ES2330778T3 - Procedimiento y dispositivo para aprontar la temperatura del aire de refrigeracion de un generador de vehiculo refrigerado por aire. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para aprontar la temperatura del aire de refrigeración (V G) de un generador de vehículo refrigerado por aire con los siguientes pasos: - aprontar informaciones sobre la velocidad del vehículo (SP), la relación de multiplicación entre número de revoluciones del motor y número de revoluciones del generador (ÜV), el número de revoluciones del generador (ngen), la temperatura del motor (Vn) y la temperatura ambiente del generador (VA), - calcular la temperatura del aire de refrigeración (VG) a partir de estas informaciones, utilizando un módulo de cálculo de temperatura del aire de refrigeración (M) y - entregar la temperatura del aire de refrigeración (VG) calculada.
Description
Procedimiento y dispositivo para aprontar la
temperatura del aire de refrigeración de un generador de vehículo
refrigerado por aire.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un dispositivo para aprontar la temperatura del aire de
refrigeración de un generador de vehículo refrigerado por aire.
Un punto de vista importante en la técnica de
vehículos de motor es garantizar la capacidad de arranque del
vehículo. Con este fin ya se conoce, mediante la utilización de un
aparato de control EPM, medir y vigilar el consumo de corriente en
la red de abordo. Esto exige durante la marcha un control constante
de los consumidores, para optimizar la interacción entre motor,
generador y batería, con la finalidad de extraer de la batería la
menor energía posible. Con ello se utiliza un modelo de generador
que reproduzca el comportamiento del generador, para establecer la
corriente de generador. Para calcular las diferentes variables del
modelo de generador se necesita una información sobre la
temperatura del refrigerante del generador.
En el caso de disponerse de un generador
refrigerado por agua, se utiliza como temperatura del refrigerante
la temperatura del agua de refrigeración, que normalmente está
disponible en el bus CAN del vehículo. En el caso de disponerse de
un generador refrigerado por aire ya se conoce prever en el
regulador de generador un sensor de temperatura, para poder poner a
disposición la información de temperatura necesaria.
Del documento DE 199 41 004 A1 ya se conoce un
procedimiento para establecer valores eléctricos de salida de un
generador de red de abordo en un vehículo de motor, acoplado a un
regulador de tensión, dependiendo de las valores físicos de
entrada. Con ello se establecen y archivan en un generador de abordo
real con regulador de tensión la corriente de salida y la tensión
de salida en función de la tensión del regulador, del número de
revoluciones del árbol del generador y de la temperatura del aire de
aspiración en la rueda de paletas del ventilador del generador. Con
base en los datos archivados se establece por vía analítica una de
las valores corriente de salida, tensión de salida, tensión del
regulador, número de revoluciones o temperatura del aire de
aspiración, en el caso de prefijación de los restantes valores.
Asimismo se conocen del documento DE 101 50 378
A1 un procedimiento y un dispositivo para establecer la energía
eléctrica disponible en una red de a bordo, que es aprontada por una
batería y un generador. Con ello se produce el establecimiento de
una energía de reserva de batería mediante un modelo de batería, el
establecimiento de una energía de reserva de generador mediante un
modelo de generador y el cálculo de toda la energía de reserva
disponible a partir de la energía de reserva de batería y la energía
de reserva de generador. El modelo de generador obtiene como
valores de entrada la tensión de generador, el número de
revoluciones de generador y la temperatura de generador.
Además de esto se conoce del documento DE 102 00
733 A1 un modelo de generador para establecer valores
característicos de generador, en especial para una red de a bordo
de vehículo de motor. El modelo de generador presenta una unidad
para determinar el comportamiento eléctrico del generador. Con ello
están consignados un primer y un segundo juego de en cada caso al
menos tres curvas características en caliente y en frío para
diferentes tensiones de generador, de las que la unidad establece
la corriente de generador actual, teniendo en cuenta una temperatura
de generador actual mediante interpolación lineal entre las curvas
características. El modelo de generador sirve también en el
documento US 2002/0011829 para establecer la capacidad de carga de
un generador.
Frente a esto, un procedimiento con las
particularidades indicadas en la reivindicación 1 así como un
dispositivo con las particularidades indicadas en la reivindicación
9 presentan la ventaja de que, en el caso de disponerse de
generadores refrigerados por aire, puede ahorrarse el uso de un
sensor de temperatura en el regulador de generador, lo que
representa una ventaja de costes. Asimismo se crea la posibilidad,
en el caso de generadores refrigerados por aire que no disponen de
ningún sensor de temperatura, de aprontar una información para la
temperatura del aire de refrigeración. Estas ventajas se consiguen
en especial por medio de que, en el caso de generadores
refrigerados por aire, se utilice un modelo de cálculo de
temperatura del aire de refrigeración, que calcule la temperatura
del aire de refrigeración a partir de informaciones sobre la
velocidad del vehículo, la relación de multiplicación entre número
de revoluciones del motor y número de revoluciones del generador,
el número de revoluciones del generador, la temperatura del motor y
la temperatura ambiente del generador.
Las informaciones necesarias para calcular la
temperatura del aire de refrigeración se transmiten al modelo de
forma preferida a través del bus CAN del vehículo, de tal modo que
el objeto de la invención pueda materializarse de forma
sencilla.
El modelo de cálculo de la temperatura del aire
de refrigeración se materializa de forma ventajosa en forma de un
programa de software que se desarrolla en un
micro-ordenador del vehículo.
Se deducen características ventajosas de la
invención de su siguiente explicación, con base en el dibujo.
La figura 1 muestra un esquema de conexiones
sustitutivo térmico para ilustrar un modelo de cálculo de la
temperatura del aire de refrigeración conforme a la invención. La
figura 2 muestra un esquema de conexiones en bloques de un
dispositivo para aprontar la temperatura del aire de refrigeración
de un generador de vehículo refrigerado por aire. La figura 3
muestra un esquema de conexiones en bloques de un dispositivo
conforme a un perfeccionamiento ventajoso de la invención.
Conforme a la presente invención se realiza un
aprontamiento de la temperatura del aire de refrigeración de un
generador de vehículo refrigerado por aire, utilizando un módulo de
cálculo de temperatura del aire de refrigeración.
La figura 1 muestra un esquema de conexiones
sustitutivo térmico para ilustrar un modelo de cálculo de la
temperatura del aire de refrigeración conforme a la invención. En
este esquema de conexiones sustitutivo se designa con V_{M} la
temperatura de motor medida, con R_{M} una resistencia, con
Q'_{M} un valor térmico, con V_{G} la temperatura del aire de
refrigeración a establecer, con R_{G} una resistencia, con
Q'_{G} un valor térmico, con V_{A} la temperatura ambiente del
generador, con R_{A} una resistencia y con Q'_{A} un valor
térmico.
Como se deduce de este esquema de conexiones
sustitutivo, se aplican las siguientes fórmulas:
\vskip1.000000\baselineskip
Con las siguientes definiciones
\vskip1.000000\baselineskip
Puede derivarse como base para el módulo de
cálculo de temperatura del aire de refrigeración la siguiente
fórmula:
\newpage
En las fórmulas antes citadas V_{G0} es un
valor inicial para la temperatura del aire de refrigeración,
X_{M} un factor de ponderación, s un factor de Laplace, R_{p} la
resistencia sustitutiva total del esquema de conexiones sustitutivo
mostrado en la figura 1 y C_{G} una capacidad.
Como valor inicial V_{G0} para la temperatura
del aire de refrigeración se utiliza la temperatura ambiente del
generador medida durante el arranque del motor del vehículo.
La transformación de la fórmula anterior (10) en
un dispositivo para aprontar la temperatura del aire de
refrigeración de un generador de vehículo refrigerado por aire se
ilustra en la figura 2.
El dispositivo allí mostrado presenta conexiones
de entrada 1-5. A la conexión de entrada 1 se aplica
una información sobre la velocidad del vehículo SP. A la conexión
de entrada 2 se aplica una información sobre la relación de
multiplicación ÜV entre el número de revoluciones del motor y el
número de revoluciones del generador. A la conexión de entrada 3 se
aplica una información sobre el número de revoluciones del generador
n_{gen}. A la conexión de entrada 4 se aplica una información
sobre la temperatura del motor V_{M}, que está disponible en el
bus CAN del vehículo. A la conexión de entrada 5 se aplica una
información sobre la temperatura exterior del generador V_{A},
que también está disponible en el bus CAN del vehículo. Las
informaciones aplicadas a las conexiones de entrada
1-5 se alimentan al módulo de cálculo de temperatura
del aire de refrigeración M, de forma preferida a través del bus
CAN del vehículo.
El modelo M puede presentar, alternativamente al
dispositivo representado, también una única conexión de entrada que
está unida al bus CAN del vehículo. En este caso la obtención de las
informaciones que necesita el modelo se realiza dentro del propio
modelo, que puede estar materializado por un
micro-ordenador que ejecuta un programa de
software.
Las conexiones de entrada 2 y 3 del dispositivo
mostrado en la figura 2 están unidas a un elemento divisor 6, en el
que se calcula el número de revoluciones del motor n_{mot} a
partir de la relación de multiplicación ÜV entre el número de
revoluciones del motor y el número de revoluciones del generador
n_{gen}. Esto se produce según la siguiente
fórmula:
fórmula:
La temperatura del motor n_{mot} calculada y
la información aplicada a la conexión de entrada 1 sobre la
velocidad del vehículo SP se utilizan para direccionar un campo
característico 7, en el que están consignados los factores de
ponderación X_{A}, que en dependencia del número de revoluciones
del motor y de la velocidad del vehículo presentan diferentes
valores, que se establecieron previamente mediante técnica de
medición.
\vskip1.000000\baselineskip
En el sustraendo 8 se calcula el factor de
ponderación X_{M} conforme a la siguiente ecuación:
Por este factor de ponderación X_{M} se
multiplica en el elemento de multiplicación 9 la información sobre
la temperatura del motor V_{M} aplicada a la conexión de entrada
4.
Además de esto se multiplica en el elemento de
multiplicación 10 el factor de ponderación X_{M} por la
información sobre la temperatura exterior del generador de
ponderación V_{A}, aplicada a la conexión de entrada 5.
Los resultados de multiplicación aprontados por
los elementos de multiplicación 9 y 10 se suman en un elemento de
adición 11.
Los valores disponibles a la salida del elemento
de adición 11 se transmiten a la conexión de salida 13 del modelo M
a través de un elemento PT1 12. Allí está disponible la información
deseada sobre la temperatura del aire de refrigeración a establecer
mediante el modelo M.
La información sobre la temperatura del aire de
refrigeración de ponderación V_{G} aprontada a la salida 13 del
modelo M se transmite a un modelo de generador, al que se alimentan
asimismo informaciones sobre la tensión de generador y el número de
revoluciones de generador. El modelo de generador establece la
energía del generador a partir de los valores de salida citados.
Ésta puede sumarse a la energía de batería establecida mediante el
modelo de batería, para obtener una información sobre la energía
eléctrica disponible en la red de a bordo del vehículo. Esto crea a
su vez la posibilidad de optimizar la interacción entre motor,
generador y batería, en el sentido de que se garantice la capacidad
de arranque del vehículo.
\vskip1.000000\baselineskip
La ventaja de la invención consiste con ello en
especial en que la información sobre la temperatura del aire de
refrigeración del generador, necesaria para el modelo de generador,
también puede aprontarse si el regulador de generador no está
dotado de un sensor de temperatura. Esta ventaja se consigue
fundamentalmente por medio de que la información necesaria sobre la
temperatura del aire de refrigeración del generador se calcula
utilizando un modelo de cálculo de la temperatura del aire de
refrigeración, al que se alimentan como valores de entrada de forma
preferida sobre el bus CAN del vehículo informaciones sobre la
velocidad del vehículo, la relación de multiplicación entre el
número de revoluciones del motor y el número de revoluciones del
generador, la temperatura exterior del generador, la temperatura
del motor y el número de revoluciones del generador.
Un perfeccionamiento ventajoso de la invención
se ilustra en la figura 3. Allí se muestra un dispositivo, que
puede utilizarse tanto en generadores refrigerados por aire como
refrigerados por agua, para aprontar la información necesaria sobre
la temperatura del refrigerante.
En el caso de disponerse de un generador
refrigerado por aire, el establecimiento de la temperatura del aire
de refrigeración V_{G} se realiza al igual que se ha descrito
anteriormente con relación a la figura 2. La información
establecida sobre la temperatura del aire de refrigeración se guía
desde la conexión de salida 13 del modelo M al contacto de conexión
a de un interruptor 14 y se transmite, en la posición de conexión
mostrada del interruptor 14, a la conexión de salida 15.
Si por el contrario se dispone de un generador
refrigerado por agua, se transmite después la temperatura del agua
de refrigeración V_{k} disponible en este caso, a través del
interruptor 14 que se encuentra en su posición de conexión b, a la
conexión de salida 15.
La conmutación del interruptor 14 se realiza
mediante una señal de control de interruptor GA, que contiene una
información sobre si el vehículo respectivo está equipado con un
generador refrigerado por aire o un generador refrigerador por
agua. La información sobre la temperatura del agua de refrigeración
V_{k} y la clase de generador GA se alimentan al dispositivo
mostrado en la figura 3, de forma preferida también a través del
bus CAN del
vehículo.
vehículo.
\vskip1.000000\baselineskip
- GA
- Información sobre la clase de generador
- M
- Módulo de cálculo de temperatura del aire de refrigeración
- n_{gen}
- Número de revoluciones del generador
- n_{mot}
- Número de revoluciones del motor
- Q'_{A}
- Valor térmico
- Q'_{G}
- Valor térmico
- Q'_{M}
- Valor térmico
- R_{A}
- Resistencia
- R_{G}
- Resistencia
- R_{M}
- Resistencia
- SP
- Velocidad del vehículo
- ÜV
- Relación de multiplicación
- V_{A}
- Temperatura ambiente del generador
- V_{G}
- Temperatura del aire de refrigeración (temperatura del aire de aspiración)
- V_{K}
- Temperatura del agua de refrigeración
- V_{M}
- Temperatura del motor
- X_{A}
- Factor de ponderación
- X_{M}
- Factor de ponderación
\newpage
- 1
- Conexión de entrada
- 2
- Conexión de entrada
- 3
- Conexión de entrada
- 4
- Conexión de entrada
- 5
- Conexión de entrada
- 6
- Elemento divisor
- 7
- Campo característico
- 8
- Sustraendo
- 9
- Elemento de multiplicación
- 10
- Elemento de multiplicación
- 11
- Elemento de adición
- 12
- Elemento PT1
- 13
- Conexión de salida del modelo M
- 14
- Interruptor
- 15
- Conexión de salida
Claims (16)
1. Procedimiento para aprontar la temperatura
del aire de refrigeración (V_{G}) de un generador de vehículo
refrigerado por aire con los siguientes pasos:
- -
- aprontar informaciones sobre la velocidad del vehículo (SP), la relación de multiplicación entre número de revoluciones del motor y número de revoluciones del generador (ÜV), el número de revoluciones del generador (n_{gen}), la temperatura del motor (V_{n}) y la temperatura ambiente del generador (V_{A}),
- -
- calcular la temperatura del aire de refrigeración (V_{G}) a partir de estas informaciones, utilizando un módulo de cálculo de temperatura del aire de refrigeración (M) y
- -
- entregar la temperatura del aire de refrigeración (V_{G}) calculada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cálculo de la temperatura del aire de
refrigeración se realiza conforme a la siguiente fórmula:
en donde V_{G} es la temperatura
del aire de refrigeración, V_{G0} un valor inicial para la
temperatura del aire de refrigeración, V_{M} la temperatura del
motor, X_{M} un factor de ponderación, V_{A} la temperatura
ambiente del generador, X_{A} un factor de ponderación y s un
factor de
Laplace.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las informaciones sobre la velocidad
del vehículo, la relación de multiplicación entre el número de
revoluciones del motor y el número de revoluciones del generador,
el número de revoluciones del generador, la temperatura del motor y
la temperatura ambiente del generador se alimentan al modelo a
través del bus CAN del vehículo.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el factor de ponderación X_{A} se
establece utilizando un campo característico archivado o una curva
característica.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque la velocidad del vehículo y el número de
revoluciones del motor se utilizan para direccionar el campo
característico.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el número de revoluciones del motor se
calcula conforme a la siguiente fórmula:
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4-6, caracterizado porque se
calcula el factor X_{M} conforme a la siguiente ecuación:
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 2-7, caracterizado porque
como valor inicial para la temperatura del aire de refrigeración se
utiliza la temperatura ambiente medida durante el arranque del
motor.
9. Dispositivo para aprontar la temperatura del
aire de refrigeración (V_{G}) de un generador de vehículo
refrigerado por aire, que presenta:
- -
- una o varias conexiones de entrada (1-5) para recibir informaciones sobre la velocidad del vehículo (SP), la relación de multiplicación entre número de revoluciones del motor y número de revoluciones del generador (ÜV), el número de revoluciones del generador (n_{gen}), la temperatura del motor (V_{M}) y la temperatura ambiente del generador (V_{A}),
- -
- un módulo de cálculo de temperatura del aire de refrigeración (M) para calcular la temperatura del aire de refrigeración (V_{G}) a partir de estas informaciones y
- -
- una conexión de salida (13), en la que se entrega la temperatura del aire de refrigeración calculada.
\newpage
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el módulo de cálculo de temperatura del
aire de refrigeración para calcular la temperatura del aire de
refrigeración está previsto según la siguiente fórmula:
en donde V_{G} es la temperatura
del aire de refrigeración, V_{G0} un valor inicial para la
temperatura del aire de refrigeración, V_{M} la temperatura del
motor, X_{M} un factor de ponderación, V_{A} la temperatura
ambiente del generador, X_{A} un factor de ponderación y s un
factor de
Laplace.
11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10,
caracterizado porque la conexión de entrada está conectada
al bus CAN del vehículo.
12. Dispositivo según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque presenta una memoria, en la que están
archivados factores de ponderación X_{A} en forma de un campo
característico o de una curva característica.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque el módulo de cálculo de temperatura del
aire de refrigeración direcciona la memoria en dependencia de la
velocidad del vehículo y del número de revoluciones del motor.
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque el módulo de cálculo de temperatura del
aire de refrigeración calcula el número de revoluciones del motor
conforme a la siguiente fórmula:
15. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 12-14, caracterizado porque
el módulo de cálculo de temperatura del aire de refrigeración
calcula el factor de ponderación X_{M} conforme a la siguiente
fórmula:
16. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 10-15, caracterizado porque
el módulo de cálculo de temperatura del aire de refrigeración
utiliza como valor inicial para la temperatura del aire de
refrigeración la temperatura ambiente medida durante el arranque
del motor.
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|---|---|---|---|
| DE102005012272 | 2005-03-17 | ||
| DE200510012272 DE102005012272A1 (de) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung der Kühllufttemperatur eines luftgekühlten Fahrzeuggenerators |
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