MX2014009009A - Metodo para controlar un motor de vehiculo. - Google Patents

Abstract

Se describe un método y un aparato para controlar un motor de vehículo durante las condiciones perjudiciales en el motor, como, por ejemplo, alta velocidad del motor con alta temperatura del aceite y/o baja presión del aceite. Además para proteger el motor, el método y el aparato también mejorarán la economía del combustible del vehículo.

Description

MÉTODO PARA CONTROLAR UN MOTOR DE VEHÍCULO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con el control de velocidad del motor para un vehículo, particularmente a un método y a un aparato que implementa una característica de control del límite de velocidad del motor por presión de aceite/temperatura para un vehículo.

Antecedentes de la Invención La presión del aceite y el aceite del motor son factores esenciales en la prevención de la degradación en un motor de vehículo. La presión del aceite hace circular al aceite del motor a través del motor para proporcionar la lubricación a los componentes clave como, por ejemplo, la biela de conexión, los cojinetes, el árbol de levas, los lóbulos y las paredes del cilindro. La lubricación reduce la fricción al evitar que los componentes de metal entre en contacto entres sí. La lubricación apropiada también enfriará los componentes y ayudará a evitar que los componentes se desgasten. La presión escasa de aceite puede conducir a la lubricación escasa, al sobrecalentamiento de los componentes del motor, y eventualmente a la degradación indeseable del componente del motor.

Según se muestra en la figura 1, la presión del aceite es más alta cuando el motor y el aceite se enfrían debido a una viscosidad creciente del aceite. Como se puede ver, cuando el motor y el aceite están fríos, la presión del aceite aumentará mientras la velocidad del motor aumenta. El aceite del motor generalmente se vuelve más disuelto mientras se calienta. Por lo tanto, según se muestra en la figura 1, la presión del aceite del motor disminuye con el aumento de temperatura del aceite de motor. Los problemas se originan si la presión del aceite se ubica debajo de la presión de aceite mínima requerida para mantener la vida de los componentes del motor. La figura 1 ilustra una curva mínima de presión de aceite requerida para, por ejemplo, conectar a los cojinetes de biela. Los componentes del motor, y el mismo motor, pueden dañarse si la presión del aceite desciende debajo de la curva, particularmente mientras la velocidad del motor está sobre una velocidad promedio.

Los vehículos actuales frecuentemente usan refrigerantes de aceite para reducir la temperatura del aceite que circula. Desafortunadamente, es posible que aún el aceite se caliente más y la presión descienda debajo de un nivel aceptable a altas velocidades del motor. Otros vehículos usan bombas grandes de aceite para mantener una presión de aceite conveniente a las altas velocidades. Las bombas grandes, sin embargo, penalizan la economía del combustible del vehículo. Además, el motor puede todavía dañarse si existe falla en la bomba u otra falla que permite que el vehículo sea conducido con la presión de aceite baja indeseable a muchas RPM (revoluciones por minuto).

Por consiguiente, existe la necesidad y un deseo de un método y de un aparato para determinar cuando la condición del aceite de motor (es decir, temperatura/presión del aceite) es perjudicial para el motor del vehículo y para implementar medidas para evitar el daño al motor.

Breve Descripción de la Invención En una forma, la presente invención proporciona un método para detectar y para modificar una condición del aceite de motor que pueda causar la degradación indeseable del motor en un vehículo. El método comprende determinar que la condición del aceite de motor puede ser perjudicial a una velocidad potente en un motor; y reducir la velocidad del motor mediante una cantidad predeterminada si se determina que la condición del aceite de motor puede ser perjudicial a la velocidad potente del motor.

La presente invención también proporciona un aparato para detectar y para modificar una condición del aceite del motor la cual puede ocasionar la degradación perjudicial del motor en un vehículo. El aparato comprende un controlador del motor adaptado para: determinar que una condición del aceite de motor puede ser perjudicial a la velocidad potente del motor; y reducir la velocidad del motor en una cantidad predeterminada si se determina que la condición del aceite de motor puede ser perjudicial a la velocidad potente del motor.

En una forma, la condición del aceite es de aceite a alta temperatura y la velocidad del motor se reduce por una cantidad predeterminada en base a la temperatura del aceite.

En otra forma, la condición del aceite es aceite a presión baja y la velocidad del motor se reduce en una cantidad predeterminada en base a la presión del aceite.

En aún otra forma, la reducción de la velocidad del motor comprende determinar un ajuste del número máximo de RPM en base a la temperatura del aceite y disminuir el ajuste del número máximo de RPM desde un límite del número máximo de RPM para el motor. En otra forma, la reducción de la velocidad del motor comprende determinar un nuevo límite del número máximo de RPM para el motor en base a la temperatura del aceite.

En aún otra forma, la reducción de la velocidad del motor comprende determinar un ajuste del número máximo de RPM en la presión del aceite en base a la presión del aceite y disminuir el ajuste del número máximo de RPM desde un límite del número máximo de RPM para el motor. En otra forma, la reducción de la velocidad del motor comprende determinar un nuevo límite del número máximo de RPM para el motor en base a la presión del aceite.

Otras áreas de aplicabilidad de la presente invención llegarán a ser evidentes a partir de la descripción detallada y de las reivindicaciones proporcionadas más adelante. Se deberá entender que la descripción detallada, incluyendo las modalidades y los dibujos descritos, son simplemente ejemplares por naturaleza y previstas para los propósitos de ilustración únicamente y no se proponen para limitar el alcance de la invención, de su aplicación o del uso. Por lo tanto, las variaciones que no se apartan del aspecto principal de la invención tienen la finalidad de estar dentro del alcance de la invención.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una gráfica del ejemplo de la presión del aceite del motor contra la velocidad del motor; La figura 2 es un diagrama de flujo de un método para determinar que la condición del aceite de motor es perjudicial al motor del vehículo y para implementar medidas para evitar el daño al motor de acuerdo con una modalidad descrita en la presente; La figura 3 es un diagrama de flujo de otro método para determinar que la condición del aceite del motor es perjudicial al motor del vehículo y para implementar medidas para evitar el daño al motor de acuerdo con otra modalidad descrita en la presente; La figura 4 es un diagrama de bloque de un aparato de acuerdo con una modalidad descrita en la presente para realizar los métodos de las figuras 2 y 3; y La figura 5 es un ejemplo de una gráfica de la presión del aceite del motor y de la potencia del motor contra la velocidad de motor.

Descripción Detallada de la Invención La figura 2 ilustra un primer método 200 para determinar que la condición del aceite de motor es perjudicial al motor de vehículo y para implementar medidas para evitar la posible degradación perjudicial al motor. Como llegará a ser evidente, las medidas incluyen la modificación, por ejemplo, reducción de la velocidad del motor, por ejemplo, reducir el límite del número máximo de RPM. La reducción del límite del número máximo de RPM ocasionará que un limitador prevenga que el motor exceda un límite o reduzca la velocidad del motor hasta que las RPM del motor se ubiquen debajo del límite. La operación de los limitadores de vueltas/número máximo de RPM se conoce y no se discute adicionalmente. La reducción de la velocidad del motor de este modo es una manera no intrusiva que permite a la presión del aceite permanecer a un nivel deseable para la velocidad del motor, evitando la degradación perjudicial del motor o un componente del mismo. Se deberá observar que las modalidades descritas no se deben limitar únicamente a reducir el límite del número máximo de RPM. De hecho, la velocidad del motor se puede reducir por cualquier medio incluyendo, por ejemplo, un corte de combustible, una mariposa electrónica del acelerador, o cualquier otro mecanismo conveniente. La reducción en el límite del número máximo de RPM, sin embargo, se desea ya que esta no es intrusiva y es simple de implementar.

El método 200 proporciona potencia a la velocidad del motor en la etapa 202. La etapa 204 determina si la velocidad del motor está suficientemente alta que la temperatura alta del aceite podría ocasionar la degradación indeseable en el motor, por ejemplo, un componente y un fluido (por ejemplo, aceite de motor) del motor. Si la velocidad del motor no está sobre el umbral, entonces el motor no está en peligro y no hay razón de continuar con el método 200 en este punto. Por consiguiente, si en la etapa 204 se determina que la velocidad del motor no está sobre un umbral de RPM predeterminado, el método 200 termina debido a que no hay peligro en el motor en este punto. Sin embargo, si en la etapa 204 se determina que la velocidad del motor está sobre el umbral predeterminado, el método 200 continúa en la etapa 206, donde se ingresa la temperatura del aceite. Según se discute más abajo con referencia a la figura 4, la temperatura del aceite se puede recibir desde un sensor de temperatura 412 instalado en el motor. Se deberá apreciar que la etapas 202 y 204 podrían omitirse y el resto del método 200 se puede ejecutar sin importar la velocidad del motor, si se desea.

Según la etapa 208, el ingreso de la temperatura del aceite se usa como un índice en una tabla de compensación del número máximo de RPM como en la tabla 1 del ejemplo ilustrado más abajo. La tabla se puede alimentar de datos en base a las estadísticas conocidas del motor o mediante un proceso de calibración y puede contener muchos ingresos pertinentes convenientes para el éxito del método 200. Por lo tanto, en la etapa 208, un valor compensado de las RPM se selecciona de la tabla en base al ingreso de la temperatura del aceite. Como se puede ver en la tabla 1 del ejemplo, la compensación se obtiene en cuanto la temperatura del aceite del motor aumenta debido a que la presión del aceite se ubica y se aproxima más probablemente a la presión mínima requerida discutida anteriormente, para mantener una vida deseable de los componentes del motor.

Tabla 1 En la etapa 210, la compensación del número máximo de RPM se resta del límite estándar del número máximo de RPM. El limitador del número máximo/revoluciones del vehículo disminuirá la velocidad del motor (por cualquier mecanismo conveniente) si la velocidad del motor está sobre el nuevo límite del número máximo de RPM. La figura 5 ilustra la potencia del motor contra la velocidad del motor cuando la temperatura del aceite es fría. La curva de potencia para la temperatura del aceite frío no se afecta por el método 200. La curva de potencia para la temperatura alta/caliente del aceite se efectúa por el método 200.

Como se puede ver, la curva de potencia para la temperatura alta/caliente del aceite tiene menos potencia a RPM más altas y se detiene ante las RPM más altas (accesible previamente). Con una velocidad reducida, el motor no está más en riesgo de degradación aunque la temperatura del aceite permanezca alta.

Se deberá apreciar que el método 200 podría recuperar un límite directo de las RPM en base a la temperatura del aceite en la etapa 208 en vez de la compensación de las RPM. Es decir, la temperatura del aceite (etapa 206) podría indexar una tabla del límite de RPM como la tabla 2 del ejemplo mostrado más abajo. El límite recuperado de las RPM entonces se convertiría en el nuevo límite del número máximo de RPM para el limitador. La recuperación de un límite de RPM directas en vez de la compensación de RPM se dispensa con la etapa de disminución 210.

Tabla 2 La figura 3 ilustra otro método 300 para determinar que la condición del aceite del motor es perjudicial al motor del vehículo y para implementar medidas para evitar la degradación indeseable al motor. El método 300 también será descrito como reducción de la velocidad del motor al reducir el límite del número máximo de RPM del motor. Como con el método 200, el método 300 podría reducir la velocidad del motor mediante el método discutido anteriormente y no se debe limitar únicamente a reducir el límite del número máximo de RPM.

El método 300 ingresa la velocidad del motor en la etapa 302. La etapa 304 determina si la velocidad del motor es suficientemente alta que la presión escasa del aceite podría ocasionar la degradación indeseable de un componente del motor. Si la velocidad del motor no está sobre el umbral, entonces el motor no está en peligro y no hay razón de continuar con el método 300 en este punto. Por consiguiente, si en la etapa 304 se determina que la velocidad del motor no está sobre un umbral predeterminado de las RPM, el método 300 termina debido a que no existe peligro al motor en este punto. Sin embargo, si en el etapa 304 se determina que la velocidad del motor está sobre el umbral predeterminado, el método 300 continúa en la etapa 306, donde la presión del aceite se inicia. Según se discutió abajo con referencia a la figura 4, la presión del aceite se puede recibir desde un sensor de presión 414 instalado en el motor. Se deberá apreciar que las etapas 302 y 304 podrían omitirse y el resto del método 300 se puede ejecutar sin importar la velocidad del motor, si se desea.

Como la etapa 308, el ingreso de la presión del aceite se usa como un índice en una tabla de compensación del número máximo de RPM como la tabla 3 del ejemplo ilustrado más abajo. Por lo tanto, en la etapa 308, un valor compensado de las RPM se selecciona desde la tabla en base al ingreso de la presión del aceite. Como se puede ver en la tabla 3, la compensación se obtiene en cuanto la presión del aceite del motor se ubica y se aproxima a la presión máxima requerida discutida anteriormente.

Tabla 3 En la etapa 310, la compensación del número máximo de RPM se resta del límite estándar del número máximo de RPM. El limitador del número máximo/revoluciones del vehículo disminuirá la velocidad del motor (mediante cualquier mecanismo conveniente) si la velocidad del motor está sobre el nuevo límite del número máximo de RPM. Con una velocidad reducida, el motor no está más en riesgo de daño. Se deberá apreciar que las curvas de potencia ilustradas en la figura 5 también aplicarán para el método 300.

Se deberá apreciar que el método 300 podría recuperar un límite directo de las RPM en base a la presión del aceite en la etapa 308 en vez de la compensación de las RPM. Es decir, la presión del aceite (etapa 306) podría indexarse en una tabla del límite de las RPM como tabla 4 del ejemplo mostrado más abajo. El límite recuperado de las RPM entonces convierte el nuevo límite del número máximo de RPM para el limitador. La recuperación de un límite directo de RPM en vez de la compensación de las RPM se dispensa con la etapa de disminución 310.

Tabla 4 En una modalidad deseada, los métodos 200, 300 se implementan en el software, almacenado en un medio legible por computadora (por ejemplo, el dispositivo de memoria 430 ilustrado en la figura 4, que podría ser un dispositivo de memoria de acceso aleatorio (RAM), dispositivo de memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM), o un dispositivo de memoria únicamente de lectura (ROM)) y ejecutado por un procesador incluido en un sistema de manejo de motor (EMS) o controlador 420 ilustrado en la figura 4. Los métodos 200, 300 se pueden ejecutar periódicamente, a una velocidad predeterminada juzgada conveniente para el éxito, como parte del procesamiento de operación o procesamiento de respaldo normal del sistema de manejo de motor 420.

La figura 4 ilustra un aparato del vehículo 400 que tiene el EMS 420 para implementar los métodos 200, 300 discutidos anteriormente. El EMS 420 incluye un procesador o controlador programado para implementar los métodos 200, 300 y tiene, o se conectan con, el dispositivo de memoria 430. La memoria 430 se puede usar para almacenar las tablas compensadas del número máximo de RPM requeridas por los métodos 200, 300. El EMS 420 se conecta con un sensor de temperatura del aceite 412 conectado con el motor 410. El sensor de temperatura del aceite 412 se usa para ingresar la temperatura del aceite usada en el método 200. Alternativamente, o además de, el EMS 420 se puede conectar a un sensor de presión del aceite 412 conectado con el motor 410. El sensor de presión del aceite 414 se usa para ingresar la presión del aceite usada en el método 300. Aunque no se muestra, el EMS 420 también ingresará la velocidad del motor a través de un sensor del motor 400.

Las modalidades descritas proporcionan varios beneficios. Primero, se asegura la presión del aceite apropiada y segura para la velocidad del motor (incluso en RPM altas). Las técnicas descritas en la presente se pueden implementar rápida, económicamente y sin componentes adicionales del motor (con excepción de un sensor de presión del aceite, si se desea). Las técnicas descritas no requieren de bombas de aceite grandes, lo cual mejorará la economía del combustible del vehículo comparada con los vehículos que tienen bombas más grandes. Las técnicas descritas no impiden la capacidad en grúas remolques existentes mientras se proteja al motor a alta temperatura del aceite y RPM. Por otra parte, puede ser posible retirar el refrigerante del aceite en algunos vehículos, simplificando y reduciendo el costo del sistema lubricante del vehículo.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un método para detectar y para modificar una condición del aceite en un vehículo, tal método comprende: determinar que la condición del aceite de motor puede ser perjudicial a una velocidad potente del motor; y reducir la velocidad del motor por una cantidad predeterminada si se determina que la condición del aceite de motor puede ser perjudicial a la velocidad potente del motor.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la condición del aceite es un aceite a alta temperatura.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la velocidad del motor se reduce por una cantidad predeterminada en base a la temperatura del aceite.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la etapa de reducir la velocidad del motor comprende: determinar una compensación del número máximo de RPM en base a la temperatura del aceite; y restar la compensación del número máximo de RPM de un límite del número máximo de RPM para el motor.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la etapa de reducir la velocidad del motor comprende determinar un nuevo límite del número máximo de RPM para el motor en base a la temperatura del aceite.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la condición del aceite es presión baja del aceite.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, donde la velocidad del motor se reduce en una cantidad predeterminada en base a la presión del aceite.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 6, donde la etapa de reducir la velocidad del motor comprende: determinar una compensación del número máximo de RPM en base a la presión del aceite; y restar la compensación del número máximo de RPM de un límite del número máximo de RPM para el motor.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 6, donde la etapa de reducir la velocidad del motor comprende determinar un límite del número máximo de RPM para el motor en base a la presión del aceite.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la reducción de la velocidad del motor comprende ajustar una mariposa electrónica del acelerador.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la reducción de la velocidad del motor comprende el corte de combustible al motor.

12. Un aparato para detectar y para modificar una condición del aceite en un vehículo, tal aparato comprende: un regulador del motor adaptado para: determinar que la condición del aceite del motor puede ser perjudicial a una velocidad potente del motor; y reducir la velocidad del motor por una cantidad predeterminada si se determina que la condición del aceite del motor puede ser perjudicial a una velocidad potente del motor.

13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12, donde la condición del aceite es a una temperatura alta del aceite y el aparato además comprende un sensor de temperatura del aceite conectado con el controlador del motor, tal controlador de motor ingresa la temperatura del aceite desde el sensor de temperatura del aceite.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, donde el controlador reduce la velocidad del motor al: determinar una compensación del número máximo de RPM en base a la temperatura del aceite; y disminuir la compensación del número máximo de RPM desde un límite del número máximo de RPM para el motor.

15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 13, donde el controlador del motor reduce la velocidad del motor al determinar un nuevo límite compensado del número máximo de RPM en base a la temperatura del aceite.

16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12, donde la condición del aceite es a una presión baja del aceite y el aparato además comprende un sensor de presión del aceite conectado con el controlador del motor, tal controlador del motor ingresa la presión del aceite desde el sensor de presión del aceite.

17. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, donde el controlador del motor reduce la velocidad del motor al: determinar una compensación del número máximo de RPM en base a la presión del aceite; y disminuir la compensación del número máximo de RPM desde un límite del número máximo de RPM para el motor.

18. El aparato de acuerdo con la reivindicación 16, donde el controlador del motor reduce la velocidad del motor al determinar un nuevo límite de compensación del número máximo de RPM en base a la presión del aceite.

19. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12, donde la reducción de la velocidad del motor comprende el ajuste de una mariposa electrónica del acelerador.

20. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12, donde la reducción de velocidad del motor comprende cortar el combustible al motor.