MX2014006540A - Sistemas y metodos para controlar una bomba de agua de velocidad variable. - Google Patents

Abstract

Sistemas y métodos para proporcionar una mejora de la estrategia para el control de una bomba de agua de velocidad variable en un vehículo. En algunas modalidades, más de una función de velocidad de la bomba de agua se calcula en base a los valores obtenidos de los sensores del vehículo, y un controlador elige entre los resultados de la función velocidad de la bomba de agua para establecer una velocidad de bombeo de agua. En algunas modalidades, se aumenta la velocidad de la bomba de agua cuando la fuerza de torsión de transmisión es mayor que una cantidad de umbral para una cantidad de tiempo que varía basada en la fuerza de torsión de transmisión. En algunas modalidades, la temperatura ambiente se considera al determinar si la bomba de agua debería proporcionar un flujo de refrigeración completo a un circuito de refrigeración auxiliar de un remolque.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS PARA CONTROLAR UNA BOMBA DE AGUA DE VELOCIDAD VARIABLE ANTECEDENTES Los motores de combustión interna tradicionales incluyen un sistema de refrigeración en el cual el agua (u otra refrigeración) se alimenta a través del bloque del motor y luego a través de un radiador por una bomba de agua para disipar el exceso de calor y para mantener la temperatura del motor a un nivel aceptable. Una bomba de agua tradicional puede ser dimensionada para proporcionar constantemente un nivel del flujo de refrigeración que es adecuado para las condiciones de funcionamiento máximas . Las bombas de agua de velocidad variable pueden ser utilizadas para reducir las pérdidas parásitas en el motor causadas por la bomba de agua cuando se necesita menos del nivel máximo de flujo de refrigeración para mantener la temperatura del motor dentro de los niveles aceptables .

Aunque las bombas de agua de velocidad variable son conocidas en general, lo que se necesita es una bomba de agua de velocidad variable que esté configurada para responder a otros parámetros distintos de la temperatura del aceite del motor o la temperatura de refrigeración en la determinación de una estrategia de control.

BREVE DESCRIPCIÓN Esta breve descripción se presenta para introducir una selección de conceptos de una forma simplificada que se describe más adelante en la descripción detallada. Esta breve descripción no tiene por objeto identificar las características clave de la materia reivindicada, ni está destinada a ser utilizada como una ayuda para determinar el alcance de la materia reivindicada .

En algunas modalidades, se proporciona un vehículo. El vehículo comprende un primer circuito de refrigeración configurado para enfriar un motor, un circuito de refrigeración auxiliar configurado para controlar una temperatura de al menos un componente auxiliar, una bomba de velocidad variable configurada para bombear fluido a través del primer circuito de refrigeración y el circuito de refrigeración auxiliar, y un controlador de la bomba. El controlador de la bomba está configurado para hacer que la bomba de velocidad variable opere a velocidad variable cuando una medición de la temperatura ambiente cumple un criterio predeterminado, y para hacer que la bomba de velocidad variable para opere a una velocidad plena cuando una medición de la temperatura ambiente no cumple con los criterios predeterminados.

En algunas modalidades, se proporciona un método para controlar una velocidad de una bomba de velocidad variable configurada para proporcionar flujo de refrigeración a un enfriador de la caja de engranajes. El método comprende el seguimiento de una cantidad de fuerza de torsión de transmisión producida por un vehículo, y, en respuesta a la determinación de que la cantidad de fuerza de torsión de transmisión ha sobrepasado una cantidad de umbral de fuerza de torsión de torsión de al menos una cantidad de umbral de tiempo, variando la velocidad de la bomba basada en la cantidad de fuerza de torsión de transmisión.

En algunas modalidades, se proporciona un método para controlar una velocidad de una bomba configurada para proporcionar un flujo de refrigeración. Se recibe un conjunto de valores de los sensores de una pluralidad de sensores . Más de una función de control de velocidad se ejecuta sobre la base del conjunto de valores de los sensores para generar un conjunto de valores de control de velocidad asociados con las funciones de control de velocidad. Un valor de control de velocidad se selecciona entre el conjunto de valores de control de velocidad, y la bomba se causa para que opere de acuerdo con el valor de control de velocidad seleccionado.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas concomitantes de esta invención serán más fácilmente apreciados según la misma se entienda mejor por referencia a la siguiente descripción detallada, cuando se toma en conjunto con los dibujos adjuntos, en donde: La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una modalidad de un sistema de gestión de la bomba de agua de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción; La figura 2 ilustra una arquitectura de hardware ejemplar de un dispositivo informático adecuado para su uso con modalidades de la presente descripción; La figura 3 ilustra una modalidad de un método de control de una bomba de agua de velocidad variable de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción; La figura 4 es un gráfico que ilustra el porcentaje de acoplamiento contra la temperatura de refrigeración como puede ser utilizado por diversas modalidades de la presente descripción; La figura 5 ilustra una modalidad de un método que calcula una función de velocidad de la bomba de agua ejemplar de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción; Las figuras 6A y 6B son gráficos que ilustran la velocidad del ventilador contra la temperatura ambiente y la temperatura de refrigeración adecuada para su uso con las modalidades del método ilustrado en la figura 5; y Las figuras 7A y 7B ilustran una modalidad de un método que calcula una función de velocidad de la bomba de agua a modo de ejemplo que devuelve un valor de resultado asociado con la fuerza de torsión de transmisión de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción.

DESCRIPCION DETALLADA La descripción detallada expuesta a continuación en conexión con los dibujos adjuntos, donde los mismos números hacen referencia a los elementos similares se pretende como una descripción de diversas modalidades de la materia divulgada y no pretende representar las únicas modalidades. Cada modalidad descrita en esta descripción se proporciona meramente como un ejemplo o ilustración y no debe ser interpretada como preferida o favorable sobre otras modalidades. Los ejemplos ilustrativos proporcionados en este documento no están destinados a ser exhaustivos o limitar la divulgación a las formas precisas descritas. Del mismo modo, los pasos descritos en este documento pueden ser intercambiables con otros pasos, o combinaciones de pasos, con el fin de lograr el mismo o sustancialmente resultado similar.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una modalidad de un sistema de gestión de la bomba de agua 100 de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción. Como se ilustra, el sistema 100 está incluido dentro de un vehículo 102 que tiene un motor de combustión interna, tal como un automóvil, un camión, y/o similares. El vehículo 102 incluye muchas características conocidas para un técnico normal en la materia incluida en un vehículo 102, tal como un motor, un compartimiento del operador, un depósito de combustible, una transmisión, y así sucesivamente.

El vehículo ilustrado 102 incluye una bomba de agua de velocidad variable 110. La bomba de agua 110 está conectada a un circuito de refrigeración del motor 112 por una línea de suministro de refrigeración 128 y una línea de retorno de refrigeración 126. El circuito de refrigeración del motor 112 transfiere el calor desde el motor hasta el líquido refrigeración, reduciendo así la temperatura del motor. La bomba de agua 110 está conectada también a un radiador 107 a través de una línea de suministro de refrigeración 134, una válvula dependiente de la temperatura tales como un termostato 106, una línea de suministro de refrigeración 135, y una línea de retorno de refrigeración 136. El radiador 107 está configurado para transferir calor desde la refrigeración al medio ambiente circundante, reduciendo de ese modo la temperatura de refrigeración .

El termostato 106 está configurado para interrumpir o limitar de otro modo el flujo de refrigeración desde la bomba de agua 110 al radiador 107 hasta que el líquido refrigeración alcanza una temperatura umbral. Una vez que la refrigeración alcanza la temperatura umbral, el termostato 106 permite un flujo total de líquido refrigeración en el radiador 107. 106 El termostato puede limitar el flujo de refrigeración a baja temperatura para limitar el enfriamiento del motor hasta que el motor alcance una temperatura mínima de operación eficiente. Antes de que se alcance esta temperatura de funcionamiento, el líquido refrigeración se calienta dentro del circuito refrigeración del motor 112 sin ser enfriado dentro del radiador 107.

En algunas modalidades, la bomba de agua 110 también puede estar conectado a uno o más de circuitos de refrigeración adicionales 114 por al menos una línea de suministro de refrigeración 130 y al menos una línea de retorno de refrigeración 124. Los circuitos de refrigeración adicionales 114 se pueden usar para calentar o enfriar diversas componentes del vehículo. Como un ejemplo, los circuitos de refrigeración adicionales 114 pueden proporcionarse en un depósito de urea o un depósito de combustible con el fin de aumentar la urea o la temperatura del combustible a los niveles ideales a pesar de temperaturas ambiente bajas. Como otro ejemplo, los circuitos de refrigeración adicionales 114 se pueden usar para proporcionar calor desde el motor a un sistema de climatización con el fin de calentar el compartimiento del operador. En estas modalidades, por ejemplo, el refrigerador caliente del circuito de refrigeración del motor 112 puede encaminarse selectivamente al depósito de urea, tanque de combustible, núcleo del calentador, y/o similares. Desde el dispositivo de calefacción, el enfriador vuelve al agua de la bomba 110. Como otro ejemplo, los circuitos de refrigeración adicionales 114 se pueden utilizar para enfriar unos componentes de cajas de cambios, retardador o freno. En esta modalidad, el enfriador frío del radiador 107 puede encaminarse selectivamente a las cajas de cambios, retardador, componentes de freno, y/o similares. Desde el dispositivo de enfriado, el refrigeración vuelve a la bomba de agua 110.

En algunas modalidades, el vehículo 102 puede estar acoplado a un remolque 116. En tales modalidades, el remolque 116 puede incluir al menos un circuito de refrigeración auxiliar 120 que está conectado selectivamente a la bomba de agua 110 a través de una línea de suministro de refrigeración 122 y línea de retorno del enfriador 132. Una variedad de circuitos de refrigeración auxiliar 120 puede ser utilizada en modalidades de la presente descripción, tales como un circuito de refrigeración auxiliar utilizado para enfriar un motor que acciona una unidad de refrigeración de remolque, un circuito de refrigeración auxiliar utilizado para calentar las válvulas en una distribución de la leche remolque, y/o similares .

Un técnico normal en la materia reconocerá que el vehículo 102 puede incluir componentes conectados por líneas de suministro de refrigeración y/o líneas de retorno de refrigeración en una manera diferente que la representada en la figura 1. Por ejemplo, en algunas modalidades, la línea de suministro de refrigeración 135 puede incluir otras líneas de refrigeración, tales como la línea de suministro de refrigeración 128, y al menos un segmento de la línea 126 de retorno de refrigeración. Como otro ejemplo, en algunas modalidades, el enfriador puede ser suministrado a uno o más circuitos de refrigeración, tales como al circuito del refrigeración del motor 112, el radiador 107, y uno o más de circuitos de refrigeración adicionales 114, antes de volver a la bomba de agua 110. Cada uno de los ejemplos descritos es sólo a modo de ejemplo, y un técnico normal en la materia reconocerá que son posibles otras configuraciones sin apartarse el alcance de la presente descripción.

Las modalidades de la vehículo 102 también incluyen un controlador de la bomba de agua 104. El controlador de la bomba de agua 104 está acoplado comunicativamente a la bomba de agua 110, y da instrucciones a la bomba de agua 110 para operar a una velocidad determinada por el controlador de la bomba de agua 104. El controlador de la bomba de agua 104 puede estar acoplado comunicativamente al termostato 106, uno o más sensores del vehículo 108, y uno o más sensores auxiliares 118, para recabar información en la cual basar la determinación de la velocidad de funcionamiento de la bomba de agua. Esta determinación se discute más adelante. Uno o más sensores del vehículo 108 y uno o más sensores auxiliares 118 pueden incluir, pero no están limitados a, los sensores de temperatura de refrigeración, sensores de temperatura ambiente, sensores de estado del vehículo, y/o similares .

En una modalidad, el controlador de la bomba de agua 104 se proporciona en un componente físico separado de la bomba de agua 110, tal como en un módulo de control del motor (ECM) y/o similares. En otra modalidad, el controlador de la bomba de agua 104 puede estar provisto dentro de la bomba de agua 110. En algunas modalidades, el controlador de la bomba de agua 104 puede incluir un dispositivo de computación digital que recibe datos desde el termostato 106 y los sensores 108, 118, y procesa los datos para determinar la velocidad de funcionamiento de la bomba de agua. En algunas modalidades, el controlador de la bomba de agua 104 puede incluir dispositivos de detección físicas o dispositivos de cálculo que contribuyen a la determinación de la velocidad de la bomba de agua o analógica .

En algunas modalidades, el controlador de la bomba de agua 104 puede ser, puede incluir, o puede ser una parte de uno o más dispositivos de computación. La figura 2 ilustra una arquitectura de hardware de ejemplo de un dispositivo informático 200 adecuado para uso con modalidades de la presente descripción. Los técnicos ordinarios en la materia y otros reconocerán que el dispositivo informático 200 puede ser uno cualquiera de cualquier número de dispositivos disponibles en la actualidad o aún por desarrollar. En su configuración más básica, el dispositivo informático 200 incluye al menos un procesador 202 y una memoria de sistema 204 conectados por un bus de comunicación 206. Dependiendo de la configuración exacta y el tipo de dispositivo, la memoria del sistema 204 puede ser memoria volátil o no volátil, tal como memoria de sólo lectura ("ROM"), la memoria de acceso aleatorio ("RAM"), EEPROM, memoria flash, o la tecnología de memoria similar. Los técnicos ordinarios en la materia y otros reconocerán que la memoria del sistema 204 típicamente almacena los datos y/o módulos de programa que son inmediatamente accesibles y/o actualmente operados por el procesador 202. En este sentido, el procesador 202 sirve como un centro de cálculo del dispositivo de cálculo 200 mediante el apoyo a la ejecución de instrucciones.

Como se ilustra además en la figura 2, el dispositivo informático 200 puede incluir una interfaz de red 210 que comprende uno o más componentes para la comunicación con otros dispositivos a través de una red. Las modalidades de la presente descripción pueden acceder a los servicios básicos que utilizan la interfaz de red 210 para llevar a cabo las comunicaciones utilizando protocolos de red comunes, tales como TCP/IP, UDP, USB, Firewire, y/o similares. En algunas modalidades, la red puede incluir una red de comunicaciones en todo el vehículo implementado usando cualquier número de diferentes protocolos de comunicación tales como, pero no limitado a, Sociedad de Ingenieros de Automoción' ("SAE") J1587, SAE J1922, SAE J1939, SAE J1708, y combinaciones de los mismos.

En el ejemplo de modalidad representado en la figura 2, el dispositivo informático 200 también incluye un medio de almacenamiento 208. Sin embargo, los servicios pueden ser accedidos usando un dispositivo de computación que no incluye medios para conservar los datos a un medio de almacenamiento local. Por lo tanto, el medio de almacenamiento 208 representado en la figura 2 se representa con una línea discontinua para indicar que el medio de almacenamiento 208 es opcional. En cualquier caso, el medio de almacenamiento 208 puede ser volátil o no volátil, extraíble o no extraíble, implementado usando cualquier tecnología capaz de almacenar información tal como, pero no limitado a, un disco duro, unidad de estado sólido, CD-ROM, DVD, o en otro disco almacenamiento, casetes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento en disco magnético, y similares.

Como se usa en el presente, el término "medios legibles por computadora" incluye medios volátiles y no volátiles extraíbles y no extraíbles implementados en cualquier procedimiento o tecnología capaz de almacenar la información, tales como instrucciones legibles por computadora, estructuras de datos, módulos de programa, u otros datos. A este respecto, la memoria del sistema 204 y medio de almacenamiento 208 representado en la figura 2 son meramente ejemplos de medios legibles por computadora.

Las implementaciones adecuadas de dispositivos informáticos que incluyen un procesador 202, la memoria del sistema 204, bus de comunicación 206, medio de almacenamiento 208, y la interfaz de red 210 son conocidas y disponibles comercialmente . Para facilitar la ilustración y porque no es importante para la comprensión de la materia reivindicada, la figura 2 no muestra algunos de los componentes típicos de muchos dispositivos de computación.

En este sentido, el dispositivo informático 200 puede incluir uno o más dispositivos de entrada. Del mismo modo, el dispositivo informático 200 también puede incluir uno o más dispositivos de salida.

CONTROL DE UNA BOMBA DE AGUA DE VELOCIDAD VARIABLE La figura 3 ilustra una modalidad de un método 300 de control de una bomba de agua de velocidad variable de acuerdo con diversos aspectos e la presente descripción. De un bloque de inicio, el método 300 pasa al bloque 302, donde un controlador de la bomba de agua 104 establece una velocidad de una bomba de agua 110 a una velocidad mínima. El método 300 pasa entonces a un terminal de continuación ("la terminal A"), y luego para el bloque 304, donde el controlador de la bomba de agua 104 determina si un termostato 106 está completamente acoplado. En algunas modalidades, el termostato 106 está configurado para monitorizar la temperatura de refrigeración dentro del circuito de refrigeración del motor 112. Como la temperatura de refrigeración dentro del circuito de refrigeración del motor 112 se eleva, el termostato 106 se convierte en más comprometida, y permite que más refrigeración fluya a la radiador 107. Una vez que el enfriado se eleva a una temperatura predeterminada, el termostato 106 será completamente acoplado y permite una cantidad máxima de refrigeración fluya hacia el radiador 107.

En el bloque de decisión 306, si la respuesta a la determinación efectuada en el bloque 304 es NO, el método 300 vuelve a la terminal A, y repite la determinación hasta que la respuesta a la determinación es SÍ. En el bloque de decisión 306, si la respuesta a la determinación efectuada en el bloque 306 es SÍ, el método 300 pasa al bloque 308.

En el bloque 308, el controlador de la bomba de agua 104 calcula un conjunto de valores de resultados de una o más funciones de velocidad de la bomba de agua, cada valor resultado basado en uno o más valores de los sensores tales como una temperatura indicada de un componente del vehículo, una temperatura ambiente indicado, y/o similares. Cada valor de resultado se puede basar en otros factores, así, como valores de resultado previamente calculadas para los mismos u otras funciones, una determinación de si un valor del sensor está aumentando o disminuyendo, y/o similares. Varias funciones ejemplares de velocidad de la bomba de agua adecuada para uso en modalidades de la presente descripción se discutirán más adelante.

A continuación, en el bloque 310, el controlador de la bomba de agua 104 elige un valor de resultado del conjunto de valores de resultado, y ajusta la velocidad de la bomba de agua 110 para el valor del resultado elegido. El controlador de la bomba de agua 104 puede utilizar cualquier medio apropiado para elegir un valor de resultado del conjunto de valores de resultado. En una modalidad, el controlador de la bomba de agua 104 puede elegir un valor de resultado más alto del conjunto de valores de resultado para asegurarse de que el requisito de flujo de fluido más grande calculado se cumple, aunque cualquier otro método adecuado para la elección de un valor de resultado puede utilizarse en otras modalidades, tales como elegir el valor del resultado de una función en particular al detectar un estado del vehículo particular, y/o similares.

El método 300 pasa entonces a un bloque de decisión 312, donde se realiza una determinación en cuanto a si el método 300 debe continuar. En la mayoría de los casos, si el vehículo 102 sigue funcionando, la determinación en el bloque de decisión 312 será que el método 300 debe continuar. De lo contrario, si el vehículo 102 se está cerrando, la determinación puede ser que el método 300 no debe continuar. Si la determinación en el bloque de decisión 312 es SÍ, entonces el método 300 vuelve a la terminal A. Si la determinación en el bloque de decisión 312 es NO, entonces el método 300 pasa a un bloque final y termina.

VELOCIDAD DE LA BOMBA EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA DE REFRIGERACIÓN La figura 4 es un gráfico 400 que ilustra el porcentaje de acoplamiento contra la temperatura de refrigeración como puede ser utilizado por diversas modalidades de la presente descripción. El gráfico 400 muestra los efectos de una función de velocidad de la bomba de agua de ejemplo que tiene un valor de resultado que aumenta a medida que la temperatura de refrigeración aumenta. Una persona con experiencia ordinaria en la técnica se dará cuenta de que esto es sólo una función de la velocidad de la bomba de agua ejemplar, y que otras funciones de velocidad de la bomba de agua, entre ellos varios describe más adelante, se puede utilizar.

El gráfico 400 ilustra la temperatura de refrigeración en el eje X, y un porcentaje en el eje Y. Con respecto a la línea continua, el eje Y indica un porcentaje de una velocidad máxima de la bomba de agua. Con respecto a la línea de trazos, el eje Y indica un porcentaje de acoplamiento termostato. Cuando la temperatura de refrigeración está en un mínimo, el termostato se desacopla al máximo, y la velocidad de la bomba de agua se mantiene a una velocidad mínima de la bomba de agua 401. Como la temperatura de refrigeración se eleva, el acoplamiento termostato aumenta, hasta que la temperatura de refrigeración alcanza un acoplamiento completo termostato temperatura 402. Una vez que se alcanza la plena termostato de temperatura de acoplamiento 402, la velocidad de la bomba de agua se puede aumentar, como se ha discutido anteriormente con respecto a la figura 3.

A medida que la temperatura de refrigeración sigue aumentando por encima de la temperatura del termostato plena participación de 402, un aumento de la temperatura velocidad de la bomba de agua 404 se alcanzará. A medida que la temperatura de refrigeración se eleva por encima de la temperatura de aumento de la velocidad de la bomba de agua 404, el valor del resultado de la función de velocidad de la bomba de agua se eleva también. En algunas modalidades, el valor del resultado de la función de velocidad de la bomba de agua puede aumentar de forma lineal a una velocidad máxima de la bomba de agua 408. En la modalidad ilustrada, el valor del resultado de la función de velocidad de la bomba de agua se incrementa linealmente hasta una temperatura máxima velocidad de la bomba de agua 406 se alcanza, momento en el que el valor del resultado salta a una velocidad máxima de la bomba de agua 408.

En la modalidad ilustrada, la histéresis se utiliza para prevenir ya sea el termostato o la bomba de agua de ciclo una vez que se alcanza un porcentaje máximo de acoplamiento. Después de la temperatura de refrigeración se eleva más allá de la temperatura máxima velocidad de la bomba de agua 406, la velocidad de la bomba de agua se mantendrá a la velocidad máxima de la bomba de agua 408 hasta que la temperatura de refrigeración cae a una temperatura de histéresis bomba de agua 410, momento en el que la porción lineal de la bomba de agua La función de velocidad volverá a ser aplicado. Del mismo modo, después de la temperatura de refrigeración se eleva más allá de la temperatura del termostato acoplamiento completo 402, el termostato 106 permanecerá completamente encajada hasta que la temperatura de refrigeración cae a una temperatura de histéresis termostato 412, en cuyo punto el acoplamiento termostato caerá junto con la temperatura de refrigeración.

Aunque la figura 4 ilustra velocidad de la bomba de agua calculado como una función de la temperatura de refrigeración, en algunas modalidades, las funciones de velocidad de la bomba de agua similares pueden calcular velocidad de la bomba de agua como una función de otras medidas de temperatura, tales como la temperatura del combustible, la temperatura de la urea, la temperatura del aceite caja de cambios, retardador temperatura del aceite, y/o similares. Cada una de estas funciones puede ser similar a la función se ilustra en la figura 4, y cualquiera o todas estas funciones pueden utilizar diferentes temperaturas aumento de la velocidad de la bomba de agua, temperaturas máximas aumento de la velocidad de la bomba de agua, temperaturas de histéresis bomba de agua, y/o similares .

VELOCIDAD DE LA BOMBA EN FUNCIÓN DE CONFIGURACIÓN DE HVAC La figura 5 ilustra un método 500 que calcula otra función de velocidad de la bomba de agua ejemplar de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción. A diferencia de la función previamente ilustrada de la figura 4, el método 500 utiliza los datos obtenidos de más de un sensor del vehículo, y contiene una mayor cantidad de la lógica. Descrito en líneas generales, el método 500 basa un resultado de la función de velocidad de la bomba de agua de si un operador del vehículo está en marcha un calentador para el compartimento del operador. Si es así, el método 500 basa el resultado en ajustes del calentador, y pueden proporcionar más calor del motor al calentador cuando sea necesario .

Desde un bloque de inicio, el método 500 pasa al bloque 502, en donde el controlador de la bomba de agua 104 determina si se solicita el calor de un sistema de climatización. El controlador de la bomba de agua 104 puede estar acoplado comunicativamente a un sensor de vehículo 108 que informa de la configuración del sistema de climatización. Un técnico normal en la materia apreciará que el sensor 108 del vehículo puede ser una parte del sistema de climatización, y que el controlador de la bomba de agua 104 puede estar acoplado de forma comunicativa al sensor de vehículo 108 a través del sistema HVAC . En el bloque de decisión 504, se realiza una prueba basada en la determinación de si se ha solicitado el calor del sistema de HVAC.

En una modalidad, si la respuesta a la prueba en el bloque de decisión 504 es NO, entonces el método 500 pasa al bloque 506, en donde el controlador de la bomba de agua 104 devuelve una velocidad mínima de la bomba de agua como un valor de resultado de la función de velocidad de la bomba de agua. Se devuelve la velocidad mínima de la bomba de agua de manera que, cuando el controlador de la bomba de agua 104 es elegir un valor de resultado como en el bloque 310 se discutió anteriormente, la función de velocidad de la bomba de agua relacionados con HVAC no contribuye para aumentar la velocidad de la bomba de agua por encima de su velocidad mínima si el calor no se solicita desde el sistema HVAC. En otras modalidades, el método 500 puede indicar que el valor del resultado del método 500 no debe contribuir a la determinación de la velocidad de la bomba de agua de otra forma, tales como el establecimiento de una bandera, devolviendo un valor nulo o cero, y/o similares.

El procedimiento 500 procede entonces a un bloque final y termina. Un técnico normal en la materia entenderán que aunque el método 500 se ilustra como que termina en el bloque final, en algunas modalidades, el método 500 puede ser ejecutado más de una vez, tal como en una manera repetitiva, de circuito, y/o similares, una vez que el método 500 llega al bloque de extremo.

De lo contrario, si la respuesta a la prueba en el bloque de decisión 504 es SÍ, el método continúa en el bloque 508, en donde el controlador de la bomba de agua 104 determina si la velocidad del ventilador es mayor que un porcentaje de umbral. Similar a la discusión anterior, el controlador de la bomba de agua 104 puede obtener la velocidad del ventilador de un sensor de vehículo 108 acoplado a una parte del sistema HVAC . El porcentaje de umbral puede ser almacenado en el controlador de la bomba de agua 104, o puede ser recuperado por el controlador de la bomba de agua 104 desde un medio de almacenamiento. Un operador puede ser capaz de cambiar el porcentaje de umbral para obtener diferentes características de rendimiento.

En el bloque de decisión 510, se realiza una prueba basada en el resultado de la determinación hecha en el bloque 508 de si la velocidad del ventilador es mayor que el porcentaje de umbral. Si la respuesta a la prueba en el bloque de decisión 510 es SÍ, el método 500 pasa al bloque 512, en donde el controlador de la bomba de agua 104 calcula un valor de resultado sobre la base de una primera función de la temperatura de refrigeración y la temperatura ambiente. Si la respuesta a la prueba en el bloque de decisión 510 es NO, el método 500 pasa al bloque 514, en donde el controlador de la bomba de agua 104 calcula un valor de resultado sobre la base de una segunda función de la temperatura de refrigeración y la temperatura ambiente. En otras palabras, el controlador de la bomba de agua 104 utiliza una función diferente para calcular el valor del resultado si el ventilador se ajusta a una velocidad alta (más calor se desea en el compartimiento de gobierno) que si el ventilador se ajusta a una velocidad baja. Como se discutió anteriormente, la temperatura de refrigeración y la temperatura ambiente se pueden obtener de uno o más sensores de vehículos 108.

Después del bloque 506, 512 o 514, el método 500 prosigue a un bloque de decisión 516, donde se realiza una determinación en cuanto a si el método 500 debe continuar. En la mayoría de los casos, si el vehículo 102 sigue funcionando, la determinación en el bloque de decisión 516 será que el método 500 debe continuar. De lo contrario, si el vehículo 102 se está cerrando, la determinación puede ser que el método 500 no debe continuar. Si la determinación en el bloque de decisión 516 es SÍ, entonces el método 500 vuelve al bloque 502. Si la determinación en el bloque de decisión 516 es NO, entonces el método 500 pasa a un bloque final y termina.

La primera función y la segunda función pueden incluir cálculos similares, o pueden ser muy diferentes.

Por ejemplo, la figura 6A ilustra una modalidad de una primera función, y la figura 6B ilustra una modalidad de una segunda función, para una modalidad en la que el porcentaje de umbral es 50% de la velocidad máxima del ventilador. La primera función se utilizará cuando el ventilador de climatización se establece a una alta velocidad, tal como cuando un operador quiere que el compartimiento del operador se caliente rápidamente, o cuando la temperatura ambiente es particularmente baja. Por el contrario, la segunda función se utilizará cuando el ventilador de climatización se establece a una velocidad baja, tal como cuando el operador no está solicitando mucho calor desde el sistema de HVAC .

Para la primera función se ilustra en la figura 6A, el valor de retorno será mayor cuando la temperatura ambiente es baja, lo que refleja la necesidad de capacidad de calefacción adicional para mejorar la comodidad del operador compartimiento. Si la temperatura ambiente es baja, pero la temperatura de refrigeración también es baja, el valor de retorno no es tan alto, ya que el enfriador no será tan efectivo para proporcionar calor al sistema HVAC hasta que su temperatura aumenta. Si la temperatura ambiente es alta, el valor de retorno seguirá siendo bajo. Para la segunda función se ilustra en la figura 6B, el valor de retorno se mantiene constantemente bajo, independientemente de la temperatura ambiente o la temperatura de refrigeración. Un técnico normal en la materia reconocerá que, en otras modalidades, otras funciones pueden ser utilizadas. En una modalidad, los valores de retorno de cada función se pueden almacenar en un medio legible por computadora en una tabla de búsqueda. En otra modalidad, los valores de retorno de cada función pueden ser especificados por la lógica matemática.

VELOCIDAD DE LA BOMBA EN FUNCIÓN DIA FUERZA DE TORSIÓN DE TRANSMISIÓN Las figuras 7A 7B ilustran colectivamente una modalidad de una función de velocidad de la bomba de agua que devuelve un valor de resultado asociado con torque transmisión. Tal función de velocidad de la bomba de agua puede ser útil en un vehículo 102 en el que la bomba de agua 110 proporciona refrigeración a un enfriador de la transmisión o de la caja de cambios. En términos generales, la función de velocidad de la bomba de agua se ilustra en las figuras 7A 7B se puede usar para aumentar la velocidad de la bomba de agua cuando la fuerza de torsión de transmisión es mayor que un valor umbral para una cantidad de umbral de tiempo. La cantidad de umbral de tiempo puede variar en función de la cantidad de fuerza de torsión que se genera actualmente. Por ejemplo, la cantidad de umbral de tiempo puede ser menor cuando la cantidad de fuerza de torsión es más elevado, de manera que un retraso antes de aumentar la velocidad de la bomba de agua se reduce en condiciones de funcionamiento más extremos .

Como se discutió anteriormente, la fuerza de torsión de transmisión se puede obtener por un sensor de vehículo 108 asociado con la línea de transmisión. En algunas modalidades, la fuerza de torsión de transmisión se puede obtener de una unidad de control del motor que controla tales valores, y se transmite al controlador de la bomba de agua 104 a través de un bus del vehículo. En algunas modalidades, un valor absoluto de la fuerza de torsión de transmisión puede ser utilizado, de manera que la bomba de agua 110 proporcionará el flujo de refrigeración adicional para el enfriador de la caja de cambios, tanto cuando el motor está proporcionando un alto fuerza de torsión a la transmisión y durante las condiciones de frenado del motor. En algunas modalidades, el retardo de tiempo puede ser medido por el controlador de la bomba de agua 104 iniciar un temporizador una vez que se detecta una violación de la fuerza de torsión de transmisión umbral.

La figura 7A ilustra un gráfico 700 de retardo de tiempo en comparación con la fuerza de torsión de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción. Cuando la fuerza de torsión de transmisión está por debajo de un umbral de fuerza de torsión de activación 701, no puede desearse para la función de velocidad de la bomba de agua presente para afectar a la velocidad de la bomba de agua 110. En consecuencia, cuando la fuerza de torsión de transmisión está por debajo del umbral de fuerza de torsión de activación 701, puede haber que no haya ningún valor para el tiempo de retardo. Una vez que la fuerza de torsión de transmisión se eleva por encima del umbral de activación de la fuerza de torsión 701, el retraso de tiempo 702 será utilizado hasta que los aumentos de torque transmisión encima de un umbral de fuerza de torsión inferior 704. En otras palabras, cuando la fuerza de torsión de transmisión está en un intervalo relativamente bajo entre la fuerza de torsión de activación umbral de 701 y el umbral de fuerza de torsión inferior 704, el retraso del tiempo 702 se utilizará para que la función de velocidad de la bomba de agua presente esperará un tiempo relativamente largo antes de que afecte a la velocidad de la bomba de agua 110.

Una vez que la fuerza de torsión de transmisión se eleva por encima del umbral de fuerza de torsión inferior 704, el retardo de tiempo disminuye en función de la fuerza de torsión de transmisión, hasta que la fuerza de torsión de transmisión alcanza un umbral de fuerza de torsión de giro superior 706. Una vez que la fuerza de torsión de transmisión se eleva por encima del umbral de fuerza de torsión superior 706, un tiempo de baja retardo 708 se utiliza. En otras palabras, como la transmisión aumenta la fuerza de torsión y la presión sobre los aumentos de transmisión o caja de cambios, un tiempo de retardo menor se utilizará antes de la función de la velocidad actual de la bomba de agua afecta a la velocidad de la bomba de agua 110. Por encima del umbral de fuerza de torsión superior 706, un retraso de tiempo bajo consistente 708 se utiliza para asegurar que la función de velocidad de la bomba de agua presente afectará de forma rápida la velocidad de la bomba de agua 110.

La figura 7B ilustra un gráfico 750 de velocidad de la bomba de agua en comparación con la fuerza de torsión de acuerdo con diversos aspectos de la presente descripción. En algunas modalidades, después de que se ha alcanzado el tiempo de retardo descrito con respecto a la Figura 7A, la función se ilustra en la Figura 7B se utiliza para devolver un valor de velocidad de la bomba de agua.

Como se discutió anteriormente, en algunas modalidades, la fuerza de torsión de torsión se ilustra en el gráfico 750 puede ser un valor absoluto de transmisión de fuerza de torsión de modo que los efectos de la función se pueden servir tanto durante condiciones de alto fuerza de torsión de torsión aplicado por el motor y durante condiciones de frenado del motor. En valores relativamente bajos de fuerza de torsión, una baja velocidad de la bomba de agua 752 puede ser devuelto. Una vez torque transmisión se eleva por encima de un umbral de fuerza de torsión inferior 754, el valor de retorno aumentará hasta que se alcance un umbral de fuerza de torsión superior 756, momento en el que la velocidad máxima de la bomba de agua 758 puede ser devuelto. Al igual que en la discusión anterior, como la fuerza de torsión cae por transmisión, la velocidad máxima de la bomba de agua 758 se puede mantener como valor de retorno hasta que un fuerza de torsión motor de histéresis de bomba de agua 760 se alcance, para evitar que la bicicleta bomba de agua.

VELOCIDAD DE LA BOMBA CON BASE EN CIRCUITOS DE REFRIGERACIÓN DEL REMOLQUE En algunas modalidades, los puntos de ajuste definidos por el operador se pueden utilizar para activar o desactivar la variabilidad de la bomba de agua 110 en ciertas condiciones. Por ejemplo, en un sistema 100 que incluye un remolque 116 y un circuito de refrigeración auxiliar 120 asociado con el remolque 116, un operador puede elegir a sacrificar la ganancia de la economía de combustible de una bomba de agua de velocidad variable 110 con el fin de tener un flujo de refrigeración para la completa circuito de refrigeración auxiliar 120 en ciertas condiciones. Por ejemplo, si el circuito de refrigeración auxiliar 120 enfría un motor en una unidad de refrigeración, puede ser importante que el circuito de refrigeración auxiliar 120 reciba el flujo de refrigeración completo si la temperatura ambiente es particularmente alta. Como otro ejemplo, si el circuito de refrigeración auxiliar 120 calores válvulas en un remolque de distribución de la leche, puede ser importante que el circuito de refrigeración auxiliar 120 reciba el flujo de refrigeración completo si la temperatura ambiente es particularmente baja.

Por consiguiente, en algunas modalidades, el controlador de la bomba de agua 104 puede comparar una temperatura ambiente recibida de un sensor 108 del vehículo a una o más temperaturas de consigna, y puede ajustar la bomba de agua 110 para funcionar a plena velocidad si la temperatura ambiente no está en un intervalo indican las temperaturas de consigna. Por ejemplo, si el circuito de refrigeración auxiliar 120 calienta las válvulas en un remolque de distribución de leche, una temperatura de consigna se puede ajustar a 0.0000 grados Celsius. Si la temperatura ambiente cae por debajo de la temperatura de consigna, el controlador de la bomba de agua 104 puede ajustar la bomba de agua 110 a correr a toda velocidad. Si la temperatura ambiente está por encima de la temperatura de consigna, el controlador de la bomba de agua 104 puede utilizar uno o más métodos, incluidos los métodos descritos anteriormente, para determinar la velocidad de la bomba de agua de velocidad variable 110.

Como otro ejemplo, si el circuito de refrigeración auxiliar 120 se enfría un motor en un dispositivo de refrigeración, una temperatura de consigna puede ser fijado en 22.2222 grados Celsius. Si la temperatura ambiente se eleva por encima de la temperatura de consigna, el controlador de la bomba de agua 104 puede ajustar la bomba de agua 110 a correr a toda velocidad. Si la temperatura ambiente es inferior a la temperatura de consigna, el controlador de la bomba de agua 104 puede utilizar uno o más métodos, incluidos los métodos descritos anteriormente, para determinar la velocidad de la bomba de agua de velocidad variable 110.

Como se indicó anteriormente, se pueden usar uno o más puntos de ajuste. Por ejemplo, pueden ser utilizados tanto un alto valor de referencia y un punto de ajuste bajo. En algunas de tales modalidades, la bomba de agua 110 se hace funcionar a una velocidad variable cuando la temperatura ambiente está situada entre los puntos de ajuste, y sería operado a plena velocidad si la temperatura ambiente no está entre los puntos de ajuste. En otras de tales modalidades, la bomba de agua 110 se hace funcionar a una velocidad completa cuando la temperatura ambiente está situada entre los puntos de ajuste, y sería operado a una velocidad variable si la temperatura ambiente no está entre los puntos de ajuste. En algunas modalidades, la bomba de agua 110 también se puede establecer en toda velocidad si la temperatura ambiente está situada entre los dos puntos de ajuste y una toma de fuerza del dispositivo está ocupada. En algunas modalidades, la bomba de agua 110 puede estar configurada para velocidad completa si la temperatura ambiente está situada entre los dos puntos de ajuste y una toma de fuerza del dispositivo está ocupada.

Como se apreciará por un técnico en la materia, las rutinas específicas descritas anteriormente en los diagramas de flujo pueden representar uno o más de cualquier número de estrategias de procesamiento, tales como eventos accionados, interrupción accionada, multi-tareas, multi-roscados y similares. Como tales, varios actos o funciones ilustradas pueden llevarse a cabo en la secuencia ilustrada, en paralelo, o en algunos casos omitidos. Del mismo modo, no se requiere que el orden de procesamiento necesariamente para alcanzar las características y ventajas, pero se proporciona para facilitar la ilustración y la descripción. Aunque no se ilustra de manera explícita, una o más de los actos o funciones descritas se pueden realizar varias veces dependiendo de la estrategia que se está usando. Además, estas cifras pueden representar gráficamente código para ser programado en un medio de almacenamiento legible por ordenador asociado con un dispositivo de computación.

Si bien las modalidades ilustrativas se han ilustrado y descrito, se apreciará que varios cambios se pueden hacer en la misma sin apartarse del objetivo y alcance de la invención como se reclama.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un vehículo que consta de: un primer circuito de refrigeración configurado para enfriar un motor; un circuito de refrigeración auxiliar configurado para controlar la temperatura de al menos un componente auxiliar ; una bomba de velocidad variable configurada para bombear el fluido a través del primer circuito de refrigeración auxiliar y el circuito de refrigeración auxiliar; y un controlador de la bomba configurado para: hacer que la bomba de velocidad variable opere a una velocidad variable cuando una medida de temperatura ambiente cumple un criterio predeterminado; y hacer que la bomba de velocidad variable opere a una velocidad máxima cuando una medida de temperatura ambiente no cumplen los criterios predeterminados.

2. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el vehículo incluye un remolque, y en donde por lo menos un componente auxiliar se encuentra en el remolque.

3. El vehículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque al menos un componente auxiliar incluye una unidad de refrigeración.

4. El vehículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, caracterizado porque al menos un componente auxiliar incluye una válvula térmica.

5. El vehículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los criterios predeterminados incluyen un umbral de baja temperatura, y en donde la medida de temperatura ambiente cumple con los criterios predeterminados cuando la medición de la temperatura ambiente es mayor que el umbral de baja temperatura.

6. El vehículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los criterios predeterminados incluyen un umbral de temperatura alta, y en donde la medida de temperatura ambiente cumple con los criterios predeterminados cuando la medida de temperatura ambiente es inferior al umbral de temperatura alta .

7. El vehículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el vehículo incluye un mecanismo de toma de fuerza, y en donde el controlador de la bomba se configura además para hacer que la bomba de velocidad variable funcione a toda velocidad cuando el mecanismo de toma de fuerza se acopla.

8. El vehículo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los criterios predeterminados incluyen por lo menos un umbral de temperatura que es configurable por el operador.

9. Un método para controlar la velocidad de la bomba de velocidad variable configurada para proporcionar flujo de refrigeración al enfriador de caja de engranajes, el método que consta de: monitorear una cantidad de la fuerza de torsión de transmisión producida por un vehículo; y en respuesta a la determinación que la cantidad de la fuerza de torsión de transmisión ha excedido una cantidad límite de la fuerza de torsión para al menos una cantidad de tiempo límite, la variación de la velocidad de la bomba basada en la cantidad de la fuerza de torsión de transmisión.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, que además comprende determinar la cantidad de tiempo límite basada la cantidad de fuerza de torsión de transmisión.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la cantidad de tiempo límite disminuye según la cantidad de fuerza de torsión de transmisión aumenta.

12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la cantidad de tiempo límite es un primer valor cuando la cantidad de fuerza de torsión de transmisión está por encima de un límite de fuerza de torsión de activación y por debajo de un límite de fuerza de torsión inferior, en donde la cantidad de tiempo límite disminuye a medida que la cantidad de fuerza de torsión de transmisión aumenta entre el límite de fuerza de torsión inferior y un límite de fuerza de torsión superior, y en donde la cantidad de tiempo límite es un segundo valor cuando la cantidad de la fuerza de torsión de transmisión está por encima del límite de fuerza de torsión superior.

13. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque la cantidad monitoreada de fuerza de torsión de transmisión es un valor absoluto de la fuerza de torsión de transmisión producida por el vehículo.

1 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9-13, caracterizado porque la variación de la velocidad de la bomba basada en la cantidad de fuerza de torsión de transmisión incluye el uso de un valor de histéresis para evitar el ciclo de la bomba.

15. Un método para controlar una velocidad de una bomba configurada para proporcionar un flujo de refrigeración, comprendiendo el método: recibir un conjunto de valores de los sensores de una pluralidad de sensores; ejecutar más de una función de control de velocidad basada en el conjunto de valores de los sensores para generar un conjunto de valores de control de velocidad asociados con las funciones de control de velocidad; seleccionar un valor de control de velocidad del conjunto de valores de control de velocidad; y hacer que la bomba funcione de acuerdo con el valor de control de velocidad seleccionado.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la selección de un valor de control de velocidad desde el conjunto de valores de control de velocidad incluye la selección de un valor máximo de control de velocidad desde el conjunto de valores de control de velocidad.

17. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-16, caracterizado porque más de una función de control de velocidad incluye una función de control de velocidad que compara un valor de temperatura ambiente a un umbral de temperatura ambiente baja y un umbral de temperatura ambiente elevada.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la ejecución de la función de control de velocidad incluye: determinar si el valor de la temperatura ambiente está entre el umbral de temperatura ambiente baja y el umbral de temperatura ambiente elevada; en respuesta a determinar que el valor de la temperatura ambiente está entre el umbral de temperatura ambiente baja y el umbral de temperatura ambiente elevada, 5. devolviendo un primer valor de control de velocidad como resultado de la función de control de velocidad; y en respuesta a determinar que el valor de la temperatura ambiente no está entre el umbral de temperatura ambiente baja y el umbral de temperatura ambiente elevada, 0 devolviendo un segundo valor de control de velocidad diferente de la primer valor de control de velocidad que el resultado de la función de control de velocidad.

19. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-18, caracterizado porque el 5 conjunto de valores de los sensores incluyen un valor de fuerza de torsión de transmisión, y en donde más de una función de control de velocidad incluye una función de control de velocidad que determina si el valor de fuerza de torsión de transmisión ha sido mayor que un valor de fuerza 0 de torsión umbral para una cantidad de tiempo predeterminada .

20. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15-19, caracterizado porque más de una función de control de velocidad incluye: 5 una función de control de velocidad que determina un valor de control de velocidad en base a una temperatura de refrigeración, temperatura ambiente, velocidad del ventilador HVAC, y una petición de calor; una función de control de velocidad que determina un valor de control de velocidad basado en un valor de fuerza de torsión de transmisión; una función de control de velocidad que determina un valor de control de velocidad basado en un valor de temperatura de combustible; una función de control de velocidad que determina un valor de control de velocidad basado en un valor de temperatura de la urea; una función de control de velocidad que determina un valor de control de velocidad basado en un valor de temperatura de aceite de la caja de cambios; y una función de control de velocidad que determina un valor de control de velocidad basado en un valor de temperatura del aceite del retardador.