Sistema de motor.

Sistema de motor que comprende: un motor (10) de un cilindro; y un controlador (6) configurado para controlar el motor

(10) de un cilindro, en el que el motor (10) de un cilindro incluye 5 un dispositivo (19) de inyección de combustible dispuesto en un conducto (22) de admisión,

un accionador (17) de válvula configurado para accionar respectivamente una válvula (15) de admisión configurada para abrir y cerrar un orificio de admisión y una válvula (16) de escape configurada para abrir y cerrar un orificio de escape,

un dispositivo (18) de encendido configurado para encender una mezcla de aire y combustible en una cámara (31a) de combustión, y

un arrancador/generador (14) previsto en un cigüeñal (13) y configurado para hacer rotar el cigüeñal (13) en sentidos hacia delante e inverso y generar potencia eléctrica mediante una rotación del cigüeñal (13),

caracterizado porque

el controlador (6) está configurado para controlar el arrancador/generador (14) para hacer rotar el cigüeñal (13) en el sentido inverso durante el arranque,

el accionador (17) de válvula está configurado para accionar la válvula (15) de admisión de manera que el combustible inyectado por el dispositivo (19) de inyección de combustible se conduce a la cámara (31a) de combustión desde el conducto (22) de admisión a través del orificio de admisión en un primer momento en un periodo de tiempo durante el cual el cigüeñal (13) se hace rotar en el sentido inverso, y

el controlador (6) está configurado para controlar el dispositivo (18) de encendido de manera que la mezcla de aire y

combustible se enciende en un segundo momento en el que la mezcla de aire y combustible se comprime en la cámara (31a) de combustión mediante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso y un pistón no alcanza un punto muerto superior de compresión después de que el combustible se haya conducido a la cámara (31a) de combustión en el primer momento.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13188298.

Solicitante: YAMAHA HATSUDOKI KABUSHIKI KAISHA.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 2500 SHINGAI IWATA-SHI, SHIZUOKA-KEN 438-8501 JAPON.

Inventor/es: SAKAI, KOUJI, MASUDA,TAKAHIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SISTEMAS DE DISTRIBUCION POR VALVULAS, DE FUNCIONAMIENTO... > Sistemas de distribución mediante válvulas, p.... > F01L1/047 (Ejes de levas)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > SISTEMAS DE DISTRIBUCION POR VALVULAS, DE FUNCIONAMIENTO... > Sistemas de distribución mediante válvulas, p.... > F01L1/344 (cambiando la relación angular entre el eje de leva y el cigüeñal, p. ej. utilizando un engranaje helicoidal)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > Control eléctrico de la alimentación de mezcla... > F02D41/06 (para el arranque o el recalentamiento del motor)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > ARRANQUE DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (arranque de... > Arranque de los motores por medio de motores eléctricos... > F02N11/04 (estando asociados los motores con generadores de corriente)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > ARRANQUE DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (arranque de... > F02N19/00 (Accesorios de arranque para motores de combustión no previstos en otro lugar)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > ARRANQUE DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (arranque de... > F02N99/00 (Materia no prevista en los otros grupos de esta subclase)

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Fragmento de la descripción:

Sistema de motor ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

(1) Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema de motor. 5

(2) Descripción de la técnica relacionada Existe un vehículo de motor de tipo para montar a horcajadas que incluye un motor de un cilindro tal como una motocicleta o similar en el que un generador que tiene la función de un motor de arranque (a continuación en el presente documento denominado arrancador/generador) está previsto en un cigüeñal. En un vehículo de este tipo, un par motor se transmite directamente desde el arrancador/generador hasta el cigüeñal sin un engranaje reductor. En este 10 caso, el par motor transmitido al cigüeñal es notablemente más pequeño que un par motor transmitido al cigüeñal desde el motor de arranque previsto por separado del generador a través del engranaje reductor.

Cuando se detiene el motor de un cilindro, un pistón se mueve normalmente mediante inercia a una posición inmediatamente antes de alcanzar un punto muerto superior de compresión en el que la presión en una cámara de combustión es máxima. Por tanto, se requiere un par motor mayor para que el pistón supere el primer punto muerto 15 superior de compresión en el arranque del motor. Sin embargo, tal como se describió anteriormente, cuando el par motor se transmite directamente desde el arrancador/generador hasta el cigüeñal, puede no obtenerse un par motor suficiente para arrancar el motor y es posible que el pistón no pueda superar el primer punto muerto superior de compresión. Por tanto, existe una técnica para hacer rotar el cigüeñal en un sentido hacia delante después de hacer rotar el cigüeñal en un sentido inverso con el fin de mejorar la capacidad de arranque del motor. 20

En un dispositivo de control de arranque de motor descrito en el documento JP 2005-248921 A, el cigüeñal se hace rotar en un sentido inverso hasta una posición predeterminada mediante el arrancador/generador previsto en el cigüeñal después de detenerse el motor, y el cigüeñal se hace rotar en el sentido hacia delante desde la posición en el arranque del motor. En este caso, se detecta una posición de rotor del arrancador/generador mediante un sensor de rotor, y se determina un sentido de rotación del motor basándose en una señal de salida del sensor de rotor. Se prohíben una 25 inyección y encendido de combustible durante la rotación inversa del motor basándose en su resultado de determinación.

El documento US 2007/204827 A1 describe un dispositivo de arranque de motor que inyecta combustible en la preparación para un encendido realizado en un cilindro de un motor después de arrancar un motor de arranque en un sentido rotacional hacia delante para arrancar el motor, y que realiza el encendido en una posición de encendido 30 adecuada en el momento de arranque del motor mientras el motor de arranque se acciona en un sentido rotacional hacia delante. El dispositivo de arranque del motor continúa accionando el motor de arranque en un sentido para arrancar el motor, incluso cuando un cigüeñal se detiene antes de que un pistón en un cilindro del motor alcance un punto muerto superior de una carrera de compresión.

El documento US 2010/275872 A1 describe un método para arrancar un motor de combustión interna que tiene al 35 menos un cilindro, una válvula de entrada y una de salida, y un pistón que interacciona con un cigüeñal. El pistón se mueve a una posición de arranque definida en contra de un sentido rotacional normal del cigüeñal por medio de un accionamiento, se inyecta combustible y se enciende el combustible.

El documento EP 1 840 369 A1 describe un sistema de arranque de motor que incluye medios de control de rearranque y un motor de arranque. Los medios de control de rearranque pueden hacerse funcionar para ejecutar una estrategia de 40 control de arranque respaldada para activar el motor de arranque en un momento dado en el transcurso de un proceso de control de rearranque automático de tal manera que se determina que la estrategia de control de arranque respaldada es necesaria cuando cualquiera de los cilindros pasa más allá de un punto muerto superior debido a una continuación de un estado de rotación inversa del motor después de la combustión para hacer rotar de manera inversa el motor, y se establece un momento para aplicar una fuerza de accionamiento desde el motor de arranque en la 45 estrategia de control de arranque respaldada aproximadamente en un momento en el que el motor cambia del estado de rotación inversa a un estado de rotación normal.

El documento JP 2007-092720 A describe el arranque de un motor utilizando eficazmente un cilindro con carrera de compresión después de volver a la rotación normal desde la rotación inversa. El combustible para el rearranque se inyecta al cilindro con carrera de compresión. Se introduce aire en el cilindro con carrera de compresión abriendo una 50 válvula de admisión del cilindro con carrera de compresión cuando el motor rota de manera inversa al comienzo del rearranque, y se inyecta combustible para la rotación normal. Cuando se alcanza el primer punto muerto superior, se realiza un autoencendido comprimido por el cilindro con carrera de compresión.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de motor en el que puede arrancarse de manera estable un motor y puede reducirse un tamaño del motor.

Este objeto se consigue mediante un sistema de motor según la reivindicación 1.

Los inventores han encontrado que en enfoques convencionales, incluso aunque el cigüeñal se haga rotar en el sentido 5 hacia delante después de hacerse rotar en el sentido inverso, puede no obtenerse un par motor suficiente y es posible que el pistón no pueda superar el primer punto muerto superior de compresión.

Con el fin de arrancar de manera estable el motor usando el arrancador/generador tal como se describió anteriormente, se requiere generar mediante el arrancador/generador una cantidad de par motor igual a un par motor transmitido desde el motor de arranque hasta el cigüeñal a través del engranaje reductor. Esto requiere un arrancador/generador de alto 10 rendimiento. Sin embargo, un tamaño de un arrancador/generador de este tipo es mayor que el generador proporcionado por separado del motor de arranque. Por tanto, se aumenta un tamaño del motor. Además, si el arrancador/generador de mayor tamaño funciona como generador, y particularmente la velocidad de rotación del motor es alta, es probable que se genere potencia eléctrica en exceso y aumente una pérdida de potencia eléctrica.

(1) Según un aspecto de la presente invención, un sistema de motor incluye un motor de un cilindro y un controlador 15 configurado para controlar el motor de un cilindro, en el que el motor de un cilindro incluye un dispositivo de inyección de combustible dispuesto en un conducto de admisión, un accionador de válvula configurado para accionar respectivamente una válvula de admisión configurada para abrir y cerrar un orificio de admisión y una válvula de escape configurada para abrir y cerrar un orificio de escape, un dispositivo de encendido configurado para encender una mezcla de aire y combustible en una cámara de combustión, y un arrancador/generador previsto en un cigüeñal y configurado 20 para hacer rotar el cigüeñal en sentidos hacia delante o inverso y generar potencia eléctrica mediante una rotación del cigüeñal, el controlador está configurado para controlar el arrancador/generador para hacer rotar el cigüeñal en el sentido inverso durante el arranque, el accionador de válvula está configurado para accionar la válvula de admisión de manera que el combustible inyectado por el dispositivo de inyección de combustible se conduce... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de motor que comprende:

un motor (10) de un cilindro; y

un controlador (6) configurado para controlar el motor (10) de un cilindro, en el que el motor (10) de un cilindro incluye 5

un dispositivo (19) de inyección de combustible dispuesto en un conducto (22) de admisión,

un accionador (17) de válvula configurado para accionar respectivamente una válvula (15) de admisión configurada para abrir y cerrar un orificio de admisión y una válvula (16) de escape configurada para abrir y cerrar un orificio de escape,

un dispositivo (18) de encendido configurado para encender una mezcla de aire y combustible en una cámara (31a) de combustión, y 10

un arrancador/generador (14) previsto en un cigüeñal (13) y configurado para hacer rotar el cigüeñal (13) en sentidos hacia delante e inverso y generar potencia eléctrica mediante una rotación del cigüeñal (13) ,

caracterizado porque

el controlador (6) está configurado para controlar el arrancador/generador (14) para hacer rotar el cigüeñal (13) en el sentido inverso durante el arranque, 15

el accionador (17) de válvula está configurado para accionar la válvula (15) de admisión de manera que el combustible inyectado por el dispositivo (19) de inyección de combustible se conduce a la cámara (31a) de combustión desde el conducto (22) de admisión a través del orificio de admisión en un primer momento en un periodo de tiempo durante el cual el cigüeñal (13) se hace rotar en el sentido inverso, y

el controlador (6) está configurado para controlar el dispositivo (18) de encendido de manera que la mezcla de aire y 20 combustible se enciende en un segundo momento en el que la mezcla de aire y combustible se comprime en la cámara (31a) de combustión mediante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso y un pistón no alcanza un punto muerto superior de compresión después de que el combustible se haya conducido a la cámara (31a) de combustión en el primer momento.

2. Sistema de motor según la reivindicación 1, en el que 25

el primer momento está incluido en un periodo durante el cual el pistón baja desde un punto muerto superior de escape durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

3. Sistema de motor según la reivindicación 1 ó 2, en el que el accionador (17) de válvula está configurado para

accionar la válvula (16) de escape de manera que el orificio de escape se abre durante un periodo en el que un ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un primer intervalo, y 30

accionar la válvula (15) de admisión de manera que el orificio de admisión se abre durante un periodo en el que el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un segundo intervalo, durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante y

accionar la válvula (15) de admisión de manera que el orificio de admisión se abre durante un periodo en el que el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un tercer intervalo dentro del primer intervalo durante la rotación del 35 cigüeñal (13) en el sentido inverso, y

el tercer intervalo es mayor que un intervalo en el que el primer intervalo y el segundo intervalo se superponen entre sí.

4. Sistema de motor según la reivindicación 3, en el que

el segundo intervalo y el tercer intervalo están separados entre sí.

5. Sistema de motor según la reivindicación 3 ó 4, en el que el accionador (17) de válvula está configurado para 40 accionar la válvula (16) de escape de manera que el orificio de escape no se abre durante un periodo en el que el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está al menos en el tercer intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

6. Sistema de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que

el controlador (6) está configurado para controlar el dispositivo (19) de inyección de combustible de manera que el combustible se inyecta cuando el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un cuarto intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante y el combustible se inyecta cuando el ángulo de rotación del cigüeñal (13) está en un quinto intervalo diferente del cuarto intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

7. Sistema de motor según la reivindicación 6, en el que 5

se establece que el quinto intervalo esté situado a un ángulo adelantado mayor que el cuarto intervalo durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

8. Sistema de motor según la reivindicación 6 ó 7, en el que el quinto intervalo está dentro del segundo intervalo.

9. Sistema de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en el que

el accionador (17) de válvula incluye 10

un árbol (210) previsto de modo que se hace rotar junto con la rotación del cigüeñal (13) , una primera leva (240) de admisión prevista de modo que se hace rotar de manera solidaria con el árbol (210) y configurada para hacer funcionar la válvula (15) de admisión,

una segunda leva (245) de admisión prevista de modo que puede hacerse rotar con respecto al árbol (210) y configurada para hacer funcionar la válvula (15) de admisión, 15

un primer mecanismo (241, 246) de limitación configurado para limitar un movimiento de la segunda leva (245) de admisión con respecto al árbol (210) y

un primer elemento (255) de activación configurado para activar la segunda leva (245) de admisión, en el que el primer mecanismo (241, 246) de limitación está previsto de manera que la rotación de la segunda leva (245) de admisión en un primer sentido se bloquea en una primera posición del árbol (210) y la rotación de la segunda leva (245) 20 de admisión en un segundo sentido opuesto al primer sentido se bloquea en una segunda posición del árbol (210) ,

la segunda leva (245) de admisión está configurada para hacer funcionar la válvula (15) de admisión en la primera posición y para no hacer funcionar la válvula (15) de admisión en la segunda posición,

el primer elemento (255) de activación está configurado para activar la segunda leva (245) de admisión en el primer sentido, 25

una contrafuerza mayor que una fuerza de activación del primer elemento (255) de activación se aplica a la segunda leva (245) de admisión desde la válvula (15) de admisión de manera que la segunda leva (245) de admisión se mueve en el segundo sentido durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante, y

la segunda leva (245) de admisión está configurada para moverse a la primera posición mediante la fuerza de activación del primer elemento (255) de activación de manera que la segunda leva (245) de admisión hace funcionar la válvula (15) 30 de admisión durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

10. Sistema de motor según la reivindicación 9, en el que

la primera leva (240) de admisión tiene una primera nariz (240T) de leva, la segunda leva (245) de admisión tiene una segunda nariz (245T) de leva, y

la segunda nariz (245T) de leva entera se superpone con la primera nariz (240T) de leva cuando la segunda leva (245) 35 de admisión está en la segunda posición, y al menos parte de la segunda nariz (245T) de leva no se superpone con la primera nariz (240T) de leva cuando la segunda leva (245) de admisión está en la primera posición.

11. Sistema de motor según la reivindicación 9 ó 10, en el que

el accionador (17) de válvula incluye además

una leva (230) de escape prevista de modo que puede hacerse rotar con respecto al árbol (210) y configurada para 40 hacer funcionar la válvula de escape,

un bloqueador (330) previsto de modo que puede moverse entre una posición de rotación bloqueada en la que la rotación de la leva (230) de escape con respecto al árbol (210) se bloquea en una posición predeterminada del árbol (210) y una posición con posibilidad de rotación en la que la leva (230) de escape puede hacerse rotar con respecto al árbol (210) , y 45

un elemento (320) de movimiento configurado para mover el bloqueador (330) a la posición de rotación bloqueada durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido hacia delante y a la posición con posibilidad de rotación durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

12. Sistema de motor según la reivindicación 11, en el que el accionador (17) de válvula incluye además un segundo mecanismo (217, 231) de limitación configurado para limitar un movimiento de la leva (230) de escape con 5 respecto al árbol (210) ,

el segundo mecanismo (217, 231) de limitación está previsto para bloquear la rotación de la leva (230) de escape en el primer sentido en una tercera posición del árbol (210) y la rotación de la leva (230) de escape en el segundo sentido en una cuarta posición del árbol (210) ,

se aplica una contrafuerza desde la válvula (16) de escape a la leva (230) de escape de manera que la leva (230) de 10 escape se mueve en el primer sentido, durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso, y

el bloqueador (330) está configurado para bloquear la leva (230) de escape en la cuarta posición en la posición de rotación bloqueada.

13. Sistema de motor según la reivindicación 12, en el que el accionador (17) de válvula incluye además un segundo elemento (225) de activación configurado para activar la leva (230) de escape en el segundo sentido, y 15

una fuerza de activación del segundo elemento (225) de activación es menor que la contrafuerza en el primer sentido aplicada desde la válvula (16) de escape a la leva (230) de escape durante la rotación del cigüeñal (13) en el sentido inverso.

14. Sistema de motor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que

el controlador (6) está configurado para controlar de manera que la mezcla de aire y combustible se enciende mediante 20 el dispositivo (18) de encendido mientras el cigüeñal (13) se hace rotar en el sentido hacia delante en el segundo momento.

15. Sistema de motor según la reivindicación 14, en el que

el controlador (6) está configurado para controlar de manera que el cigüeñal (13) se acciona en el sentido hacia delante mediante el arrancador/generador (14) después del segundo momento. 25