ES2291395T3 - Motor de combustion interna con dispositivo acumulador de calor y metodo para el control del mismo. - Google Patents

Motor de combustion interna con dispositivo acumulador de calor y metodo para el control del mismo. Download PDF

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ES2291395T3 ES02014101T ES02014101T ES2291395T3 ES 2291395 T3 ES2291395 T3 ES 2291395T3 ES 02014101 T ES02014101 T ES 02014101T ES 02014101 T ES02014101 T ES 02014101T ES 2291395 T3 ES2291395 T3 ES 2291395T3
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Hiroki Ichinose
Takayuki Otsuka
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Abstract

Un sistema de motor que incluye un motor de combustión interna y un dispositivo acumulador de calor que incluye también un medio acumulador de calor (10) para acumular calor mediante el almacenamiento de un medio refrigerante calentado, un medio de aporte de calor (11, 12, 22, C1, C2) para suministrar el medio refrigerante acumulado en el medio acumulador de calor (10) al motor de combustión interna (1) y un medio de medición de la temperatura del medio refrigerante (28, 29) para medir la temperatura del medio refrigerante, que se caracteriza porque el sistema de motor incluye además un medio determinante de averías (22) para detectar una avería de los dispositivos que acumulan calor (10, 11, 12, 22, C1, C2, 32) en base a una variación de un valor medido por el medio medidor de la temperatura del medio refrigerante (28, 29), cuando el calor está siendo aportado por el medio de aporte calórico (11, 12, 22, C1, C2), y el medio de medición de la temperatura del medio refrigerante (28) mide la temperatura en el medio acumulador de calor (10), y el medio que determina la avería (22) determina que existe una avería cuando la temperatura del medio refrigerante en el medio acumulador de calor (10) se mantiene aproximadamente constante.

Description

Motor de combustión interna con dispositivo acumulador de calor y método para el control del mismo.
Fundamento de la invención 1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a un motor de combustión interna que tiene un dispositivo acumulador de calor y al método para el control del mismo.
2. Descripción del modelo relacionado
En general, cuando un motor de combustión interna está funcionando en unas condiciones en las cuales la temperatura alrededor de las cámaras de combustión es inferior a una temperatura predeterminada, en otras palabras, funciona en frío puede ser difícil atomizar el combustible que alimenta las cámaras de combustión y se produce el enfriamiento alrededor de las paredes de las cámaras de combustión. Por lo tanto, se induce un deterioro en la emisión del gas de escape y en la puesta en marcha.
Para obviar los problemas anteriormente mencionados, se ha desarrollado un motor de combustión interna con un dispositivo que acumula calor capaz de acumular el calor generado por el motor durante su funcionamiento. El calor acumulado procedente del dispositivo que acumula calor va a parar al motor cuando el motor está en reposo o bien cuando el motor se pone en marcha. Sin embargo, para conseguir mejorar en el rendimiento de la emisión y el recorrido justo después de que el motor se ponga en marcha, es preferible que el motor alcance o exceda una temperatura predeterminada cuando se pone en marcha, y que sea alimentado con el calor necesario antes de su puesta en marcha.
El rendimiento en la emisión del motor de combustión interna con el dispositivo acumulador anteriormente descrito depende enormemente de si una función de aislamiento del dispositivo que acumula calor es normal o no. Por lo tanto, se ha desarrollado una técnica para detectar el deterioro en el rendimiento de la emisión.
De acuerdo con una publicación japonesa Patent LaidOpen Publication nr. 6-213117, en un acumulador de calor de un dispositivo acumulador de calor existe un sensor detector de la temperatura y un panel indicador de la temperatura en un compartimento que indica la temperatura detectada, de manera que se puede saber la temperatura del acumulador de calor.
La temperatura en el acumulador de calor, por ejemplo, es alrededor de 75ºC doce horas después de que un motor de combustión interna se haya parado, y alrededor de 80ºC a 90ºC cuando el motor funciona en condiciones normales. Si la temperatura indicada por el panel indicador de la temperatura es alrededor de la temperatura anteriormente mencionada cuando el motor está en marcha, esto indica que la temperatura del agua refrigerante que se ha acumulado en el acumulador de calor se mantiene elevada. Esto indica que la función de aislamiento del dispositivo acumulador de calor es normal. Por otro lado, si la temperatura indicada por el panel indicador de la temperatura es extremadamente inferior a la temperatura anteriormente mencionada, esto indica que puede existir una anormalidad en la función de aislamiento del acumulador de calor en el dispositivo acumulador de calor.
De acuerdo con un motor de combustión interna que lleva un dispositivo acumulador de calor como el anteriormente descrito, se detecta una anormalidad en la función de aislamiento que se basa en la idea de que el agua refrigeradora se acumula en el acumulador de calor en unas condiciones en las que el motor se ha calentado suficientemente. Por lo tanto, el panel que indica la temperatura indicará una temperatura baja si el motor se para justo después de su puesta en marcha, es decir, antes de que la temperatura del agua refrigeradora aumente lo suficiente. Es difícil distinguir este caso del caso en el que la temperatura en el acumulador de calor en el dispositivo acumulador de calor desciende debido a una anormalidad en la función de aislamiento.
Además, si el refrigerante está circulando por dentro del motor cuando el motor está en reposo, puede ocurrir que fluya un refrigerante de baja temperatura por el dispositivo acumulador de calor desde el motor. Como resultado de ello, la temperatura que indica el panel de temperaturas descenderá. También es difícil distinguir este caso del caso en el que la temperatura del acumulador de calor en el dispositivo que acumula calor baje debido a una anormalidad en la cámara de aislamiento.
Adicionalmente cuando se genera una anomalía en un conducto de circulación que afecta a la circulación de un medio refrigerante, no es posible confirmar dicha anomalía.
Resumen de la invención
La presente invención se ha trazado con el objetivo de tratar los problemas anteriormente mencionados, y un objetivo consiste en llevar a cabo la detección de una avería de un dispositivo acumulador de calor en función de la temperatura de un medio refrigerante en un motor de combustión interna que tenga el dispositivo acumulador de calor.
Un aspecto de la invención se refiere a un tipo de motor que incluye un motor de combustión interna y un dispositivo acumulador de calor, de forma que el sistema del motor incluya un medio acumulador de calor para acumular calor almacenando un medio refrigerante calentado, un medio de aporte calórico que suministre el medio refrigerante acumulado en el medio acumulador de calor al motor de combustión interna, y un medio para medir la temperatura del medio refrigerante. El sistema del motor incluye además un medio para detectar las averías que detectar una avería de los dispositivos acumuladores de calor en base a una variación de un valor medido por el dispositivo medidor de la temperatura del medio refrigerante cuando el calor está siendo aportado por el medio que suministra calor.
De acuerdo con este aspecto de la invención, la detección del fallo del dispositivo que acumula calor se realiza conforme a la variación de la temperatura en el medio acumulador de calor cuando el calor procede del dispositivo acumulador de calor.
En el motor de combustión interna que tiene el dispositivo acumulador de calor tal como se ha descrito con anterioridad, el calor generado durante el funcionamiento del motor puede ser acumulado por el medio acumulador de calor incluso después de que el motor se haya apagado. El calor acumulado por el medio acumulador del calor puede ser enviado al motor a través del medio refrigerante cuando el motor se pone en marcha en unas condiciones frías. Si el calor se suministra tal como se ha descrito antes, el motor se calienta rápidamente incluso cuando el motor se pone en marcha en condiciones frías.
Mientras tanto, si se deteriora una función aislante del medio acumulador de calor, la temperatura del medio refrigerante en el medio acumulador de calor desciende. Como resultado de ello, el motor no se puede calentar haciendo circular el medio refrigerante por el motor. Además, si existe una anomalía en el medio acumulador de calor, el motor no se puede calentar rápidamente ya que se interrumpe la circulación del medio refrigerante. En las condiciones anteriormente descritas, la temperatura medida por el medio que mide la temperatura del medio refrigerante pasa a ser aproximadamente constante.
Además de acuerdo con este aspecto de la invención, el medio que mide la temperatura del medio refrigerante mide la temperatura del medio que acumula calor y el medio que detecta la avería detecta que existe una avería cuando la temperatura medida del medio refrigerante en el medio acumulador de calor se mantiene aproximadamente constante con el tiempo.
Por ejemplo, cuando se suministra calor si el dispositivo acumulador de calor es normal, el medio refrigerante en el motor fluye hacia el medio acumulador del calor, y la temperatura en el medio acumulador de calor desciende. Sin embargo, si la temperatura en el medio acumulador de calor desciende a aproximadamente la misma temperatura que la del exterior debido a una avería en el funcionamiento del aislamiento del medio acumulador de calor, la temperatura en el medio acumulador de calor no cambia incluso cuando el medio refrigerante está circulando. Si existe una avería en el medio que suministra calor, la temperatura en el medio acumulador del calor se mantiene constante ya que la circulación del medio refrigerante se para. Si existe una avería del dispositivo que acumula calor tal como se ha descrito antes, la temperatura en el dispositivo acumulador de calor cuando el calor es suministrado se mantiene aproximadamente constante o bien si cambia, cambio muy poco.
Por lo tanto, la detección del fallo se puede realizar según una variación de la diferencia calculada a partir de medir las temperaturas en el motor y el medio acumulador de calor.
En el motor de combustión interna con el dispositivo acumulador de calor tal como se ha descrito antes, un fallo del dispositivo acumulador de calor puede ser detectado de acuerdo con las temperaturas del medio refrigerante en el medio acumulador de calor y el motor.
Al medir la temperatura con el medio acumulador de calor el medio que mide la temperatura no está limitado a medir la temperatura en el medio acumulador de calor directamente. En lugar de ello se puede medir la temperatura del medio refrigerante, que ha fluido saliendo del medio acumulador de calor.
Breve descripción de las figuras
Lo mencionado y otros objetivos, rasgos, ventajas, la importancia técnica e industrial de esta invención se entenderán mejor leyendo la siguiente descripción detallada de configuraciones ejemplares de la invención, que se consideran relacionadas con los dibujos adjuntos, en los cuales:
Fig. 1 es una visión esquemática que muestra un motor que incluye un dispositivo acumulador de calor y unos tubos de agua refrigeradora en los cuales el agua refrigeradora para el motor circula de acuerdo con las configuraciones ejemplo de la invención;
Fig. 2 es un diagrama en bloque que muestra una configuración interna de una Unidad de Control Electrónica (ECU);
Fig. 3 es una visión que muestra los canales y las direcciones por las que circula el agua refrigeradora cuando el calor alimenta el motor procedente del dispositivo acumulado de calor en unas condiciones en las que el motor está en reposo;
Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de una detección de una avería conforme a una primera configuración ejemplo de la invención;
Fig. 5 es un diagrama de tiempo que muestra las transiciones de una THWt (temperatura del agua refrigeradora del acumulador) y THWe (temperatura del agua refrigeradora del motor) según la primera configuración ejemplo de la invención;
Fig. 6 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de una detección de una avería conforme a una segunda configuración ejemplo de la invención;
Fig. 7 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de una detección de una avería conforme a un primer ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 8 es un diagrama de tiempo que muestra las transiciones de una THWt (temperatura del agua refrigeradora del acumulador) y THWe (temperatura del agua refrigeradora del motor) según el primer ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 9 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de una detección de una avería conforme a un segundo ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 10 es un diagrama de tiempo que muestra las transiciones de una THWt (temperatura del agua refrigeradora del acumulador) y THWe (temperatura del agua refrigeradora del motor) y el tiempo para activar un calefactor según el segundo ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 11 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de una detección de una avería conforme a un tercer ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 12 es un diagrama de tiempo que muestra las transiciones de una THWt (temperatura del agua refrigeradora del acumulador) y THWe (temperatura del agua refrigeradora del motor) y el tiempo para activar un calefactor según el tercer ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 13 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de una detección de una avería conforme a un cuarto ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 14 es un diagrama de tiempo que muestra las transiciones de una THWt (temperatura del agua refrigeradora del acumulador) y THWe (temperatura del agua refrigeradora del motor) según el cuarto ejemplo comparativo de la invención;
Fig. 15 es un diagrama de flujo que muestra la relación en la detección de una avería conforme a un tercer ejemplo comparativo de la invención; y
Fig. 16 es un diagrama de flujo que muestra el flujo que determina como activar un calefactor conforme al séptimo ejemplo comparativo de la invención.
Descripción detallada de las configuraciones de ejemplo
Lo siguiente explica con detalle las configuraciones ejemplo de un dispositivo que acumula calor de un motor de combustión interna en relación a la invención conforme a los dibujos que se acaban de mencionar. Esta parte explica un dispositivo acumulador de calor de un motor de combustión interna relacionado con la invención que proporciona ejemplos de aplicar un dispositivo acumulador de calor a un motor de gasolina para conducir un vehículo. La invención no se limita a motores de gasolina, pero se refiere a cualquier motor (o sistema que tenga un motor) donde sería una ventaja tener un acumulador de calor tanto para ayudar a calentar el motor como para tener una fuente de calor (por ejemplo, en un compartimento interno del vehículo) cuando la fuente habitual de calor no se encuentra disponible.
La primera configuración ejemplo
La figura 1 es una visión esquemática que muestra un motor 1 que tiene un dispositivo acumulador de calor relacionado con la invención y unos conductos de agua refrigeradora A, B y C (conductos circulatorios). Las flechas por los conductos de circulación indican las direcciones de flujo del agua refrigeradora durante el funcionamiento del motor 1.
El motor 1 que aparece en la figura 1 es un motor de gasolina, de 4 ciclos, refrigerado por agua. El motor 1 puede ser un motor de 6 ciclos o un motor con otro número de ciclos. Además, el motor 1 puede ser un motor de combustión interna como un motor diésel antes que un motor de gasolina.
La parte exterior del motor 1 incluye una culata del cilindro la, un bloque de cilindro 1b conectado a la parte inferior de la culata del cilindro la, y un recogedor o bandeja de aceite 1c conectado a la parte inferior del bloque de cilindro 1b.
La cabeza del cilindro la y el bloque del cilindro 1b disponen de una camisa exterior de agua 23, a través de la cual circula el refrigerador de agua. Una bomba de agua 6, que absorbe el refrigerador de agua procedente de fuera del motor 1 y descarga el refrigerador de agua en el motor 1, se sitúa a la entrada de la camisa de agua 23. La bomba de agua 6 es accionada por torsión desde un eje de salida del motor 1. En otras palabras, la bomba de agua 6 únicamente puede ser accionada durante el funcionamiento del motor 1. Además, junto al motor 1 se encuentra un sensor de temperatura del refrigerador de agua dentro del motor 29 que transmite señales según la temperatura del refrigerador de agua en la camisa de agua 23.
Existen tres conductos de circulación como tubos por donde circula el refrigerador de agua a través del motor 1: un conducto de circulación A, que circula a través de un radiador 9, un conducto de circulación B, que circula a través de un núcleo calefactor 13 y un conducto de circulación C, que circula a través de un acumulador de calor 10. Una parte de cada conducto de circulación es compartida por otra de los conductos de circulación.
El conducto de circulación A tiene la función principal de reducir la temperatura del refrigerador de agua emitiendo calor del refrigerador de agua desde el radiador 9.
El conducto de circulación A incluye un conducto lateral de entrada del radiador A1, un conducto lateral de salida del radiador A2, el radiador 9, y la camisa exterior de agua 23. Un extremo del conducto A1 está conectado a la cabeza del cilindro la. El otro extremo del conducto lateral de entrada del radiador A1 está conectado a la entrada del radiador 9.
Un extremo del conducto A2 está conectado a la salida del radiador 9. El otro extremo del conducto A2 lateral de salida del radiador está conectado al bloque 1b del cilindro. Existe un termostato 8 sobre el conducto A2 lateral de salida del radiador desde la salida del radiador 9 hasta el bloque del cilindro 1b. El termostato 8 tiene la función de abrir su válvula cuando el refrigerador de agua alcanza una temperatura predeterminada. Además, el conducto A2 lateral de salida del radiador está conectado al bloque del cilindro 1b a través de la bomba de agua 6.
El conducto de circulación B tiene la función principal de elevar una temperatura ambiente en un compartimento (pasajero) de un vehículo emitiendo el calor del refrigerador de agua procedente del núcleo calefactor 13.
El conducto de circulación B incluye un conducto lateral de entrada del núcleo calefactor B1, un conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor, el núcleo calefactor 13 y la envuelta de camisa de agua 23. Un extremo del conducto B1 está conectado a un punto a medio camino del conducto lateral de entrada del radiador A1. Por consiguiente, un conducto desde la cabeza del cilindro la hasta la conexión descrita antes, que es parte del conducto lateral de entrada del núcleo calefactor B1, es compartido por el conducto A1 lateral de entrada del radiador. El otro extremo del conducto B1 lateral de entrada del núcleo calefactor está conectado a la entrada del núcleo calefactor 13. Una válvula de cierre 31, que se abre y se cierra mediante señales de la Unidad de Control Electrónica (ECU) 22, está situada a medio camino del conducto B1 lateral de entrada del núcleo calefactor. Un extremo del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor está conectado a la salida del núcleo calefactor 13. El otro extremo del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor está conectado al termostato 8, que está situado a medio camino del conducto A2 lateral de salida del radiador. Por consiguiente, la bomba de agua 23 y un conducto de la conexión anteriormente descrita al bloque del cilindro 1b son compartidos por el conducto A2 lateral de salida del radiador.
El conducto de circulación C tiene la función principal de calentar el motor 1 acumulando calor del refrigerador de agua y emitiendo el calor acumulado.
El conducto de circulación C incluye un conducto C1 lateral de entrada del acumulador de calor, un conducto C2 lateral de salida del acumulador de calor, el acumulador de calor 10, y la camisa de envuelta de agua 23. Un extremo del conducto C1 está conectado a un punto a medio camino del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor. Por consiguiente, un conducto procedente de la cabeza del cilindro la a la conexión descrita antes es compartido por los conductos de circulación B y C. Por otro lado, el otro extremo el conducto C1 lateral de entrada del acumulador de calor está conectado a la entrada del acumulador de calor 10. Un extremo del conducto C2 lateral de salida del acumulador de calor está conectado a la salida del acumulador de calor 10. El otro extremo del conducto lateral de salida del acumulador de calor C2 está conectado a un punto a medio camino del conducto lateral de entrada del radiador A1. Así pues, las secciones del conducto de circulación A, el conducto de circulación B, y la camisa de envuelta de agua 23 son compartidas por el conducto de circulación C en el motor 1. Además, las válvulas que impiden el flujo invertido (válvulas de una sola vía) 11, que permiten el flujo del agua refrigeradora únicamente en la dirección que se muestra en la figura 1, están situadas a la entrada y salida del acumulador 10. Un sensor 28 de la temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor de que transmite señales según la temperatura del refrigerador de agua acumulado en el acumulador de agua se sitúa en el acumulador de calor 10. Además, una bomba 12 de agua accionada por un motor (es decir, la bomba 12 es impulsada por un motor eléctrico, no por el motor 1) se sitúa a medio camino del conducto C1 lateral de entrada del acumulador de calor y la corriente arriba de la válvula 11 que impide el flujo invertido.
El acumulador de calor 10 dispone de un espacio de aire rarificado para aislar el calor entre un recipiente externo 10a y un recipiente interior 10b. Un tubo de inyección 10c de agua refrigeradora, un tubo de extracción del agua refrigeradora l0d, un calefactor 32, y el sensor 28 de la temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor previamente mencionado se disponen en el acumulador de calor 10. El agua refrigeradora pasa a través del tubo que inyecta agua refrigeradora 10c cuando fluye procedente del acumulador de calor 10, y pasa a través del tubo de extracción 10d cuando fluye por fuera del acumulador de calor 10.
El calefactor 32 calienta el agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10cuando la temperatura del agua refrigeradora desciende por debajo de una temperatura predeterminada. Un termistor del coeficiente de temperatura positivo (termistor PTC seguidamente), que se forma al añadir un aditivo al titanato de bario, se incorpora al calefactor 32. El termistor PTC es un elemento resistivo, térmico cuya resistencia aumenta rápidamente cuando alcanza una temperatura predeterminada (Temperatura de Curie). Cuando el elemento que se ha calentado a un voltaje aplicado alcanza la temperatura de Curie, la temperatura del elemento cae pues su resistencia aumenta y su conductividad eléctrica disminuye. Como resultado de la caída de temperatura, la resistencia disminuye, y la conductividad eléctrica aumenta, por lo que la temperatura sube. Tal como se ha descrito, el termistor PTC puede controlar su temperatura hasta un valor aproximadamente constante por si mismo, de manera que no es necesario controlar la temperatura desde fuera.
Con el calefactor 32 anteriormente descrito, se puede retener una función de calentamiento del acumulador de calor 10 durante un largo periodo de tiempo ya que el agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido debido a su circulación, puede ser calentada de nuevo. De acuerdo con la presente configuración, el calefactor 32 no es alimentado constantemente con energía eléctrica, pero el suministro de energía eléctrica es controlado por un CPU 351.
El acumulador de calor 10 y las piezas que constituyen un dispositivo alimentador de calor: la bomba de agua 12, las válvulas que impiden el flujo invertido 11, el conducto C1 lateral de entrada del dispositivo acumulador de calor, y el conducto C2 lateral de salida del dispositivo acumulador de calor, el calefactor 32 etc.. se conocen como un dispositivo acumulador de calor en un sentido general.
La torsión procedente de un eje cigüeñal (no mostrado) del motor es transmitida a un eje de entrada de la bomba de agua 6 durante el funcionamiento del motor 1. Luego la bomba de agua 6 descarga el agua refrigeradora con una presión conforme a la torsión transmitida al eje de entrada de la bomba de agua 6. Por otro lado, el agua refrigeradora no circula por el conducto de circulación A, ya que la bomba de agua 6 se cierra cuando el motor 1 está en reposo.
El agua refrigeradora descargada de la bomba de agua 6 fluye a través de la camisa de envuelta de agua 23. En este momento, el agua es intercambiada entre la culata del cilindro 1a, el bloque de cilindro 1b, y el agua refrigeradora. Parte del calor generado por la combustión en los cilindros 2 es conducida a través de las paredes de los cilindros 2. Luego el calor es conducido a través de la culata del cilindro la y el interior del bloque de cilindro 1b. Como resultado de ello, las temperaturas en la culata del cilindro la y todo el bloque de cilindro 1b suben. Parte del calor, conducido a través de la culata del cilindro la y el bloque de cilindro 1b, es conducido al agua refrigeradora en la envuelta de camisa de agua 23. Luego la temperatura del agua refrigeradora se eleva. Como resultado de ello, las temperaturas en la culata del cilindro la y el bloque de cilindro 1b descienden debido a la pérdida de calor. Tal como se ha descrito antes, el agua refrigeradora cuya temperatura se ha elevado, fluye fuera del conducto lateral de entrada del radiador A1 desde la culata del cilindro 1a.
El agua refrigeradora, que ha fluido fuera del conducto A1 lateral de entrada del radiador, fluye hacia el interior del radiador 9 después de fluir a través del conducto A1 lateral de entrada del radiador. En este momento, el calor es intercambiado entre el aire de fuera y el agua refrigeradora. Parte del calor del agua refrigeradora de alta temperatura es conducido a través de las paredes del radiador 9, y luego el calor es conducido al interior del radiador 9, de manera que la temperatura de todo el radiador 9 sube. Parte del calor, que ha sido conducida al radiador 9, es dirigida al aire exterior, de manera que la temperatura del aire exterior asciende. Por otro lado, la temperatura del agua refrigeradora desciende debido a la pérdida de calor. Luego el agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido fluye fuera del radiador 9.
El agua refrigeradora que ha fluido fuera del radiador 9, alcanza el termostato 8 después de fluir a través del conducto A2 lateral externo del radiador. Cuando el agua refrigeradora, que fluye a través del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor, llega a una temperatura predeterminada, la cera almacenada internamente se expande en un cierto grado. Luego el termostato 8 se abre automáticamente debido a la expansión térmica de la cera. En otras palabras, el conducto A2 lateral de salida del radiador se cierra cuando el agua refrigeradora, que fluye a través del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor, no llega a una temperatura predeterminada. Como resultado de ello, el agua refrigeradora en el conducto A2 lateral de salida del radiador no puede pasar al termostato 8.
El agua refrigeradora, que ha pasado el termostato 8, fluye dentro de la bomba del agua 6 cuando el termostato 8 se abre.
Tal como se ha descrito antes, el termostato 8 se abre y el agua refrigeradora circula por el radiador 9 únicamente cuando la temperatura del agua refrigeradora es igual a o superior a una temperatura predeterminada. El agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido en el radiador 9, es descargada a la camisa de envuelta de agua 23 desde la bomba de agua 6. Entonces la temperatura del agua refrigeradora vuelve a subir.
Por otro lado, parte del agua refrigeradora que fluye a través del conducto A1 lateral de entrada del radiador, fluye por el conducto B1 lateral de entrada del núcleo calefactor.
EL agua refrigeradora que ha fluido por el conducto B1 alcanza la válvula de cierre 31 después de fluir a través del conducto B1 lateral de entrada del núcleo calefactor. La válvula 31 de cierre es accionada por las señales procedentes de la ECU 22. La válvula se abre durante el funcionamiento del motor 1, y la válvula se cierra cuando el motor 1 está en reposo. Durante el funcionamiento del motor 1, el agua refrigeradora llega al núcleo calefactor 13 después de pasar por la válvula de cierre 31 y fluye a través del conducto B1 lateral interno del núcleo calefactor.
El núcleo calefactor 13 intercambia calor con el aire en un compartimento. El aire calentado por la conducción del calor circula en el compartimento gracias a un ventilador (no se muestra). Como resultado de ello, aumenta la temperatura ambiente en el compartimento. Luego el agua refrigeradora se mezcla en el conducto A2 después de fluir por fuera del núcleo calefactor 13 y fluye a través del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor. Si el termostato 8 está abierto en ese momento, el agua refrigeradora fluye al interior de la bomba de agua 6 después de mezclarse con el agua refrigeradora que fluye a través del conducto de circulación A. Por otro lado, el agua refrigeradora que ha fluido a través del conducto de circulación B, fluye al interior de la bomba de agua 6 sin mezclarse con el refrigerante en el conducto A si el termostato 8 está cerrado.
Tal como se ha descrito antes, el termostato 8 se abre, y el agua refrigeradora circula por el radiador 9 únicamente cuando la temperatura del agua refrigeradora es igual o superior a una temperatura predeterminada. El agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido en el radiador 9, es descargada a la camisa de envuelta de agua 23 desde la bomba de agua 6. Luego la temperatura del agua refrigeradora sube de nuevo.
Por otro lado, parte del agua refrigeradora que fluye a través del conducto A1 lateral interior del radiador, fluye por el conducto B1 lateral interior del núcleo calefactor.
El agua refrigeradora, que ha fluido por el conducto B1, alcanza la válvula 31 de cierre después de fluir a través del conducto B1 lateral de entrada del núcleo calefactor. La válvula de cierre 31 es accionada por las señales de la ECU 22. La válvula se abre durante el funcionamiento del motor 1 y la válvula se cierra cuando el motor 1 está en reposo. Durante el funcionamiento del motor 1, el agua refrigeradora alcanza el núcleo calefactor 13 después de pasar por la válvula de cierre 31 y fluye a través del conducto B1 lateral de entrada del núcleo calefactor.
El núcleo calefactor 13 intercambia calor con el aire en un compartimento. El aire calentado por la conducción del calor circula en el compartimento mediante un ventilador (no se muestra). Como resultado de ello, la temperatura ambiente sube en el compartimento. Luego el agua refrigerador se mezcla dentro del conducto A2 lateral de salida del radiador después de fluir fuera del núcleo calefactor 13 y fluye a través del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor. Si el termostato 8 está abierto en este momento, el agua refrigeradora fluye dentro de la bomba de agua 6 después de mezclarse con el agua refrigeradora que fluye a través del conducto de circulación A. Por otro lado, el agua refrigeradora que ha fluido a través del conducto de circulación B, fluye dentro de la bomba de agua 6, sin mezclarse con el agua refrigeradora en el conducto A si el termostato 8 está cerrado.
Tal como se ha descrito antes, el agua refrigeradora cuya temperatura ha descendido en el núcleo calefactor 13 es descargada a la camisa de envuelta de agua 23 desde la bomba de agua 6 de nuevo.
El motor 1 tal como se ha descrito también dispone de una unidad de control electrónica (seguidamente ECU) 22 para controlar el motor 1. La ECU 22 controla el estado de funcionamiento del motor 1 conforme a las condiciones de funcionamiento del motor 1 y los requisitos de un usuario (por ejemplo, un conductor). Cuando el motor 1 está en reposo, la ECU 22 tiene las funciones de un control de calentamiento (control de precalentamiento del motor) y una detección de averías del acumulador de calor 10, etc.
La ECU 22 tiene varios sensores tales como un sensor de posición del cigüeñal 27, el sensor de temperatura 28 del agua refrigeradora del acumulador de calor, y el sensor 29 de temperatura del agua refrigeradora del motor y similares. Estos sensores están conectados a través de un cableado eléctrico, de manera que las señales de salida de los sensores pueden dar entrada a la ECU 22.
La ECU 22 está conectada a través de un cableado eléctrico a la bomba 12 de agua accionada por un motor, a la válvula 31 de cierre, al calefactor 32, etc. para controlar estas partes.
Tal como se ve en la figura 2, la ECU (unidad de control electrónica) 22 dispone del CPU 351, un ROM 352, una RAM 354, una RAM (memoria de acceso directo) de reserva 354, un puerto de entrada 356, y un puerto de salida 357, todos ellos conectados unos con otros por un enlace de conexión bidireccional 350. El puerto de entrada 356 está conectado a un convertidor A/D 355.
El puerto de entrada 356 da entrada a las señales de salida procedentes de sensores como el sensor 27 de posición del cigüeñal que da salida a las señales digitales, y luego el puerto de entrada 356 transmite estas señales al CPU 351 y a la RAM 353.
El puerto de entrada 356 da entrada a las señales de salida procedentes de sensores como el sensor de la temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor 28, el sensor de temperatura del agua refrigeradora del motor 29, una batería 30, etc... que dan salida a señales análogas a través del convertidor A/D 355. Luego el puerto de entrada 356 transmite estas señales al CPU 351 y a la RAM 353.
El puerto de salida 357 está conectado a través del cableado eléctrico a la bomba de agua accionada por un motor 12, la válvula de cierre 31, el calefactor 32, etc. para transmitir la salida de las señales de control del CPU 351 a las partes anteriormente mencionadas.
La ROM 352 almacena los programas de aplicación como una rutina de control para el precalentamiento del motor para suministrar calor desde el acumulador de calor 10 al motor 1, una rutina de control de detección de averías para determinar una avería del acumulador de calor 10, y una rutina de control del calentamiento del agua refrigeradora por el calefactor 32.
Adicionalmente a los programas de aplicación anteriormente mencionados, la ROM 352 almacena varios mapas de control como un mapa de control de la inyección de combustible que muestra una relación entre el estado de funcionamiento del motor 1 y la cantidad de inyección de combustible básica (tiempo de inyección de combustible básico), y un mapa de control del programa de inyección de combustible que muestra una relación entre el estado de funcionamiento del motor 1 y el programa de inyección de combustible básico.
La RAM 353 almacena señales de salida de cada uno de los sensores, los resultados aritméticos de la CPU 351 y así sucesivamente. Las revoluciones del motor calculadas según un intervalo de señales de impulsos desde el sensor de posición del cigüeñal 27 se pueden dar como un ejemplo de un resultado aritmético. Los datos son actualizados siempre que el sensor de posición 27 del cigüeñal de salida a las señales de impulsos.
La RAM 354 es una memoria no volátil capaz de almacenar datos incluso una vez apagado el motor. Por ejemplo, el tiempo de funcionamiento del motor 1 se almacena en la RAM 354.
Lo siguiente explica el resumen del control de calentamiento del motor 1 (a continuación conocido como ``control del precalentamiento del motor).
Durante el funcionamiento del motor 1, la ECU 22 transmite señales a la bomba de agua accionada por un motor 12 para activar la bomba 12. Luego el agua refrigeradora circula por el conducto C de circulación.
Parte del agua refrigeradora que fluye a través del conducto B2 lateral de salida del núcleo calefactor, fluye hacia el conducto C1 lateral de entrada del dispositivo acumulador de calor. Luego el agua refrigeradora llega a la bomba de agua 12 accionada por el motor después de fluir a través del conducto C1 lateral de entrada del dispositivo acumulador de calor. La bomba 12 de agua accionada por el motor es conducida por las señales de la ECU 22 y descarga el agua refrigeradora a una presión predeterminada.
El agua refrigeradora, que se ha descargado de la bomba de agua 12 accionada por el motor, llega al acumulador de calor 10 después de fluir a través del conducto C1 lateral de entrada del acumulador de calor y de pasar por la válvula 11 que impide el flujo invertido. El agua refrigeradora, que ha entrado en el acumulador de calor 10 por el tubo 10c de inyección de agua refrigeradora, sale fuera del dispositivo acumulador de calor a través del tubo 10d de extracción de agua refrigeradora.
El agua refrigeradora, que ha entrado en el acumulador de calor 10, es aislada del exterior y su calor es retenido. El agua refrigeradora, que ha salido del acumulador de calor 10 entra al conducto A1 lateral de entrada del radiador después de pasar la válvula 11 que impide el flujo invertido y fluir a través del conducto C2 lateral de salida del acumulador de calor.
Tal como se ha descrito antes, el agua refrigeradora que ha sido calentada por el motor 1, fluye a través del interior del acumulador de calor 10. Por lo tanto, el interior del acumulador de calor 10 se llena de agua refrigeradora a alta temperatura. Además, el agua refrigeradora a alta temperatura puede ser acumulada en el acumulador de calor 10 cuando la ECU 22 deja de accionar la bomba 12 de agua impulsada por el motor una vez el motor se hay desconectado. Por el efecto aislante del acumulador de calor 10, se evita que la temperatura del agua refrigeradora acumulada descienda.
El control de precalentamiento del motor es iniciado por la activación de la ECU 22 cuando las señales activadoras entran en la ECU 22.
Las señales de abrir y cerrar la puerta de una puerta lateral del conductor transmitidas desde un sensor de abertura y cierre (no mostrado) son un ejemplo de señales de activación. Para poner el motor 1 en marcha montado sobre un vehículo, un conductor abre naturalmente una puerta para entrar en el vehículo antes de poner el motor en marcha. Por lo tanto, la ECU 22 puede estar conectada a un sensor de abertura y cierre de puerta, de manera que la ECU 22 se active y inicie el control de precalentamiento del motor cuando el sensor de abertura y cierre detecta que la puerta está abierta. Por lo tanto, el motor se calentará cuando el conductor ponga en marcha el motor 1.
Por otro lado, el control de precalentamiento del motor se puede iniciar cuando la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 sea inferior a una temperatura predeterminada Te. La temperatura predeterminada Te se determina conforme a un requisito de emisión.
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La ECU 22 también lleva a cabo el control de precalentamiento del motor haciendo circular el agua refrigeradora de elevada temperatura, que se ha acumulado en el acumulador 10, en el conducto C de circulación cuando el motor 1 está en reposo (es decir, antes de poner el motor en marcha).
La figura 3 muestra los conductos de circulación de agua refrigeradora y las direcciones de circulación del agua refrigeradora cuando el calor procedente del acumulador de calor 10 alimenta el motor 1 que se encuentra en reposo. Las direcciones de circulación del agua refrigeradora en la envuelta o camisa exterior de agua 23 cuando el calor alimenta el motor 1 procedente del acumulador de calor 10 son opuestas a las del agua refrigeradora en la envuelta de agua 23 durante el funcionamiento del motor 1. La válvula de cierre 31 se cierra mediante la ECU 22 durante el control de precalentamiento del motor.
La bomba de agua 12 accionada por el motor es accionada según las señales procedentes de la ECU 22 y descarga el agua refrigeradora a una presión predeterminada. El agua refrigeradora descargada alcanza el acumulador de calor 10 después de fluir a través del conducto C1 lateral de entrada del acumulador de calor y pasar la válvula 11 que impide el flujo invertido. En este momento, el agua refrigeradora, que fluye por el acumulador de calor 10, es el agua refrigeradora cuya temperatura ha descendido cuando el motor 1 estaba parado.
El agua refrigeradora, que se ha acumulado en el acumulador de calor 10, sale del acumulador de calor 10 a través del tubo 10d que extrae el agua refrigeradora. En este momento, el agua refrigeradora, que sale del acumulador de calor 10, es el agua refrigeradora que ha sido aislada por el acumulador de calor 10 después de entrar en el acumulador de calor 10 durante el funcionamiento del motor 1. El agua refrigeradora, que sale del acumulador 10 entra en la cabeza del cilindro la después de pasar por la válvula 11 que impide el flujo invertido y de fluir a través del conducto C2 lateral de salida del dispositivo acumulador de calor. Cuando el motor 1 está en reposo, el agua refrigeradora no circula por el núcleo del calefactor 13 ya que la válvula de cierre 31 está cerrada según las señales de la ECU 22. Además el control de precalentamiento del motor no se realiza cuando la temperatura del agua refrigeradora es superior a una temperatura para abrir una válvula del termostato 8 puesto que no es necesario aportar calor procedente del acumulador de calor 10 al motor 1 en dichas circunstancias. En otras palabras, cuando el agua refrigeradora circula y el motor 1 está en reposo, el termostato 8 está siempre cerrado. Por lo tanto, la temperatura del agua refrigeradora no desciende por la conducción del calor ya que el agua refrigeradora no circula por el núcleo calefactor 13 y el radiador 9 durante el control de precalentamiento del motor.
El agua refrigeradora, que ha fluido al interior de la culata del cilindro la, fluye a través de la camisa de agua 23. La culata del cilindro la intercambia calor con el agua refrigeradora en la envuelta de agua 23. Parte del calor procedente del agua refrigeradora es conducido a la culata del cilindro y al interior del bloque del cilindro 1b, y la temperatura de todo el motor asciende. Como resultado de ello, la temperatura del agua refrigeradora cae debido a la pérdida de calor.
Tal como se ha descrito antes, el agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido al pasar por la camisa de agua 23, llega a la bomba de agua 12 accionada por el motor después de salir del bloque del cilindro 1b y de fluir a través de un conducto C1 lateral interno del dispositivo acumulador de calor.
Tal como se ha descrito, la ECU 22 calienta la culata del cilindro la (control de precalentamiento del motor) activando la bomba de agua accionada por el motor 12 previamente a poner el motor en marcha 1.
Mientras tanto, en un sistema aplicado a la presente configuración ejemplo, en otras palabras, un sistema para intercambiar el calor entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 por medio de la circulación de agua refrigeradora en ambas partes, el calor no pasa al motor 1 cuando el conducto de circulación C para que el agua refrigeradora circule por ambas partes está viejo y no funciona correctamente. Por lo tanto, el efecto de acumulación de calor no se puede conseguir de un modo suficiente. En un sistema convencional en las condiciones anteriormente mencionadas, un usuario puede aprender de una anomalía en el conducto de circulación debida a la temperatura, que viene indicada por las señales de un sensor de temperatura dispuesto en el acumulador de calor 10, en un panel indicador de la temperatura, colocado en un compartimento del vehículo.
Sin embargo, si el motor 1 se desconecta inmediatamente después de poner en marcha el motor 1 y antes de que la temperatura del agua refrigeradora ascienda demasiado, no se podrá introducir un agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, el sensor de temperatura del agua del acumulador de calor 28 transmitirá señales que indicarán una temperatura baja. Como resultado de ello, aparece una temperatura baja en el panel indicador de la temperatura, así que se puede indicar la presencia de una avería en la función de aislamiento del acumulador de calor 10. En otras palabras, si la detección de la avería se realiza solamente conforme a la temperatura en el acumulador de calor 10, no se puede obtener un resultado preciso de la detección.
De acuerdo con la presente configuración ejemplo, la detección de un fallo se realiza en función de si existe o no una variación en la temperatura del agua refrigeradora cuando el control de precalentamiento del motor se está llevando a cabo para evitar el problema anteriormente mencionado. El motor 1, según la presente configuración ejemplar, emite calor al exterior o a la atmósfera una vez apagado, de manera que la temperatura del motor 1 desciende gradualmente. Por otro lado, el acumulador de calor 10 acumula y aísla el agua refrigeradora cuya temperatura ha subido más o menos durante el funcionamiento del motor 1. Si el control de precalentamiento del motor se realiza en estas condiciones, la temperatura en el motor 1, alimentado con el agua refrigeradora a elevada temperatura, aumenta ya que la temperatura en el acumulador de calor 10 desciende ya que el agua refrigeradora, cuya temperatura ha caído en el motor 1, entra en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, la diferencia en la temperatura interna entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 se hace más pequeña (desciende). Sin embargo, si el conducto de circulación C y cada parte, que tiene acceso al conducto de circulación C, son viejas y no funcionan correctamente, el agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 no se mueve y se queda en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador y en el motor no varían. Por ello, la diferencia en la temperatura interna entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 sigue siendo grande.
Tal como se ha descrito antes, si existe alguna anomalía en el funcionamiento aislante del acumulador de calor 10 o bien una avería de otras partes, la diferencia en la temperatura interna entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 sigue siendo grande. Por ello, la detección de averías es posible midiendo las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1.
Lo siguiente explica el proceso cuando se lleva a cabo la detección de la avería. La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de la detección del fallo. El control de la detección del fallo s realiza junto al control del precalentamiento del motor. El presente control es iniciado cuando la ECU 22 es activada conforme a las señales impulsoras que entran en la ECU 22.
En la etapa S101, se mide una temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10. La ECU 22 almacena señales de salida procedentes del sensor 28 de temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor en la RAM 353.
En la etapa S102, se mide una temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1. La ECU 22 almacena señales de salida del sensor 29 de temperatura del agua refrigeradora del motor en la RAM 353.
En la etapa S103, la ECU pone en marcha un regulador para medir el tiempo de funcionamiento de la bomba 12 accionada por un motor además de activar la bomba de agua 12 accionada por un motor para hacer circular el agua refrigeradora por el motor 1.
En la etapa S104, la ECU 22 determina si ha transcurrido un tiempo predeterminado Ti1 o no después de la activación de la bomba de agua 12 accionada por un motor. El tiempo predeterminado Ti1 es un tiempo para que una diferencia en la temperatura del agua refrigeradora entre el acumulador de calor 10 y el motor 1 alcance un estado de equilibrio y se pueda calcular sin una experimentación poco precisa. La ECU 22 avanza hasta la etapa S105 si el periodo de recuento Tht es más largo que el tiempo predeterminado Ti1 y finaliza en la rutina actual si el tiempo de recuento Tht es igual o menor al tiempo predeterminado Ti1.
En la etapa S105, la ECU determina las siguientes tres cosas: si una diferencia entre la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 y la temperatura THWe del agua refrigeradora del motor 1 es inferior o no a un valor predeterminado Tte, si la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 es inferior o no a un valor predeterminado Tt1, y si la temperatura THWe del agua refrigeradora del motor 1 es superior o no a un valor predeterminado Te1.
La figura 5 es un diagrama de tiempo que muestra las transiciones de la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 y la temperatura THWe del agua refrigeradora del motor 1 cuando el agua refrigeradora circula normal o anormalmente. Cuando el agua refrigeradora alimenta el motor 1 procedente del acumulador de calor 10, la temperatura en el acumulador de calor 10 desciende a media que la temperatura en el motor 1 aumenta. Si el agua refrigeradora circula de esta forma, las temperaturas en ambas partes (1 y 10) se aproximan unas a otras.
Sin embargo, si la circulación del agua refrigeradora no se realiza por causas como un fallo en la bomba del motor 12, un bloqueo en el conducto de circulación C, o bien la válvula que impide el flujo invertido 11 no funciona correctamente, las temperaturas del agua refrigeradora en ambas partes se mantienen aproximadamente constantes incluso si se lleva a cabo el control de precalentamiento del motor.
Por lo tanto, teniendo en cuenta las características anteriormente mencionadas, se puede llegar a la conclusión de que la circulación del agua refrigeradora se ha realizado normalmente si la diferencia entre la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 y la temperatura THWe del agua refrigeradora del motor 1 es inferior al valor predeterminado Tte.
En este momento, la determinaciones pueden ser realizadas según la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 o bien la temperatura THWe del agua refrigeradora del motor 1. En otras palabras, cuando el agua refrigeradora está circulando normalmente, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 desciende, y dicha temperatura se puede medir como la temperatura Tt1 por adelantado. Por lo tanto, se puede concluir que la circulación del agua refrigeradora se ha llevado a cabo normalmente si la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 es inferior a la temperatura Tt1. Asimismo, cuando el agua refrigeradora circula normalmente, la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 aumenta, y la temperatura alcanzada se puede medir como la temperatura Tel por adelantado. Por lo tanto, se puede concluir que la circulación del agua refrigeradora se ha llevado a cabo normalmente si la temperatura THWe del agua refrigeradora del motor 1 es superior a la temperatura Tel. Adicionalmente, la temperatura THWt del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 puede ser la temperatura del agua refrigeradora que sale del acumulador de calor 10 en lugar de la del agua refrigeradora del acumulador de calor 10.
En las etapas S106 y S107, se realizan determinaciones similares a las anteriormente descritas. En estas etapas, se puede detectar que existe una avería en el dispositivo que acumula calor debido a razones como una anomalía en la válvula 11 que impide el flujo invertido, un bloqueo o una rotura del conducto de circulación C, o bien un mal funcionamiento de la bomba 12 accionada por el motor.
Si se detecta que existe una avería, se podrá encender una luz indicadora (no se muestra) para avisar al usuario. Además, la ECU 22 puede ser programada de manera que no vuelva a efectuar el control de precalentamiento del motor.
En un motor convencional, no se tiene en cuenta la circulación defectuosa del agua refrigeradora por envejecimiento o desgaste. Además, se realiza la detección de una avería en el caso de que el agua refrigeradora se haya recalentado completamente.
Sin embargo, cuando el motor 1 se apaga inmediatamente después de que el motor 1 se haya puesto en marcha y antes de que la temperatura del agua refrigeradora aumente suficientemente, no se puede introducir un agua refrigeradora a alta temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, no se puede obtener un resultado preciso de la detección por la detección de una avería realizada únicamente en función de la temperatura en el acumulador de calor 10 cuando el motor 1 se conecta la siguiente vez.
Por otro lado, la detección de una avería se realiza teniendo en cuenta la diferencia en la temperatura del agua refrigeradora entre el acumulador de calor 10 y el motor 1 de acuerdo con el motor con el dispositivo acumulador de calor respecto a la presente configuración ejemplo. Por lo tanto, la detección de una avería se puede realizar incluso si el motor 1, que no se ha calentado por completo, se desconecta.
De acuerdo con la configuración anteriormente descrita, la circulación defectuosa del agua refrigeradora puede ser determinada según las temperaturas del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador de calor 10 cuando se realiza el control de precalentamiento del motor.
La segunda configuración ejemplo
Las líneas siguientes explican las diferencias entre la primera configuración y la presente configuración ejemplo. En la primera configuración, se realiza principalmente la detección de la circulación defectuosa del agua refrigeradora debido a un fallo del conducto de circulación. Por otro lado, la detección del deterioro en la función de aislamiento del acumulador de calor 10 se realiza en la segunda configuración ejemplo.
Además, la detección de la avería se realiza cuando el control de precalentamiento del motor se está llevando a cabo según la primera configuración. Sin embargo, se realiza una detección de la avería antes de realizar el control de precalentamiento del motor de acuerdo con la presente configuración.
Aunque la configuración ha adoptado objetivos distintos y un método para la determinación de las averías en comparación con la primera configuración, el motor 1 y una configuración básica del resto del equipo son comunes a los de la primera configuración. Por lo tanto, se ha omitido su explicación.
Mientras tanto, en un sistema aplicado a la presente configuración, en otras palabras, un sistema para intercambiar calor entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 por circulación del agua refrigeradora en ambas partes si el rendimiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora por su envejecimiento, la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador de calor 10 desciende gradualmente una vez se ha desconectado el motor. Si al poner el motor 1 en marcha se retrasa por alguna razón, el motor 1 necesita ser calentado de nuevo ya que la temperatura del motor 1, que ya se había calentado, desciende. En ese momento, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 ha descendido de manera que no se puede conseguir un efecto suficiente de calentamiento del motor 1 haciendo circular el agua refrigeradora. En un sistema convencional en las condiciones anteriormente mencionadas, el usuario puede aprender de un descenso en la temperatura del agua refrigeradora por una temperatura, que aparece en un tablero indicador de las temperaturas dispuesto en un compartimento, en función de las señales procedentes de un sensor de temperatura colocado en el acumulador de calor 10.
Sin embargo, si el motor 1 se desconecta inmediatamente después de que el motor se haya puesto en marcha y antes de que la temperatura del agua refrigeradora aumente lo suficiente, no se puede introducir agua refrigeradora a alta temperatura en el acumulador de calor 10. En este caso, no se puede obtener un resultado preciso de la determinación si la detección de la avería se realiza conforme a la temperatura en el acumulador de calor 10.
De acuerdo con la presente configuración ejemplo, la detección de la avería se realizará de acuerdo con las temperaturas del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador 10 antes de que se realice el control de precalentamiento del motor para obviar el problema anteriormente mencionado. Este motor 1, conforme a la presente configuración, emite calor al exterior una vez desconectado, de manera que la temperatura del motor 1 cae gradualmente. Por otro lado, el acumulador de calor 10 acumula y aísla el agua refrigeradora cuya temperatura ha ascendido más o menos durante el funcionamiento del motor 1. Por lo tanto, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 será mayor que la del agua refrigeradora en el motor 1; sin embargo, pasa a ser aproximadamente la misma que la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 si existe una anomalía en el rendimiento del acumulador de calor 10, lo que hace que la temperatura del refrigerador de agua acumulado en el acumulador de calor 10 descienda.
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Tal como se ha descrito antes, si el rendimiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 pasa a ser aproximadamente la misma que la del agua refrigeradora en el motor 1. Por lo tanto, puede decirse que existe una avería cuando la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 es superior a la del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 después de medir las temperaturas del agua refrigeradora en ambas partes.
Lo siguiente explica el flujo de control cuando se lleva a cabo la detección de una avería. La figura 6 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de la detección de la avería.
El control de la detección de averías se realiza antes de que se realice el control de precalentamiento del motor. El presente control se inicia cuando la ECU 22 es activada conforme a la entrada de señales impulsoras a la ECU 22.
En la etapa S201, la ECU 22 determina si se cumplen o no las condiciones para realizar el control de precalentamiento del motor. El calor del acumulador de calor 10 fluye lentamente hacia fuera, de manera que la temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 cae gradualmente. Por lo tanto, la detección del fallo no se realiza si el motor ha estado en reposo durante un largo periodo de tiempo debido al descenso de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, lo que hace que sea difícil efectuar una detección exacta de la avería.
Si la determinación en la etapa S201 es afirmativa, se sigue la rutina hasta la etapa S202 y si es negativa, termina la presente rutina.
En la etapa S202, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10. La ECU 22 almacena señales de salida del sensor 28 de temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor en la RAM 353.
En la etapa S203, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1. La ECU 22 almacena las señales de salida procedentes del sensor 29 de temperatura del agua refrigeradora del motor en la RAM 353.
En la etapa S204, la CPU determina si la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10 es mayor que la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1. El agua refrigeradora a alta temperatura, introducida durante el funcionamiento del motor 1, se acumula en el acumulador de calor 10. Por otro lado, la temperatura en el motor 1 ha disminuido para ser aproximadamente la misma que la temperatura atmosférica.
Sin embargo, la temperatura en el acumulador de calor 10 también disminuye hasta ser aproximadamente la misma que la temperatura en el motor 1, si el rendimiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora. Por lo tanto, si la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10 es superior a la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1 antes de que se realice el control de precalentamiento del motor, se puede determinar que la función de aislamiento del acumulador de calor 10 es normal ya que se ha aislado el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10.
En las etapas S205 y S206, se llevan a cabo determinaciones similares a las descritas con anterioridad. En estas etapas, se puede determinar que existe una avería del dispositivo acumulador de calor cuando la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 desciende como cuando la función de aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora o existe una avería en el calefactor 32.
Si se determina que existe una avería, una luz indicadora (no mostrada) se encenderá para avisar al usuario. Además, la ECU 22 puede estar programada de manera que no lleve a cabo el control de precalentamiento del motor después de que se realice esta determinación. En un motor convencional, se realiza la determinación de una avería para determinar el deterioro en el funcionamiento del aislamiento del dispositivo acumulador de calor considerando que el agua refrigeradora se ha recalentado por completo.
Sin embargo, cuando el motor 1 se desconecta inmediatamente después de que el motor 1 se ponga en marcha y antes de que la temperatura del agua refrigeradora suba suficientemente, no se puede introducir un agua refrigeradora de alta temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, no se puede obtener un resultado exacto de la determinación por la detección de averías realizada únicamente en función de la temperatura en el acumulador de calor 10 cuando el motor 1 se vuelve a poner en marcha.
Por otro lado, la detección de una avería se realiza teniendo en cuenta la diferencia en la temperatura del agua refrigeradora entre el acumulador de calor 10 y el motor 1 según el motor con el dispositivo acumulador de calor relacionado con la presente configuración. Por lo tanto, la detección de la avería se puede realizar incluso si el motor 1, que no se ha calentado del todo, está desconectado.
De acuerdo con la configuración anteriormente descrita, el deterioro en el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se puede determinar conforme a las temperaturas del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador 10 antes de que se realice el control de precalentamiento del motor.
El primer ejemplo comparativo
Los comentarios siguientes explican las diferencias entre la segunda configuración y el presente ejemplo comparativo. En la segunda configuración, la determinación del deterioro en el funcionamiento del aislamiento se realiza antes de llevar a cabo el control de precalentamiento del motor. Por otro lado, la determinación del deterioro en la función de aislamiento se realiza en las siguientes dos condiciones de acuerdo con el primer ejemplo comparativo. La primera condición es que el motor 1 esté en reposo o bien que el control de precalentamiento del motor haya finalizado. La segunda condición es que haya transcurrido el tiempo predeterminado después de interrumpirse la circulación del agua refrigeradora.
Aunque el presente ejemplo comparativo ha adoptado diferentes objetivos y un método para la determinación de averías comparado con la primera configuración, el motor 1 y una configuración básica del resto del equipo son comunes a los de la primera configuración. Por lo tanto, se ha omitido su explicación.
Mientras tanto, en un sistema aplicado al presente ejemplo comparativo, en otras palabras, en un sistema para intercambiar calor entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 por el agua refrigeradora que circula en ambas partes si el rendimiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora por su envejecimiento, la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador de calor 10 desciende gradualmente una vez se haya desconectado el motor o haya finalizado el control de precalentamiento del motor. Si se retrasa por alguna razón la puesta en marcha del motor 1, el motor 1 necesita ser calentado de nuevo puesto que la temperatura del motor 1 desciende. En este momento, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 ha disminuido, de manera que no se puede conseguir un efecto de calentamiento suficiente del motor 1 haciendo circular el agua refrigeradora. En un sistema convencional en las condiciones anteriormente mencionadas, un usuario puede advertir que existe un descenso en la temperatura del agua refrigeradora por una temperatura, que se visualiza en un panel indicador de temperaturas dispuesto en un compartimento, de acuerdo con las señales de un sensor de temperatura dispuesto en el acumulador de calor 10.
Sin embargo, si el motor 1 se desconecta inmediatamente después de que el motor 1 se ponga en marcha y antes de que la temperatura del agua refrigeradora suba suficientemente, no se puede introducir un agua refrigeradora de alta temperatura en el acumulador de calor 10. En este caso, no se puede obtener un resultado exacto de la determinación si la detección de la avería se realiza únicamente en función de la temperatura en el acumulador de calor 10.
De acuerdo con el presente ejemplo comparativo, la determinación de la avería se lleva a cabo en función de las temperaturas del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador de calor 10 en las siguientes dos condiciones para evitar el problema anteriormente mencionado. La primera condición es que el motor 1 esté parado o bien haya finalizado el control de precalentamiento del motor. La segunda condición es que haya transcurrido el tiempo predeterminado tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora. El motor 1 emite calor al exterior o a la atmósfera una vez desconectado, de manera que la temperatura del motor 1 desciende gradualmente. Por otro lado, el acumulador de calor 10 acumula y aísla el agua refrigeradora cuya temperatura ha subido más o menos durante el funcionamiento del motor. Si el control de precalentamiento del motor se lleva a cabo en estas condiciones, la temperatura en el acumulador de calor 10 desciende ya que el agua refrigeradora, cuya temperatura ha disminuido en el motor 1, entra en el acumulador de calor 10 además de alimentar el agua refrigeradora calentada del motor 1 desde el acumulador de calor 10. Luego, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 pasa a ser aproximadamente la misma que la del agua refrigeradora en el motor 1. Por otro lado, las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas tras desconectarse el motor 1.
Si el motor no está puesto en marcha cuando las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas, la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 vuelve a descender, y la diferencia en la temperatura entre el agua refrigeradora en el motor 1 y el agua refrigeradora aislada en el acumulador de calor 10 crece.
Sin embargo, si la temperatura en el acumulador de calor 10 desciende debido al deterioro en el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10, la diferencia en la temperatura entre el agua refrigeradora en el motor 1 y el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 disminuye.
Si el rendimiento del aislamiento del acumulador de calor 10 empeora, la diferencia en la temperatura del agua refrigeradora del motor 1 y el agua refrigeradora del acumulador 10 disminuye después de que haya transcurrido un cierto tiempo puesto que el motor 1 se ha parado o bien el control de precalentamiento del motor ha finalizado. Por lo tanto, es posible determinar una avería midiendo y comparando las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1.
Lo siguiente explica el control del flujo cuando se lleva a cabo la detección de la avería. La figura 7 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de la detección de la avería.
El control de la detección de la avería se realiza después de llevar a cabo el control de precalentamiento del motor o bien cuando el motor está desconectado. En otras palabras, el presente control se realiza tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora.
En la etapa S301, la ECU 22 determina si se cumple o no la condición de llevar a cabo la detección de una avería. La condición puede ser que el flujo de agua refrigeradora se haya parado, lo que ocurre cuando se desconecta el motor 1 o cuando termina el control de precalentamiento del motor. Las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas inmediatamente después de desconectar el motor 1 o de que termine el control de precalentamiento del motor.
Si la detección es afirmativa en la etapa S301, la rutina avanza hasta la etapa S302, y si es negativa finaliza la presente rutina.
En la etapa S302, la ECU 22 pone en marcha un regulador para contar el tiempo transcurrido desde la desconexión del motor 1 o del final del control de precalentamiento del motor.
En la etapa S303, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10. La ECU 22 guarda las señales de salida procedentes del sensor 28 de temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor en la RAM 353.
En la etapa S304, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1. La ECU 22 guarda las señales de salida procedentes del sensor 29 de temperatura del agua refrigeradora del motor en la RAM 353.
En la etapa S305, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tst del regulador es igual o no a un tiempo predeterminado Ti72 (72 horas, por ejemplo). Si la determinación es afirmativa, el CPU 22 avanza hasta la etapa S306, y si es negativa, termina la rutina actual.
En la etapa S306, el CPU 22 determina si la diferencia entre la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 THWt y la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 es mayor o no que un valor predeterminado T01.
La figura 8 es un diagrama de tiempos que muestra las transiciones de la temperatura THWt del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y la temperatura THWe del agua refrigeradora en el motor 1 hasta que ha transcurrido un tiempo determinado Ti72 tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora. La temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 es aproximadamente la misma que la del agua refrigeradora acumulada en el motor 1 inmediatamente después de que el agua refrigeradora haya alimentado el motor 1 procedente del acumulador de calor 10 o bien se haya desconectado el motor 1. Si el motor no se pone en marcha después de esto, el calor es emitido al aire exterior, de manera que la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 desciende. Por otro lado, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 se mantiene aproximadamente constante.
Sin embargo, si el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora, la temperatura en el acumulador de calor 10 también cae. Si la diferencia entre la temperatura en el acumulador de calor 10 THWt y la temperatura en el motor 1 THWe es mayor que el valor predeterminado TO1 una vez transcurrido un tiempo predeterminado Ti72 desde que el control de precalentamiento del motor terminó, puede decirse que el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 se ha aislado.
De acuerdo con el presente ejemplo comparativo, puede decirse que el funcionamiento del aislamiento es normal si la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 THWt es mayor que THWe una vez transcurrido el tiempo predeterminado Ti72. Además, se puede decir que el funcionamiento del aislamiento es normal si la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 THWt es mayor que una temperatura predeterminada calculada por adelantado después de transcurrido un tiempo predeterminado Ti72.
En las etapas S307 y S308, se llevan a cabo determinaciones similares a las descritas. En estas etapas, puede decirse que existe un fallo del dispositivo acumulador de calor cuando la temperatura del agua refrigeradora desciende debido a razones como el deterioro en el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 o un fallo del calefactor 32.
Si se detecta que existe un fallo, se puede encender una luz indicadora (no mostrada) para avisar al usuario. Además, la ECU 22 puede ser programada para que ya no vuelva a realizar el control de precalentamiento del motor.
En un motor convencional, una detección de una avería para determinar el deterioro en la función de aislamiento del dispositivo acumulador de calor se realiza teniendo en cuenta que el agua refrigeradora se acumula en el acumulador de calor 10 en unas condiciones en las que el agua se ha recalentado por completo.
Sin embargo, cuando el motor 1 se desconecta justo después de que se haya puesto en marcha el motor 1 y antes de que la temperatura del agua refrigeradora aumente lo suficiente, no se puede introducir agua refrigeradora a alta temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, no se puede obtener un resultado exacto de la determinación en la detección de la avería realizada únicamente de acuerdo a la temperatura en el acumulador de calor 10 en este momento.
De acuerdo con el motor con el dispositivo de acumulación de calor relacionado con el presente ejemplo comparativo, la detección de la avería se lleva a cabo considerando la diferencia en la temperatura del agua refrigeradora entre el acumulador de calor 10 y el motor 1 después de que haya transcurrido el tiempo predeterminado desde la interrupción de la circulación del agua refrigeradora. Por lo tanto, la detección de la avería se puede efectuar incluso si el motor 1, que no se ha recalentado por completo, se desconecta durante un tiempo suficientemente largo.
En función del ejemplo comparativo que acabamos de describir, el deterioro en la función del aislamiento del acumulador de calor 10 puede ser determinado de acuerdo con las temperaturas del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador de calor 10 después de que haya transcurrido un tiempo predeterminado tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora.
El segundo ejemplo comparativo
Los comentarios siguientes explican las diferencias entre el primer ejemplo comparativo y el presente ejemplo comparativo. En el primer ejemplo comparativo, la determinación del deterioro en el funcionamiento del aislamiento se realiza en función de las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1 cuando transcurre el tiempo predeterminado una vez se ha desconectado el motor 1 o bien ha finalizado el control de precalentamiento del motor. En el segundo ejemplo comparativo, por otro lado, la determinación de una anomalía en la función de aislamiento del acumulador de calor 10 o del calefactor 32 se realiza conforme al historial de accionamiento del calefactor 32 cuando ha transcurrido un tiempo predeterminado una vez desconectado el motor 1 o tras haber finalizado el control del precalentamiento del motor.
Además, no es necesario medir la temperatura del agua refrigeradora con el sensor 28 de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor y con el sensor 29 de la temperatura del agua refrigeradora en el motor conforme al segundo ejemplo comparativo.
Aunque el presente ejemplo comparativo ha adoptado diferentes objetivos y un método para la determinación de averías comparado con la primera configuración, el motor 1 y una configuración básica del resto del equipo son comunes a los de la primera configuración. Por lo tanto, se ha omitido su explicación.
Mientras tanto, en el acumulador de calor 10 aplicado al presente ejemplo comparativo, el calor se escapa aunque en una pequeña cantidad. Si el motor no se ha puesto en marcha durante un largo periodo de tiempo, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 desciende. Por lo tanto, si se intenta poner en marcha el motor después de un periodo largo de tiempo no se puede conseguir un efecto suficiente para suministrar calor. Si el agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido en el acumulador de calor, se calienta en este momento, permite que el agua refrigeradora recién calentada circule y envíe calor al motor 1.
Sin embargo, el calefactor 32 se pone en marcha automáticamente y empieza a calentar si la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 es igual o inferior a una temperatura predeterminada. Por lo tanto, si la función de aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora lo que da lugar a una caída en la temperatura del agua refrigeradora más rápida de lo habitual una vez desconectado el motor 1, el calefactor 32 consume más energía eléctrica. Por otro lado, la batería 30 suministra energía eléctrica no solamente al calefactor 32 sino que también a un motor de arranque (no mostrado). Por lo tanto, si la energía eléctrica para el motor de arranque se utiliza para calentar el agua refrigeradora cuando el motor 1 se pone en marcha, se puede deteriorar la función de puesta en marcha del motor 1.
En el presente ejemplo comparativo, la energía eléctrica que el calefactor 32 necesitaría para calentar el agua refrigeradora o bien el tiempo que necesita el calefactor para activarse, son detectados cuando transcurre un tiempo predeterminado una vez se ha desconectado el motor 1 o bien ha finalizado el control de precalentamiento del
motor.
Luego, para evitar el problema anteriormente mencionado, la detección de la avería se lleva a cabo comparando el valor detectado con un valor calculado por adelantado que el acumulador de calor 10 normalmente consume si funciona correctamente. En el presente ejemplo comparativo tal como se ha descrito antes, la detección de la avería se puede realizar sin utilizar un sensor para medir la temperatura del agua refrigeradora ya que la determinación del funcionamiento del aislamiento se realiza según el consumo de energía eléctrica o bien el tiempo para activar el calefactor 32.
Lo siguiente explica el flujo de control cuando se lleva a cabo la detección de la avería. La figura 9 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de la detección de la avería.
El control de la detección de la avería se realiza después de llevar a cabo el control de precalentamiento del motor o bien cuando el motor está desconectado.
En la etapa S401, la ECU 22 determina si se cumple o no la condición de llevar a cabo la detección de una avería. La condición se basa en si el flujo de agua refrigeradora se para, lo que ocurre cuando se desconecta el motor 1 o cuando termina el control de precalentamiento del motor. Las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas inmediatamente después de desconectar el motor 1 o de que termine el control de precalentamiento del motor.
Si la detección es afirmativa en la etapa S401, la rutina avanza hasta la etapa S402, y si es negativa finaliza la presente rutina.
En la etapa S402, la ECU 22 pone en marcha un regulador para contar el tiempo transcurrido desde la desconexión del motor 1 o del final del control de precalentamiento del motor.
En la etapa S403, la ECU 22 inicializa (pone a cero) un regulador para contar el periodo o tiempo de activación del calefactor 32 desde la desconexión del motor 1 o bien al finalizar el control de precalentamiento del motor.
En la etapa S404, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tst del regulador es igual o bien más largo que el tiempo predeterminado Ti72 (72 horas, por ejemplo). Si la determinación es afirmativa, el CPU 22 avanza hasta la etapa S405 y si es negativa, avanza hasta la etapa S406.
En la etapa S405, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tp del regulador que activa el calefactor es más corto que un tiempo predeterminado Tp 1. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S407, y si es negativa, avanza hasta la etapa S408.
En la etapa S406, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tp del regulador que activa el calefactor es cero, en otras palabras, el calefactor 32 no ha sido activado. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S407, y si es negativa, avanza hasta la etapa S408.
La condición para la determinación en la etapa S406 puede ser "si el tiempo de recuento Tp del regulador es igual o no o más largo que un tiempo predeterminado" en lugar de "si el tiempo de recuento Tp es igual a cero".
La figura 10 es un diagrama de tiempos que muestra las transiciones de la temperatura THWt del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, de la temperatura THWe del agua refrigeradora en el motor 1 y del tiempo Tp para activar el calefactor hasta que ha transcurrido un tiempo determinado Ti72 tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora. La temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 es aproximadamente la misma que la del agua refrigeradora acumulada en el motor 1 inmediatamente después de que el agua refrigeradora haya alimentado el motor 1 procedente del acumulador de calor 10 o bien se haya desconectado el motor 1. Si el motor no se pone en marcha después de esto, el calor es emitido al aire exterior, de manera que la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 desciende. Por otro lado, el calor se fuga aunque en pequeña cantidad, desde el interior del acumulador 10. Sin embargo, el acumulador de calor 10 puede mantener la temperatura del agua refrigeradora igual o mayor a una temperatura requerida conforme al funcionamiento de la emisión si el tiempo transcurrido se mantiene dentro del tiempo predeterminado Ti72 (72 horas, por ejemplo).
Sin embargo, si el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora, la temperatura en el acumulador de calor 10 también cae rápidamente. En este momento, el calefactor 32 calienta el agua refrigeradora, y el regulador que activa el calefactor es accionado para contar simultáneamente mientras el calefactor 32 está conectado. Por lo tanto, puede decirse que existe una anomalía en el funcionamiento del aislamiento si una de las siguientes dos condiciones se cumple antes de que transcurra el tiempo predeterminado Ti72 después de que el motor 1 se haya desconectado o bien finalice el control de precalentamiento del motor. La primera condición es que el regulador que activa el calefactor se tenga en cuenta incluso un poco y la segunda condición es que el tiempo transcurrido sea igual o no superior a un tiempo predeterminado.
Además, el tiempo de activación del calefactor 32 se alarga si existe una anomalía en el funcionamiento del aislamiento incluso cuando transcurre el tiempo predeterminado Ti72 después de que el motor 1 se haya desconectado o haya finalizado el control de precalentamiento del motor. Por lo tanto, se puede determinar que existe una anomalía en el funcionamiento del aislamiento si un recuento del regulador que activa el calefactor es igual o mayor al tiempo predeterminado Tp1.
En las etapas S407 y S408, se llevan a cabo determinaciones similares a las descritas con anterioridad. En estas etapas, se puede detectar el deterioro en el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 o bien un fallo del calefactor 32.
Si se detecta que existe un fallo, se puede encender una luz de aviso (no mostrada) para advertir al usuario. Además, la ECU 22 puede ser programada de manera que no vuelva a realizarse el control de precalentamiento del motor.
En un motor convencional, una detección de una avería para determinar el deterioro en la función de aislamiento del dispositivo acumulador de calor se realiza teniendo en cuenta que el agua refrigeradora se acumula en el acumulador de calor 10 en unas condiciones en las que el agua se ha recalentado por completo. Además, es necesario medir la temperatura del agua refrigeradora.
Sin embargo, cuando el motor 1 se desconecta justo después de que se haya puesto en marcha el motor 1 y antes de que la temperatura del agua refrigeradora aumente lo suficiente, no se puede introducir agua refrigeradora a alta temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, no se puede obtener un resultado exacto de la determinación en la detección de la avería realizada únicamente de acuerdo a la temperatura en el acumulador de calor 10 en este momento.
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Por lo tanto, se dispone de un sensor para medir la temperatura del agua refrigerador en el acumulador de calor. Sin embargo, se debería considerar el funcionamiento del aislamiento en un punto en el que se dispone de sensor.
De acuerdo con el motor con el dispositivo de acumulación de calor relacionado con el presente ejemplo comparativo, la detección de la avería se lleva a cabo considerando el tiempo de activación del calefactor 32 contado cuando el tiempo predeterminado transcurre una vez interrumpida la circulación del agua refrigeradora. Por lo tanto, la detección de la avería puede realizarse sin utilizar un sensor de temperatura.
En función del ejemplo comparativo que acabamos de describir, el deterioro en la función del aislamiento del acumulador de calor 10 puede ser determinado de acuerdo con el tiempo de activación del calefactor 32 contado cuando el tiempo predeterminado transcurre una vez interrumpida la circulación del agua refrigeradora.
Aunque la determinación de la avería se realiza según el tiempo de activación del calefactor 32 en el presente ejemplo comparativo, puede realizarse conforme al consumo de energía eléctrica o la cantidad de corriente eléctrica del calefactor.
El tercer ejemplo comparativo
La rutina siguiente explica las diferencias entre el segundo ejemplo comparativo y el presente ejemplo comparativo. En el segundo ejemplo comparativo, la determinación de una anomalía en el funcionamiento del aislamiento se realiza de acuerdo con el tiempo de activación del calefactor 32 que se calcula cuando pasa el tiempo predeterminado una vez se ha desconectado el motor 1 o bien ha finalizado el control de precalentamiento del motor. En el tercer ejemplo comparativo, por otro lado, la determinación de una anomalía en la función de aislamiento o en el calefactor 32 se realiza conforme al tiempo desde la desconexión del motor 1 o el final del control de precalentamiento del motor hasta la activación del calefactor 32.
Aunque el presente ejemplo comparativo ha adoptado diferentes objetivos y un método para la determinación de averías comparado con la primera configuración, el motor 1 y una configuración básica del resto del equipo son comunes a los de la primera configuración. Por lo tanto, se ha omitido su explicación.
Mientras tanto, en el acumulador de calor 10 aplicado al presente ejemplo comparativo, el calor se escapa aunque en una pequeña cantidad. Si el motor no se ha puesto en marcha durante un largo periodo de tiempo, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 desciende. Por lo tanto, si se intenta poner en marcha el motor después de un periodo largo de tiempo no se puede conseguir un efecto suficiente para suministrar calor. Si el agua refrigeradora, cuya temperatura ha descendido en el acumulador de calor, se calienta en este momento, permite que el agua refrigeradora recién calentada circule y envíe calor al motor 1.
Sin embargo, el calefactor 32 se pone en marcha automáticamente y empieza a calentar si la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 es igual o inferior a una temperatura predeterminada. Por lo tanto, si la función de aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora lo que da lugar a una caída en la temperatura del agua refrigeradora más rápida de lo habitual una vez desconectado el motor 1, el calefactor 32 consume más energía eléctrica. Por otro lado, la batería 30 suministra energía eléctrica no solamente al calefactor 32 sino que también a un motor de arranque (no mostrado). Por lo tanto, si la energía eléctrica para el motor de arranque se utiliza para calentar el agua
refrigeradora cuando el motor 1 se pone en marcha, se puede deteriorar la función de puesta en marcha del motor 1.
En el presente ejemplo comparativo, se detecta un periodo de tiempo desde la desconexión del motor 1 o el final del control de precalentamiento del motor hasta el inicio de la calefacción del agua refrigeradora por el calefactor 32. Luego, para evitar el problema anteriormente mencionado, la detección de la avería se lleva a cabo comparando el tiempo detectado con un tiempo predeterminado que transcurre entre el tiempo cuando la circulación del agua refrigeradora se interrumpe y el tiempo cuando el calefactor 32 se pone en marcha calentando el agua refrigeradora cuando el acumulador de calor 10 está funcionando en condiciones normales. En el presente ejemplo comparativo tal como se ha descrito antes, la determinación de la avería se puede efectuar sin usar un sensor para medir la temperatura del agua refrigeradora puesto que la determinación del rendimiento del aislamiento se realiza en función del tiempo que pasa antes de que el calefactor 32 empiece a calentar el agua refrigeradora.
Lo siguiente explica el flujo de control cuando se lleva a cabo la detección de la avería. La figura 11 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de la detección de la avería.
El control de la detección de la avería se realiza después de llevar a cabo el control de precalentamiento del motor o bien cuando el motor está desconectado.
En la etapa S501, la ECU 22 determina si se cumple o no una condición de llevar a cabo el control de la detección de una avería. La condición se basa en si el flujo de agua refrigeradora se para, lo que ocurre cuando se desconecta el motor 1 o cuando termina el control de precalentamiento del motor. Las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas inmediatamente después de desconectar el motor 1 o de que termine el control de precalentamiento del motor.
Si la detección es afirmativa en la etapa S501, la rutina avanza hasta la etapa S502, y si es negativa finaliza la presente rutina.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En la etapa S502, la ECU 22 pone en marcha un regulador Tst para contar el tiempo transcurrido desde la desconexión del motor 1 o el final del control de precalentamiento del motor.
En la etapa S503, la ECU 22 inicializa (pone a cero) un regulador Tp para contar el periodo o tiempo de activación del calefactor 32 desde la desconexión del motor 1 o bien al finalizar el control de precalentamiento del motor.
En la etapa S504, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tp de un regulador que activa el calefactor es mayor a un valor predeterminado TpO. El valor predeterminado es un valor igual a un recuento del regulador que activa el calefactor. En otras palabras, el ECU 22 determina si el calefactor 32 ha calentado el agua refrigeradora al menos una vez o bien no. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S505, y si es negativa termina la presente rutina.
En la etapa S505, el tiempo de recuento Tst del regulador se introduce en el momento de partida de activación de la circulación posterior Tip0.
En la etapa S506, la ECU 22 determina si el tiempo Tip0 de partida para activar la circulación posterior es igual o más largo que un tiempo predeterminado Ti32 (32 horas, por ejemplo). Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S507, y si es negativa, avanza hasta la etapa S508.
La figura 10 es un diagrama de tiempos que muestra las transiciones de la temperatura THWt del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, de la temperatura THWe del agua refrigeradora en el motor 1 y del tiempo Tp para activar el calefactor tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora. La temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 es aproximadamente la misma que la del agua refrigeradora acumulada en el motor 1 inmediatamente después de que el agua refrigeradora haya alimentado el motor 1 procedente del acumulador de calor 10 o bien se haya desconectado el motor 1. Si el motor no se pone en marcha después de esto, el calor es emitido al aire exterior, de manera que la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 desciende. Por otro lado, el calor se fuga lentamente desde el interior del acumulador 10. Sin embargo, en condiciones normales, la temperatura del agua refrigeradora se mantiene igual o mayor a una temperatura requerida sin calentar con el calefactor 32 si el tiempo transcurrido se mantiene dentro del tiempo predeterminado Ti32 (32 horas, por ejemplo).
Sin embargo, si el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora, la temperatura en el acumulador de calor 10 desciende rápidamente. Entonces, el calefactor 32 calienta el agua refrigeradora antes de que pase el tiempo predeterminado Ti32, y el regulador que activa el calefactor cuente simultáneamente. Por lo tanto, puede decirse que el funcionamiento del aislamiento es normal si el tiempo desde la desconexión del motor 1 o el final del control de precalentamiento del motor hasta el inicio del calentamiento del agua refrigeradora por el calefactor 32 es mayor que el tiempo predeterminado Ti32.
En las etapas S507 y S508, se llevan a cabo determinaciones similares a las descritas con anterioridad. En estas etapas, se puede determinar que existe una avería cuando el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora o bien un fallo del calefactor 32.
Si se detecta que existe un fallo, se puede encender una luz de aviso (no mostrada) para advertir al usuario. Además, la ECU 22 puede ser programada de manera que no vuelva a realizarse el control de precalentamiento del motor.
En un motor convencional, una detección de una avería para determinar el deterioro en la función de aislamiento del dispositivo acumulador de calor se realiza teniendo en cuenta que el agua refrigeradora se acumula en el acumulador de calor 10 en unas condiciones en las que el agua se ha recalentado por completo. Además, es necesario medir la temperatura del agua refrigeradora.
Por lo tanto, se dispone de un sensor para medir la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor. Sin embargo, únicamente se debería considerar el funcionamiento del aislamiento en un punto en el que se dispone de sensor.
De acuerdo con el motor con el dispositivo de acumulación de calor relacionado con el presente ejemplo comparativo, la detección de la avería se lleva a cabo considerando el tiempo desde la interrupción de la circulación de agua refrigeradora hasta la activación del calefactor 32. Por lo tanto, la determinación de la avería se puede realizar sin usar un sensor de temperatura.
En función del presente ejemplo comparativo que acabamos de describir, el deterioro en la función del aislamiento del acumulador de calor 10 puede ser determinado de acuerdo con el tiempo desde la interrupción de la circulación del agua refrigeradora hasta la activación del calefactor 32.
El cuarto ejemplo comparativo
Los comentarios siguientes explican las diferencias entre el primer ejemplo comparativo y el presente ejemplo comparativo. En el primer ejemplo comparativo, la determinación del deterioro en el funcionamiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se realiza en función de las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y el motor 1 cuando el tiempo predeterminado transcurre después de que el motor 1 se haya desconectado o bien haya finalizado el control de precalentamiento del motor. Por otro lado en el cuarto ejemplo comparativo, el deterioro en la función de aislamiento del acumulador de calor 10 o bien una avería del calefactor se determinan en función únicamente de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 cuando el tiempo predeterminado transcurre después de que el motor 1 se haya desconectado o bien haya finalizado el control de precalentamiento del motor.
Aunque el presente ejemplo comparativo ha adoptado diferentes objetivos y un método para la determinación de averías comparado con la primera configuración, el motor 1 y una configuración básica del resto del equipo son comunes a los de la primera configuración. Por lo tanto, se ha omitido su explicación.
Mientras tanto, en un sistema conforme al presente ejemplo comparativo, en otras palabras, en un sistema para intercambiar calor entre el motor 1 y el acumulador de calor 10 por el agua refrigeradora que circula en ambas partes, si el rendimiento del aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora, la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 y en el acumulador de calor 10 desciende gradualmente una vez se haya desconectado el motor o haya finalizado el control de precalentamiento del motor. Si se retrasa por alguna razón la puesta en marcha del motor 1, el motor 1 necesita ser calentado de nuevo puesto que la temperatura del motor 1 desciende. En este momento, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 ha disminuido, de manera que no se puede conseguir un efecto de calentamiento suficiente del motor 1 haciendo circular el agua refrigeradora. En un sistema convencional en las condiciones anteriormente mencionadas, un usuario puede advertir que existe un descenso en la temperatura del agua refrigeradora por una temperatura, que se visualiza en un panel indicador de temperaturas dispuesto en un compartimento, de acuerdo con las señales de un sensor de temperatura dispuesto en el acumulador de calor 10.
Sin embargo, si existe una avería en el calefactor 32 que calienta el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 continúa bajando lentamente. En un modelo convencional, se puede determinar el deterioro en la función del aislamiento del acumulador de calor 10 si la temperatura desciende de forma extremada. Sin embargo, no se puede realizar la determinación de una avería en caso de un ligero descenso en la temperatura.
De acuerdo con el presente ejemplo comparativo, la determinación de la avería se lleva a cabo en función de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 cuando el tiempo predeterminado transcurre después de que el motor 1 se haya desconectado o bien haya finalizado el control de precalentamiento del motor. El motor 1 emite calor al exterior o a la atmósfera una vez desconectado, de manera que la temperatura del motor 1 desciende gradualmente. Por otro lado, el acumulador de calor 10 acumula y aísla el agua refrigeradora cuya temperatura ha subido durante el funcionamiento del motor. Si el control de precalentamiento del motor se lleva a cabo en estas condiciones, la temperatura en el acumulador de calor 10 desciende ya que el agua refrigeradora, cuya temperatura ha disminuido en el motor 1, entra en el acumulador de calor 10 además de alimentar el agua refrigeradora calentada del motor 1 desde el acumulador de calor 10. Luego, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 pasa a ser aproximadamente la misma que la del agua refrigeradora en el motor 1. Por otro lado, las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas tras desconectarse el motor 1. Si el motor no se pone en marcha cuando las temperaturas del agua refrigeradora en el acumulador 10 y en el motor 1 son aproximadamente las mismas, la temperatura del agua refrigeradora en el motor 1 vuelve a descender.
Si existe una anomalía en el acumulador de calor 10 cuando pasa un tiempo predeterminado después de que se haya interrumpido la circulación del agua refrigeradora, el agua refrigeradora del acumulador de calor 10 se mantendrá a una temperatura predeterminada garantizada cuando la función de aislamiento sea normal. Sin embargo, si la función de aislamiento del acumulador de calor 10 se está deteriorando, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 pasa a ser inferior a la temperatura predeterminada. Si existen anomalías tanto en el acumulador de calor 10 como en el calefactor 32, la temperatura vuelve a descender.
Si la función de aislamiento del acumulador de calor 10 empeora y existe una avería en el calefactor 32, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 disminuye por debajo de la temperatura predeterminada cuando pasa el tiempo predeterminado una vez se ha parado el motor 1 o bien ha finalizado el control de precalentamiento del motor. Por lo tanto, la determinación de la avería es posible midiendo la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10.
Lo siguiente explica el control del flujo cuando se lleva a cabo la detección de la avería. La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de la detección de la avería.
El control de la detección de la avería se realiza después de llevar a cabo el control de precalentamiento del motor o bien cuando el motor está desconectado. En otras palabras, el presente control se realiza tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora.
Si la detección es afirmativa en la etapa S601, la rutina avanza hasta la etapa S602, y si es negativa finaliza la presente rutina.
En la etapa S602, la ECU 22 pone en marcha un regulador Tst para contar el tiempo transcurrido desde la desconexión del motor 1 o del final del control de precalentamiento del motor.
En la etapa S603, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tst del regulador es igual o mayor que el tiempo predeterminado Ti72 (72 horas, por ejemplo). Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S604 y si es negativa, finaliza la presente rutina.
En la etapa S604, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10. La ECU 22 guarda las señales de salida procedentes del sensor 28 de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor en la RAM 353.
En la etapa S605, la ECU 22 determina si la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10 es mayor o no que un valor predeterminado Tng. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S606 y si es negativa avanza hasta la etapa S607.
La figura 14 es un diagrama de tiempos que muestra las transiciones de la temperatura THWt del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y la temperatura THWe del agua refrigeradora en el motor 1 hasta que ha transcurrido un tiempo determinado Ti32 tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora. El valor predeterminado Tng es una temperatura que desciende cuando la función de aislamiento del acumulador de calor 10 se deteriora y existe una anomalía en el calefactor 32, y ésta se puede calcular por experimentación. En la etapa S607 tal como se ha descrito antes, se determina que existen anomalías en el acumulador de calor 10 y en el calefactor 32.
En la etapa S606, la ECU 22 determina si la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10 es mayor que un valor predeterminada Tngt. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S608, y si es negativa, avanza hasta la etapa S609.
El valor predeterminado Tngt es una temperatura que se mantiene cuando tanto el acumulador de calor 10 como el calefactor 32 son normales y se puede calcular por experimentación. En la etapa S609, la temperatura del agua refrigeradora está entre el valor predeterminado Tng y el valor predeterminado Tngt. En estas condiciones, se puede decir que existe una anomalía o bien en el acumulador de calor 10 o en el calefactor 32.
De acuerdo con el presente ejemplo comparativo, el valor predeterminado Tng y el valor predeterminado Tngt se pueden determinar conforme a la temperatura del agua refrigeradora inmediatamente después de que el motor 1 sea aumentado con el agua refrigeradora procedente del acumulador de calor 10 o bien el motor 1 esté desconectado. De este modo, se puede efectuar la determinación de una avería incluso si la temperatura del agua refrigeradora es baja cuando el motor 1 está desconectado antes de que se caliente por completo.
Si se detecta que existe un fallo, se puede encender una luz indicadora (no mostrada) para avisar al usuario. Además, la ECU 22 puede ser programada para que ya no vuelva a realizar el control de precalentamiento del motor.
En un motor convencional, una detección de una avería para determinar el deterioro en la función de aislamiento del dispositivo acumulador de calor se realiza teniendo en cuenta que el agua refrigeradora se acumula en el acumulador de calor 10 en unas condiciones en las que el agua se ha recalentado por completo. Además, la detección de la avería se lleva a cabo cuando la temperatura varía de forma extremada.
Sin embargo, cuando el motor 1 se desconecta justo después de que se haya puesto en marcha el motor 1 y antes de que la temperatura del agua refrigeradora aumente lo suficiente, no se puede introducir agua refrigeradora a alta temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, no se puede obtener un resultado exacto de la determinación en la detección de la avería realizada únicamente de acuerdo a la temperatura en el acumulador de calor 10 en este momento. Además, cuando existe un descenso en la temperatura del agua refrigeradora debido a una avería del calefactor, es descenso es suave, de manera que la detección de la avería no se puede efectuar en una etapa prematura en este caso.
De acuerdo con el motor con el dispositivo de acumulación de calor relacionado con el presente ejemplo comparativo, la detección de la avería se lleva a cabo considerando la temperatura que se espera que alcance el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 cuando el tiempo predeterminado pasa después de haberse interrumpido la circulación del agua refrigeradora. Por lo tanto, la detección de la avería se puede efectuar incluso si el motor 1, que no se ha recalentado por completo, se desconecta. Además, se puede detectar una avería incluso si existe un leve descenso de temperatura.
En función del ejemplo comparativo que acabamos de describir, el deterioro en la función del aislamiento del acumulador de calor 10 y una avería en el calefactor 32 pueden ser determinados de acuerdo con la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 después de que haya transcurrido un tiempo predeterminado tras interrumpir la circulación del agua refrigeradora.
El quinto ejemplo comparativo
De acuerdo con el presente ejemplo comparativo, la detección de la avería se realiza en función de cualquiera de las configuraciones y ejemplos comparativos ya descritos mientras se tiene en cuenta la temperatura del exterior (ambiente). Para medir la temperatura ambiente, se utiliza un sensor (no mostrado) de la temperatura del aire exterior. Aunque el quinto ejemplo comparativo ha adoptado diferentes objetivos y un método para la detección de las averías en comparación con la primera configuración, el motor 1 y la configuración básica del resto del equipo son comunes a los de la primera configuración. Por lo tanto, se ha omitido hablar de ellos.
A medida que el agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 emita calor, aunque sea escaso, la temperatura del agua refrigeradora desciende. Cuanto inferior es la temperatura del aire exterior, más rápidamente el calor es emitido desde el agua refrigeradora en el acumulador 10 y al motor 1. Por lo tanto, cuando la temperatura del aire exterior es baja, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador 19 desciende más rápidamente Incluso si el acumulador de calor 10 es normal. Si la detección del fallo se realiza en estas condiciones, puede ser difícil determinar si la causa de un descenso en la temperatura del aire es debida al deterioro en el aislamiento o a un fallo o avería del calefactor 32.
En el presente ejemplo comparativo, las condiciones para la determinación utilizadas en cada una de las configuraciones anteriores se corrigen de acuerdo con la temperatura del aire exterior.
La figura 15 es un gráfico que muestra la relación entre la temperatura del aire exterior y un coeficiente de corrección Ka. Cuanto menor es la temperatura del aire exterior, mayor es la velocidad de descenso de la temperatura del agua refrigeradora. Por lo tanto, las temperaturas de cada condición se corrigen respecto a las inferiores incrementando el coeficiente de corrección Ka a medida que la temperatura ambiente disminuye.
El coeficiente de corrección Ka se utiliza multiplicándolo por un valor como la temperatura predeterminada Te, una temperatura de prueba del acumulador de calor 10, la temperatura predeterminada Tt1, el valor predeterminado Tng o el valor predeterminado Tngt.
Si la temperatura del aire exterior se ve reflejada en las condiciones de la determinación tal como se ha descrito antes, se pueden fijar las condiciones de la determinación correspondientes a la temperatura del aire exterior. Por lo tanto, se puede efectuar la determinación del fallo con elevada exactitud.
El sexto ejemplo comparativo
De acuerdo con el presente ejemplo comparativo, la detección del fallo y el calentamiento del agua refrigeradora por el calefactor 32 están prohibidos cuando es breve el tiempo de funcionamiento del motor 1.
Cuando el motor 1 se desconecta justo después de que el motor 1 se ponga en marcha y antes de que la temperatura del agua refrigeradora ascienda, no se puede introducir agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 necesita ser calentada por el calefactor 32 para conseguir el efecto de suministrar calor.
Sin embargo, cuando el agua refrigeradora se calienta, el calefactor 32 es alimentado con energía eléctrica procedente de la batería 30. Por lo tanto, si la temperatura del agua refrigeradora es baja en el acumulador de calor 10, se consumirá una gran cantidad de energía eléctrica. La batería 30 suministra energía eléctrica a un motor de arranque (no mostrado) cuando el motor 1 se pone en marcha. Por lo tanto, si la energía eléctrica para el motor de arranque para poner en marcha el motor 1 se utiliza para calentar el agua refrigeradora, se puede deteriorar el funcionamiento del motor 1.
En el presente ejemplo comparativo, está prohibido calentar el agua refrigeradora mediante el calefactor 32 cuando existe una posibilidad de que la batería se pueda agotarse, lo que dificulta la puesta en marcha del motor 1, para obviar el problema anteriormente mencionado. Además, también está prohibida la determinación del fallo cuando está prohibido calentar el agua refrigeradora por medio del calefactor 32 para evitar una determinación equivocada.
La figura 16 es un diagrama de flujo que muestra el flujo para determinar si activar el calefactor 32 o no mediante el cálculo del tiempo para el cual se había acumulado agua refrigeradora en el acumulador de calor 10.
La ECU 22 activa la bomba de agua 12 accionada por el motor para introducir el agua refrigerada en el acumulador de calor 10, cuando el agua refrigerada en el motor 1 alcance una temperatura que sea igual o superior a una temperatura predeterminada. El agua refrigeradora, que se ha introducido en el acumulador de calor 10, empuja un agua refrigeradora a baja temperatura, que se ha mantenido en el acumulador de calor 10, fuera del tubo de extracción del agua refrigeradora 10d. Luego la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 aumenta gradualmente. Si se puede fijar un tiempo para introducir el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, se podrá acumular agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10.
En el actual ejemplo comparativo, se puede llevar a cabo una determinación para activar el calefactor no sólo después de haber desconectado el motor 1 sino también cuando el motor 1 esté funcionando.
En la etapa S701, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1. La ECU 22 almacena en la RAM 353 las señales de salida procedentes del sensor 29 de la temperatura del agua refrigeradora del motor.
En la etapa S702, la ECU 22 determina si la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1 es superior o no a un valor predeterminado. EL valor predeterminado es una temperatura requerida conforme a la función de emisión, a la cual se puede calentar el motor 1 cuando el agua refrigeradora está circulando para dar calor y el motor 1 está parado.
Si la determinación es afirmativa en la etapa S702, la rutina avanza hasta la etapa S703, y si es negativa, avanza hasta la etapa S704.
En la etapa S703, la ECU 22 pone en marcha un regulador para medir el tiempo de introducción del agua refrigeradora Tht además de activar la bomba de agua 12 accionada por el motor para hacer circular el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10. El regulador cuenta el tiempo para el cual se ha activado la bomba 12. Además, la ECU 22 pone en marcha un indicador o señalizador del flujo de agua que indica que se está efectuando la entrada de agua refrigeradora en el acumulador de calor 10.
En la etapa S704, la ECU 22 determina si se ha interrumpido o no la circulación del agua refrigeradora. Las condiciones en esta etapa son "si el motor se ha desconectado o no" o bien de "si la bomba que activa el motor 12 se ha desconectado o no".
Si la determinación es afirmativa en la etapa S704, la rutina avanza hasta la etapa S705, y si es negativa, termina en la presente rutina por el momento.
En la etapa S705, la ECU 22 determina si la indicación del flujo de agua es "ON" o no. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S706 puesto que el agua refrigeradora se ha introducido en al menos el acumulador de calor 10. Luego la ECU 22 definirá si la cantidad de agua refrigeradora que se ha introducido en el acumulador de calor 10 es suficiente en la etapa S706. Si la determinación en la etapa s705 es negativa, la ECU 22 termina la presente rutina sin determinar el estado de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, ya que no se ha entrado agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 en suficiente cantidad.
En la etapa S706, la ECU 22 determina si el tiempo de recuento Tht del regulador es mayor al tiempo predeterminado Ti1. Cuanto menor es el tiempo de recuento Tht del regulador, menor es la cantidad de agua refrigeradora que la ECU 22 introduce en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 desciende. Si la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 no ha alcanzado una temperatura a la cual se puede conseguir el efecto de suministrar calor, el agua refrigeradora necesitará ser calentada por el calefactor 32. Sin embargo, si el calefactor 32 calienta el agua refrigeradora durante mucho tiempo, necesita una mayor cantidad de electricidad que la electricidad consumible con la que se ha cargado la batería 30. En este caso, está prohibido calentar agua refrigeradora por el calefactor 32.
EL tiempo predeterminado Ti1 se puede determinar en función de la cantidad de electricidad con que se haya cargado la batería 30. En este caso, se calcula una relación entre el tiempo de recuento Tht del regulador y la cantidad de electricidad necesaria para calentar el agua refrigeradora y se guarda en la ROM 352 como un mapa. Entonces se detecta la cantidad de electricidad con la que se ha cargado la batería 30, y el tiempo Ti1 predeterminado se deduce sustituyendo la cantidad detectada de electricidad en el mapa.
Si la determinación es afirmativa en la etapa S706, la rutina avanza hasta la etapa S707 y si es negativa avanza hasta la etapa S710.
En la etapa S707, la ECU 22 determina que el motor 1 ha estado funcionando lo suficiente para almacenar agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10 (lo que seguidamente se conoce como "travesía normal"): En este caso, la ECU 22 ha introducido el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 durante largo tiempo, lo que indica que el agua refrigeradora a elevada temperatura se ha acumulado en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, la energía eléctrica que el calefactor 32 consume para mantener la temperatura del agua refrigeradora necesaria para poner en marcha el motor 1 la siguiente vez, es pequeña. En la etapa S707, se desconecta una señalización de corto recorrido, que indica que el motor 1 no está funcionando lo suficiente para almacenar el agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10 (en adelante se conoce como "recorrido corto").
En la etapa S708, la ECU 22 permite activar el calefactor 32.
En la etapa S709, se realiza una determinación similar a la de las configuraciones anteriormente descritas.
En la etapa S710, la ECU 22 determina que el motor no ha estado funcionando tiempo suficiente para almacenar un agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10 y se pone en marcha el señalizador de recorrido o viaje corto. En este caso, la ECU 22 no ha introducido el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 durante un tiempo largo, de manera que la temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 es baja. Por lo tanto, el calefactor 32 consume mucha energía eléctrica para calentar el agua refrigeradora a la temperatura necesaria para poner en marcha el motor la vez siguiente, de manera que la batería pueda agotarse.
En la etapa S711, la ECU 22 prohíbe activar el calefactor 32. En este momento, la ECU 22 cierra un circuito al que está conectado el calefactor 32.
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En la etapa S712, la ECU 22 prohíbe la detección de la avería. Si la ECU 22 determina el recorrido corto, ello indica que la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 es baja. Además, calentar el agua refrigeradora mediante el calefactor 32 está prohibido en la etapa S711, de manera que la determinación de la avería está prohibida ya que se puede llevar a cabo una determinación errónea.
El calefactor 32, utilizado en la presente configuración tal como se ha descrito antes, es capaz de controlar su temperatura de forma independiente. En otras palabras, el calentamiento se realiza cuando se necesita sin un control de la temperatura por parte de ECU 22. Por lo tanto, cuando agua refrigeradora a baja temperatura se ha acumulado en el acumulador de calor 10, el calefactor 32 calienta el agua refrigeradora.
Sin embargo, si el consumo de energía eléctrica del calefactor 32 para calentar el agua refrigeradora a una temperatura predeterminada es inferior a la cantidad de electricidad con la que se carga la batería 30, el calefactor 32 calentará el agua refrigeradora hasta que la batería se agote.
En el actual ejemplo comparativo, el agua refrigeradora se calienta considerando la temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 para evitar el problema anteriormente descrito. Por lo tanto, no se deteriora el funcionamiento inicial y se puede impedir que la batería se agote.
En el actual ejemplo comparativo anteriormente descrito, el calefactor 32 puede calentar el agua refrigeradora hasta el punto en que no exista ninguna posibilidad de que la batería se pueda agotar.
El séptimo ejemplo comparativo
A continuación se explican con detalle las diferencias entre el sexto ejemplo comparativo y el actual ejemplo comparativo. En el sexto ejemplo comparativo, el viaje normal o el viaje corto se determinan en función de si el tiempo de recuento del regulador Tht es mayor al tiempo predeterminado Ti1. Por otro lado, en el séptimo ejemplo comparativo, el viaje normal o el viaje corto se determinan en función de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10.
La figura 17 es un diagrama de flujo que muestra el flujo de determinar si activar o no el calefactor 32 en función de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10.
En el actual ejemplo comparativo, se puede llevar a cabo una determinación para activar el calefactor no sólo después de haber desconectado el motor 1 sino también cuando el motor 1 esté funcionando.
En la etapa S801, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1. La ECU 22 almacena en la RAM 353 las señales de salida procedentes del sensor 29 de la temperatura del agua refrigeradora del motor.
En la etapa S802, la ECU 22 determina si la temperatura del agua refrigeradora THWe en el motor 1 es superior o no a un valor predeterminado. EL valor predeterminado es una temperatura requerida conforme a la función de emisión, a la cual se puede calentar el motor 1 cuando el agua refrigeradora está circulando para dar calor y el motor 1 está parado.
Si la determinación es afirmativa en la etapa S802, la rutina avanza hasta la etapa S803, y si es negativa, avanza hasta la etapa S804.
En la etapa S803, la ECU 22 enciende un señalizador del flujo de agua, que indica que se ha llevado a cabo la entrada de agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, además de activar la bomba 12 accionada por un motor para que circule el agua refrigeradora por el acumulador de calor 10.
En la etapa S804, la ECU 22 determina si se ha interrumpido o no la circulación del agua refrigeradora. Las condiciones en esta etapa son "si el motor se ha desconectado o no" o bien de "si la bomba que activa el motor 12 se ha desconectado o no".
Si la determinación es afirmativa en la etapa S804, la rutina avanza hasta la etapa S805, y si es negativa, termina en la presente rutina por el momento.
En la etapa S805, la ECU 22 determina si la indicación del flujo de agua es "ON" o no. Si la determinación es afirmativa, la rutina avanza hasta la etapa S806 puesto que el agua refrigeradora se ha introducido en al menos el acumulador de calor 10. Luego la ECU 22 definirá si la cantidad de agua refrigeradora que se ha introducido en el acumulador de calor 10 es suficiente en la etapa S806. Si la determinación en la etapa s805 es negativa, la ECU 22 termina la presente rutina sin determinar el estado de la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10, ya que no se ha entrado agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 en suficiente cantidad.
En la etapa S806, se mide la temperatura del agua refrigeradora THWt en el acumulador de calor 10. La ECU 22 almacena las señales de saluda procedentes del sensor 28 de la temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor en la RAM 353.
En la etapa S807, la ECU 22 determina si la temperatura del agua refrigeradora del acumulador de calor 10 THWt es mayor que un valor predeterminado. Si la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 no ha ascendido a una temperatura en la cual se puede conseguir el efecto de aportar calor, el agua refrigeradora precisa ser calentada por el calefactor 32. Sin embargo, si el calefactor 32 calienta el agua refrigeradora durante mucho tiempo, necesita una cantidad mayor de electricidad que la electricidad útil con la que está cargada la batería. En este caso, está prohibido calentar el agua refrigeradora mediante el calefactor 32.
EL tiempo predeterminado se puede determinar en función de la cantidad de electricidad con que se haya cargado la batería 30. En este caso, se calcula una relación entre la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 y la cantidad de electricidad necesaria para calentar el agua refrigeradora y se guarda en la ROM 352 como un mapa. Entonces se detecta la cantidad de electricidad con la que se ha cargado la batería 30, y el valor predeterminado, en forma de temperatura, se deduce sustituyendo la cantidad detectada de electricidad en el mapa.
Si la determinación es afirmativa en la etapa S807, la rutina avanza hasta la etapa S808 y si es negativa avanza hasta la etapa S811.
En la etapa S807, la ECU 22 determina que el motor 1 ha estado funcionando lo suficiente para almacenar agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10 (lo que seguidamente se conoce como "travesía normal"): En este caso, la ECU 22 ha introducido el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 durante largo tiempo, lo que indica que el agua refrigeradora a elevada temperatura se ha acumulado en el acumulador de calor 10. Por lo tanto, la energía eléctrica que el calefactor 32 consume para mantener la temperatura del agua refrigeradora necesaria para poner en marcha el motor 1 la siguiente vez, es pequeña. En la etapa S808, se desconecta una señalización de corto recorrido, que indica que el motor 1 no está funcionando lo suficiente para almacenar el agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10 (en adelante se conoce como "recorrido corto").
En la etapa S809, la ECU 22 permite activar el calefactor 32.
En la etapa S810, se realiza una determinación similar a la de las configuraciones anteriormente descritas. En la etapa S811, la ECU 22 determina que el motor no ha estado funcionando tiempo suficiente para almacenar un agua refrigeradora a elevada temperatura en el acumulador de calor 10 y se pone en marcha el señalizador de recorrido o viaje corto. En este caso, la ECU 22 no ha introducido el agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 durante un tiempo largo, de manera que la temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 es baja. Por lo tanto, el calefactor 32 consume mucha energía eléctrica para calentar el agua refrigeradora a la temperatura necesaria para poner en marcha el motor la vez siguiente, de manera que la batería pueda agotarse.
En la etapa S812, la ECU 22 prohíbe activar el calefactor 32. En este momento, la ECU 22 cierra un circuito al que está conectado el calefactor 32.
En la etapa S813, la ECU 22 prohíbe la detección de la avería. Si la ECU 22 determina el recorrido corto, ello indica que la temperatura del agua refrigeradora en el acumulador de calor 10 es baja. Además, calentar el agua refrigeradora mediante el calefactor 32 está prohibido en la etapa S711, de manera que la determinación de la avería está prohibida ya que se puede llevar a cabo una determinación errónea.
El calefactor 32, utilizado en la presente configuración tal como se ha descrito antes, es capaz de controlar su temperatura de forma independiente. En otras palabras, el calentamiento se realiza cuando se necesita sin un control de la temperatura por parte de ECU 22. Por lo tanto, cuando agua refrigeradora a baja temperatura se ha acumulado en el acumulador de calor 10, el calefactor 32 calienta el agua refrigeradora.
Sin embargo, si el consumo de energía eléctrica del calefactor 32 para calentar el agua refrigeradora a una temperatura predeterminada es inferior a la cantidad de electricidad con la que se carga la batería 30, el calefactor 32 calentará el agua refrigeradora hasta que la batería se agote.
En el actual ejemplo comparativo, el agua refrigeradora se calienta considerando la temperatura del agua refrigeradora acumulada en el acumulador de calor 10 para evitar el problema anteriormente descrito. Por lo tanto, no se deteriora el funcionamiento inicial y se puede impedir que la batería se agote.
En el actual ejemplo comparativo anteriormente descrito, el calefactor 32 puede calentar el agua refrigeradora hasta el punto en que no exista ninguna posibilidad de que la batería se pueda agotar.
En el motor con el dispositivo acumulador de calor relacionado con la presente configuración tal como se ha descrito antes, se puede detectar una anomalía en el dispositivo acumulador de calor incluso cuando la temperatura del medio de refrigeración es baja.
En el ejemplo comparativo ilustrativo, el aparato es controlado por el controlador (por ejemplo, la unidad de control electrónica 22) que actúa como un ordenador programado para unos objetivos generales. Los expertos en la materia apreciarán que el controlador se puede activar utilizando un circuito integrado para un único objetivo especial (por ejemplo, ASIC) que tenga una sección central de procesador para el control global, a nivel de sistemas, y secciones aparte dedicadas a realizar diferentes cálculos específicos, funciones y otros procesos bajo el control de la sección central del procesador. El controlador puede ser una pluralidad de circuitos o dispositivos aparte, electrónicos o integrados, programables o específicos (por ejemplo, circuitos lógicos o electrónicos con cableado permanente como circuitos de elementos discretos o circuitos lógicos programables como el Plus, PLAs, Pals o similares). El controlador se puede aplicar usando un ordenador de objetivos generales programado de forma apropiada, por ejemplo, un microprocesador, microcontrolador u otro dispositivo procesador (CPU ó MPU), sólo o en conjunto con uno o más datos periféricos (por ejemplo, circuito integrado) y dispositivos procesadores de señales. En general, se puede utilizar como controlador cualquier dispositivo o conjunto de dispositivos en el cual una máquina de estados finitos sea capaz de implementar los procedimientos aquí descritos. Se puede utilizar una arquitectura de procesos distribuidos para obtener una capacidad y velocidad máximas en el procesamiento de datos y señales.
Mientras la invención se ha descrito con referencia a unas configuraciones ejemplo de la misma, se tiene que entender que la invención no está limitada a las configuraciones o construcciones reveladas. Sino todo lo contrario. La invención pretende abarcar varias modificaciones y disposiciones equivalentes. Además, mientras se muestran varios elementos de las configuraciones en diversas combinaciones y configuraciones, que son ejemplares, otras configuraciones y combinaciones que incluyen más o menos un único elemento están también dentro del espíritu y el alcance de la invención.
Un sistema de motor que incluye un motor de combustión interna y un dispositivo acumulador de calor que incluye también un medio acumulador de calor (10) para acumular calor mediante el almacenamiento de un medio refrigerante calentado, un medio de aporte de calor (11, 12, 22, C1, C2) para suministrar el medio refrigerante acumulado en el medio acumulador de calor (10) al motor de combustión interna (1) y un medio de medición de la temperatura del medio refrigerante (28, 29) para medir la temperatura del medio refrigerante, y un medio determinante de averías (22) para detectar una avería de los dispositivos que acumulan calor (10, 11, 12, 22, C1, C2, 32) en base a una variación de un valor medido por el medio medidor de la temperatura del medio refrigerante (28, 29), cuando el calor está siendo aportado por el medio de aporte calórico (11, 12, 22, C1, C2).

Claims (3)

1. Un sistema de motor que incluye un motor de combustión interna y un dispositivo acumulador de calor que incluye también un medio acumulador de calor (10) para acumular calor mediante el almacenamiento de un medio refrigerante calentado, un medio de aporte de calor (11, 12, 22, C1, C2) para suministrar el medio refrigerante acumulado en el medio acumulador de calor (10) al motor de combustión interna (1) y un medio de medición de la temperatura del medio refrigerante (28, 29) para medir la temperatura del medio refrigerante,
que se caracteriza porque
el sistema de motor incluye además un medio determinante de averías (22) para detectar una avería de los dispositivos que acumulan calor (10, 11, 12, 22, C1, C2, 32) en base a una variación de un valor medido por el medio medidor de la temperatura del medio refrigerante (28, 29), cuando el calor está siendo aportado por el medio de aporte calórico (11, 12, 22, C1, C2), y
el medio de medición de la temperatura del medio refrigerante (28) mide la temperatura en el medio acumulador de calor (10), y el medio que determina la avería (22) determina que existe una avería cuando la temperatura del medio refrigerante en el medio acumulador de calor (10) se mantiene aproximadamente constante.
2. El sistema de motor de combustión interna conforme a la reivindicación 1,
se caracteriza porque
el medio (28) que mide la temperatura del medio refrigerante mide la temperatura en el motor de combustión interna (1) y el medio que determina la avería (22) determina que existe una avería cuando la temperatura del medio refrigerante en el motor de combustión interna (1) se mantiene aproximadamente la misma con el tiempo.
3. El sistema de motor de combustión interna conforme a la reivindicación 1,
se caracteriza porque
el medio (28,29) que mide la temperatura del medio refrigerante (28,29) mide las temperaturas en el medio acumulador de calor (10) y el motor de combustión interna (1), y el medio que determina la avería (22) determina que existe una avería si la diferencia entre la temperatura en el medio acumulador de calor (10) y la temperatura medida en el motor de combustión interna (1), es aproximadamente constante con el tiempo.
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