MÓDULO Y PROCEDIMIENTO PARA MODIFICAR EL NÚMERO DE REVOLUCIONES DE UN MOTOR.

Módulo para llevar a cabo la modificación del número de revoluciones de un motor (GM),

de manera especial de una soplante de una ventilación o de una instalación de calefacción y/o de acondicionamiento del aire de un recinto interno de un vehículo automóvil, con - una fuente de tensión eléctrica (UB) para llevar a cabo la alimentación con tensión eléctrica del módulo y del motor (GM), - un dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), que está dispuesto en una primera línea de señales, que está conectado eléctricamente con la fuente de tensión eléctrica (UB) y con el motor (GM), que está dispuesto en una segunda línea de señales, estando conectadas en paralelo la primera línea de señales y la segunda línea de señales, - un dispositivo de control para la protección contra la inversión de la polaridad (VS) expuesto a una tensión eléctrica de funcionamiento de la fuente de tensión eléctrica (UB), para llevar a cabo el control del dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) y - una unidad de acumulación (CGI) para llevar a cabo la acumulación de energía eléctrica, de manera especial un condensador, que está eléctricamente conectado con el motor (GM) y con el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), estando conectados la unidad de acumulación (CGI), el motor (GM) y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) de tal manera que, cuando sea demasiado baja una alimentación de la tensión eléctrica de funcionamiento del módulo por parte de la fuente de tensión eléctrica (UB), se conecta una salida (A) del dispositivo de control para la protección contra la inversión de la polaridad (VS) con el potencial de masa y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), que está eléctricamente conectado con la salida (A), bloquea la primera línea de señales, en la que está conectado el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) y se lleva a cabo una carga de la unidad de acumulación (CGI), a través de la segunda línea de señales, por medio de la corriente eléctrica de marcha en vacío del motor (GM) para llevar a cabo la generación de la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento del módulo

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2004/053198.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: KOCH, STEFAN.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 1 de Diciembre de 2004.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60H1/00J1
  • B60H1/00Y6A1
  • H02P7/29 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE.H02P 7/00 Disposiciones para controlar la velocidad o el par de motores eléctricos de corriente continua. › utilizando modulación de impulsos.

Clasificación PCT:

  • H02M3/155 H02 […] › H02M APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE ALTERNA, DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE CONTINUA O DE CORRIENTE CONTINUA EN CORRIENTE CONTINUA Y UTILIZADOS CON LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA O SISTEMAS DE ALIMENTACION SIMILARES; TRANSFORMACION DE UNA POTENCIA DE ENTRADA EN CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA EN UNA POTENCIA DE SALIDA DE CHOQUE; SU CONTROL O REGULACION (transformación de la corriente o de la tensión especialmente adaptada para su uso en los relojes electrónicos sin partes móviles G04G 19/02; sistemas de regulacion de variables eléctricas o magnéticas en general, p. ej. utilizando transformadores, reactancias o bobinas de choque, combinacion de tales sistemas con convertidores estáticos G05F; para computadores digitales G06F 1/00; transformadores H01F; conexión o control de un convertidor teniendo en cuenta su unión funcional con una fuente similar u otra fuente de alimentación H02J; convertidores dinamoeléctricos H02K 47/00; control de los transformadores, reactancias o bobinas de choque, control o regulación de motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos H02P; generadores de impulsos H03K). › H02M 3/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente continua en una potencia de salida en corriente continua. › utilizando solamente dispositivos semiconductores.
  • H02P7/00 H02P […] › Disposiciones para controlar la velocidad o el par de motores eléctricos de corriente continua.

Clasificación antigua:

  • H02M3/155 H02M 3/00 […] › utilizando solamente dispositivos semiconductores.
  • H02P7/00 H02P […] › Disposiciones para controlar la velocidad o el par de motores eléctricos de corriente continua.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.

PDF original: ES-2361551_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La invención se refiere a un módulo para llevar acabo la modificación del número de revoluciones de un motor, de manera especial de una soplante de una ventilación o de una instalación de calefacción y/o de acondicionamiento del aire del recinto interno de un vehículo automóvil. Por otra parte, la invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo la modificación del número de revoluciones de un motor de este tipo.

Estado de la técnica.

En general, en los vehículos automóviles están presentes sistemas de ventilación así como instalaciones de calefacción y/o de acondicionamiento del aire. El número de revoluciones de sus soplantes se controla, en este caso, por regla general a través de un motor. Un sistema electrónico para el control del motor, de ese tipo, destinado a llevar acabo la activación, por ejemplo, de las soplantes de refrigeración del motor es un denominado módulo de control del ventilador Fan Control Modul (FCM). En el caso de un módulo de control del ventilador son controladas las tensiones eléctricas en un motor de corriente continua (motor DC) y, por lo tanto, también el número de revoluciones de una soplante de refrigeración del motor, por medio de tensiones eléctricas variables, con modulación de la duración de los impulsos (PWM) y, respectivamente, por medio de un factor de trabajo de los impulsos.

En el caso de los módulos de control del ventilador tradicionales está fijado el intervalo de la tensión eléctrica de funcionamiento entre 8 voltios y 16 voltios. Sin embargo, en los sistemas electrónicos modernos para vehículos automóviles es frecuentemente deseable posibilitar, también, un funcionamiento del módulo a tensiones eléctricas de funcionamiento situadas por debajo de los 8 voltios. Con objeto de poder cumplir estas exigencias es necesario incluso en parte posibilitar y garantizar con seguridad un funcionamiento duradero del microcontrolador sin reajuste a las tensiones eléctricas de alimentación y, respectivamente, a las tensiones eléctricas de funcionamiento hasta 3 voltios o incluso a 0 voltios, durante un periodo de tiempo limitado. Estas exigencias deben poder ser realizadas en parte por medio de una capacidad muy grande a la entrada y/o a la salida de la tensión eléctrica de alimentación de 5 voltios, con objeto de poder asegurar la continuidad de la alimentación del microcontrolador con corriente eléctrica.

En caso dado es necesario, en esta situación, tener que desconectar otros componentes del circuito, que también deben ser alimentados con la tensión eléctrica de funcionamiento de 5 voltios, durante el tiempo que dure la aparición de una tensión eléctrica en defecto. Si se parte, por ejemplo, de una corriente eléctrica de alimentación del microcontrolador de 10 mA y de una tensión eléctrica mínima a la salida del regulador de 4,5 V, tendrá que ser dimensionado un condensador con una capacidad de 1.000 µF.

De igual modo existe el peligro de que no puedan ser seleccionadas ni registradas, incluso por medio de un reajuste del microcontrolador, las caídas momentáneas de tensión eléctrica de alimentación y, respectivamente, de la tensión eléctrica de funcionamiento del módulo, como puede suceder, por ejemplo, en el caso en que se produzca un bloqueo del motor del ventilador DC y, por lo tanto, ya no pueden ser conocidas después de una denominada puesta en marcha “Power-Up”. Esto se produce, de manera especial, cuando no existe una memoria no volátil ni en el microcontrolador ni externa, que memorice tales procesos. Sin embargo, esto es válido de manera análoga también cuando ciertamente exista una memoria de ese tipo pero, para cuya programación, se requiera demasiado tiempo y, respectivamente, la tensión eléctrica de funcionamiento no esté presente durante un tiempo suficiente para llevar a cabo una programación de la memoria no volátil, cuando se produzca una interrupción y. respectivamente, un descenso por debajo de un tensión eléctrica de funcionamiento mínima, necesaria para el módulo.

Como estado de la técnica se hace referencia a la publicación US 2002/0021115.

Ventajas de la invención.

Un módulo, de conformidad con la invención, según la reivindicación 1, para llevar a cabo la modificación del número de revoluciones de un motor, especialmente de una soplante de una ventilación o de una instalación de calefacción y/o de acondicionamiento del aire de un recinto interno de un vehículo automóvil, comprende una fuente de tensión eléctrica para llevar a cabo la alimentación con tensión eléctrica del módulo y del motor y un dispositivo protector contra la inversión de la polaridad, que está conectado eléctricamente con la fuente de la tensión eléctrica y con el motor. Por otra parte, el módulo presenta una unidad de acumulación para llevar acabo la acumulación de la energía eléctrica, de manera especial presenta un condensador, que está conectado eléctricamente con el motor y con el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad, estando conectados la unidad de acumulación, el motor y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad de tal manera, que puede ser empleada una corriente eléctrica de marcha en vacío del motor para llevar acabo la carga de la unidad de acumulación, cuando ocurra de una alimentación de tensión eléctrica de funcionamiento demasiado baja del módulo por parte de la fuente de la tensión eléctrica, y puede ser generada la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento del módulo.

De este modo, puede garantizarse que pueda ser esencialmente ampliado el intervalo de la tensión eléctrica de funcionamiento del módulo. De manera especial, en el límite inferior del intervalo de la tensión eléctrica de funcionamiento puede posibilitarse, de este modo, una ampliación a la baja de hasta 5 voltios como mínimo. Por otra parte, puede garantizarse una clara ampliación funcional del módulo. De manera especial, en el intervalo situado por debajo del límite de la tensión eléctrica de funcionamiento actual de 8 voltios, puede posibilitarse en este caso un funcionamiento sin limitaciones funcionales (impulsos 4 y 4b de la norma ISO 7637-1). Por otra parte, puede garantizarse un funcionamiento duradero del microcontrolador a tensiones eléctricas de funcionamiento de hasta 3 voltios durante un amplio periodo de tiempo.

De manera ventajosa, están conectados eléctricamente, con un primer nudo de conexiones, el motor, el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad y la unidad de acumulación. Es preferente disponer el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad en una primera línea de señales, que está conectada paralelamente con respecto a una segunda línea de señales, que está dispuesta en el motor. En una realización ventajosa, la fuente de tensión eléctrica, el motor y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad están conectados eléctricamente con un segundo nudo de conexiones, estando realizado, de manera especialmente adecuada, como transistor el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad. El transistor, especialmente su tramo de fuente-drenaje, está conectado en ese caso, en una realización preferente, en paralelo con respecto al motor. El módulo presenta un diseño del circuito relativamente sencillo y que contiene un número relativamente pequeño de elementos componentes.

Por otra parte, se puesto de manifiesto, que es conforme con la invención, el que sea bloqueada la primera línea de señales por medio del dispositivo protector contra la inversión de la polaridad con ocasión de una alimentación de tensión eléctrica de funcionamiento demasiado baja del módulo por parte de la fuente de tensión eléctrica y que el condensador pueda ser cargado, a través de la segunda línea de señales, por medio de la corriente eléctrica de marcha en vacío del motor, para llevar a cabo la generación de la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento del módulo.

De este modo puede garantizarse, de manera efectiva, la alimentación de la tensión eléctrica de funcionamiento del módulo y puede posibilitarse, una forma de funcional segura del módulo, incluso cuando se produzcan interrupciones de la tensión eléctrica de la fuente de tensión eléctrica, de manear especial incluso con ocasión de tensiones eléctricas de funcionamiento muy bajas, situadas hasta por debajo de 8 voltios. Por otra parte, por medio de las configuraciones ventajosas del módulo de conformidad con la invención para llevar a cabo la modificación del número de revoluciones de un motor, puede conseguirse... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Módulo para llevar a cabo la modificación del número de revoluciones de un motor (GM), de manera especial de una soplante de una ventilación o de una instalación de calefacción y/o de acondicionamiento del aire de un recinto interno de un vehículo automóvil, con

- una fuente de tensión eléctrica (UB) para llevar a cabo la alimentación con tensión eléctrica del módulo y del motor (GM),

- un dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), que está dispuesto en una primera línea de señales, que está conectado eléctricamente con la fuente de tensión eléctrica (UB) y con el motor (GM), que está dispuesto en una segunda línea de señales, estando conectadas en paralelo la primera línea de señales y la segunda línea de señales,

- un dispositivo de control para la protección contra la inversión de la polaridad (VS) expuesto a una tensión eléctrica de funcionamiento de la fuente de tensión eléctrica (UB), para llevar a cabo el control del dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) y

- una unidad de acumulación (CGI) para llevar a cabo la acumulación de energía eléctrica, de manera especial un condensador, que está eléctricamente conectado con el motor (GM) y con el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), estando conectados la unidad de acumulación (CGI), el motor (GM) y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) de tal manera que, cuando sea demasiado baja una alimentación de la tensión eléctrica de funcionamiento del módulo por parte de la fuente de tensión eléctrica (UB), se conecta una salida (A) del dispositivo de control para la protección contra la inversión de la polaridad (VS) con el potencial de masa y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), que está eléctricamente conectado con la salida (A), bloquea la primera línea de señales, en la que está conectado el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) y se lleva a cabo una carga de la unidad de acumulación (CGI), a través de la segunda línea de señales, por medio de la corriente eléctrica de marcha en vacío del motor (GM) para llevar a cabo la generación de la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento del módulo.

2. Módulo según la reivindicación 1, caracterizado porque el motor (GM), el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) y la unidad de acumulación (CGI) están eléctricamente conectados con un primer nudo de conexiones (S1).

3. Módulo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente de tensión eléctrica (UB), el motor (GM) y el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) están eléctricamente conectados con un segundo nudo de conexiones (S2).

4. Módulo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1) es un transistor.

5. Módulo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el motor (GM) está eléctricamente conectado con un segundo transistor (T2), con el cual puede llevarse a cabo el control del número de revoluciones del motor (GM).

6. Procedimiento para llevar a cabo la modificación del número de revoluciones de un motor (GM), especialmente de una soplante de una ventilación o de una instalación de calefacción y/o de acondicionamiento de aire de un recinto interno de un vehículo automóvil, según el cual son alimentados un módulo y el motor (GM) con una tensión eléctrica de funcionamiento, que es generada por medio de una fuente de tensión eléctrica (UB) y se utiliza una corriente eléctrica de marcha en vacío del motor (GM), cuando se descienda por debajo de la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento, para llevar a cabo la generación de la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento para el módulo, llevándose a cabo la carga de una unidad de acumulación (CGI) con la corriente eléctrica de marcha en vacío, cuya unidad de acumulación está eléctricamente conectada con el motor (GM), para llevar a cabo la acumulación de energía eléctrica, especialmente un condensador, caracterizado porque la tensión eléctrica de funcionamiento es aplicada a una dispositivo de control para la protección contra la inversión de la polaridad (VS) y, cuando se descienda por debajo de la tensión eléctrica de funcionamiento del motor, se conecta al potencial de masa la salida

(A) del dispositivo de control para la protección contra la inversión de la polaridad (VS) y un dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), que está eléctricamente conectado con la salida (A), bloquea una primera línea de señales, en la que está conectado el dispositivo protector contra la inversión de la polaridad (T1), con objeto de llevar a cabo la carga de la unidad de acumulación (CGI) con la corriente eléctrica de marcha en vacío del motor (GM), que está dispuesto en una segunda línea de señales, que está conectada en paralelo con respecto la primera línea de señales.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la unidad de acumulación (CGI) se carga por medio de la corriente eléctrica de marcha en vacío del motor (GM) hasta que la tensión eléctrica en el condensador (CGI) sea, al menos, igual que la necesaria tensión eléctrica de funcionamiento del módulo.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque el número de revoluciones del motor (GM) es controlado por medio de una tensión eléctrica con modulación de amplitud de los impulsos.

 

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