ES2259847T3 - Unidad motriz para un vehiculo a motor. - Google Patents
Unidad motriz para un vehiculo a motor.Info
- Publication number
- ES2259847T3 ES2259847T3 ES99963234T ES99963234T ES2259847T3 ES 2259847 T3 ES2259847 T3 ES 2259847T3 ES 99963234 T ES99963234 T ES 99963234T ES 99963234 T ES99963234 T ES 99963234T ES 2259847 T3 ES2259847 T3 ES 2259847T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- drive
- auxiliary
- generator
- vehicle
- auxiliary drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
- F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
- B60L8/003—Converting light into electric energy, e.g. by using photo-voltaic systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N7/00—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus
- F02N7/10—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus characterised by using auxiliary engines or apparatus of combustion type
- F02N7/12—Starting apparatus having fluid-driven auxiliary engines or apparatus characterised by using auxiliary engines or apparatus of combustion type the engines being of rotary type, e.g. turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
Una unidad motriz para un vehículo a motor, con un accionamiento del vehículo (10) con un motor de combustión interna, donde se ha previsto un accionamiento auxiliar con un motor de combustión interna para el accionamiento de los componentes (10, 14, 18, 20) situados en el vehículo a motor, donde se han previsto medios para, mediante el calor perdido del accionamiento auxiliar 812), calentar el accionamiento del vehículo 810) y/o un componente de gases residuales, y donde el accionamiento auxiliar (12) se conecta mecánicamente con un arranque/generador (14) y con un compresor del aire acondicionado (16), caracterizado porque se ha previsto un control de potencia (32) que distribuye la máxima potencia suministrada del accionamiento auxiliar (12) según se requiera, tomando en consideración los diferentes estados críticos, como el estado de carga de una batería (22) o la temperatura interior muy alta (Tist) del compresor del aire acondicionado (16) y el arranque/generador (14).
Description
Unidad motriz para un vehículo a motor.
La presente invención trata de una unidad motriz
para un vehículo a motor, según el género de las reivindicaciones
independientes.
La GB 750 037 A muestra un método y un
dispositivo para accionar un motor de combustión interna, donde el
motor de combustión interna se surte, en un primer paso, con aceite
caliente y, a continuación, el motor de combustión interna se
acciona con un motor auxiliar externo. El motor auxiliar externo se
utiliza, además, para accionar un transformador de energía, con el
que la potencia se transforma en calor, para calentar el aceite.
Por la JP 570 56 263 A se conoce una unidad
motriz para un vehículo a motor con un accionamiento del vehículo y
un accionamiento auxiliar para accionar los componentes auxiliares
dispuestos en el vehículo. Para poner en marcha por primera vez el
accionamiento del vehículo, se pone, en primer lugar, el
accionamiento auxiliar, mediante un generador, en funcionamiento. A
continuación, se realiza la puesta en marcha del accionamiento del
vehículo mediante el accionamiento auxiliar, con un engranaje.
En la DE 197 45 167 A1 se muestra un dispositivo
con un motor Stirling. En un vehículo con propulsión eléctrica, se
conecta un motor Stirling con un generador, donde el motor Stirling
muestra una cabeza del calentador y un refrigerador por disipación
de calor. El refrigerador se conecta, mediante un circuito cerrado
de refrigeración, con un intercambiador de calor para la cabina para
pasajeros y con un intercambiador de calor para una batería de
tracción. El motor Stirling puede, opcionalmente, accionarse como un
motor o una bomba de calor. Así, los componentes auxiliares para el
acondicionamiento del aire o la calefacción pasan a ser
innecesarios.
Por la DE 44 14 547 A1 se conoce una instalación
de aire acondicionado que muestra un dispositivo compresor. A un
primer compresor accionado con un motor de un vehículo se conecta un
segundo compresor de forma paralela, que se acciona con un motor
eléctrico de corriente continua que toma corriente a partir de una
batería auxiliar del vehículo.
Sin embargo, los accionamientos auxiliares no se
adaptan de una forma óptima al motor de accionamiento en todos los
aspectos. La invención se basa en la función de realizar, con el
concepto de accionamiento propuesto, otra optimización.
La unidad motriz acorde a la presente invención
para un vehículo a motor muestra un accionamiento del vehículo con
un motor de combustión interna, con lo que se ha previsto un
accionamiento auxiliar con un motor de combustión interna para el
accionamiento de otros componentes dispuestos en el vehículo. Con
estos componentes, se puede tratar de un arranque/generador y/o un
compresor de acondicionamiento del aire, una servobomba o una bomba
de agua accionada de forma mecánica. El generador se encarga de
otras unidades auxiliares eléctricas, como por ejemplo el
ventilador, el grupo de ventilación del motor y la bomba del
circuito de ventilación. Mediante el accionamiento auxiliar, los
otros componentes dispuestos en el vehículo pueden accionarse
independientemente del accionamiento del vehículo, sin cargar
adicionalmente la red de alimentación eléctrica. Puesto que el
accionamiento del vehículo ya no tiene que volver a someterse al
abastecimiento de los otros componentes, su punto de funcionamiento
se somete de una forma óptima a los requerimientos referentes al
accionamiento del vehículo a motor, que se caracterizan por casos de
carga inestable. El accionamiento auxiliar, por otro lado, puede
guiarse de una forma fija en un punto de funcionamiento ventajoso.
El accionamiento auxiliar también mueve las unidades auxiliares
accionadas mecánicamente, que se accionan bien directamente o
mediante correas trapezoidales, cadenas o engranajes, mecánicamente
por parte del accionamiento del vehículo o de un motor eléctrico.
Este accionamiento de las unidades auxiliares accionadas
mecánicamente, hasta el momento con poco rendimiento de energía, se
evita, así, como ocurre especialmente en el caso de las velocidades
altas del accionamiento del vehículo. Se reduce una carga adicional
de la red de alimentación eléctrica mediante otros consumidores
eléctricos, como por ejemplo un motor eléctrico previsto para el
accionamiento de las unidades auxiliares accionadas mecánicamente.
Además, esta unidad motriz asegura, también con el vehículo en
reposo, un suministro duradero de energía de los otros componentes
que se encuentran en el vehículo.
El accionamiento auxiliar se sitúa en la
proximidad inmediata del accionamiento del vehículo, para calentar
el accionamiento del vehículo con el calor perdido del accionamiento
auxiliar. Así, se reduce la fase de arranque en frío del
accionamiento del vehículo y, así, se perfecciona el comportamiento
de emisión. Además, la concentración del calor auxiliar limita,
mediante el accionamiento auxiliar, la refrigeración del
accionamiento del vehículo y de los componentes de la depuración de
gases residuales durante las fases de reposo del ciclo de encendido
y apagado. Especialmente los accionamientos de vehículos cada vez
más rentables y eficientes, como los motores diesel de inyección
directa, requieren, durante su funcionamiento en el invierno, un
aporte adicional de calor que puede proporcionarse en conexión con
un concepto de calor perdido adecuado, mediante el accionamiento
auxiliar. El accionamiento auxiliar, además, puede utilizarse para
el caso del acondicionamiento del aire de la zona, a modo de fuente
de calor para los sistemas climáticos accionados térmicamente. En
estos sistemas, se prescinde de un quemador auxiliar que, en otros
casos, resulta necesario.
Para la unidad motriz se ha previsto un control
de potencia que distribuye la máxima potencia suministrada del
accionamiento auxiliar según se requiera, tomando en consideración
los diferentes estados críticos, como el estado de carga de una
batería o la temperatura interior muy alta del compresor del aire
acondicionado y el arranque/generador. Puesto que estas unidades
auxiliares con una potencia elevada se regulan mediante una entrada
de control en su potencia de consumo y/o de accionamiento mecánico
y, así, en su potencia de salida mecánica y/o eléctrica, se puede
utilizar un accionamiento auxiliar con una potencia relativamente
baja. Mediante una regulación a demanda, inteligente, de la potencia
de las unidades auxiliares mecánicas (compresor del aire
acondicionado, generador), no se sobrepasa, por parte del
accionamiento auxiliar, la máxima potencia suministrada tolerada. Al
mismo tiempo, se puede conseguir, con una regulación apropiada, una
utilización plena del accionamiento auxiliar que funciona, así, con
un grado alto de rendimiento. Además, las unidades auxiliares
mecánicas pueden someterse a una velocidad constante, de modo que no
se tiene que aceptar ningún compromiso (como en el caso de grandes
extensiones del número de revoluciones). Especialmente el
accionamiento directo del compresor del aire acondicionado
posibilita, mediante el accionamiento auxiliar (preferiblemente,
mediante un eje), un accionamiento en el punto de funcionamiento
óptimo desde el punto de vista energético. Así, puede realizarse un
concepto de accionamiento sin correa que se caracteriza por un
desgaste ligero. Si se toma en consideración el estado de carga de
la batería, se produce, además, la ventaja de que, en el
funcionamiento intermitente del accionamiento del vehículo, se puede
recargar la batería. Así, se evitan fuertes ciclizaciones y
descargas totales de la batería. La batería se economiza, lo que
influye de una forma positiva en su duración útil y fiabilidad.
En un acondicionamiento apropiado, se utiliza, a
modo de accionamiento auxiliar, un motor de combustión externa, como
un motor Stirling. Éste se distingue de un motor de combustión
interna por la estabilidad de la marcha y el valor de los gases
residuales. La parte de refrigeración del motor Stirling se puede
utilizar a modo de calentador o calefactor auxiliar durante el
funcionamiento de la bomba de calor, ventajosa desde el punto de
vista energético. En caso de que se presente una temperatura baja en
el exterior, siempre que se disponga de una potencia suficiente,
también se puede producir un calentamiento de la cabina del vehículo
a motor. Además, el motor Stirling puede accionarse con los
denominados medios de refrigeración naturales, que existen de todos
modos en la atmósfera. Como sustancia activa sirve, por ejemplo, el
helio, el nitrógeno, el aire o el hidrógeno, también con pequeñas
adiciones de otros gases nobles, como por ejemplo el criptón, el
argón o el xenón.
Se derivan otros perfeccionamientos adecuados de
las otras reivindicaciones secundarias y de la descripción.
Se representa un ejemplo de ejecución en el
dibujo y se describe a continuación con más detalle.
Las Figuras 1, 2a, 2b y 3 representan la
estructura esquemática de una unidad motriz, con lo que las Figuras
1, 2a y 2b sólo deben facilitar la compresión de la invención, y no
se trata, por tanto, de ejemplos de ejecución de la invención.
Un accionamiento del vehículo 10 mueve, mediante
un eje de accionamiento, un vehículo a motor, y se puede acoplar
mecánicamente, mediante un embrague de accionamiento 24 con un
accionamiento auxiliar 12. El accionamiento propulsor 12 acciona,
mediante un eje, un arranque/generador 14. El arranque/generador 14
se conecta eléctricamente con una batería 22 que suministra
corriente a las unidades auxiliares 20 accionadas eléctricamente.
El eje que se mueve por el accionamiento auxiliar 12 se conecta con
un compresor del aire acondicionado 16. El arranque/generador 14 se
sitúa entre el accionamiento auxiliar 12 y el compresor del aire
acondicionado 16. Mediante este eje en conexión con una correa 26 y,
dado el caso, con un acoplamiento de la unidad auxiliar 28, se
pueden accionar las unidades auxiliares 18 accionadas
mecánicamente.
En la variante acorde a la Figura 2a, el
arranque/generador 14 y, a continuación, el compresor del aire
acondicionado 16, se une, acoplado de forma mecánica, al
accionamiento auxiliar 12. En la variante acorde a la Figura 2b, el
accionamiento auxiliar 12 acciona, en primer lugar, el compresor del
aire acondicionado 16 y, a continuación, el arranque/generador
14.
El ejemplo de ejecución acorde a la invención
según la Figura 3 complementa al de la Figura 1 con un control de
potencia 32. El control de potencia 32 es una señal del estado de
carga de la batería 22 que suministra la temperatura del espacio
interior Tist y la temperatura requerida del espacio interior Tsoll.
El control de potencia 32 genera señales de control para el
arranque/generador 14, el compresor del aire acondicionado 16 y el
accionamiento auxiliar 12. La batería 22 ahora también se suministra
por parte de un generador fotovoltaico 30.
A modo de accionamiento del vehículo 10, se
utiliza un motor de combustión convencional. La batería 22 abastece,
a modo de unidad auxiliar 20 accionada eléctricamente, por ejemplo
al ventilador climático, al grupo de ventilación del motor o a la
bomba del circuito de refrigeración. Estos también podrían moverse
con el accionamiento auxiliar 12, a modo de unidades auxiliares 18
accionadas mecánicamente en el acoplamiento mecánico.
El accionamiento auxiliar 12 se acopla
mecánicamente, mediante el eje, con el compresor del aire
acondicionado 16, que realiza el proceso de compresión necesario
para el acondicionamiento del aire. Para este caso de aplicación, se
presenta un denominado compresor del aire acondicionado 16
controlado de forma externa.
Durante la carga de la batería, el
arranque/genera-
dor 14 accionado a modo de generador convierte la energía mecánica del accionamiento auxiliar 12 en energía eléctrica, y se carga con la batería 22. Si el usuario activa la unidad auxiliar 20 accionada eléctricamente, el accionamiento auxiliar 12 se acciona de tal forma que se alcanza la forma de funcionamiento del generador descrita.
dor 14 accionado a modo de generador convierte la energía mecánica del accionamiento auxiliar 12 en energía eléctrica, y se carga con la batería 22. Si el usuario activa la unidad auxiliar 20 accionada eléctricamente, el accionamiento auxiliar 12 se acciona de tal forma que se alcanza la forma de funcionamiento del generador descrita.
Si se requiere una función de mando de una
unidad auxiliar 18 accionada mecánicamente, se activa el
accionamiento auxiliar 12, y se cierra el acoplamiento de la unidad
auxiliar 28, de modo que se accionan las unidades auxiliares 18
accionadas mecánicamente mediante un eje, la correa 26 y el
acoplamiento de la unidad auxiliar 28.
Si el vehículo se encuentra detenido, se puede
desconectar el accionamiento del vehículo 10, sin que ello afecte
negativamente al abastecimiento de energía eléctrica y/o mecánica de
las unidades auxiliares 18, 20, y del compresor del aire
acondicionado 16. El accionamiento auxiliar 12 garantiza el
abastecimiento de energía.
El accionamiento auxiliar 12 se realiza, de
acuerdo con la invención, a modo de motor de combustión interna. El
calor perdido liberado durante el funcionamiento del accionamiento
auxiliar 12 puede utilizarse para mantener el accionamiento del
vehículo 10 y los componentes sensibles a las variaciones de
temperatura, como los componentes de depuración de gases residuales,
a un nivel de temperatura deseado. Ventajosamente, con este fin, se
puede colocar el accionamiento auxiliar 12 en la proximidad
inmediata del accionamiento del vehículo 10 y los componentes de
depuración de gases residuales. También se puede realizar un
circuito de calor sobre una base de aire o agua fría para esa
función de precalentamiento. Así, se puede perfeccionar el
comportamiento de los gases residuales del accionamiento del
vehículo 10.
Además, el accionamiento auxiliar 12 puede
accionarse a modo de calefactor auxiliar. El calor perdido del
accionamiento auxiliar 12 se puede utilizar como fuente de calor
para los sistemas de acondicionamiento del aire accionados
térmicamente (por adsorción).
A modo de accionamiento auxiliar 12 se ha
previsto un motor de combustión interna que muestra una potencia
menor que la del accionamiento del vehículo 10. Ahora entra en
consideración un motor de combustión interna de 4 ciclos,
preferiblemente con el mismo combustible que el accionamiento del
vehículo 10.
En un acondicionamiento alternativo, se utiliza
un denominado motor Stirling a modo de accionamiento auxiliar 12. El
modo de funcionamiento principal del motor Stirling se describe
debidamente en la DE 197 45 167 A1. Se recomienda especialmente para
el funcionamiento del calefactor auxiliar, a modo de sustancia
activa, por ejemplo, el helio, el nitrógeno, el aire o el hidrógeno.
La parte de accionamiento del motor Stirling se calienta con
combustible, mediante un quemador. La potencia mecánica generada
sirve para el accionamiento del compresor del aire acondicionado 16.
Además, la potencia mecánica puede descargarse en el
arranque/generador 14, del modo descrito, para la generación de
energía eléctrica. El arranque/generador 14 sirve, en el
funcionamiento electromotor, para el encendido del accionamiento del
motor Stirling, y para el encendido rápido del refrigerador, hasta
que la parte de accionamiento descargue potencia suficiente.
En el ejemplo de ejecución acorde a la Figura 3,
el accionamiento de los distintos componentes pasa a un primer plano
en los distintos casos de funcionamiento. El accionamiento auxiliar
mueve tanto el compresor de aire acondicionado 16 como el
arranque/generador 14, mediante el mismo eje. Así, se establece el
número de revoluciones del eje mediante el accionamiento auxiliar
12. Con esto, se pueden realizar conceptos de accionamiento sin
correas. El control de potencia 32 genera señales de control para el
arranque/generador 14 y el compresor de aire acondicionado 16. Así,
se establece el par de estos componentes. La referencia del
par/consumo de potencia mecánica alcanzado entre casi el 0 y el 100%
se puede predeterminar especialmente con un compresor del aire
acondicionado 16 controlado desde el exterior, por ejemplo mediante
una señal PWM. Ésta afecta a la posición de los discos del compresor
de aire acondicionado 16 regulado desde fuera y, con esto, a su
capacidad de rendimiento y/o al par aplicado para su accionamiento,
que se prepara por el motor auxiliar. El compresor de aire
acondicionado 16 se controla, por ejemplo mediante radiación solar
directa o aire ambiental caliente, en función de la diferencia
requerida-efectiva de la temperatura de la cabina
del vehículo (Tsoll-Tist), y en función del calor
térmico que se presente, para regular la temperatura de la cabina al
valor requerido deseado. Esta regulación se puede integrar en el
control de potencia 32.
También el alojamiento del par del
arranque/gene-
rador 14 se controla por parte del control de potencia 32. Esto se consigue mediante una señal de control eléctrica que afecta a la excitación del generador 14 y, así, también a su potencia de accionamiento mecánico. Su potencia de accionamiento mecánico es, por ejemplo, menor, cuanto menos corriente requerida a modo de red de alimentación eléctrica se genere.
rador 14 se controla por parte del control de potencia 32. Esto se consigue mediante una señal de control eléctrica que afecta a la excitación del generador 14 y, así, también a su potencia de accionamiento mecánico. Su potencia de accionamiento mecánico es, por ejemplo, menor, cuanto menos corriente requerida a modo de red de alimentación eléctrica se genere.
Mediante la referencia obtenida del consumo de
potencia de las unidades auxiliares mecánicas (compresor del aire
acondicionado 16, arranque/generador 14), se puede dividir la
potencia máxima suministrada del accionamiento auxiliar 12, a
demanda, tomando en consideración distintos estados críticos, como
por ejemplo el estado de carga de la batería 22 o una temperatura de
la cabina muy alta Tist en las unidades auxiliares 14, 16 mecánicas.
La potencia máxima suministrada del accionamiento auxiliar 12 se
pone a disposición, en estos casos críticos, opcionalmente, o del
compresor de aire acondicionado 16, o del arranque/generador 14. Las
unidades auxiliares 14, 16 mecánicas se regulan generalmente de tal
modo que la suma de la potencia de accionamiento exigida por el
generador 14 y por el compresor de aire acondicionado 16 no
sobrepasa la máxima potencia suministrada mecánica permitida por el
accionamiento auxiliar 12.
A continuación, se describen distintos tipos de
funcionamiento. En la climatización auxiliar, se desconecta el
accionamiento del vehículo 10. Durante la consecución de un tiempo
de activación predeterminado o durante una actividad a distancia
mediante un teléfono móvil o un control remoto, el sistema estático
cambia al modo de funcionamiento "climatización auxiliar". Así,
el compresor de aire acondicionado 16 dispone de una cierta
prioridad con respecto al generador 14, con lo que la cabina se
enfría rápidamente. Los ventiladores se activan, asimismo, a modo de
unidades auxiliares 20 accionadas eléctricamente. El generador se
acciona en función del estado de carga de la batería. Con un estado
de carga bajo, por ejemplo, sólo se puede generar la corriente que
necesitan los ventiladores para no volver a cargar la batería. Con
un estado de carga alto, los ventiladores toman corriente de la
batería 22. Si el compresor de aire acondicionado 16, debido a una
diferencia alta entre lo requerido y lo efectivo, requiere la máxima
potencia de accionamiento mecánico del motor auxiliar 12, el control
de potencia 32 requiere, para el generador 14 en función del estado
de carga de la batería, una señal de control que lleve a un consumo
mínimo del accionamiento mecánico. Si el compresor de aire
acondicionado 16 se controla en el sentido de una toma de potencia
que se mantiene por debajo de la potencia máxima de accionamiento
del accionamiento auxiliar 12, el control de potencia 32 controla,
en función de la señal de estado de carga de la batería 22, al
generador 14, para, dado el caso, recargar la batería 22. Para esto,
el control de potencia 32 compara la señal del estado de carga con
un valor límite predeterminado, que, cuando no se alcanza, muestra
una exigencia de carga por parte de la batería 22. El generador 14
cubre la exigencia de corriente puntual, por ejemplo, del
ventilador.
Con el modo de funcionamiento "enfriar tras el
comienzo del viaje", que se presenta cuando, anteriormente, no se
ha activado ninguna climatización auxiliar y/o previa, o se ha
activado una muy breve en el tiempo, el accionamiento auxiliar 12
ofrece toda la potencia al compresor del aire acondicionado 16, en
función de la diferencia entre la temperatura de la cabina requerida
y la efectiva y del estado eventualmente crítico de la carga de la
batería. La excitación del generador 14 se detiene cuando no se
presenta un estado crítico de la carga de la batería, y, así, la
máxima potencia de accionamiento está disponible para el
acondicionamiento del aire de la cabina. Las exigencias de energía
de las unidades auxiliares 20 accionadas eléctricamente se cubren
por la batería 22, que no se recarga por el generador 14.
Con el modo de funcionamiento "funcionamiento
durante el viaje con refrigeración normal", el accionamiento del
vehículo 10 se encuentra en funcionamiento, y se desconecta durante
el estado de reposo del vehículo (funcionamiento de encendido y
apagado), cuando el vehículo no se mueve durante un periodo de
tiempo determinado. El accionamiento auxiliar 12 acciona tanto el
compresor del aire acondicionado 16 como el generador 14. El control
de potencia 32 controla el compresor del aire acondicionado 16 de
tal modo que se mantiene la temperatura de la cabina del vehículo
Tsoll. El generador 14 se controla en función de la señal del estado
de la carga de la batería 22 (y/o de la tensión de la batería), para
cargar por completo la batería 22. El consumo de potencia del
generador 14 se mide, preferiblemente, de tal modo, que se deriva de
la diferencia de la máxima potencia que se puede descargar del
accionamiento auxiliar 12 y la potencia captada por el compresor del
aire acondicionado 16, determinada por la diferencia entre la
temperatura de la cabina requerida y la efectiva.
Con el modo de funcionamiento "funcionamiento
durante el viaje sin refrigerar", la instalación de aire
acondicionado está desactivada. El compresor del aire acondicionado
16 se regula. El generador 14 suministra la corriente requerida
puntualmente y carga, dado el caso, la batería 22. El accionamiento
auxiliar 12 se desconecta mientras la batería 22 no se encuentra muy
cargada. Si el estado de carga de la batería 22 alcanza un valor
límite crítico, se vuelve a activar el accionamiento adicional para
accionar mecánicamente el generador 14. La batería 22, así, se
vuelve a recargar mediante el generador 14.
Se ha previsto otro modo de funcionamiento para
el caso en el que la batería 22 se encuentre bien cargada, a la vez
que se presenta una exigencia de refrigeración para el
acondicionamiento del aire de la cabina. Si la señal de estado de la
carga se queda por debajo de un valor límite crítico, el compresor
del aire acondicionado 16 se regula tanto que no toma (en principio)
ninguna potencia mecánica del accionamiento auxiliar 12. Así, el
generador 14 dispone de toda la potencia máxima del accionamiento
auxiliar 12. Con una recarga creciente de la batería 22, el
compresor del aire acondicionado 16 toma cada vez más potencia
mecánica del accionamiento auxiliar 12. Si se alcanza un estado de
la carga de la batería que no sea crítico, el generador 14 se vuelve
a cargar con poca corriente, mientras que, al mismo tiempo, el
compresor del aire acondicionado 16, según la temperatura de la
cabina, refrigera con una potencia creciente o decreciente. Desde
ahora, el compresor del aire acondicionado 16 adquiere prioridad en
el accionamiento. En un ejemplo alternativo de ejecución, se ha
previsto una segunda batería (auxiliar). Esta batería auxiliar tiene
una capacidad relativamente pequeña, aunque suficiente para el
arranque. Normalmente, se encuentra en un buen estado de carga. Por
otro lado, la batería 22 muestra una capacidad apropiadamente grande
que, al menos durante una fase de pérdida de calor de la cabina
caliente, en la que el compresor del aire acondicionado 16 carga
toda la potencia suministrada del accionamiento auxiliar 12 y, así,
se para la excitación del generador 14, asegura el abastecimiento
eléctrico de todas las unidades auxiliares 20 accionadas
eléctricamente. La batería 22 debe ser resistente a la descarga
total y gradual, para suministrar, por fases de pequeñas exigencias
de corriente, con la exigencia simultánea de frío, la corriente de
la batería 22. Puesto que el accionamiento auxiliar 12 del
funcionamiento de carga parcial funciona de una manera menos
eficiente, desde el punto de vista energético, que en el
funcionamiento de carga total, se puede desconectar durante el
citado dimensionado de la batería. De forma paralela a las baterías,
también se pueden conformar condensadores de pocas pérdidas (por
ejemplo, los denominados condensadores supercap). Mediante la
conexión de energía eléctrica, se posibilita un funcionamiento
intermitente del accionamiento auxiliar 12 que, así, sólo puede
accionarse en el punto de funcionamiento con el máximo grado de
rendimiento, es decir, con carga llena. Para volver a minimizar el
tiempo de funcionamiento del accionamiento auxiliar 12, se utiliza
un generador fotovoltaico 30 que vuelve a cargar las baterías
constantemente. De forma paralela, con el vehículo apagado, también
se puede alimentar a los ventiladores con energía solar. Además,
puede volver a disminuir la temperatura de la cabina. Esto tiene la
ventaja de que el requerimiento de energía de la instalación de aire
acondicionado para el descenso de la temperatura hasta llegar a la
temperatura requerida es menor antes o después del arranque del
coche.
Claims (7)
1. Una unidad motriz para un vehículo a motor,
con un accionamiento del vehículo (10) con un motor de combustión
interna, donde se ha previsto un accionamiento auxiliar con un motor
de combustióninterna para el accionamiento de los componentes (10,
14, 18, 20) situados en el vehículo a motor, donde se han previsto
medios para, mediante el calor perdido del accionamiento auxiliar
812), calentar el accionamiento del vehículo 810) y/o un componente
de gases residuales, y donde el accionamiento auxiliar (12) se
conecta mecánicamente con un arranque/generador (14) y con un
compresor del aire acondicionado (16), caracterizado porque
se ha previsto un control de potencia (32) que distribuye la máxima
potencia suministrada del accionamiento auxiliar (12) según se
requiera, tomando en consideración los diferentes estados críticos,
como el estado de carga de una batería (22) o la temperatura
interior muy alta (Tist) del compresor del aire acondicionado (16) y
el arranque/generador (14).
2. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
accionamiento auxiliar se acopla de forma mecánica al accionamiento
del vehículo (10), mediante un embrague del accionamiento (24).
3. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, a modo de
accionamiento auxiliar (12), se utiliza un motor de combustión
externa, como un motor Stirling.
4. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
accionamiento auxiliar (12) abastece con energía a las unidades
auxiliares (20) eléctricas, mediante el arranque/generador (14).
5. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, a modo de
compresor del aire acondicionado (16), se ha previsto un compresor
del aire acondicionado (16) controlado de forma externa.
6. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el control
de potencia (32) controla el compresor del aire acondicionado (16) y
el arranque/generador (14), de tal modo, que la suma del consumo de
potencia mecánica por el compresor de aire acondicionado (16) y el
del arranque/generador (14) no sobrepasan un valor límite
predeterminado.
7. El dispositivo, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se han
previsto medios para calentar la cabina de los pasajeros mediante el
calor perdido del accionamiento auxiliar (12).
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19852941 | 1998-11-17 | ||
DE19852941 | 1998-11-17 | ||
DE19953940A DE19953940A1 (de) | 1998-11-17 | 1999-11-09 | Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug |
DE19953940 | 1999-11-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2259847T3 true ES2259847T3 (es) | 2006-10-16 |
Family
ID=26050197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES99963234T Expired - Lifetime ES2259847T3 (es) | 1998-11-17 | 1999-11-13 | Unidad motriz para un vehiculo a motor. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1144218B1 (es) |
JP (1) | JP2003518458A (es) |
DE (1) | DE59913314D1 (es) |
ES (1) | ES2259847T3 (es) |
WO (1) | WO2000029246A2 (es) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AUPS025402A0 (en) * | 2002-02-01 | 2002-02-21 | Cmc Power Systems Limited | Auxiliary power units for automotive vehicles |
JP4248303B2 (ja) | 2003-05-09 | 2009-04-02 | 本田技研工業株式会社 | 燃焼機関およびスターリング機関を備える動力装置 |
JP4816143B2 (ja) | 2006-03-01 | 2011-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | 排熱回収装置 |
JP4706513B2 (ja) | 2006-03-09 | 2011-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 排熱回収装置 |
JP4706536B2 (ja) | 2006-03-30 | 2011-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 排熱回収装置 |
WO2011158603A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | 本田技研工業株式会社 | 自動車用駆動システムおよび自動車用駆動システムの制御方法 |
DE102010063341B4 (de) * | 2010-12-17 | 2019-01-10 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung mit einer Expansionsmaschine, einer Brennstoffkraftmaschine und eiem Elektromotor |
CN103470423B (zh) * | 2013-10-08 | 2015-09-09 | 钱志湘 | 一种无人机起动机 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5776263A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Vehicular engine |
JPS58170852A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Nec Home Electronics Ltd | エンジン始動装置 |
JPS62253926A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両用エンジン |
DE4007438C1 (es) * | 1990-03-09 | 1991-06-27 | Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De | |
DE4414547A1 (de) * | 1994-04-26 | 1995-11-02 | Konvekta Ag | Fahrzeug-Standklimaanlage |
DE19745167A1 (de) * | 1996-10-14 | 1998-06-10 | Volkswagen Ag | Anordnung mit einer Stirlingmaschine |
-
1999
- 1999-11-13 EP EP99963234A patent/EP1144218B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-13 WO PCT/DE1999/003621 patent/WO2000029246A2/de active IP Right Grant
- 1999-11-13 DE DE59913314T patent/DE59913314D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-13 JP JP2000582257A patent/JP2003518458A/ja not_active Withdrawn
- 1999-11-13 ES ES99963234T patent/ES2259847T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003518458A (ja) | 2003-06-10 |
DE59913314D1 (de) | 2006-05-18 |
EP1144218A3 (de) | 2002-11-20 |
EP1144218A2 (de) | 2001-10-17 |
WO2000029246A2 (de) | 2000-05-25 |
EP1144218B1 (de) | 2006-04-05 |
WO2000029246A3 (de) | 2002-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5255733A (en) | Hybird vehicle cooling system | |
EP0869018B1 (en) | Heating and cooling unit using power inverter with battery | |
US20200223291A1 (en) | Transport refrigeration unit with a renewable wind-energy source | |
EP2694304B1 (en) | Semi-electric mobile refrigerated system | |
US20190255906A1 (en) | High voltage system for a transport refrigeration unit | |
US10712068B2 (en) | Transport refrigeration unit with a renewable energy source and method of operation | |
ES2255915T3 (es) | Instalacion de calefaccion y aire acondicionado. | |
US6755041B2 (en) | Electrically powered trailer refrigeration unit | |
US7043931B2 (en) | Method and apparatus for cooling interior spaces of vehicles | |
US20020117198A1 (en) | Thermoelectric generator for a vehicle | |
US20070175230A1 (en) | Vehicle interior cooling system | |
US20080257622A1 (en) | Motor Vehicle Comprising a Solar Module | |
US20080006045A1 (en) | System, method, and apparatus for providing auxiliary power, heating, and air conditioning for a vehicle | |
BR102015004177A2 (pt) | sistema de gerenciamento de energia | |
US20050167090A1 (en) | Load management auxiliary power system | |
ES2259847T3 (es) | Unidad motriz para un vehiculo a motor. | |
US20150104687A1 (en) | Battery warming-up system | |
JP2003175720A (ja) | 車載空調システム | |
KR950007456Y1 (ko) | 전기충전 온풍기(fan heater) | |
US8850836B2 (en) | Temperature control system | |
ES2396601T3 (es) | Procedimiento para operar un accionamiento con un motor de combustión interna y una máquina eléctrica | |
JP4330915B2 (ja) | エンジン駆動式空気調和装置 | |
US20090120115A1 (en) | Diesel truck battery disclosure | |
JP2004106608A (ja) | 自動車用エアコン、自動車用冷蔵庫、これを装備した自動車、および、自動車エアコン用の部材 | |
ES2355633T3 (es) | Sistema de acondicionamiento de aire para un vehículo y vehículo equipado con tal sistema. |