variable que
depende de la temperatura detectada por el resistor termosensible
(R5), y en el que la salida (U1) del comparador (22) de tensiones
está conectada al electrodo (G) de control del interruptor
electrónico (Q1; Q3).
4. Aparato según la reivindicación 3,
caracterizado porque las entrada inversora (I2) y no
inversora (I1) del comparador (22) de tensiones están conectadas a
un puente resistivo (R2, R3; R4, R5) cuya bifurcación (R4, R5)
conectada a la entrada inversora (I2) comprende un resistor (R5)
sensible a la temperatura que tiene un coeficiente negativo de
temperatura.
5. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado porque el circuito (24) de autoalimentación
comprende un condensador (C1) alimentado desde la fuente (AC) de
tensión para el elemento calentador resistivo (19) del dispositivo
de arranque (17, 19), y comprendiendo un circuito (25) de control
para controlar el estado de carga del condensador (C1) del circuito
(24) de autoalimentación, comprendiendo un segundo comparador (26)
de tensiones cuya salida (U2) está conectada al electrodo (G) de
control del interruptor electrónico (Q1; Q3); en el que la entrada
inversora (I3) del segundo comparador (26) de tensiones es
alimentada con la tensión de salida del circuito (23) estabilizador
de tensión; en el que la entrada no inversora (I4) del segundo
comparador (26) de tensiones es alimentada con la tensión existente
en el condensador (C1) del circuito (24) de autoalimentación, y en
el que el segundo comparador (26) de tensiones comprende un circuito
(R11) de histéresis para la tensión del condensador (C1) del
circuito (24) de autoalimentación, definiendo una primera tensión
umbral durante la fase de descarga del condensador (C1), mayor que
la tensión de salida del circuito (23) estabilizador de tensión, y
una segunda tensión umbral mayor que la primera durante la fase de
carga de dicho condensador (C1).
6. Aparato según la reivindicación 5,
caracterizado porque, durante la fase de alimentación del
elemento calentador resistivo (19) del dispositivo de arranque (17,
19), el circuito (25) de control del condensador (C1) del circuito
(24) de autoalimentación está preajustado para abrir el interruptor
electrónico (Q1; Q3) durante un período de tiempo mucho más corto
que el período conductivo del mismo interruptor electrónico (Q1; Q3)
durante la fase de alimentación antes citada.
7. Aparato según las reivindicaciones 1 y 3,
caracterizado porque el circuito (21) de detección de
temperatura comprende un comparador adicional (27) de tensiones cuya
salida (U3) está conectada al electrodo (G) de control de
interruptor electrónico (Q1; Q3) accionado térmicamente, una entrada
no inversora (I5) del cual es alimentada con dicha tensión variable
que depende de la temperatura detectada por el mismo circuito (21)
de detección, y la entrada inversora (I6) del cual es alimentada por
un divisor (R12, R13) de tensión con una tensión constante
proporcional a una segunda temperatura umbral mayor que la
primera.
8. Aparato según las reivindicaciones 1 y 3,
caracterizado porque el elemento calentador resistivo (19)
del dispositivo de arranque (17, 19) es alimentado en corriente
alterna (AC) con semiondas positivas y negativas desde dicha fuente
(10) de tensión, porque el dispositivo de control electrónico
comprende interruptores de alimentación electrónicos primero y
segundo (Q1; Q3) accionados térmicamente, ambos conectados en serie
con el elemento calentados resistivo (19) del dispositivo de
arranque (17, 19); porque la salida del primer comparador (22) de
tensiones está conectada a los electrodos (G) de control de ambos
interruptores electrónicos (Q1; Q3); y porque un lado que tiene
polaridad negativa del circuito (24) de autoalimentación está
conectado a un punto central del circuito de alimentación de ambos
interruptores electrónicos (Q1; Q3).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT2000MI002036A IT1318874B1 (it) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Apparecchiatura per il controllo dello starter in motori a combustione interna |
| ITMI00A2036 | 2000-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2256134T3 true ES2256134T3 (es) | 2006-07-16 |
Family
ID=11445822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01121905T Expired - Lifetime ES2256134T3 (es) | 2000-09-18 | 2001-09-12 | Aparato para controlar el estarter en un motor de combustion interna. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1188921B1 (es) |
| AT (1) | ATE321202T1 (es) |
| DE (1) | DE60118072T2 (es) |
| ES (1) | ES2256134T3 (es) |
| IT (1) | IT1318874B1 (es) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1544350A (en) * | 1923-10-29 | 1925-06-30 | Glen R Sisson | Mixture control for internal-combustion engines |
| US4344898A (en) * | 1981-12-10 | 1982-08-17 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Carburetor controlling system |
| IT1223801B (it) * | 1988-09-06 | 1990-09-29 | Weber Srl | Dispositivo riscaldatore particolarmente per un elemento di un carburatore di un motore a combustione interna |
| JPH0828355A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-01-30 | Nippon Thermostat Kk | エンジンのオートスタータ装置 |
-
2000
- 2000-09-18 IT IT2000MI002036A patent/IT1318874B1/it active
-
2001
- 2001-09-12 AT AT01121905T patent/ATE321202T1/de active
- 2001-09-12 DE DE60118072T patent/DE60118072T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-12 EP EP01121905A patent/EP1188921B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-12 ES ES01121905T patent/ES2256134T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60118072T2 (de) | 2006-08-24 |
| EP1188921B1 (en) | 2006-03-22 |
| ITMI20002036A1 (it) | 2002-03-18 |
| IT1318874B1 (it) | 2003-09-10 |
| DE60118072D1 (de) | 2006-05-11 |
| EP1188921A3 (en) | 2004-08-25 |
| ATE321202T1 (de) | 2006-04-15 |
| EP1188921A2 (en) | 2002-03-20 |
| ITMI20002036A0 (it) | 2000-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7472695B2 (en) | Controller for air intake heater | |
| ES2318677T3 (es) | Motor de combustion interna con un dispositivo acumulador de calor y procedimiento para controlar el mismo. | |
| KR100701377B1 (ko) | 온도 센서가 통합된 전기 가열 장치 | |
| US4188527A (en) | Automotive electric quick heat system | |
| JPS6188733A (ja) | マイクロコンピユ−タ制御の車両用電子的交流発電機 | |
| ES2217505T3 (es) | Regulador de tension controlado por microprocesador. | |
| ES2219204T3 (es) | Circuito de arranque para motores, en concreto para compresores de refrigerador. | |
| ES2256134T3 (es) | Aparato para controlar el estarter en un motor de combustion interna. | |
| CN111313662B (zh) | 可实现过温度保护的h桥驱动电路以及电气系统 | |
| JP3986041B2 (ja) | 電源供給制御装置 | |
| SE512521C2 (sv) | Elförsörjningssystem avsett för uppvärmning av en avgaskatalysator | |
| KR100445860B1 (ko) | 보조 배터리가 구비된 자동차의 전원공급장치 | |
| KR910007932B1 (ko) | 차량용 보온고(保溫庫)장치 | |
| JPH09177650A (ja) | ディーゼルエンジン始動予熱装置 | |
| AR018680A1 (es) | Metodo para regular una tension (vl, bv) de control de alimentacion de las cargas electricas de corriente alterna y/o de corriente continua (l, ba) paravehiculos a motor y el regulador de tension | |
| JPS5943980A (ja) | グロ−プラグの通電制御装置 | |
| JP3991704B2 (ja) | モーター温度推定装置 | |
| KR200304365Y1 (ko) | 보온 의류 | |
| JP2554124B2 (ja) | 直噴式ディーゼル機関の始動補助装置 | |
| KR100396943B1 (ko) | 차량 배터리의 전압 안정화를 통한 엔진효율 향상 장치 및그 향상방법 | |
| KR100221193B1 (ko) | 전압조정기의 안정화 회로 | |
| JPS6021503Y2 (ja) | デイ−ゼル機関用吸気予熱装置 | |
| JP2002100457A (ja) | ヒーターの通電制御回路 | |
| JPS5943508Y2 (ja) | デイ−ゼル機関の予熱制御装置 | |
| KR200245994Y1 (ko) | 차량 배터리의 전압 안정화를 통한 엔진효율 향상 장치 |