ITBO20080433A1

ITBO20080433A1 - Sistema di ventilazione

Info

Publication number: ITBO20080433A1
Application number: IT000433A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Spaggiari
Original assignee: Spal Automotive Srl
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-12
Also published as: EP2310218B1; WO2010004533A1; CN102089170B; ES2400543T3; EP2310218A1; IT1390714B1; BRPI0914951A2; CN103640450A; US20110105005A1; CN103640450B; CN102089170A

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo :

SISTEMA DI VENTILAZIONE ·

La presente invenzione Ã ̈ relativa ad un sistema di ventilazione ed in particolare ad un sistema di ventilazione per autoveicoli comprendente uno o piÃ¹ elettro-ventilatori. I moderni sistemi di ventilazione per autoveicoli, autovetture in particolare, comprendono uno o piÃ¹ elettro-ventilatori, definiti ciascuno da una ventola abbinata ad un motore elettrico, ed una centralina di pilotaggio degli stessi.

La centralina, installata a bordo del veicolo, acquisisce, tramite sensori opportunamente posizionati nello stesso, una pluralitÃ di parametri funzionali del veicolo che vengono elaborati per generare un segnale di comando per i motori degli elettro-ventilatori.

Gli elettro-ventilatori comprendono un micro controllore che traduce il segnale di comando nella velocitÃ di rotazione della ventola in modo da soddisfare le richieste della centralina .

In altre parole, nelle soluzioni note, mentre la centralina del veicolo elabora i dati derivanti dai sensori previsti e li traduce in un segnale di comando per 1'elettroventilatore, l'elettronica, il micro controllore, del motore trasforma tale segnale nella velocitÃ di rotazione della ventola .

Gli elettro-ventilatori possono essere previsti, in particolare, per la ventilazione dell'abitacolo o per il raffreddamento di masse radianti normalmente previste a bordo del veicolo, come, ad esempio, il radiatore del liquido di raffreddamento del propulsore o il radiatore dell'olio motore o il condensatore del fluido per il raffreddamento dell'impianto di condizionamento.

Il citato segnale di comando Ã ̈ quindi espressione delle differenti esigenze in termini di temperatura delle distinte masse radianti presenti nel veicolo.

La centralina Ã ̈ opportunamente sviluppata e strutturata per assolvere ai citati compiti di acquisizione ed elaborazione delle informazioni dai sensori e pertanto risulta sensibilmente complicata in tal senso.

Parallelamente, in veicoli meno sofisticati dal punto di vista del raffreddamento e della ventilazione, come macchine per movimento terra o trattori agricoli, i sistemi di ventilazione sono generalmente pilotati solo da un bulbo termostatico, abbinato al radiatore, il quale comanda l'attivazione dell 'elettro-ventilatore.

In tali veicoli, pertanto, il raffreddamento del motore non Ã ̈ mai ottimizzato in quanto il sistema di ventilazione Ã ̈ regolato solo in funzione della temperatura dell'acqua presente nel circuito di raffreddamento e non in funzione di altre importanti temperature di esercizio o di eventuali esigenze di altre masse radianti presenti.

Si osservi che su queste ultime tipologie di veicolo, non Ã ̈ possibile montare sistemi di ventilazione come quelli precedentemente descritti perchÃ©, frequentemente, tali veicoli sono sprovvisti di centralina, o le centraline presenti non sono in grado di gestire anche il sistema di ventilazione. Va inoltre osservato che, spesso, in tali veicoli non sono previsti dei sensori in grado di rilevare i citati parametri di controllo e pertanto risulta difficile, se non impossibile, ottimizzare il funzionamento dell'elettro-ventilatore . In questo contesto, il compito tecnico precipuo della presente invenzione Ã ̈ proporre un sistema di ventilazione che sia esente dai citati inconvenienti.

Uno scopo della presente invenzione Ã ̈ proporre un sistema di ventilazione efficiente e maggiormente versatile dei sistemi di ventilazione noti.

Un altro scopo della presente invenzione Ã ̈ proporre un sistema di ventilazione idoneo al montaggio su veicoli quali macchine movimento terra o trattori agricoli sprovvisti di sofisticate centraline e/o di sensori preposti all'acquisizione di parametri di funzionamento del veicolo. Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema di ventilazione presentante le caratteristiche esposte nella rivendicazione indipendente 1 ed in una o piÃ¹ delle rivendicazioni dipendenti .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un sistema di ventilazione come illustrato nell'unito disegno, in cui la figura illustra uno schema, parzialmente a blocchi, del sistema di ventilazione secondo la presente invenzione.

Conformemente al disegno allegato, con 1 Ã ̈ indicato un sistema di ventilazione, per un generico veicolo non illustrato, secondo la presente invenzione.

il sistema 1 comprende un elettro-ventilatore 2, denominato "master" per le ragioni che saranno chiarite in seguito, comprendente un motore 3 elettrico ed una corrispondente ventola 4 azionata dal motore 3.

L'elettro-ventilatore 2, preferibilmente assiale, comprende dei mezzi 5 di controllo della velocitÃ di rotazione del motore 3, e quindi della ventola 4, associati al motore 3 stesso .

Preferibilmente, i mezzi 5 di controllo comprendono una unitÃ 6 computerizzata di controllo e comando, generalmente indicata come micro-controllore 6, installata a bordo del motore 3 ed in grado di pilotare il motore 3 stesso regolandone la velocitÃ .

Il sistema 1 secondo la presente invenzione prevede che il micro-controllore 6 sia strutturato o programmato, oltre che per regolare la velocitÃ di rotazione, anche per acquisire ed elaborare uno o piÃ¹ parametri funzionali, ovvero relativi al funzionamento, del veicolo in base ai quali predisporre un segnale di comando che verrÃ tradotto dallo stesso nella velocitÃ di rotazione del motore 3.

In altre parole, il micro-controllore 6 definisce dei mezzi 7 di elaborazione associabili al veicolo per elaborare parametri funzionali dello stesso in funzione dei quali definire la citata velocitÃ di rotazione del motore 3.

In forme realizzative alternative non illustrate, i mezzi 5 di controllo comprendono un primo micro-controllore destinato alla regolazione della velocitÃ di rotazione ed un secondo micro-controllore, definente i citati mezzi 7 di elaborazione per elaborare i parametri funzionali acquisiti dal veicolo e generare un segnale di comando per il primo microcontrollore.

I mezzi 5 di controllo sono quindi strutturati per controllare il motore 3 ma anche per implementare logiche in grado di stabilire, in pratica, la velocitÃ ottimale di rotazione del motore 3 in funzione delle esigenze di asportazione di aria dal veicolo o dalle masse radianti presenti nello stesso. Vantaggiosamente, i mezzi 5 di controllo presentano una pluralitÃ di ingressi 9, 10, 11 tramite i quali i mezzi 7 di elaborazione acquisiscono i parametri funzionali del veicolo. Tramite gli ingressi 9, 10, 11 i segnali significativi di grandezze di interesse giungono ai mezzi 7 di elaborazione che li elaborano come precedentemente descritto.

Nella preferita forma realizzativa illustrata a titolo di esempio, il sistema 1 comprende un sensore 12 di temperatura associabile ad un circuito di raffreddamento, di cui Ã ̈ schematizzata una massa 13 radiante, del propulsore del veicolo per monitorare la temperatura del liquido di raffreddamento, L'informazione cosÃ¬ ottenuta Ã ̈ inviata, tramite l'ingresso 9, al micro-controllore 6.

Il sistema comprende un sensore 14 di pressione associabile ad un impianto di condizionamento, del quale Ã ̈ schematizzato un condensatore 15, dell'aria nell'abitacolo per riscontrare la pressione del fluido di raffreddamento nell'impianto 15. L'informazione cosÃ¬ ottenuta Ã ̈ inviata, tramite l'ingresso 10, al microcontrollore 6 ed in funzione della stessa quest'ultimo elabora l'ottimale velocitÃ di rotazione della ventola 4.

I mezzi 5 di controllo, opportunamente provvisti dei mezzi 6 di elaborazione, definenti nel complesso la cosiddetta "elettronica" dell'elettro-ventilatore 2, sono quindi in grado di acquisire la temperatura del liquido di raffreddamento e la pressione nell'impianto di condizionamento e tradurre le stesse nell'ottimale velocitÃ di rotazione della ventola 4. Evidentemente, i mezzi 5 di controllo sono predisposti, in forme realizzative alternative non illustrate, di una pluralitÃ di ingressi, di cui uno solo indicato in figura con il riferimento 11, in funzione di quanti e quali parametri si desidera siano sfruttati per la regolazione della velocitÃ della ventola 4.

Ãˆ importante osservare che i citati sensori 12, 14, che fanno parte del sistema 1, in forme realizzative alternative sono giÃ equipaggiati sul veicolo e le informazioni ad essi dovute inviate agli ingressi 9, 10 dei mezzi 5 di controllo.

Secondo quanto illustrato in figura, il sistema 1 di ventilazione comprende un secondo elettro-ventilatore 16, denominato, per chiarezza descrittiva, "slave".

Il secondo elettro-ventilatore 16 Ã ̈ anch'esso assiale e, preferibilmente, con dati di targa e prestazionali conformi a quelli dell'elettro-ventilatore "master".

Nel caso di masse radianti consistenti, Ã ̈ frequente che l'aspirazione di calore dalle stesse sia demandata a piÃ¹ di un elettro-ventilatore.

Nella soluzione illustrata, 1'elettro-ventilatore "master" Ã ̈ abbinato all' elettro-ventilatore 16 "slave".

L'elettro-ventilatore 16 comprende rispettivi mezzi 17 di controllo in grado di tradurre in velocitÃ di rotazione della corrispondente ventola 18 azionata da un motore 19 il segnale di comando generato dai mezzi 7 di elaborazione dell'elettroventilatore 2.

I mezzi 5 di controllo dell'elettro-ventilatore 2 comprendono una uscita 20 di pilotaggio dell'elettro-ventilatore 16 "slave" .

L'elettro-ventilatore 16 presenta un ingresso 21 posto in comunicazione con l'uscita 20 dell'elettro-ventilatore 2 dalla quale riceve lo stesso segnale di comando generato dai mezzi 7 di elaborazione per i mezzi 5 di controllo dell 'elettro-ventilatore 2.

In pratica, pertanto, nel sistema 1 come descritto un elettro-ventilatore principale, contrassegnato con il riferimento 2 nell'esempio, Ã ̈ equipaggiato con il micro-controllore 6 in grado di elaborare i segnali provenienti da opportuni sensori 12 , 14 e generare un segnale di comando che deve essere tradotto in una ottimale velocitÃ di rotazione delle ventole Il micro-controllore 6 stesso traduce il segnale di comando nella velocitÃ di rotazione della ventola 4; lo stesso segnale di comando viene inviato all'elettro-ventilatore 16 dove i mezzi 17 di controllo dello stesso lo traducono nella ottimale velocitÃ di rotazione della ventola 18.

Vantaggiosamente, le velocitÃ di rotazione delle ventole 4 e 18 sono sostanzialmente le medesime anche per un migliore abbattimento del rumore.

In forme realizzative alternative il sistema 1 comprende una pluralitÃ di elettro-ventilatori cosiddetti "slave" , illustrati schematicamente in linea tratteggiata ed indicati con il riferimento 22, ciascuno presentante un rispettivo ingresso 24 per la rispettiva elettronica 25, tutti pilotati dai mezzi 5 di controllo dell'elettro-ventilatore "master". L'elettroventilatrore 2 presenta a tal scopo una o piÃ¹ uscite 26 di pilotaggio degli ulteriori elettroventilatori 16. In forme realizzative alternative non illustrate, 1'elettroventilatore 2 comprende una pluralitÃ di uscite 20 dalle quali un segnale di comando opportunamente elaborato dal micro controllore 6 Ã ̈ inviato a dispositivi del veicolo che sono quindi, in pratica, pilotati dall'elettro-ventilatore 2. Ad esempio, preferibilmente, un segnale di comando Ã ̈ inviato alla pompa dell'acqua del circuito di raffreddamento o ad un'elettrovalvola lungo lo stesso per regolare la portata del liquido di raffreddamento in funzione delle temperature misurate .

Ãˆ importante osservare che un'applicazione di un sistema 1 come descritto particolarmente vantaggiosa Ã ̈ anche all'interno dell'abitacolo del veicolo.

In questo caso 1'elettro-ventilatore 2 Ã ̈ un elettroventilatore centrifugo ed il sensore associato a suoi mezzi 5 di controllo un sensore di temperatura di monitoraggio della temperatura dell'aria in abitacolo. La velocitÃ di rotazione della ventola Ã ̈ stabilita dal micro controllore 6 in funzione della temperatura in abitacolo.

L'invenzione come descritta consegue importanti vantaggi. L'introduzione direttamente nell'elettro-ventilatore di mezzi di elaborazione sofisticati permette il montaggio del sistema 1 anche su veicoli sprovvisti di centraline particolarmente evolute permettendo un'ottimizzazione dei flussi termici e di raffreddamento .

Qualora siano presenti, o prevedibili, nel veicolo sensori di temperatura, genericamente illustrati in linea tratteggiata e schematizzati con un blocco 23, per monitorare ad esempio la temperatura dell'olio del cambio, dell'olio motore, della testata o per misurare i giri del motore possono essere utilizzate le rispettive grandezze come input al micro controllore; in tal modo anche in presenza di piÃ¹ masse radianti, ciascuna con la sua specificitÃ , la velocitÃ di rotazione delle ventole di raffreddamento Ã ̈ ottimamente calibrata. In pratica 1'elettro-ventilatore provvisto dei citati mezzi 5 di controllo diventa esso stesso un elaboratore diretto delle informazioni derivanti dai sensori che sono in pratica preposti a definire la velocitÃ della ventola.

L'utilizzo di un elettro-ventilatore "master" ed uno o piÃ¹ elettro-ventilatori "slave" permette di combinare l'efficienza del primo anche per i secondi ottenendo un sistema di ventilazione nel complesso economico, versatile ed efficiente.

L'invenzione cosÃ¬ descritta puÃ² essere oggetto di modifiche e varianti senza per questo allontanarsi dall'ambito del concetto inventivo come definito dalle rivendicazioni.

Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di ventilazione per veicoli comprendente: almeno un elettro-ventilatore (2) comprendente una ventola (4) , un motore (3) elettrico di azionamento di detta ventola (4) e dei mezzi (5) di controllo installati in corrispondenza di detto motore (3) per la regolazione della velocitÃ di rotazione di detta ventola (4), detto sistema di ventilazione essendo caratterizzato dal fatto che detti mezzi (5) di controllo comprendono dei mezzi (7) di elaborazione per elaborare almeno un parametro funzionale di detto veicolo in funzione del quale generare un segnale di comando per almeno detto elettro-ventilatore (2).
2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (7) di elaborazione sono associabili a detto veicolo per elaborare detto parametro funzionale in funzione del quale definire almeno detta velocitÃ di rotazione.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (5) di controllo presentano almeno un ingresso (9, 10, 11) per detto parametro funzionale.
4. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (5) di controllo presentano almeno un'uscita (20) per detto segnale di comando .
5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (7) di elaborazione comprendono almeno un sensore (12) di temperatura per rilevare detto parametro funzionale.
6. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (7) di elaborazione comprendono almeno un sensore (14) di pressione per rilevare detto parametro funzionale.
7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni prece denti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (7) di controllo comprendono una unitÃ (6) computerizzata di controllo e comando per la regolazione della velocitÃ di rotazione di detta ventola (4) e per l'elaborazione di detto parametro funzionale.
8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un secondo elettro-ventilatore (16) comprendente una rispettiva seconda ventola (18) e asservito a detti mezzi (7) di elaborazione di detto primo elettro-ventilatore (2) per la regolazione della velocitÃ di rotazione di detta seconda ventola (18).
9. Sistema secondo le rivendicazioni 8 e 4, caratterizzato dal fatto, detto secondo elettro-ventilatore (16) riceve detto segnale di comando da detta uscita (20), detto secondo elettro-ventilatore (16) presentando un rispettivo ingresso (21) per detto segnale di comando.