ES2218491T3 - Equipo combinado funcional para un vehiculo de motor. - Google Patents
Equipo combinado funcional para un vehiculo de motor.Info
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Abstract
Un equipo combinado funcional (4) para un vehículo de motor, que tiene un motor del vehículo (10), que comprende: un motor generatriz (440); un compresor (450) para aire acondicionado; un mecanismo de distribución de potencia (420) para la distribución de potencia en un primer eje (421) desde el mencionado motor del vehículo (10), a un segundo eje (422) acoplado al mencionado motor generatriz (440), y un tercer eje acoplado al mencionado compresor (450); un mecanismo de embrague (430), para la conexión del mencionado segundo eje (422) al mencionado tercer eje (423), y la desconexión del mencionado segundo eje (422) respecto del mencionado tercer eje (423); un mecanismo de bloqueo (460), para bloquear y desbloquear la rotación del mencionado tercer eje (423); y una unidad de control (7), para controlar las transmisiones de potencia entre los mencionados primero (421) y segundo (422) ejes, entre los mencionados primero (421) y tercer (423) ejes y entre los mencionados segundo (422) y tercer (423) ejes, con el mencionado mecanismo de distribución de potencia (420), el mencionado mecanismo de embrague (430), el mencionado mecanismo de bloqueo (460), y un inversor (5), caracterizado porque la mencionada unidad de control (7) impide las operaciones de conmutación del mencionado mecanismo de embrague (430) entre la mencionada conexión y la mencionada desconexión, y del mencionado mecanismo de bloqueo (460) entre el bloqueo y el desbloqueo de la mencionada rotación del mencionado tercer eje (423), para un periodo de transición a arranque del mencionado motor del vehículo (10), y periodo de transición a parada del mencionado motor del vehículo (10).
Description
Equipo combinado funcional para un vehículo de
motor.
Esta invención se refiere a un equipo combinado
funcional para un vehículo de motor.
Un ejemplo de un tal equipo es revelado en EP 0
645 271.
Para mejorar un kilometraje, la función de parada
en ralentí fue proporcionada para vehículos de motor. En estos
vehículos de motor, el compresor para el aire acondicionado debe
ser detenido en ralentí debido a la detención del motor. La
publicación provisional de aplicación de patente japonesa No.
2000-229516 revela un sistema de acondicionamiento
de aire, híbrido, donde el compresor para el aire acondicionado
está impulsado mediante un motor mientras que el motor del vehículo
se detiene. Sin embargo, este sistema es de estructura complicada y
costos debido al motor adicional.
La patente U.S. de No. de Serie 5.896.750 revela
un dispositivo del arte previo para el acondicionamiento de un
vehículo cuando está andando y aparcado. En este dispositivo, un
motor generatriz como alternador, y un motor y un compresor para el
acondicionamiento de aire, son impulsados mediante el motor del
vehículo a través de un embrague unidireccional en una rueda libre,
en marcha. Cuando está aparcado, el motor generatriz es
suministrado con corrientes impulsoras para rotar. La potencia es
transmitida solo al compresor debido a la función del embrague
unidireccional. En este dispositivo, la longitud en la dirección
longitudinal del dispositivo se incrementa debido a la existencia de
la rueda libre.
Así, es necesario proporcionar un dispositivo
para controlar de forma unificada el sistema de aire acondicionado
y el alternador con una estructura simple a bajo coste, sin
incremento en la longitud de la dirección longitudinal del motor, y
con vibraciones reducidas.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un equipo combinado funcional, superior, para un
vehículo de motor.
De acuerdo con la presente invención, un primer
aspecto de la presente invención proporciona un equipo combinado
funcional para un vehículo de motor que tiene un motor que
comprende:
un motor generatriz;
un compresor para aire acondicionado;
un mecanismo de distribución de potencia, para
distribuir potencia en un primer eje desde el mencionado motor del
vehículo a un segundo eje acoplado al mencionado motor generatriz,
y un tercer eje acoplado al mencionado compresor;
un mecanismo de embrague, para la conexión del
mencionado segundo eje al mencionado tercer eje, y la desconexión
del mencionado segundo eje al mencionado tercer eje;
un mecanismo de bloqueo para bloquear y
desbloquear la rotación del mencionado tercer eje; y
una unidad de control para controlar las
transmisiones de potencia entre los mencionados primer y segundo
ejes, entre los mencionados primer y tercer ejes, y entre los
mencionados segundo y tercer ejes, con el mencionado mecanismo de
distribución de potencia, el mencionado mecanismo de embrague, el
mencionado mecanismo de cierre, y el mencionado inversor, donde la
mencionada unidad de control inhibe las operaciones de cambio del
mencionado mecanismo de embrague entre la mencionada conexión y la
mencionada desconexión, y el mencionado mecanismo de bloqueo entre
el bloqueo y desbloqueo de la mencionada rotación del mencionado
tercer eje, para un periodo de transición a arranque del mencionado
motor del vehículo y un periodo de transición a parada del
mencionado motor del vehículo.
De acuerdo con la presente invención, un segundo
aspecto la presente invención proporciona el equipo combinado
funcional, basado en el primer aspecto, donde la mencionada unidad
de control incluye un inversor y maneja el mencionado motor
generatriz para suministrar un par motor desde el mencionado motor
generatriz al mencionado compresor, usando el mencionado inversor
sin bloquear la rotación del mencionado tercer eje con el mencionado
mecanismo de bloqueo, y con la mencionada conexión del mencionado
segundo eje al mencionado tercer eje usando el mencionado mecanismo
de embrague cuando el mencionado motor del vehículo se detiene, y
donde la mencionada unidad de control bloquea el mencionado tercer
eje con el mencionado mecanismo de bloqueo y desconecta el
mencionado segundo eje del mencionado tercer eje cuando el
mencionado compresor no es impulsado ni por el mencionado motor del
vehículo ni por el mencionado motor generatriz.
De acuerdo con la presente invención, un tercer
aspecto de la presente invención proporciona el equipo combinado
funcional basado en el primer aspecto, donde la mencionada unidad de
control incluye un inversor e inhibe el funcionamiento del
mencionado compresor mediante retener bloqueado el mencionado tercer
eje con el mencionado mecanismo de bloqueo, y manteniendo la
mencionada desconexión del mencionado segundo eje respecto del
mencionado tercer eje para el mencionado periodo de transición a
arranque del mencionado motor del vehículo, y así como manejar al
mencionado inversor para hacer funcionar al mencionado motor
generatriz en el mencionado modo de motor para impulsar el
mencionado motor del vehículo mediante el mencionado mecanismo de
distribución de potencia para arrancar el mencionado motor del
vehículo.
De acuerdo con la presente invención, un cuarto
aspecto de la presente invención proporciona el equipo combinado
funcional basado en el primer aspecto, donde la mencionada unidad de
control mantiene la mencionada rotación del mencionado tercer eje
bloqueada con el mencionado mecanismo de bloqueo, y mantiene la
mencionada conexión del mencionado segundo eje al mencionado tercer
eje con el mecanismo de embrague, para el mencionado periodo de
transición a parada.
De acuerdo con la presente invención, un quinto
aspecto de la presente invención proporciona el equipo combinado
funcional basado en el primer aspecto, donde el mencionado mecanismo
de distribución de potencia comprende un mecanismo de engranaje
planetario.
De acuerdo con la presente invención, un sexto
aspecto de la presente invención proporciona el equipo combinado
funcional basado en el quinto aspecto, donde el mencionado mecanismo
de engranaje planetario comprende un portador conectado al
mencionado primer eje, un engranaje de anillo conectado al
mencionado segundo eje, y un engranaje central conectado al
mencionado tercer eje.
De acuerdo con la presente invención, un séptimo
aspecto de la presente invención proporciona un equipo combinado
funcional para un vehículo de motor que tiene un motor del vehículo
que comprende:
un motor generatriz;
un inversor para hacer funcionar al mencionado
motor generatriz, en modos de motor y de motor generatriz;
un compresor para aire acondicionado;
un mecanismo de distribución de potencia, para
distribuir potencia en un primer eje desde el mencionado motor del
vehículo a un segundo eje acoplado al mencionado motor generatriz,
y un tercer eje acoplado al mencionado compresor;
un mecanismo de embrague, para la conexión del
mencionado segundo eje al mencionado tercer eje, y la desconexión
del mencionado segundo eje al mencionado tercer eje;
un mecanismo de bloqueo para bloquear y
desbloquear la rotación del mencionado tercer eje; y
una unidad de control para controlar las
transmisiones de potencia entre los mencionados primer y segundo
ejes, entre los mencionados primer y tercer ejes, y entre los
mencionados segundo y tercer ejes, con el mencionado mecanismo de
distribución de potencia, el mencionado mecanismo de embrague, el
mencionado mecanismo de cierre, y el mencionado inversor, donde la
mencionada unidad de control maneja el mencionado inversor para
suprimir el funcionamiento del mencionado motor generatriz en el
mencionado modo de motor para un periodo de transición a arranque
del mencionado compresor, y un periodo de transición a parada del
mencionado compresor, mientras el mencionado motor del vehículo está
en marcha.
De acuerdo con la presente invención, un octavo
aspecto de la presente invención proporciona el equipo funcional
combinado basado en el séptimo aspecto, donde la mencionada unidad
de control maneja el mencionado motor generatriz para suministrar
un par motor desde el mencionado motor generatriz al mencionado
compresor, empleando el mencionado inversor con la no bloqueada
mencionada rotación del mencionado tercer eje empleando el
mencionado mecanismo de bloqueo, y con la mencionada conexión del
mencionado segundo eje al mencionado tercer eje usando el
mencionado mecanismo de bloqueo cuando el motor del vehículo se
detiene, y donde la mencionada unidad de control bloquea al
mencionado tercer eje con el mencionado mecanismo de bloqueo, y
desconecta el mencionado segundo eje con el mencionado mecanismo de
embrague desde el mencionado tercer eje, cuando el mencionado
compresor no es impulsado ni por el mencionado motor del vehículo
ni por el mencionado motor generatriz.
De acuerdo con la presente invención, un noveno
aspecto de la invención proporciona el equipo funcional combinado
basado en el séptimo aspecto, donde el mencionado mecanismo de
distribución de potencia comprende un mecanismo de engranaje
planetario.
De acuerdo con la presente invención, un décimo
aspecto de la invención proporciona el equipo funcional combinado
basado en el noveno aspecto, donde el mencionado mecanismo de
engranaje planetario comprende un portador conectado al mencionado
primer eje, un engranaje de anillo conectado al mencionado segundo
eje, y un engranaje central conectado al mencionado tercer eje.
El objetivo y características de la presente
invención se hará mas fácilmente manifiesto a partir de la
siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos
anexos, en los cuales:
la figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema para un vehículo de motor de acuerdo con esta invención;
la figura 2 muestra una tabla de condiciones de
funcionamiento en los modos respectivos según esta invención;
la figura 3 describe un diagrama de flujo del
funcionamiento en el sistema de acuerdo con esta invención;
la figura 4 describe un diagrama de flujo de la
subrutina para modo usual mostrada en la figura 3;
la figura 5 muestra un diagrama de flujo de la
subrutina de modo de arrancador mostrada en la figura 3;
la figura 6 muestra un diagrama de flujo de la
subrutina de modo de parada mostrada en la figura 3; y
la figura 7 muestra las subrutinas del modo de
aire acondicionado por suministro eléctrico mostradas en la figura
3.
Tales, o correspondientes, elementos o partes,
están designados con tales referencias en todos de los dibujos.
La figura 1 es un diagrama de bloque de un
sistema para un vehículo de motor de acuerdo con esta invención.
El sistema incluye un equipo combinado funcional
4 mecánicamente acoplado a una polea del cigüeñal 12 del motor de
combustión interna del vehículo 10, un inversor trifásico 5 para
proporcionar un suministro eléctrico y recibir un suministro
eléctrico desde el motor generatriz 440, una unidad de control 7
para controlar el equipo combinado funcional 4 y el inversor 5,
baterías (secundarias) 6, y una carga eléctrica 8 suministrada con
la potencia de las baterías 6.
El equipo combinado funcional 4 incluye una
manivela de entrada 410 acoplada a la polea del cigüeñal 12 del
motor de combustión interna del vehículo 10 con una correa 3, un
mecanismo de engranaje planetario (mecanismo de distribución de
potencia) 420 que tiene un primer eje 421 conectado a la manivela de
entrada 410, un segundo eje 422, un tercer eje 423, un engranaje en
anillo 424, un portador 425, y un engranaje central 426 para
distribuir un par motor en el primer eje 421 al segundo eje 422 y
al tercer eje, acoplado el compresor de aire 450 al tercer eje 423,
un motor generatriz 440 acoplado al segundo eje 422, un embrague 430
para conectar y desconectar el segundo eje 422 a/desde el tercer
eje 423, y un mecanismo de bloqueo 460 para bloquear y desbloquear
la rotación del tercer eje 423.
En el mecanismo de engranaje planetario 420, el
engranaje en anillo 424 está acoplado al segundo eje 422, el cual
está acoplado a un rotor 441 del motor generatriz 440. El portador
425 comprende un miembro circular que tiene un eje acoplado a la
manivela de entrada 410 a través del primer eje 421, rotando
alrededor del engranaje central 426, y soportando de manera
rotatoria una pluralidad de engranajes de piñón planetario (no
mostrados). El engranaje central 426 está acoplado al tercer eje
423, el cual está conectado a un eje de rotación del compresor 450
para el aire acondicionado. El tercer eje 423 puede estar acoplado
al segundo eje 422 a través del embrague 430. Esto es, el tercer
eje 423 está selectivamente acoplado al segundo eje 422 a través del
embrague 430. Además, el tercer eje 423 puede ser bloqueado
mediante el mecanismo de bloqueo 460. Esto es, el tercer eje 423
está selectivamente bloqueado por mediante el mecanismo de bloqueo
460. El embrague 430 comprende un embrague electromagnético
activado, por ejemplo, por un solenoide. El mecanismo de bloqueo
460 comprende un freno electromagnético o un freno hidráulico. El
embrague 430 puede estar integrado con el mecanismo de bloqueo 460.
Además, el embrague 430, el mecanismo de bloqueo 460, y el mecanismo
de engranaje planetario 420 pueden estar integrados. Es más, el
alojamiento del mecanismo de engranaje planetario 420 puede estar
integrado con el alojamiento del motor generatriz 440.
El engranaje central 426 y el engranaje de anillo
424, están engranados con los engranajes de piñón planetario. Los
engranajes de piñón planetario están soportados de forma rotatoria
mediante el portador 425. El portador 425 gira en torno al
engranaje central 426.
Como se ha mencionado mas arriba, el mecanismo
engranaje planetario 420 distribuye una potencia (par motor) en el
primer eje 421, al segundo eje 422 y al tercer eje 423. Aquí, si el
tercer eje 423 está bloqueado mediante el mecanismo de bloqueo 460,
y el embrague está liberado (desconectado) debido a la detención
del compresor 450, substancialmente toda la potencia (par motor) en
el primer eje 421 es transmitida al segundo eje 422.
Puesto que el mecanismo de engranaje planetario
20 es bien conocido, la descripción detallada es omitida.
El motor generatriz 440 comprende un motor
generatriz síncrono de tipo imán permanente. Mas específicamente, el
motor generatriz 440 tiene el rotor 441 con polos magnéticos
permanentes y un estator mirando al rotor 441. El estator tiene las
bovinas del estator 442 suministradas con corrientes trifásicas
generadas mediante el inversor 5, de acuerdo con la posición del
rotor 441 en un modo de motor. En un modo de generador, el inversor
5 efectúa conmutación para convertir las corrientes trifásicas
desde el motor generatriz, impulsado mediante el motor de
combustión interna del vehículo 10, en una corriente dc suministrada
a las baterías 6 y a la carga eléctrica 8. En relación con el motor
generatriz 440, puede ser empleado otro tipo de motor con función
generadora o un generador con la función de motor.
El mecanismo de engranaje planetario 420 puede
estar controlado mediante el embrague 430. Esto es, el
funcionamiento del embrague 430 puede seleccionar bien el
funcionamiento en el que el segundo eje 422 y el tercer eje 423 son
rotados juntos a la misma velocidad de rotación, o bien el
funcionamiento en el que estos son rotados independientemente.
El compresor 450 para aire acondicionado es bien
conocido. Por tanto la descripción detallada es omitida.
La unidad de control 7 tiene un modo de
arrancador, un modo de acondicionamiento de aire suministrado
eléctricamente, un modo normal 1, y un modo normal 2, y selecciona
uno de estos modos de acuerdo con la información procedente de una
unidad de control del motor de combustión interna del vehículo (no
mostrada) y una unidad de control del aire acondicionado (no
mostrada) para controlar el inversor 5, el embrague 430, y el
mecanismo de bloqueo 460 en el modo escogido.
En el modo de arrancador, el motor generatriz 440
arranca el motor de combustión interna del vehículo 10. El modo de
acondicionamiento de aire suministrado eléctricamente indica que el
motor generatriz 440 impulsa al compresor 450 (suministra un par
motor desde el motor generatriz 440 al compresor 450). En el modo
normal 1, el motor del vehículo 10 impulsa al motor generatriz 440 y
al compresor 450. En el modo normal 2 indica que el motor del
vehículo 10 impulsa al motor generatriz 440, pero no impulsa al
compresor 450.
En el modo normal 1 y el modo normal 2, es
posible obtener energía de la inercia de traslación mediante el
motor generatriz 440 y el compresor 450, o solo mediante el motor
generatriz 440 en marcha lenta. Además, la asistencia del par motor
es posible impulsando el motor generatriz 440 durante la aceleración
en el modo normal 1 y el modo normal 2. Es mas, en esta condición
si se está haciendo funcionar el compresor 450, detener el
compresor 450 incrementa la aceleración.
La figura 2 muestra una tabla de condiciones de
funcionamiento en los modos respectivos.
Cuando el motor del vehículo 10 es arrancado
desde la condición de parada en ralentí, el sistema entra en el
modo de arrancador. En el modo de arrancador, el mecanismo de
bloqueo 430 es actuado para bloquear el tercer eje 423.
Esto impide que el tercer eje 423 y el engranaje
central 426 roten, de forma que el eje de rotación del motor
generatriz 440 está mecánicamente acoplado a la manivela de entrada
440 mediante el engranaje de anillo 424, los engranajes de piñón
planetario, y el portador 425. En esta condición, la unidad de
control 7 hace funcionar al inversor 5 en el modo de rotor, para
impulsar al motor generatriz 440 para dar al motor del vehículo 10
un par motor de arranque, de forma que el motor del vehículo 10
arranca. Debido a que la velocidad de rotación del portador 425 es
menor que la del engranaje de anillo 424, se mejora el par motor
generado mediante el motor generatriz 440 para dar al motor del
vehículo 10 un par motor de arranque superior.
El modo normal 2 proporciona generación de
corriente eléctrica mediante el motor generatriz 440 impulsado por
el motor del vehículo 10. En este modo, la unidad de control 7
libera el embrague 430 y bloquea el tercer eje 423 con el mecanismo
de bloqueo 460, y controla el inversor 5 para generar una corriente
eléctrica. Mas específicamente, el inversor 5 efectúa operaciones
de conmutación y rectificación para suministrar una corriente dc a
las baterías 6, y a diversas cargas eléctricas 8 en el vehículo de
motor. En esta condición de conexión, también es posible
proporcionar asistencia de par motor impulsando el motor generatriz
440 con la potencia eléctrica desde las baterías 6.
Este modo proporciona el funcionamiento del
compresor 450 durante la detención del motor del vehículo 10. Es
este modo, la unidad de control 7 conecta el segundo eje 422 al
tercer eje 423 con el mecanismo de embrague 430, y libera
(desbloquea) el mecanismo de bloqueo 460, y pone al motor generatriz
440 en el modo de motor. Esto detiene el primer eje 421 del
mecanismo de engranaje planetario 420, debido a la fricción en el
motor del vehículo 10. Así, el par motor generado mediante el motor
generatriz 440 es transmitido al compresor 450 a través del
mecanismo de engranaje planetario 420 por vía del engranaje de
anillo 424, los engranajes de piñón, el engranaje central 426, y el
tercer eje 423, así como a través del mecanismo de embrague 430. En
esta circunstancia, el inversor 6 suministra las corrientes
trifásicas al motor generatriz 440, para obtener un para motor
necesario para la rotación del compresor 450 a una velocidad de
rotación deseada.
Mientras el motor del vehículo 10 funciona, el
motor generatriz 440 genera una potencia eléctrica como se ha
mencionado antes. Si es necesario actuar adicionalmente sobre el
compresor 450, la unidad de control 7 pone al embrague 430 en una
condición de conexión y libera el mecanismo de bloqueo 460. Esto
iguala la velocidad de rotación del primer eje 421 a la del tercer
eje en el mecanismo de engranaje planetario 420. Así, el motor del
vehículo 10 rota al motor generatriz 440 y al compresor 450 a la
misma velocidad de rotación. Aquí, también es posible proporcionar
la asistencia del par motor impulsando el motor generatriz 440 con
potencia eléctrica desde las baterías 6.
La figura 3 describe un diagrama de flujo del
funcionamiento en el sistema (un diagrama de flujo de la rutina
principal).
Activar el interruptor de encendido inicia esta
operación (paso 1000). Un microprocesador 7a en la unidad de control
7 inicializa las partes necesarias en el paso 1001, y chequea si el
motor 10 está detenido en el paso 1002. Si la salida del paso 1002
es NO, el proceso sigue al paso 1006. Si el motor del vehículo 10
es detenido, el microprocesador 7a verifica si hay una petición para
finalizar el funcionamiento de parada en ralentí, esto es, una
petición de arrancar el motor del vehículo 10 en el paso 1003. Si
hay un SI en el paso 1003, el proceso procede a una subrutina de
modo de arrancador 1004. Después de la subrutina de modo de
arrancador 1004, el proceso continúa en la subrutina de modo normal
1005 y avanza al paso 1010.
Si hay un NO en el paso 1003, el proceso continúa
en el paso 1008.
En el paso 1002, si el motor del vehículo 10 no
está detenido, el microprocesador 7a verifica si hay una solicitud
para detener el motor en el paso 1006. Si NO, el proceso continúa
en el paso 1005. Si SI, el microprocesador 7a ejecuta una subrutina
de modo de parada 1007.
Después de la subrutina de parada 1007, y si hay
un NO en el paso 1003, el microprocesador 7a considera si hay una
petición para impulsar el compresor 450, en base a una señal desde
la unidad de control del aire acondicionado (no mostrada) en el
paso 1008. Si NO en el paso 1008, el proceso continua en el paso
1010. Si SI en el paso 1008, el microprocesador 7a ejecuta una
subrutina de acondicionamiento de aire activado eléctricamente
1009. A continuación, el proceso continúa en el paso 1010. En el
paso 1010, el microprocesador 7a verifica si el interruptor de
encendido está apagado. Si está APAGADO, el proceso finaliza. Si
está ENCENDIDO, el proceso vuelve al paso 1002.
La figura 4 describe un diagrama de flujo de la
subrutina de modo normal 1005, incluido operaciones del modo normal
1 y el modo normal 2.
En el paso 1101, el microprocesador 7a ajusta el
par motor para el motor generatriz 440 en base a las condiciones de
las baterías 6 y las cargas eléctricas 8 en el vehículo de motor,
mediante la unidad de control del motor del vehículo. En el paso
1102, el microprocesador 7a verifica si el compresor 450 está
impulsado mediante el motor del vehículo 10. Si NO, el
microprocesador 7a verifica si hay una petición para impulsar el
compresor 450 en el paso 1103. Si NO, el proceso vuelve a la rutina
principal mostrada en la figura 3. Si SI en el paso 1103, el
microprocesador 7a impide que el motor generatriz 440 genere una
potencia eléctrica en el paso 1104, y libera el mecanismo de
bloqueo 460 en el paso 1105. A continuación, el microprocesador 7a
conecta el embrague 430 en el paso 1106, y permite al motor
generatriz 460 generar una potencia eléctrica en el paso 1107, y el
proceso vuelve a la rutina principal.
En el paso 1102, si el compresor 450 está
funcionando, el microprocesador 7a verifica si hay una petición
para activar el compresor en el paso 1108. Si SI, el proceso vuelve
a la rutina principal en la figura 3. Si NO (petición de parada del
aire acondicionado), el microprocesador 7a impide que el motor
generatriz 440 genere una potencia eléctrica en el paso 1109, libera
el embrague 430 en el paso 1110, y bloquea el tercer eje 423 con el
mecanismo de bloqueo 460 en el paso 1111. A continuación, el
microprocesador 7a permite que el motor generatriz 440 genere una
potencia eléctrica en el paso 1112, y después el proceso vuelve a
la rutina principal.
Como se ha mencionado arriba, impedir que el
motor generatriz 440 genere una potencia eléctrica, durante el
periodo de conmutación del mecanismo de bloqueo 460 entre el
bloqueo y el desbloqueo, y durante el periodo de conmutación del
embrague 430 entre la conexión y la desconexión, proporciona una
conmutación suave en el mecanismo de bloqueo 460 y el embrague 430.
Además, suprimir el funcionamiento del motor generatriz 440
(inhibiendo su funcionamiento, o reduciendo su eficiencia), puede
hacerse en lugar de impedir el funcionamiento del motor generatriz
440. Más específicamente, la unidad de control 7 controla los
vectores de voltaje suministrados al motor generatriz 442 para
disminuir la cantidad de potencia generada.
La figura 5 muestra las operaciones en el la
subrutina de modo de arrancador 1004.
En el paso 1201, el microprocesador 7a verifica
si el compresor 450 está impulsado mediante el motor generatriz
440. Si NO, el microprocesador 7a reinicializa el indicador fac
(fac es que el nombre que en el código fuente han dado a este
indicador), indicando que el compresor 450 está funcionando en el
paso 1202. En el paso 1203, el microprocesador 7a estima si hay una
petición para activar el compresor 450 en base a las señales desde
la unidad de control del aire acondicionado. Si SI en el paso 1203,
el microprocesador 7a ajusta el indicador fac en el paso 1204. Si
NO, el proceso sigue en el paso 1208, puenteando el paso 1204.
En el paso 1201, si el compresor 450 está
funcionando, el microprocesador 7a asigna un "1" al indicador
fac en el paso 1205 y ejecuta la operación de inhibición del
funcionamiento del aire acondicionado en el paso 1206. Después, el
microprocesador 7a espera a que la velocidad de rotación del motor
generatriz 440 sea cero en el paso 1207. Cuando la detención de la
rotación del motor generatriz 440 está confirmada y después de los
pasos 1203 y 1204, el microprocesador 7a bloquea el tercer eje 423
con el mecanismo de bloqueo 460 para, detener la rotación del tercer
eje 423 del mecanismo de engranaje planetario 420, en el paso 1208.
Después, el microprocesador 7a impide las operaciones de
conmutación del mecanismo de embrague 430 y el mecanismo de bloqueo
460, en el paso 1220.
A continuación, el microprocesador 4a pone al
motor generatriz 440 en el modo de motor para arrancar el motor en
el paso 1209, hasta que la velocidad de rotación del motor del
vehículo 10 excede un valor predeterminado, en el paso 1210.
Después, el microprocesador 7a permite que la unidad de control del
motor del vehículo (no mostrada) suministre combustible y controle
el encendido, si es necesario, en el paso 1211. A continuación, el
microprocesador 7a espera hasta que el motor del vehículo alcanza
la condición de combustión perfecta, esto es, hasta que la
velocidad de rotación alcanza la velocidad de rotación sostenible,
en el paso 1212. Después, el microprocesador 7a permite las
operaciones de conmutación del mecanismo de embrague 430 y el
mecanismo de bloqueo 460, en el paso 1221. A continuación el
microprocesador 7a verifica el indicador fac en el paso 1213. Si el
indicador fac es cero, debido a que esto significa que es
innecesario impulsar el compresor 450, el microprocesador 7a libera
el mecanismo de embrague 430 en el paso 1214, y el proceso continua
en el paso 1218. Aquí, el mecanismo de bloqueo 460 se hizo en la
condición de bloqueo en el paso 1208, de forma que la transición al
modo normal 2 mostrada en las figuras 2 y 3 ha sido preparada.
En el paso 1213, si el indicador fac es "1",
puesto que ello significa que es necesario activar el compresor
450, el microprocesador 7a libera el mecanismo de bloqueo 460 en el
paso 1216, y pone al embrague 430 en la condición de conexión para
impulsar al compresor 450 en el paso 1217, y el proceso sigue en el
paso 1218. Así, la transición al modo normal 1 mostrada en la
figura 2 ha sido preparada. En el paso 1218, el microprocesador 7a
maneja el motor generatriz 440 (inversor 5) para generar la
potencia eléctrica necesaria.
En la subrutina 1004 mostrada en la figura 5, la
condición de funcionamiento del compresor 450 después del arranque
del motor del vehículo 10 se determinó de acuerdo con la condición
de funcionamiento del compresor 450 justo antes del arranque del
motor del vehículo 10, producido por la terminación de la parada en
ralentí. No obstante, también es posible impedir inmediatamente que
el compresor 450 funcione durante el periodo de arranque producido
por la terminación de la parada en ralentí. Entonces, después del
arranque del motor del vehículo 10, el microprocesador 7a verifica
la necesidad de impulsar el compresor 450 de nuevo, para determinar
si el compresor 450 debería ser puesto en funcionamiento sobre la
base del resultado de la verificación.
Las operaciones arriba mencionadas pueden reducir
vibraciones y ruido ambiental, debido a que eliminan el cambio en
las circunstancias de funcionamiento del mecanismo de bloqueo 460,
y es inhibido el embrague 430 durante el periodo de transición del
motor del vehículo 10 (pasos 1209 a 1212).
La figura 6 muestra la subrutina de modo de
parada 1007.
En el paso 1301, el microprocesador 7a verifica
si el compresor 450 está siendo activado por el motor generatriz
440. Si NO, en el paso 1301, el microprocesador 7a reinicializa el
fac indicando que el compresor 450 está funcionando en el paso
1303, y después considera si hay una petición para impulsar el
compresor 450 en base a la señal desde la unidad de control de aire
acondicionado (no mostrada) en el paso 1304. Si SI, el
microprocesador 7a pone el indicador fac a "1" en el paso
1305. Si NO, el procesador sigue en el paso 1306 puenteando el paso
1305.
En el paso 1301, si el compresor 450 está
funcionando, el microprocesador 7a pone el indicador fac a "1"
en el paso 1302, libera el mecanismo de bloqueo en el paso 1306, y
pone el embrague 430 en la condición de conexión en el paso 1307.
Después, el microprocesador 7a inhibe las operaciones de conmutación
del mecanismo de embrague 430 y el mecanismo de bloqueo 460, en el
paso 1320.
A continuación, el microprocesador 7a manda a la
unidad de control del motor del vehículo (no mostrada) que detenga
el suministro de combustible en el paso 1308, para detener el motor
del vehículo 10.
Después, el microprocesador 7a maneja el motor
generatriz 440 para generar par motor de frenado regenerativo en el
paso 1309, hasta que el motor del vehículo 10 se detiene en el paso
1310. Si el motor del vehículo 10 se detiene en el paso 1310, el
microprocesador 7a controla el inversor 5 para detener la producción
de par motor de frenado regenerativo en el paso 1311. A
continuación, el microprocesador 7a permite las operaciones de
conmutación del mecanismo de embrague 430 y el mecanismo de bloqueo
460, en el paso 1321.
Después, el microprocesador 7a verifica el
indicador fac en el paso 1312. Si el indicador fac es "1", el
microprocesador 7a considera que existe una petición para impulsar
el compresor 450. Entonces, el proceso sigue en el modo de aire
acondicionado accionado eléctricamente, en el paso 1313. Si el
indicador fac es "0", el proceso vuelve a la rutina principal
puenteando el paso 1313.
Aquí, en el modo de parada mostrado en la figura
6, también es posible detener el funcionamiento del motor
generatriz 440 antes del paso 1306.
Como se ha mencionado mas arriba, dado que el
motor 10 es frenado por el par motor de carga del compresor 450 y
el par motor de generación del motor generatriz 440, el motor del
vehículo 10 se detiene
inmediatamente. Por otra parte, debido a que se inhibe la conmutación del mecanismo de bloqueo 460 y del embrague 430, durante el periodo de transición a
parada del motor del vehículo 10 (pasos 1320 a 1321), la vibración y el ruido ambiental pueden ser reducidos.
inmediatamente. Por otra parte, debido a que se inhibe la conmutación del mecanismo de bloqueo 460 y del embrague 430, durante el periodo de transición a
parada del motor del vehículo 10 (pasos 1320 a 1321), la vibración y el ruido ambiental pueden ser reducidos.
La figura 7 muestra las subrutinas 1009 y 1313
del modo de aire acondicionado suministrado eléctricamente.
Inicialmente, el microprocesador 7a libera el
mecanismo de bloqueo 460 en el paso 1401 y pone al embrague 430 en
la condición de conexión en el paso 1402. Así, el motor generatriz
440 puede impulsar al compresor 450. Entonces, el microprocesador
7a dirige el par motor del motor generatriz 440, para igualar la
velocidad de rotación del compresor 450 a la velocidad de rotación
determinada, en base a la solicitud desde la unidad de control del
aire acondicionado, en el paso 1403.
En esta realización, el mecanismo de engranaje
planetario 420 es empleado como el mecanismo de distribución del
par motor. Sin embargo, un mecanismo de engranaje diferencial puede
proporcionar las operaciones arriba mencionadas. Es mas, el
mecanismo de engranaje planetario 420 puede ser de tipo estrecho.
Además, el embrague 430 puede hacer conexiones entre cualesquiera
dos ejes, de entre los primero a tercer ejes.
Como se ha mencionado mas arriba, la unidad de
control 7 controla las transmisiones de potencia entre el primer
eje 421 y el segundo eje 422, entre el primer eje 421 y el tercer
eje 423, y entre el segundo eje 422 y el tercer eje 423, con el
mecanismo de engranaje planetario 420, el mecanismo de embrague 430,
el mecanismo de bloqueo 460, y el inversor 5.
Por otra parte, la unidad de control 7 inhibe las
operaciones de conmutación del mecanismo de embrague 430 entre la
conexión y la desconexión, y el mecanismo de cierre 460 entre el
bloqueo y el desbloqueo, para un periodo de transición a arranque
del motor del vehículo 10 (pasos 1220-1221), y un
periodo de transición a parada del motor del vehículo 10 (pasos
1321-1321). En otras palabras, la unidad de control
7 mantiene las condiciones justo anteriores, del mecanismo de
embrague 430 y el mecanismo de bloqueo 460, para el periodo de
transición a arranque del motor del vehículo y el periodo de
transición a parada del motor del vehículo 10.
Mas específicamente, la unidad de control 7
impide que el compresor 450 funcione conteniendo (manteniendo) el
bloqueo del mencionado tercer eje 423 con el mecanismo de bloqueo
460 y conteniendo (manteniendo) la desconexión del segundo eje 422
respecto del tercer eje 423, durante el periodo de transición a
arranque del motor del vehículo 10, así como controla el inversor
5, para hacer funcionar el motor generatriz 440 en el mencionado
modo de motor, para impulsar el motor del vehículo mediante el
mecanismo de engranaje planetario 420 para arrancar el motor del
vehículo 10. Esto es debido a que, si las operaciones de conmutación
del mecanismo de embrague 430 entre la conexión y la desconexión, y
del mecanismo de bloqueo 460 entre el bloqueo y el desbloqueo, se
llevan a cabo para el periodo de transición a arranque del motor del
vehículo 10, y el periodo de transición a parada del motor del
vehículo 10, las magnitudes de las vibraciones y ruido ambiental,
para las personas en el habitáculo del vehículo se incrementan,
porque la razón entre las velocidades de rotación de los
respectivos ejes en el equipo combinado funcional varía
rápidamente.
Además, la unidad de control 7 impide que el
inversor 5 haga funcionar el motor generatriz 440, o suprime el
funcionamiento electrogenerador del motor generatriz 440 en el modo
de electrogenerador (el modo de motor en la asistencia de par
motor), durante un periodo de transición a arranque del compresor
450 y un periodo de transición a parada del compresor 450, mientras
que el motor del vehículo 10 está en marcha. Esto hace la variación
en la velocidad de rotación del segundo eje 422 muy holgada
mientras que las condiciones del mecanismo de embrague 430 y el
mecanismo de bloqueo 460 son conmutadas, de forma que la
distribución de par motor, entre los respectivos ejes en el
mecanismo de distribución de potencia, puede ser variada
suavemente. Consiguientemente, las vibraciones y el ruido ambiental
pueden ser reducidos. Aquí, la interrupción del funcionamiento del
motor generatriz 440 (inversor 5) puede hacerse gradualmente en el
funcionamiento regenerativo y en funcionamiento de asistencia del
par motor. La restricción del funcionamiento electrogenerador, es
proporcionada deteniendo el funcionamiento electrogenerador o
reduciendo el grado de funcionamiento electrogenerador.
Claims (10)
1. Un equipo combinado funcional (4) para un
vehículo de motor, que tiene un motor del vehículo (10), que
comprende:
un motor generatriz (440);
un compresor (450) para aire acondicionado;
un mecanismo de distribución de potencia (420)
para la distribución de potencia en un primer eje (421) desde el
mencionado motor del vehículo (10), a un segundo eje (422) acoplado
al mencionado motor generatriz (440), y un tercer eje acoplado al
mencionado compresor (450);
un mecanismo de embrague (430), para la conexión
del mencionado segundo eje (422) al mencionado tercer eje (423), y
la desconexión del mencionado segundo eje (422) respecto del
mencionado tercer eje (423);
un mecanismo de bloqueo (460), para bloquear y
desbloquear la rotación del mencionado tercer eje (423); y
una unidad de control (7), para controlar las
transmisiones de potencia entre los mencionados primero (421) y
segundo (422) ejes, entre los mencionados primero (421) y tercer
(423) ejes y entre los mencionados segundo (422) y tercer (423)
ejes, con el mencionado mecanismo de distribución de potencia (420),
el mencionado mecanismo de embrague (430), el mencionado mecanismo
de bloqueo (460), y un inversor (5), caracterizado porque la
mencionada unidad de control (7) impide las operaciones de
conmutación del mencionado mecanismo de embrague (430) entre la
mencionada conexión y la mencionada desconexión, y del mencionado
mecanismo de bloqueo (460) entre el bloqueo y el desbloqueo de la
mencionada rotación del mencionado tercer eje (423), para un periodo
de transición a arranque del mencionado motor del vehículo (10), y
periodo de transición a parada del mencionado motor del vehículo
(10).
2. El equipo combinado funcional (4) tal como se
reivindica en la reivindicación 1, donde la mencionada unidad de
control (7) incluye un inversor (5), y hace funcionar al mencionado
motor generatriz (440) para suministrar un par motor desde el
mencionado motor generatriz (440) al mencionado compresor (450),
empleando el mencionado inversor (5), con el desbloqueo de la
rotación del mencionado tercer eje (423) con el mencionado
mecanismo de bloqueo (460), y con la mencionada conexión del
mencionado segundo eje (422) al mencionado tercer eje (423),
empleando el mencionado mecanismo de embrague (430) cuando el
mencionado motor del vehículo (10) se detiene, y donde la
mencionada unidad de control (7) bloquea al mencionado tercer eje
(423) con el mencionado mecanismo de bloqueo (460), y desconecta el
mencionado segundo eje (422) respecto del mencionado tercer eje
(423), cuando el mencionado compresor (450) no está impulsado ni
mediante el mencionado motor del vehículo (10) ni mediante el
mencionado motor generatriz (440).
3. El equipo combinado funcional (4) según se
reivindica en la reivindicación 1, donde la mencionada unidad de
control (7) incluye un inversor (5), e impide que el mencionado
compresor (450) funcione manteniendo el mencionado tercer eje (423)
bloqueado con el mencionado mecanismo de bloqueo (460), y
manteniendo la mencionada desconexión del mencionado segundo eje
(422), respecto del mencionado tercer eje (423), durante el
mencionado periodo de transición a arranque del mencionado motor
del vehículo (10), así como maneja al mencionado inversor (5), para
hacer funcionar el mencionado motor generatriz (440) en el
mencionado modo de motor, para impulsar el mencionado motor del
vehículo (10) mediante el mencionado mecanismo de distribución de
potencia (420), para arrancar el mencionado motor del vehículo
(10).
4. El equipo funcional combinado (4) de acuerdo
con la reivindicación 1, donde la mencionada unidad de control (7)
mantiene la mencionada rotación del mencionado tercer eje (423)
bloqueada con el mencionado mecanismo de bloqueo (460), y mantiene
la mencionada conexión del mencionado segundo eje (422) al
mencionado tercer eje (423) con un mecanismo de embrague (430),
durante el mencionado periodo de transición a parada.
5. El equipo combinado funcional (4) según
reivindicado en la reivindicación 1, donde el mencionado mecanismo
de transmisión de potencia (420) comprende un mecanismo de
engranaje planetario.
6. El equipo combinado funcional (4) tal como se
reivindica en la reivindicación 5, donde al mencionado mecanismo de
engranaje planetario comprende un portador (425) conectado al
mencionado primer eje (421), un engranaje de anillo (424) conectado
al mencionado segundo eje (422), y un engranaje central (426)
conectado al mencionado tercer eje (423).
7. Un equipo combinado funcional (4) para un
vehículo de motor, que tiene un motor del vehículo que
comprende:
un motor generatriz (440);
un inversor (5) para hacer funcionar el
mencionado motor generatriz (440) en los modos de motor y
generador;
un compresor (450) para aire acondicionado;
un mecanismo de distribución de potencia (420),
para distribuir potencia en un primer eje (421) desde el mencionado
motor del vehículo (10) a un segundo eje (422) acoplado al
mencionado motor generatriz (440), y un tercer eje (423) acoplado
al mencionado compresor (450);
un mecanismo de embrague (430), para la conexión
del mencionado segundo eje (422) al mencionado tercer eje (423), y
la desconexión del mencionado segundo eje (422) respecto del
mencionado tercer eje (423);
un mecanismo de bloqueo (460), para bloquear y
desbloquear la rotación del mencionado tercer eje (423); y
una unidad de control (7), para controlar la
transmisión de potencia entre los mencionados primer (421) y
segundo (422) ejes, entre los mencionados primer (421) y tercer
(423) ejes, y entre los mencionados segundo (422) y tercer (423)
ejes, con el mencionado mecanismo de distribución de potencia (420),
el mencionado mecanismo de embrague (430), el mencionado mecanismo
de bloqueo (460), y el mencionado inversor (5),
caracterizado porque la unidad de control (7) controla al
mencionado inversor (5), para restringir el funcionamiento del
mencionado motor generatriz (440), en el mencionado modo de motor,
durante un periodo de transición a arranque del mencionado compresor
(450), y un periodo de transición a parada del mencionado del
mencionado compresor (450), mientras el mencionado motor del
vehículo (10) está en marcha.
8. El equipo combinado funcional (4) según se
reivindica en la reivindicación 7, donde la mencionada unidad de
control (7) maneja al mencionado motor generatriz (440), para
suministrar un par motor desde el mencionado motor generatriz (440)
al mencionado compresor (450), empleando el mencionado inversor (5),
con el desbloqueo de la mencionada rotación del mencionado tercer
eje (423) empleando el mencionado mecanismo de bloqueo (460), y con
la mencionada conexión del mencionado segundo eje (422) al
mencionado tercer eje (423) empleando el mencionado mecanismo de
embrague (430) cuando el mencionado motor del vehículo (10) se
detiene, y donde la mencionada unidad de control (7) bloquea el
mencionado tercer eje (423), con el mencionado mecanismo de bloqueo
(460), y desconecta el mencionado segundo eje (422), con el
mencionado mecanismo de embrague (430), respecto del mencionado
tercer eje (423) cuando el mencionado compresor (450) no está
impulsado ni por el mencionado motor del vehículo (10) ni por el
mencionado motor generatriz (440).
9. El equipo combinado funcional (4) según se
reivindica en la reivindicación 7, donde el mencionado mecanismo de
distribución de potencia (410) comprende un mecanismo de engranaje
planetario.
10. El equipo combinado funcional (4) según se
reivindica en la reivindicación 9, donde el mencionado mecanismo de
engranaje planetario comprende un portador (425) conectado al
mencionado primer eje (421), un engranaje de anillo (424) conectado
al mencionado segundo eje (422), y un engranaje central (426)
conectado al mencionado tercer eje (423).
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