ES2240371T3 - Dispositivo de mando de los accionadores de valvulas de un motor de combustion interna con corriente de alimentacion estabilizada. - Google Patents
Dispositivo de mando de los accionadores de valvulas de un motor de combustion interna con corriente de alimentacion estabilizada.Info
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Abstract
Dispositivo de mando de los accionadores de válvulas de un motor de combustión interna que comprende un calculador (1) provisto de una unidad (3) de mando de válvulas y alimentado a partir de la batería de acumuladores del vehículo, caracterizado porque comprende además un dispositivo (2, 15) de estabilización de la corriente de alimentación del calculador suministrada por la batería, con respecto a un valor de consigna de corriente, para que la corriente de entrada aplicada a la unidad (3) de mando de las válvulas sea igual a la corriente de consigna.
Description
Dispositivo de mando de los accionadores de
válvulas de un motor de combustión interna con corriente de
alimentación estabilizada.
La presente invención se refiere al mando de
válvulas electromagnéticas para motor de combustión interna y se
refiere más particularmente al mando de dichas válvulas con la
ayuda de un calculador de mando de los accionadores de las
válvulas.
Un calculador de mando de válvulas está
generalmente constituido por un circuito electrónico de potencia
(600 W para ocho válvulas y 1700 W para dieciséis válvulas).
Es generalmente directamente alimentado por la
batería del vehículo, lo que plantea problemas de compatibilidad
con la red de a bordo a 14 V del ve-
hículo.
hículo.
Actualmente, la aplicación en serie de válvulas
electromagnéticas en un vehículo están sistemáticamente asociada al
empleo costoso de un alterno-arrancador o de una
tensión de alimentación de 42 V.
En efecto, cuando el calculador está conectado
directamente a la batería, la corriente consumida por el sistema es
del tipo de impulsos de manera que la tensión de la batería
fluctúa. Esto puede perturbar los otros aparatos electrónicos
conectados a los bornes de la batería.
Se conoce también por el documento
EP-A-1.010.867 un dispositivo de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Pero este dispositivo presenta problemas de
estabilidad de funcionamiento.
La invención prevé crear un dispositivo de mando
de los accionadores de válvulas de un motor de combustión interna
que no presente ningún problema de compatibilidad con la red de a
bordo del vehícu-
lo.
lo.
La misma tiene por tanto por objeto un
dispositivo de mando de los accionadores de válvulas de un motor de
combustión interna que comprende un calculador provisto de una
unidad de mando de válvulas y alimentado a partir de la batería del
vehículo, caracterizado porque comprende además un dispositivo de
estabilización de la corriente de alimentación del calculador
suministrada por la batería, con respecto a un valor de consigna de
corriente, para que la corriente de entrada aplicada a la unidad de
mando de las válvulas sea igual a la corriente de consigna.
Según otras características de la invención:
- -
- el dispositivo de estabilización de corriente comprende una cadena de potencia del tipo "Boost" que comprende una inductancia, un diodo, un interruptor estático y un condensador y un circuito de regulación de la corriente de entrada a aplicar al interruptor estático de la cadena de potencia en función de la tensión de salida de la cadena de potencia, de la corriente en la inductancia y de una consigna que proviene del calculador de mando de las válvulas, asegurando dicho circuito de regulación de corriente además una limitación de la tensión de salida de la cadena de potencia;
- -
- el circuito de regulación de corriente y la cadena de potencia están incorporados al calculador;
- -
- el circuito de regulación de corriente está incorporado al calculador y la cadena de potencia está separada del calculador;
- -
- el circuito de regulación de corriente y la cadena de potencia están separados del calculador;
- -
- la inductancia de dicha cadena de potencia está conectada al borne positivo de la batería, el cátodo del diodo de salida está conectado al borne de entrada correspondiente del calculador y el condensador está conectado a los bornes del calculador;
- -
- la batería de alimentación es una batería de 12 V.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción que sigue dada con referencia a los planos
anexos, dados únicamente a título de ejemplo y en los cuales:
- la fig. 1 es un esquema sinóptico de una
primera arquitectura de circuito del dispositivo de mando según la
invención;
- la fig. 2 es un esquema sinóptico de una
segunda arquitectura de circuito del dispositivo de mando según la
invención;
- la fig. 3 es un esquema sinóptico de una
tercera arquitectura de circuito del dispositivo de mando según la
invención;
- la fig. 4 es un diagrama en función del tiempo
que muestra el carácter de la corriente de alimentación del
calculador y el de la tensión de la batería en ausencia de
dispositivo de estabilización de corriente; y
- la fig. 5 es un diagrama en función del tiempo
que muestra el carácter de la corriente de alimentación del
calculador cuando está en presencia de un filtro entre la batería y
el calculador.
Según un modo de realización preferido de la
invención, el circuito representado en la figura 1 comprende un
calculador 1 de mando de válvulas que comprende una cadena de
potencia 2 y una unidad 3 de mando de válvulas con ocho salidas 3a
por ejemplo cuando se trata de mandar un motor con ocho
válvulas.
Las entradas de la cadena de potencia 2 están
conectadas a una batería de acumuladores 4, mientras que sus
salidas están conectadas a las entradas del calculador 1. La cadena
de potencia 2 del tipo "Boost" comprende una inductancia 10
conectada a un diodo 11, a su vez conectado a un condensador 12.
Entre el punto 20 de conexión de la inductancia 10 y del diodo 11 y
el borne del condensador 12 opuesto al diodo 11, está conectado un
interruptor estático 13 tal como un transistor bipolar, o MOS o un
IGTB. La cadena de potencia 2 está integrada en el calculador 1,
estando el punto de conexión del diodo 11 y del condensador 12
conectado a una entrada de la unidad 3 de mando de válvulas,
mientras que el otro borne del condensador 12 está conectado a la
otra entrada de la unidad 3 de mando de potencia.
El dispositivo de mando comprende además un
circuito 15 de regulación de corriente que comprende por ejemplo un
microprocesador del que una primera entrada está conectada al borne
del condensador 12 sobre el cual aparece la tensión de salida de la
cadena de potencia 2, y del que una segunda entrada está destinada
a recibir la corriente que circula en la inductancia 10 de la cadena
de potencia y del que una tercera entrada está destinada a recibir
una señal correspondiente a una corriente de consigna que proviene
de una unidad 1a del calculador 1.
Según este primer modo de realización, la cadena
de potencia 2 y el circuito 15 de regulación de corriente forman
parte del calculador 1.
La tensión de salida de la cadena de potencia es
extraída del condensador 12, la corriente de la inductancia 10 es
medida a la salida del interruptor estático 13 que en el ejemplo es
un transistor MOS.
La salida del circuito de regulación 15 está
conectada al electrodo de mando del interruptor estático 13.
El circuito representado en la figura 2 comprende
un calculador 1 de mando de válvulas que comprende una cadena de
potencia 2 y una unidad 3 de mando de válvulas, con ocho salidas 3a
por ejemplo.
El calculador 1 está conectado a la batería 4 por
medio de la cadena de potencia 2 que está separada del
calculador.
En contrapartida, el circuito de regulación de
corriente 15 forma parte del calculador 1.
En este modo de realización, la medición de la
corriente en la inductancia está asegurada por un transformador de
corriente 16 que rodea el conductor que conecta la inductancia 10
con el diodo 11 y conectado con el borne correspondiente del
circuito de regulación de corriente 15.
Según la variante de la figura 3, el calculador
de mando de válvulas 1 sólo presenta la unidad de mando 3 mientras
que la cadena de potencia 2 y el circuito 15 de regulación de
corriente están separados del calculador.
La tensión de salida de la cadena de potencia 2
no es regulada sino justo limitada a un valor máximo
predeterminado, de 42 voltios por ejemplo y su corriente de entrada
es regulada con la ayuda de la consigna que proviene del calculador
1. El valor de esta corriente es igual a la corriente media
consumida por el mando de válvulas para el régimen del motor y para
la tensión de batería de entrada en el instante considerado.
El condensador 12 es un condensador de alta
capacidad, de 30 mF por ejemplo.
El funcionamiento del dispositivo que acaba de
ser descrito es el siguiente.
El circuito 15 de regulación de corriente recibe
la corriente medida o bien a nivel de la inductancia, como se ha
representado en la figura 2, o bien a nivel del interruptor
estático 13 cuando está pasante.
Esta corriente es comparada con la consigna
recibida del calculador 1 y actúa sobre el mando del interruptor
estático 13 para que la corriente de entrada aplicada a la unidad 3
de mando de válvulas sea igual a la corriente de consigna.
Además, el circuito de regulación de corriente 15
recibe, en una de sus entradas, el valor de la tensión de salida de
la cadena de potencia que limita, en caso de sobrepasado por ésta
de un valor predeterminado, a 42 voltios por ejemplo.
En ausencia de dispositivo de estabilización de
corriente, el comportamiento del circuito está representado en la
figura 4 en la cual la curva 4a representa el carácter en función
del tiempo de la corriente suministrada al calculador 1.
Se ve que la corriente consumida por el sistema
es del tipo de impulsos.
Por ejemplo, para un régimen de 6.000 rpm los
impulsos de corriente se producen cada 5 ms y tienen una anchura de
2 ms aproximadamente.
Resulta de ello, como muestra la curva 4b, que la
tensión de la batería fluctúa también en forma de impulsos y acusa
un descenso a cada pico de corriente.
La fluctuación de la tensión de la batería puede
perturbar los otros aparatos eléctricos conectados a la
batería.
En lugar de ser proporcionada directamente por el
alternador, la corriente es proporcionada por la batería recargada
más lentamente por el alternador. Esto aumenta el consumo eléctrico
global puesto que la batería no tiene un rendimiento igual a
100%.
Gracias a la intervención del dispositivo de
estabilización de corriente 15, de los circuitos de las figuras 1 a
3, la corriente es del tipo representado en la figura 5 es decir,
que varía muy lentamente sin presentar los descensos de tensión
representados en la figura 4.
La disposición que acaba de ser descrita permite
gracias a la invención, aprovecharse de una alimentación sobre la
red de a bordo convencional a 12V de los vehículos automóviles.
Claims (8)
1. Dispositivo de mando de los accionadores de
válvulas de un motor de combustión interna que comprende un
calculador (1) provisto de una unidad (3) de mando de válvulas y
alimentado a partir de la batería de acumuladores del vehículo,
caracterizado porque comprende además un dispositivo (2,15)
de estabilización de la corriente de alimentación del calculador
suministrada por la batería, con respecto a un valor de consigna de
corriente, para que la corriente de entrada aplicada a la unidad
(3) de mando de las válvulas sea igual a la corriente de
consigna.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de estabilización de
corriente comprende una cadena de potencia (2) del tipo
"Boost" que comprende una inductancia (10), un diodo (11), un
interruptor estático (13) y un condensador (12) y un circuito (15)
de regulación de la corriente de entrada a aplicar al interruptor
estático (13) de la cadena de potencia (2) en función de la tensión
de salida de la cadena de potencia, de la corriente en la
inductancia (10) y de una consigna que proviene del calculador (1)
de mando de las válvulas, asegurando dicho circuito (15) de
regulación de corriente además una limitación de la tensión de
salida de la cadena de potencia (2).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizado porque el circuito (15) de regulación
de corriente y la cadena de potencia (2) están incorporados en el
calculador (1).
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizado porque el circuito (15) de regulación
de corriente está incorporado en el calculador (1) y la cadena de
potencia (2) está separada del calculador (1).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizado porque el circuito (15) de regulación
de corriente y la cadena de potencia (2) están separados del
calculador (1).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque la inductancia (10) de dicha
cadena de potencia (2) está conectada al borde positivo de la
batería (4) y el cátodo del diodo de salida (11) está conectado al
borne de entrada correspondiente del calculador (1) y el condensador
(12) está conectado a los bornes del calculador (1).
7. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la batería
de alimentación (4) es una batería de 12 voltios.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
2 a 7, caracterizado porque el circuito (15) de regulación
de corriente comprende un microprocesador.
Applications Claiming Priority (2)
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