ES2635837T3 - Procedimiento para detectar el resbalamiento en sistemas de generadores y de generadores de arranque - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para detectar el resbalamiento (4) en el accionamiento de generadores de corriente trifásica, que se controlan con un control de máquina electrónico, como un ondulador pulsado o un rectificador, y en los que se transmite el par de accionamiento de un motor de combustión interna mediante un accionamiento por correa al generador de corriente trifásica, caracterizado por que al detectarse un resbalamiento (4, s) en una etapa de comparación (3), a la que se alimentan magnitudes de entrada (1, 2) que dependen del número de revoluciones, se genera una señal (9), de modo que en una etapa de limitación de par (18, 20) se determina el par de accionamiento que puede ser transmitido como máximo, al que se adapta mediante una regulación (23) la potencia de salida del generador, ajustándose en función de la señal (9) en una primera etapa de limitación del número de revoluciones (18) el número de revoluciones máximo admisible (15) a un par reducido (16) y limitándose durante una fase de aceleración del motor de combustión interna **Fórmula** el par reducido (16) adicionalmente mediante una segunda etapa de limitación (20).
Description
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DESCRIPCION
Procedimiento para detectar el resbalamiento en sistemas de generadores y de generadores de arranque Campo tecnico
Los generadores de corriente trifasica instalados en automoviles se accionan directamente mediante el motor del vehlculo. El accionamiento esta realizado generalmente con accionamientos por correa. Respecto a la transmision de fuerza se exigen requisitos estrictos de los accionamientos, ya sean correas trapezoidales o correas trapezoidales con dentado interior, El material de la correa debe presentar una gran resistencia a la flexion; ademas, el alargamiento longitudinal a lo largo del envejecimiento deberla ser lo mas pequeno posible para prevenir el resbalamiento unido a un calentamiento excesivo y desgaste en la correa.
Estado de la tecnica
Los generadores de corriente trifasica, que se accionan mediante correas trapezoidales normales desde el motor de combustion interna, se fijan casi exclusivamente con un brazo giratorio. Si el brazo giratorio esta dispuesto de forma giratoria alrededor de un cojinete giratorio, mediante un giro del generador puede reajustarse la tension de la correa trapezoidal en caso de producirse un alargamiento de la correa y puede volver a tensarse correspondientemente. El reajuste de la correa trapezoidal se realiza, por regla general, en intervalos determinados de inspeccion o cuando el deslizamiento de la correa trapezoidal en las poleas de transmision se hace notar acusticamente.
El accionamiento de un generador de corriente trifasica en automoviles tambien puede realizarse mediante correas trapezoidales con dentado interior (correas poly-V). En esta variante de accionamiento, el generador de corriente trifasica esta fijado de forma rlgida en el bloque del motor. La tension que ha de aplicarse a la correa, necesaria para el accionamiento, se aplica mediante un tensor de correa, realizado por ejemplo como polea tensora que puede ajustarse en el dorso de la correa.
Segun el tamano del generador de corriente trifasica a accionar, para el accionamiento se usan una o dos correas, de modo que para el ajuste de la tension previa necesaria de la correa es necesario el uso de dos poleas tensoras ajustables en el dorso de la correa, que segun el alargamiento deben reajustarse por separado, en caso de que ya no se llegue a la tension necesaria de la correa para la transmision del par y de que se produzca un resbalamiento entre la correa y las poleas de transmision.
En los generadores de corriente trifasica usados hoy dla en automoviles, como generadores de polos de garras, por las potencias de salida de generador elevadas que pueden conseguirse en el generador gracias al uso de componentes de control electronico del generador, se producen pares de accionamiento elevados a transmitir. Los pares de accionamiento elevados a transmitir pueden conducir a un resbalamiento inadmisiblemente alto en el accionamiento por correa, que ha de evitarse a toda costa, o que al menos ha de limitarse, puesto que en este estado el desgaste de la correa es maximo. Como se ha explicado anteriormente, en las soluciones conocidas hasta ahora, el resbalamiento que se produce solo puede reducirse mediante reajustes en el cojinete giratorio del generador de corriente trifasica o mediante reajustes de las poleas tensoras que se encargan respectivamente de someter el dorso de la correa a una tension previa, cuando el vehlculo esta en el taller o cuando se encarga el propio conductor de arreglarlo, siempre que tenga a mano una herramienta adecuada. Ademas, por el documento JP 10 094295 A se conoce un procedimiento para detectar el resbalamiento en el accionamiento de generadores de corriente trifasica. Al detectarse resbalamiento en una etapa de comparacion, a la que se alimentan magnitudes de entrada que dependen del numero de revoluciones, se genera una senal y se adapta mediante una regulacion la potencia de salida del generador.
Descripcion de la invencion
Mediante el procedimiento propuesto de acuerdo con la invencion puede alargarse sustancialmente la vida util de un accionamiento por correa y puede evitarse de forma fiable la generacion de ruidos elevados que se produce en caso de haber resbalamiento entre la correa y la polea de transmision que acciona el generador de corriente trifasica. Esto se consigue porque se reduce la potencia de salida del generador durante una fase de funcionamiento del automovil, que esta caracterizada por ejemplo por una elevada dinamica del numero de revoluciones, reduciendose debido a ello el par de accionamiento que ha de aplicarse en el lado de accionamiento del generador de corriente trifasica. Ademas, se reduce mediante la regulacion del generador de corriente trifasica la potencia de salida del generador cuando el valor actual del resbalamiento s queda por encima del valor de resbalamiento maximo admisible smax.
Cuando se detecta un resbalamiento actual s por encima del valor maximo de resbalamiento smax, se produce una primera reduccion del par de accionamiento maximo admisible del generador de corriente trifasica mediante limitacion de la potencia de salida del generador. Si durante esta fase de funcionamiento se produce adicionalmente
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una fase de aceleracion del motor de combustion interna, aumentando por lo tanto fuertemente su numero de revoluciones, puede volver a reducirse mediante otra etapa de limitacion el par de accionamiento reducido admisible como maximo, determinado en la primera etapa de limitacion para el generador de corriente trifasica. Esto contrarresta sobre todo la generacion de ruido que se percibe como muy molesta y que se produce en las fases de aceleracion cuando resbala la correa.
El evento que se ha producido, o sea el deslizamiento de la correa de accionamiento provocado por el resbalamiento del generador de corriente trifasica en vehlculos puede documentarse introduciendose en la memoria de errores. Ademas, este evento puede mostrarse al conductor del vehlculo mediante una indicacion en el tablero de instrumentos.
Ademas de una reduccion de la potencia de salida del generador en fases de una dinamica elevada del numero de revoluciones sobre una potencia de salida que garantiza en este momento el abastecimiento de todos los consumidores en el automovil, mediante el bit de estado puede limitarse la potencia de salida del generador durante todo el ciclo de marcha, por ejemplo en un viaje de recorrido largo, de tal modo que aumente la vida util restante de la correa hasta que se pueda arreglar.
Con el procedimiento propuesto de acuerdo con la invention puede prevenirse una causa de averla que segun estadlsticas de averlas realizadas regularmente se produce con mucha frecuencia, es decir, la rotura de una correa trapezoidal, puesto que mediante el accionamiento por correa se accionan por lo general varios componentes instalados en motores de combustion interna, como por ejemplo ventiladores, la bomba de agua, la bomba de la servodireccion y sim.
Dibujo
Con ayuda del dibujo, la invencion se explicara a continuation mas detalladamente.
Muestran:
La Figura 1 la generacion de un bit de estado, que indica que se produce un resbalamiento y que puede ser procesado posteriormente,
La Figura 2 el procesamiento del bit de estado generado, que indica resbalamiento como senal de entrada para una limitacion del par de accionamiento del generador de corriente trifasica.
Variantes de realizacion
La Figura 1 muestra la generacion de un bit de estado que indica que se produce un resbalamiento y que puede ser procesado posteriormente.
Como puede verse en la representation segun la Figura 1, se alimentan dos magnitudes de entrada 1, 2 a una etapa de comparador 3. La magnitud de entrada 1 representa el numero de revoluciones del generador de corriente trifasica nGen. La magnitud de entrada 2 representa el numero de revoluciones del ciguenal actual ni<w del motor de combustion interna, que acciona el generador de corriente trifasica. La magnitud de entrada 2 es tomada por una interfaz de comunicacion del sistema electronico del vehlculo y es tomada clclicamente por un transmisor de revoluciones, de modo que el valor actual del numero de revoluciones del motor de combustion interna conectado a la etapa de comparacion 3 esta siempre actualizado. En la etapa de comparacion representada aqul en la Figura 1 solo de forma esquematica se produce el calculo del valor de resbalamiento actual 4 s real con ayuda de la relation:
{nKW-u-nGm) __
nKW ' ^
siendo u = transmision por correa.
El valor de salida del resbalamiento actual 4 s determinado en la etapa de comparacion 3, que se ha determinado con ayuda de la relacion anteriormente indicada, se alimenta a una etapa de valores umbrales 5. En la etapa de valores umbrales 5 esta depositado un valor maximo de resbalamiento Smax que puede ser predeterminado libremente. En la etapa de valores umbrales 5 puede determinarse si los valores transmitidos continuamente por la etapa de comparacion 3 para el resbalamiento actual 4 s estan por encima del valor de resbalamiento maximo admisible Smax depositado en la etapa de valores umbrales 5 o no.
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Si el valor actualmente determinado del resbalamiento 4 s esta por encima del valor maximo de resbalamiento Smax depositado en la etapa de valores umbrales 5, se comprueba la plausibilidad de este valor en una etapa de plausibilizacion y filtracion 7, 8 y se filtra en funcion del tiempo. Despues de haber pasado por la etapa de plausibilidad y filtracion 7, 8, la magnitud de salida de la misma representa un bit de estado, que guarda el evento: “Se ha producido un resbalamiento actual 4 s que esta por encima del valor de resbalamiento maximo admisible Smax”. Este bit de estado 9 puede introducirse en una memoria de errores.
En la representacion segun la Figura 2 se muestra el procesamiento del bit de estado generado para el resbalamiento que se produce actualmente, que se usa como senal de disparo para una limitacion del par de accionamiento del generador de corriente trifasica.
El bit de estado 9 se toma antes de su transmision a una primera etapa de limitacion para el par de accionamiento del generador de corriente trifasica en una ramificacion 11 y se introduce como entrada de error 13 en una memoria de errores 12. La memoria de errores 12 puede ser lelda a su vez mediante un equipo de diagnostico en un taller, donde pueden tomarse las medidas necesarias para remediar el resbalamiento inadmisiblemente elevado que se ajusta en el accionamiento por correa. Ademas, tambien es posible indicar al conductor que se produce el resbalamiento inadmisiblemente alto mediante el uso del bit de estado 9 en una indicacion en el tablero de instrumentos del vehlculo, de modo que este puede remediarlo eventualmente por su cuenta.
En una primera etapa de limitacion 18 para la limitacion del par de accionamiento del generador de corriente trifasica se realiza una limitacion del par 14 del par maximo 15 a un par reducido 16. La transicion del par maximo 15 al par reducido 16 se indica en la representacion segun la Figura 2 mediante un salto de par AM. Este salto de par es disparado por el bit de estado 9, de modo que por la primera etapa de limitacion 18 para el par de accionamiento del generador de corriente trifasica esta conectada a un punto de sumacion 19 dispuesto a continuation de la limitacion de par 14 una magnitud que representa un par reducido 16 para el accionamiento del generador de corriente trifasica.
La magnitud de salida conectada al punto de sumacion 19 detras de la primera etapa de limitacion 18 representa un valor para el par reducido 16, con el que puede accionarse el generador de corriente trifasica en caso de rebasarse el valor maximo de resbalamiento Smax, de modo que el valor de resbalamiento actual 4 s cae por debajo del valor maximo de resbalamiento 6 Smax. Con el signo de referencia 20 se designa una etapa de limitacion, cuya magnitud de salida 22 con signo se conecta al punto de sumacion 19 anteriormente mencionado. Mediante la segunda etapa de limitacion 20 puede volver a reducirse la magnitud alimentada en el lado de salida en la primera etapa de limitacion 18 al punto de sumacion 19, que corresponde al par reducido 16 del generador de corriente trifasica. En el lado de entrada, la segunda etapa de limitacion 20 esta solicitada mediante la magnitud de entrada 2 n<w que representa el numero de revoluciones actual 2 del motor de combustion interna. En la segunda etapa de limitacion 20 se realiza una evaluation del numero de revoluciones 2 respectivamente actual del motor de combustion interna en el sentido de que se detecta una fase de aceleracion, en la que un deslizamiento de la correa trapezoidal en el generador de corriente trifasica se hace notar por un ruido fuerte de chirrido. Para ello, se diferencia en el tiempo la magnitud de entrada 2, que representa el numero de revoluciones actual del motor de combustion interna, y se genera una magnitud de entrada 2 que, provista de un signo negativo, se conecta al punto de sumacion 19 anteriormente mencionado. La magnitud de entrada de la segunda etapa de limitacion 20 representa una magnitud por la que debe seguir reduciendose el par de accionamiento del generador de corriente trifasica para evitar en este estado de funcionamiento desfavorable un deslizamiento de la correa que resbala en el generador de corriente trifasica. Mediante la segunda etapa de limitacion 20 se tiene en cuenta la coincidencia de las circunstancias de funcionamiento mas desfavorables en el sentido de que tambien se tienen en cuenta partes correspondientes del comportamiento del numero de revoluciones del motor de combustion interna durante una fase de aceleracion al determinarse el par de accionamiento maximo admisible para el generador de corriente trifasica en el punto de sumacion 19.
Al punto de sumacion 19 esta conectada por lo tanto una magnitud reducida mediante la primera etapa de limitacion 18 y la segunda etapa de limitacion 20 para el par de accionamiento del generador de corriente trifasica, que puede alimentarse como magnitud de entrada a una regulation 23 del generador de corriente trifasica. Con ayuda de este valor de entrada, que puede representar una magnitud de par de accionamiento reducida una o dos veces, puede limitarse la potencia de salida del generador y puede adaptarse el par de accionamiento que puede ser transmitido por el accionamiento por correa. De este modo puede adaptarse, por un lado, el par de accionamiento a transmitir a la vida util de la correa que experimenta resbalamiento, de modo que puede prolongarse la vida util de la correa y, por otro lado, mediante el procedimiento propuesto de acuerdo con la invention puede evitarse la generation de ruidos causados por correas que deslizan en la polea de transmision, ya sean correas de flancos abiertos o correas perfiladas con dentado interior. Puede activarse una limitacion de la llnea de salida del generador, aunque no sea imprescindible, puesto que los componentes electricos que se necesitan en el automovil pueden ser abastecidos durante poco tiempo desde la baterla del coche instalada en el automovil.
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Lista de signos de referenda
1 Magnitud de entrada numero de revoluciones de generador riGen
2 Magnitud de entrada numero de revoluciones del ciguenal n<w
3 Etapa de comparacion
4 Magnitud de salida resbalamiento s
5 Etapa de valores umbrales
6 Valor maximo de resbalamiento Smax
7 Etapa de plausibilizacion
8 Etapa de filtracion
9 Magnitud de salida bit de estado
10 Procesamiento de senales
11 Ramificacion
12 Memoria de errores
13 Introduccion de error
14 Limitacion de par
15 Par maximo
16 Par reducido
18 Salto de par AM
18 Primera etapa de limitacion
19 Punto de sumacion
20 Segunda etapa de limitacion
21 Etapa de evaluation aceleracion d n<w/dt
22 Magnitud de salida
23 Regulation del generador de corriente trifasica a un par reducido
24 Potencia de salida reducida
Claims (9)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1. Procedimiento para detectar el resbalamiento (4) en el accionamiento de generadores de corriente trifasica, que se controlan con un control de maquina electronico, como un ondulador pulsado o un rectificador, y en los que se transmite el par de accionamiento de un motor de combustion interna mediante un accionamiento por correa al generador de corriente trifasica, caracterizado por que al detectarse un resbalamiento (4, s) en una etapa de comparacion (3), a la que se alimentan magnitudes de entrada (1, 2) que dependen del numero de revoluciones, se genera una senal (9), de modo que en una etapa de limitacion de par (18, 20) se determina el par de accionamiento que puede ser transmitido como maximo, al que se adapta mediante una regulacion (23) la potencia de salida del generador, ajustandose en funcion de la senal (9) en una primera etapa de limitacion del numero de revoluciones (18) el numero de revoluciones maximo admisible (15) a un par reducido (16) y limitandose durante una fase deaceleracion del motor de combustion interna 1 ' el par reducido (16) adicionalmente mediante una segundaetapa de limitacion (20).
- 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que las magnitudes de entrada son el numero de revoluciones de generador (1) nGen y el numero de revoluciones del ciguenal del motor de combustion interna (2) n<w.
- 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que el resbalamiento (4, s) se determina en la etapa de comparacion (3) segun la relacion
imagen1 siendo u = transmision por correa. - 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que se comprueba si el valor de resbalamiento actual (4, s) rebasa un valor de resbalamiento maximo admisible (6, smax) que puede ser preajustado.
- 5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que al rebasarse el valor de resbalamiento maximo admisible (6, smax) se filtra el resbalamiento actual (4, s) determinado en funcion del tiempo y se comprueba la plausibilidad y se pone como senal un bit de estado (9).
- 6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que el bit de estado (9) se introduce como entrada de error (13) en una memoria de errores (12), que puede ser lelda mediante una unidad de diagnostico.
- 7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la magnitud de salida (16) de la primera etapa de limitacion de par (18) y la magnitud de salida (22) de la segunda etapa de limitacion de par (20) se reunen en un punto de sumacion (19).
- 8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que la magnitud de salida (16) y la magnitud de salida (22) con sus signos correspondientes se suman en el punto de sumacion (19).
- 9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que la magnitud que resulta en el punto de sumacion (19) representa el par de accionamiento maximo admisible reducido del generador de corriente trifasica, al que se adapta mediante una regulacion (23) la potencia de salida del generador.
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