PROCEDIMIENTO PARA HACER UN DIAGNÓSTICO DE LA APTITUD PARA FUNCIONAR DE UNA BATERÍA DE ACUMULADORES.

Procedimiento para diagnosticar la aptitud para funcionar de una batería (4) de acumuladores para vehículo automóvil que comprende la asociación de un motor (1) de combustión interna,

de una cadena (2) de arranque y de la citada batería (4), proporcionando ésta la energía y la potencia a la citada cadena (2) de arranque, de manera que la citada cadena de arranque pueda como mínimo hacer girar dicho motor (1) de combustión interna a una velocidad mínima de arranque prefijada, a una temperatura mínima de arranque determinada inicialmente, caracterizado porque consiste en recalcular, a medida que se van produciendo arranques del vehículo, una nueva temperatura mínima de arranque a la cual se alcanzará la citada velocidad mínima de arranque prefijada, de manera que se establezca el diagnóstico de la citada batería basándose en la evolución, creciente durante la utilización de dicha batería, de la citada nueva temperatura mínima de arranque recalculada

El presente invento se refiere a un dispositivo destinado a hacer un diagnóstico referente a la aptitud para funcionar de una fuente de energía y de potencia eléctrica de acumulación. Más en concreto, el invento se refiere a un dispositivo de este tipo el cual, por detección de la pérdida de potencia de una cadena de arranque del motor de propulsión de un vehículo automóvil, permite hacer un diagnóstico de la aptitud para funcionar de la batería de acumuladores de dicho vehículo automóvil.

En la actualidad, los vehículos automóviles no disponen de ningún medio que permita conocer el estado de la batería utilizada en particular para proporcionar la energía y la potencia eléctrica a la cadena de arranque del vehículo. Son bien conocidos los indicadores de batería proporcionados en el salpicadero de la mayoría de los vehículos. Sin embargo, estos indicadores proporcionan una información no sobre la aptitud para funcionar de la batería, sino sobre la del alternador que proporciona la energía eléctrica al vehículo cuando gira el motor.

Una batería, ya sea de litio, de tecnología alcalina o, de forma más clásica, de plomo-ácido, utilizada como fuente de energía y de potencia en el arranque de un vehículo automóvil, es un componente frágil cuya vida útil, relativamente corta e imprevisible, depende mucho del tipo de utilización y de la posición dentro del vehículo (de su exposición al calor del motor, por ejemplo). Es así que la vida útil de una batería puede ser muy variable y situarse entre 1 y 10 años.

Ya que la batería es indispensable para proporcionar la energía y la potencia de arranque, su fallo tiene como consecuencia una avería que inmoviliza el vehículo. En general, una avería de este tipo se soluciona con la sustitución pura y simple de la batería. Por lo tanto sería muy deseable que se pudiera dotar a los vehículos automóviles de un dispositivo fiable que permitiera hacer un diagnóstico de la aptitud para funcionar de la batería, no cuando la pérdida de potencia de ésta provoca la inmovilización del vehículo sino mucho más prematuramente, de manera que el usuario pueda prever la necesidad de la sustitución de la batería.

En el estado del arte se conocen numerosos dispositivos de control de baterías.

La mayoría de estos dispositivos (véase por ejemplo el documento US 4 888 716) están basados en el principio que consiste en medir una variación de tensión en relación a una variación de corriente a una temperatura dada de la batería y en deducir de ello una imagen de la resistencia interna de la batería. Esta imagen se compara entonces con una tabla característica almacenada en memoria que contiene valores de la resistencia interna obtenidos durante la primera utilización a plena carga. Después, durante la utilización, se observan las diferencias entre los valores iniciales y los valores de las resistencias internas calculados a partir de los valores medidos instantáneos de corriente y de tensión, y el dispositivo deduce la aptitud para funcionar de la batería en función de estas diferencias.

Un dispositivo de este tipo es complejo y caro, en comparación con el precio generalmente modesto de la batería, especialmente debido al hecho de que es necesario un captador de corriente relativamente preciso. Además, para proporcionar un resultado fiable, la tabla característica del dispositivo se debe obtener para una batería dada y casi nunca se puede generalizar para una serie de baterías del mismo tipo.

El documento EP-A-0272780 describe un procedimiento de diagnóstico de una cadena de arranque en el curso del cual, durante el arranque, se mide la tensión en el motor de arranque y se compara esta tensión con un valor de tensión almacenado en memoria que representa la capacidad requerida de la batería a una temperatura mínima de funcionamiento.

El invento tiene por objetivo proporcionar un procedimiento destinado a diagnosticar una batería de acumuladores con una fiabilidad mayor que la obtenida con los procedimientos de la técnica anterior y por medio de un equipo simple y de bajo coste.

Por lo tanto, el invento tiene por objeto un procedimiento para diagnosticar la aptitud para funcionar de una batería de acumuladores para vehículo automóvil que comprende la asociación de un motor de combustión interna, de una cadena de arranque y de la citada batería, proporcionando ésta la energía y la potencia a la citada cadena de arranque, caracterizado porque consiste

en establecer el diagnóstico de dicha batería basándose en la evolución, creciente durante el uso de la citada batería, de una temperatura mínima de arranque a la cual se alcanza una velocidad prefijada de arranque eléctrico del citado motor de combustión interna, como mínimo la necesaria para su arranque por combustión interna.

Gracias a estas características, el diagnóstico referente a la aptitud para funcionar se puede realizar mediante el uso de parámetros disponibles de todas formas en una asociación de una batería, de una cadena de arranque y de un motor de combustión interna, siendo el material necesario para la ejecución del procedimiento simple y de bajo coste. En particular, no es necesario medir la corriente que circula dentro de la batería.

De acuerdo con otras particularidades ventajosas del invento,

- el procedimiento consiste

a) en almacenar en memoria, para una asociación dada de un tipo de batería, de un tipo de cadena de arranque y de un tipo de motor de combustión interna, una curva de referencia trazada para dicha batería en estado nuevo, en función de una pluralidad de pares de valores de temperatura de arranque y de velocidad de giro de arranque eléctrico, comprendiendo esta curva de referencia en concreto un par de valores que incluyen la citada velocidad prefijada y la citada temperatura mínima,

b) durante al menos un arranque de la citada asociación, en obtener un par de valores actuales de temperatura y de velocidad de giro de arranque eléctrico del citado motor,

c) en calcular basándose en una curva de pares de valores, homotética de la citada curva de referencia, en la cual está situado dicho par de valores actuales, la nueva temperatura mínima de arranque a la cual se alcanzará la citada velocidad prefijada, y

d) en hacer un diagnóstico de la aptitud para funcionar de la citada batería en función de la diferencia entre el valor de temperatura mínima de la citada curva de referencia y la nueva temperatura mínima calculada;

- al haberse constituido la citada asociación por una batería, por una cadena de arranque y por un motor de combustión interna a partir de componentes nuevos, el procedimiento consiste también en trazar experimentalmente la citada curva de referencia sobre al menos un ejemplar de una asociación de este tipo;

- al haberse constituido la citada asociación por una batería, por una cadena de arranque y por un motor de combustión interna a partir de componentes nuevos, el procedimiento consiste con motivo de esta constitución, en almacenar en memoria una curva típica empírica formada por una pluralidad de pares de valores compuestos cada uno de ellos por una temperatura y por un valor relativo de velocidad de arranque eléctrico que se encuentra experimentalmente asociado a esta temperatura, en almacenar en memoria la citada curva de referencia durante un periodo de aprendizaje posterior a la citada constitución determinando durante un número predeterminado de arranques pares actuales de aprendizaje de temperatura y de velocidad de arranque eléctrico, en calcular sobre una curva homotética de la citada curva típica y a partir de al menos algunos de los citados pares actuales de aprendizaje así obtenidos de pares respectivos de severidad máxima compuestos por valores representativos de la citada temperatura mínima y de la citada velocidad prefijada, en establecer la media de los valores de temperatura de dichos pares respectivos de temperatura mínima y de velocidad prefijada y en trazar la citada curva de referencia por homotecia con respecto a la citada curva típica, sobre la media así obtenida;

- el citado periodo de aprendizaje se extiende sobre un número de arranques situado entre 20 y 100;

- el procedimiento consiste en trazar la citada curva de referencia sobre la citada media, cuando la diferencia entre la media establecida durante un arranque dado y la media establecida durante el primer arranque tenido en cuenta disminuye por debajo de un umbral predeterminado;

- al permanecer el valor de la citada... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para diagnosticar la aptitud para funcionar de una batería (4) de acumuladores para vehículo automóvil que comprende la asociación de un motor (1) de combustión interna, de una cadena (2) de arranque y de la citada batería (4), proporcionando ésta la energía y la potencia a la citada cadena (2) de arranque, de manera que la citada cadena de arranque pueda como mínimo hacer girar dicho motor (1) de combustión interna a una velocidad mínima de arranque prefijada, a una temperatura mínima de arranque determinada inicialmente, caracterizado porque consiste

en recalcular, a medida que se van produciendo arranques del vehículo, una nueva temperatura mínima de arranque a la cual se alcanzará la citada velocidad mínima de arranque prefijada, de manera que se establezca el diagnóstico de la citada batería basándose en la evolución, creciente durante la utilización de dicha batería, de la citada nueva temperatura mínima de arranque recalculada.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque consiste:

a) en almacenar en memoria, para una asociación dada de un tipo de batería (4), de un tipo de cadena (2) de arranque y de un tipo de motor (1) de combustión interna, una curva de referencia (CR) trazada para la citada batería en estado nuevo, en función de una pluralidad de pares de valores de temperatura de arranque y de velocidad de giro de arranque eléctrico, comprendiendo esta curva de referencia en concreto un par de valores que incluyen la citada velocidad prefijada y la citada temperatura mínima,

b) durante al menos un arranque de la citada asociación, en obtener un par de valores actuales de temperatura de arranque y de velocidad de giro de arranque eléctrico del citado motor,

c) en calcular basándose en una curva de pares de valores, homotética de la citada curva de referencia (CR), en la cual está situado el citado par de valores actuales, la nueva temperatura mínima de arranque a la cual se alcanzará la citada velocidad prefijada, y

d) en hacer un diagnóstico sobre la aptitud para funcionar de la citada batería (4) en función de la diferencia entre el valor de temperatura mínima de la citada curva de referencia (CR) y la nueva temperatura mínima calculada.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, al haberse constituido la citada asociación por una batería (4), por una cadena (2) de arranque y por un motor (1) de combustión interna a partir de componentes nuevos, consiste en trazar de forma experimental dicha curva de referencia (CR) sobre un ejemplo de una asociación de este tipo.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, al haberse constituido la citada asociación por una batería (4), por una cadena (2) de arranque y por un motor (1) de combustión interna a partir de componentes nuevos, consiste en el momento de esta constitución en almacenar en memoria una curva típica empírica (CT) formada por una pluralidad de pares de valores compuestos cada uno por una temperatura y por un valor relativo de velocidad de arranque eléctrico que se encuentra asociada experimentalmente a esta temperatura,

en almacenar en memoria dicha curva de referencia (CR) durante un periodo de aprendizaje posterior a la citada constitución determinando durante un número predeterminado de arranques pares actuales de aprendizaje de temperatura y de velocidad de arranque eléctrico,

en calcular sobre una curva homotética de la citada curva típica a partir de al menos algunos de los citados pares actuales de aprendizaje así obtenidos, pares respectivos compuestos por valores representativos de la citada temperatura mínima y de la citada velocidad prefijada,

en establecer la media de los valores de temperatura de los citados pares respectivos de temperatura mínima y de velocidad prefijada y

en trazar la citada curva de referencia (CR) por homotecia con respecto a la citada curva típica (CT), sobre la media así obtenida.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el citado periodo de aprendizaje se extiende sobre un número de arranques situado entre 20 y 100.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque consiste en trazar la citada curva de referencia (CR) sobre la citada media, cuando la diferencia entre la media establecida durante un arranque dado y la de la media establecida durante el primer arranque tenido en cuenta disminuye por debajo de un umbral predeterminado.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque al permanecer el valor de dicha diferencia por encima de dicho umbral durante un número predeterminado de arranques, se procede al establecimiento de una nueva media inicial y se traza la citada curva de referencia (CR) cuando la diferencia entre la media establecida durante un arranque dado y la nueva media inicial disminuye por debajo de un umbral predeterminado.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque consiste en emitir un mensaje de fallo, cuando el número de medias iniciales calculadas supera un valor predeterminado.

9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque consiste en sólo tener en cuenta pares de valores obtenidos durante arranques efectuados después del transcurso de un periodo de rodaje de la citada asociación de batería (4), de cadena (2) de arranque y de motor (1) de combustión interna, con el fin de que todos los componentes de dicha asociación tengan la misma temperatura.

10. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque consiste en sólo tener en cuenta pares de valores obtenidos durante arranques que se producen después de un periodo de reposo de duración predeterminada de la citada asociación de batería (4), de cadena (2) de arranque y de motor (1) de combustión interna.

11. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque consiste en tener en cuenta sólo pares de valores obtenidos durante arranques para los cuales la tensión en circuito abierto de la citada batería indica una carga de ésta considerada suficiente.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el citado periodo de tiempo de reposo es de al menos ocho horas.

13. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque si el citado motor (1) es del tipo de encendido provocado, la citada velocidad de arranque eléctrico mínima es de 100 revoluciones / minuto, aproximadamente.

14. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque si el citado motor (1) es de tipo Diesel, la citada velocidad de arranque eléctrico mínima es de 130 revoluciones / minuto, aproximadamente.

15. Dispositivo de aplicación del procedimiento de diagnóstico de la aptitud para funcionar de una batería de acumuladores de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende

diferentes equipos eléctricos tales como una cadena de arranque, un motor (1) de combustión interna que proporciona una información de la temperatura Tmot del motor, una batería (4) que proporciona la energía y la potencia a la citada cadena (2) de arranque, de manera que dicha cadena de arranque pueda como mínimo hacer girar el citado motor (1) de combustión interna a una velocidad mínima de arranque prefijada, a una temperatura mínima de arranque inicialmente determinada, proporcionando la citada batería una información de la tensión Ubatt en la batería, un calculador (5) que proporciona una información de la velocidad de arranque eléctrico de dicho motor (1), y un dispositivo (14) de visualización para visualizar una información de diagnóstico al usuario del vehículo,

y un dispositivo (7) de diagnóstico que comprende medios (15) de almacenamiento en memoria que comprenden dos tablas características (16) y (17) en las cuales se almacenan respectivamente una curva típica (CT) y una curva de referencia (CR), y un calculador que determina una nueva temperatura mínima de arranque a la cual se alcanzará la citada velocidad mínima de arranque prefijada en función de las informaciones recibidas y de la curva (CR).