Un sistema eléctrico de automóvil (ES) para un vehiculo a motor (MV) que comprende un motor de combustióninterna (ICE),

en donde el sistema eléctrico del automóvil (ES) comprende una fuente de energía eléctrica principal(MB), una fuente de energía eléctrica (AB), las cargas eléctricas se seguridad critica (L1) y las cargas (L2), y undispositivo de conmutación eléctrico (DBM) dispuesto entre las fuentes de energía eléctrica auxiliares (MB, AB), y almenos las cargas (L1) eléctricas de seguridad crítica, y configuradas para conectar selectivamente al menos lascargas (L1) eléctricas de seguridad critica al menos una de las fuentes de energía eléctrica principal y auxiliar (MB,AB); caracterizado porque el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) está configurado para conectar al menoslas cargas eléctricas criticas de seguridad (L1) a la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) durante el arranque delmotor de combustión interna (ICE) y/o cuando el vehiculo a motor (MV) está en marcha en el punto muerto con elmotor de combustión interna (ICE) parado, y en donde tiene un fallo la fuente de energía eléctrica principal (MB).

Gestión del funcionamiento del sistema eléctrico de un automóvil durante la marcha en el punto muerto y/o cuando el motor está parado.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está relacionada con la gestión del funcionamiento del sistema eléctrico de doble batería de un automóvil durante la marcha en punto muerto (o marcha por inercia) y con el motor parado.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Con el fin de reducir el consumo de combustible y las emisiones de polución de los vehículos a motor en las condiciones de tráfico urbano, los fabricantes de automóviles están introduciendo gradualmente en los vehículos a motor los sistemas denominados como de “Parada y Arranque” (“Stop&Start” que desactivan el motor de combustión interna cuando el vehiculo a motor está próximo a pararse y en donde no se requiere la potencia de tracción, y en particular cuando la velocidad del vehiculo a motor cae por debajo de una velocidad mínima dada, la cual se encuentra normalmente entre 0 km/hora y 10 km/hora, dependiendo del fabricante del automóvil, y en donde la caja de velocidades está en la posición neutra.

Los sistemas activados eléctricamente en el vehiculo que son esenciales para el funcionamiento correcto del vehiculo a motor cuando el motor de combustión interna está parado temporalmente y que por esta razón se denominan como sistemas críticos de seguridad, están accionados eléctricamente por la batería del vehiculo a motor, la cual es no obstante capaz solo de suministrar un voltaje suficiente para asegurar el funcionamiento correcto durante una cierta duración de tiempo, después de cual el motor de combustión interna tiene que volver a arrancar para activar la energía eléctrica que genera el dispositivo de generación de la energía eléctrica (alternador) .

Con el fin de conseguir una reducción adicional en el consumo de combustible y en las emisiones de polución del vehiculo a motor, los documentos EP 1491788 y EP 1620639 en el nombre del solicitante proponen la ampliación de las funciones del sistema de Parada y Arranque en los vehículos a motor provistos con una transmisión automática

o una transmisión servo-controlada, de forma que en ciertas condiciones, el vehiculo a motor sea capaz de desplazarse por inercia con el motor parado. En particular, de acuerdo con las patentes antes mencionadas, el motor de combustión interna se desactiva y el embrague se desacopla cuando se libera el pedal del acelerador o bien cuando no se presiona durante un periodo de tiempo dado, mientras que el vehiculo a motor esté desplazándose con una velocidad menor que una velocidad dada, la cual sea más alta que la utilizada en los sistemas de Arranque y Parada, que sería de 80 Km/hora en el ejemplo provisto en las mencionadas patentes, y en donde el motor de combustión interna arranca y el embrague es acoplado tan pronto como se presione el pedal del acelerador (de nuevo) .

Además de ello, a partir del documento DE 10033317 A1, sobre el cual está basado el preámbulo de la reivindicación 1, se conoce un sistema eléctrico para automóvil que comprende al menos una batería del sistema y una batería de emergencia para su uso pudiendo suministrar cargas eléctricas de seguridad al desacoplarse de la batería del sistema, por medio de un relé de infravoltaje de autoretención, el cual está dispuesto para que se pueda suministrar cargas eléctricas por medio de la batería de emergencia cuando pueda presentarse un infravoltaje en la batería del sistema.

OBJETO Y SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El solicitante ha llevado a cabo un estudio detallado dirigido a la definición de una solución de forma que cuando el vehiculo a motor abandone el modo de punto muerto con el motor parado no pueda reducir la seguridad y el funcionamiento en los sistemas del vehiculo a motor.

En particular, el estudio llevado a cabo por el solicitante estuvo dirigido a la definición de una solución específicamente capaz de conseguir los siguientes objetivos:

• Prevenir la caída de voltaje en el suministro de la energía eléctrica en los sistemas accionados eléctricamente en el vehiculo, tales como el sistema de alumbrado y los sistemas de seguridad critica al abandonar el estado de punto muerto con el motor parado;

• Garantizar el suministro de energía eléctrica a los sistemas de seguridad critica en la duración completa de marcha en punto muerto con el motor parado incluso en el caso de un fallo en la batería; y

• Garantizar el funcionamiento por inercia del motor de combustión interna incluso en el caso de un fallo en la batería.

El objeto de la presente invención es por tanto el poder proporcionar una solución que consiga los objetivos antes enumerados.

Este objetivo se consigue por la presente invención, el cual se relaciona con un sistema eléctrico para un automóvil tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es un diagrama de bloques de un tren cinemático;

Las figuras 2 y 3 son diagramas eléctricos simplificados de dos distintas arquitecturas de un sistema eléctrico para un automóvil;

Las figuras 4 a 6 son diagramas eléctricos simplificados de un sistema eléctrico para automóvil durante distintas condiciones operativas del mismo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN

La presente invención se describirá a continuación con referencia a los dibujos adjuntos con detalles suficientes para los técnicos especializados en la técnica para su fabricación y uso de la misma. Los técnicos especializados en la técnica serán capaces de implementar varias modificaciones en las realizaciones descritas aquí, y en general los principios aquí expuestos podrían ser aplicados a otras realizaciones y aplicaciones, sin desviarse del alcance de la presente invención, según lo definido en las reivindicaciones adjuntas. En consecuencia, la presente invención no está limitada al alcance de las realizaciones descritas y mostradas aquí, pero que estén de acuerdo con los principios y características expuestas y reivindicadas aquí.

La figura 1 muestra, como ejemplo no limitante, un diagrama de bloques de un tren cinemático PWT de un vehiculo a motor MV. El tren cinemático PWT comprende un motor ICE de combustión interna con un eje motriz CS que está acoplado a una transmisión T por medio de un embrague C. La transmisión T comprende una caja de velocidades G de relaciones discretas, del tipo de engranajes con un eje I de entrada que puede acoplarse al eje motriz CS por medio del embrague C y un eje de salida acoplado a un par de ruedas motrices W por medio de un diferencial D de un tipo conocido.

El embrague C es servo-controlable por los medios de un dispositivo actuador CA asociado eléctricamente o hidráulicamente. La caja de velocidades G es también servocontrolable por los medios de una pluralidad de dispositivos actuadores eléctricos o hidráulicos, indicados generalmente por GA, los cuales pueden ser operados para acoplarse o desacoplarse en los engranajes correspondientes a las distintas relaciones de las velocidades que puedan conseguirse.

El motor de combustión interna ICE es controlable por una unidad de control electrónico E-ECU, que ya es conocido y que no se describe con detalle, mientras que el tren cinemática PWT está controlado por una unidad de control electrónico PWT-ECU conectado a la unidad de control electrónico E-ECU del motor de combustión interna ICE, y a los dispositivos actuadores CA y GA asociados con el embrague C y la caja de velocidades G, y que está programado para provocar que el motor de combustión interna ICE sea desactivado, por medio de la unidad de control electrónico E-ECU, o bien por medio del desacoplo del embrague C, dejando en su posición la relación de velocidades normalmente seleccionada, o bien por la selección de la velocidad neutra en la caja de velocidades G, por los medios de los dispositivos CA del actuador y GA, cuando el pedal del acelerador AP del vehiculo a motor MV se libere o bien no esté presionado durante más de la duración de tiempo, mientras que la velocidad de recorrido del vehiculo a motor MV esté por debajo de un umbral de la velocidad de desplazamiento dada, y mediante el arranque del motor de combustión interna ICE, de... [Seguir leyendo]

1. Un sistema eléctrico de automóvil (ES) para un vehiculo a motor (MV) que comprende un motor de combustión interna (ICE) , en donde el sistema eléctrico del automóvil (ES) comprende una fuente de energía eléctrica principal (MB) , una fuente de energía eléctrica (AB) , las cargas eléctricas se seguridad critica (L1) y las cargas (L2) , y un dispositivo de conmutación eléctrico (DBM) dispuesto entre las fuentes de energía eléctrica auxiliares (MB, AB) , y al menos las cargas (L1) eléctricas de seguridad crítica, y configuradas para conectar selectivamente al menos las cargas (L1) eléctricas de seguridad critica al menos una de las fuentes de energía eléctrica principal y auxiliar (MB, AB) ; caracterizado porque el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) está configurado para conectar al menos las cargas eléctricas criticas de seguridad (L1) a la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) durante el arranque del motor de combustión interna (ICE) y/o cuando el vehiculo a motor (MV) está en marcha en el punto muerto con el motor de combustión interna (ICE) parado, y en donde tiene un fallo la fuente de energía eléctrica principal (MB) .

2. El sistema (ES) eléctrico del automóvil de la reivindicación 1, en donde el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) esta además configurado para conectar la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) a la fuente de energía eléctrica principal (MB) cuando el motor de combustión interna (ICE) está activado y la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) necesita la recarga eléctrica.

3. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de la reivindicación 1 ó 2, en donde el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) comprende un primer dispositivo de conmutación controlable eléctricamente (RBM) conectado entre la fuente de energía eléctrica principal (MB) y al menos las cargas (L1) eléctricas criticas de seguridad, y un segundo dispositivo (RAB) de conmutación controlable eléctricamente conectado entre la fuente de energía (AB) eléctrica auxiliar, y al menos las cargas eléctricas criticas de seguridad (L1) .

4. El sistema (ES) eléctrico de automóvil de la reivindicación 3, en donde el dispositivo (DBM) de conmutación eléctrica está además configurado para provocar que el primer dispositivo (RBM) de conmutación controlable eléctrico se pueda abrir y el segundo dispositivo (RAB) de conmutación controlaba eléctricamente se pueda cerrar durante el arranque del motor de combustión interna (ICE) y/o cuando el vehiculo a motor (MV) esté en marcha en punto muerto con el motor de combustión interna (ICE) desactivado y cuando tenga un fallo la fuente de energía (MB) eléctrica principal.

5. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de la reivindicación 4, cuando sea dependiente de la reivindicación 2, en donde el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) esté además configurado para provocar que el primer y el segundo dispositivos de conmutación controlables eléctricamente (RBM, RMA) puedan cerrar cuando el motor de combustión interna (ICE) esté activado y la fuente de energía eléctrica (AB) necesite recargarse eléctricamente.

6. El sistema (ES) eléctrico del automóvil es uno cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) está además configurado para detectar un fallo en la fuente de energía eléctrica principal (MB) y cuando la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) necesita recargarse eléctricamente.

7. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) está además configurado para poder ejecutar un auto-diagnóstico para detectar cualquier mal funcionamiento del mismo, para prevenir que el motor de combustión interna (ICE) pueda desactivarse y pararse cuando se detecte un mal funcionamiento.

8. El sistema (ES) eléctrico del automóvil de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una unidad de control electrónico (ES-ECU) conectada al dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) y configurado para provocar que el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) llegue a estar configurado según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

9. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de la reivindicación 8, en donde la unidad de control electrónico (ES-ECU) está configurada para informar al dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) de que el vehiculo a motor (MV) está en marcha en el punto muerto del motor de combustión interna (ICE) desactivado y que se ha solicitado el arranque del motor de combustión interna (ICE) .

10. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de la reivindicación 9, en donde la unidad de control electrónico (ES-ECU) está configurada además para detectar e informar al dispositivo de conmutación eléctrico (DBM) de un fallo en la fuente de energía eléctrica principal (MB) y cuando la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) necesita que se recargue eléctricamente.

11. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de cualquiera de las reivindicaciones 8 a10, que comprende además una Red de Area Controlada, y en donde la unidad de control electrónico (ES-ECU) y el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) están configurados para intercambiar datos por medio de la Red de Area Controlada.

12. El sistema eléctrico del automóvil (ES) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una unidad de distribución de energía eléctrica (CVM) dispuesta entre el dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) y las cargas (L1 y L2) eléctricas críticas con y sin seguridad para el suministro de la energía eléctrica.

13. El sistema (ES) eléctrico del automóvil de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además una

unidad de distribución de energía eléctrica (CVM) conectada para hacer que las cargas (L2) eléctricas criticas sin seguridad estén energetizadas eléctricamente directamente por la fuente (MB) de energía eléctrica segura solamente, y por las cargas (L1) eléctricas criticas de seguridad para alimentar eléctricamente de forma selectiva mediante la fuente de energía (MB) eléctrica principal, o bien por la fuente de energía eléctrica auxiliar (AB) por medio del dispositivo (DBM) de conmutación eléctrica.

14. Un vehiculo con motor (MV) que comprende un sistema eléctrico (ES) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

15. Un dispositivo de conmutación eléctrica (DBM) para un sistema eléctrico de un automóvil (ES) según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

16. Una unidad de control electrónico de un automóvil (ES-ECU) para un sistema (ES) eléctrico de un automóvil, 15 según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11.

17. Un programa de software recargable en una unidad de control electrónico de un automóvil (ES-ECU) y que está diseñado para provocar al ejecutarse, que la unidad de control electrónico del automóvil (ECU) llegue a configurarse según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11.