Sistema de control de válvula de mariposa electrónica y motocicleta.
Dispositivo de válvula de mariposa electrónica incluyendo
una válvula de mariposa (10;
42) para controlar una cantidad de aire de admisión a un motor de combustión interna;
un motor eléctrico (20; 43a) para mover un eje de válvula (12; 42a) de la válvula de mariposa (10; 42), y
un mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30. 43. 43e) para reducir la rotación del motor eléctrico (20; 43a) al objeto de controlar la rotación de la válvula de mariposa (10; 42),
un mecanismo de empuje (31) para empujar la válvula de mariposa (10; 42) en su dirección de cierre, y
un mecanismo de atenuación (20; 38; 43a; 70) para atenuar la velocidad a la que la válvula de mariposa (10; 42) se hace girar en la dirección de cierre por la fuerza de empuje del mecanismo de empuje (31) cuando tiene lugar un fallo del dispositivo de válvula de mariposa electrónica,
caracterizado porque
un rotor (30c; 43e) que es parte del mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30. 43. 43c) está fijado al eje de válvula (12; 42a); y
al menos uno del mecanismo de empuje (31) y el mecanismo de atenuación (20; 38; 43a; 70) está conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30. 43. 43e).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2004/016609.
Solicitante: YAMAHA HATSUDOKI KABUSHIKI KAISHA.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 2500 SHINGAI IWATA-SHI, SHIZUOKA 438-8501 JAPON.
Inventor/es: YAMAGUCHI, NAOYA, MATSUDA,TAKESHI, Maruo,Keisuke, Kishi,Tomoaki, Yokoi,Masato.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F02D11/10 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION. › F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 11/00 Dispositivos o adaptaciones para el arranque no automático del control del motor, p. ej. arranque por operador (especialmente adaptados para ser reversibles F02D 27/00; disposición o montaje sobre vehículos de dispositivos de control de los conjuntos de propulsión B60K 26/00). › eléctricos.
- F02D41/22 F02D […] › F02D 41/00 Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad). › Dispositivos de seguridad de aviso en caso de condiciones anormales.
- F02D9/02 F02D […] › F02D 9/00 Control de los motores por estrangulamiento de los conductos de toma de aire o de la mezcla aire-combustible o por estrangulamiento de los conductos de escape. › por estrangulamiento de los conductos de toma (válvulas de estrangulamiento o sus disposiciones sobre estos conductos F02D 9/08).
- F02D9/10 F02D 9/00 […] › implicando aletas que pivotan.
PDF original: ES-2381005_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de control de válvula de mariposa electrónica y motocicleta Campo técnico La presente invención se refiere a un sistema de control de válvula de mariposa electrónica y, más en concreto, a un sistema de control de válvula de mariposa electrónica preparado para un fallo en el sistema.
Antecedentes de la invención Un sistema de válvula de mariposa electrónica para controlar electrónicamente la abertura de una válvula de mariposa para regular la cantidad de aire de admisión a un motor (motor de combustión interna) puede reducir las emisiones y el consumo de carburante y se ha usado en algunos de vehículos de motor de cuatro ruedas.
Tal sistema de válvula de mariposa electrónica está equipado de una función que detiene el movimiento de la válvula de mariposa por un motor eléctrico y devuelve la válvula de mariposa a la posición completamente cerrada con la fuerza de empuje de un muelle cuando el sistema de control tiene un fallo. Por lo tanto, el motor se mantiene en un estado tal que la operación de fallo pueda ser realizada y el vehículo pueda ser llevado a algún lugar.
Cuando se facilita una línea de derivación de modo que una cierta cantidad de aire pueda ser aspirada al motor incluso cuando la válvula de mariposa haya vuelto a la posición completamente cerrada por la fuerza de empuje de un muelle, el motor se puede mantener en un estado tal que la operación de fallo pueda ser realizada.
El documento de Patente 1 describe un método de girar una válvula de mariposa y mantenerla en una posición de abertura predeterminada por las fuerzas de empuje de un muelle para empujar la válvula de mariposa en la dirección de cierre y otro muelle para empujar la válvula de mariposa en la dirección de apertura sin una línea de derivación.
La velocidad, a la que una válvula de mariposa se hace girar en la dirección de cierre por la fuerza de empuje de un muelle cuando el sistema de control tiene un fallo, es muy alta. Así, la salida del motor disminuye rápidamente. En el caso de un vehículo de motor (vehículo de motor de cuatro ruedas) , el conductor no detecta un cambio en el movimiento del vehículo ni siquiera cuando la salida del motor disminuye rápidamente dado que el vehículo es pesado. Sin embargo, en el caso de un vehículo de motor de dos ruedas que sea ligero, el motorista tiene una sensación de cambio del movimiento del vehículo.
El documento de Patente 2 según el preámbulo de la reivindicación 1 describe un método de cerrar suavemente una válvula de mariposa aplicando una resistencia a la rotación de la válvula de mariposa empujada en la dirección de cierre por un muelle para evitar la rotación rápida de la válvula de mariposa. Así se puede evitar una disminución rápida de la salida del motor y el vehículo no experimenta movimientos de sacudida ni siquiera cuando circule a una marcha baja. Como los medios para aplicar una resistencia a la rotación de la válvula de mariposa (mecanismo amortiguador) se usa un amortiguador electrónico que utiliza un fluido electroviscoso. El documento de Patente 3 describe un ejemplo en el que se aplica un sistema de válvula de mariposa electrónica a un vehículo de motor de dos ruedas.
Documento de Patente 1: JP-A-2003-201866 Documento de Patente 2: JP-A-Hei 6-248979 Documento de Patente 3: JP-A-2002-106368
Descripción de la invención Problema a resolver con la invención El método descrito en el documento de Patente 2 es excelente para evitar la rotación rápida de la válvula de mariposa. Sin embargo, dado que el muelle para empujar la válvula de mariposa en la dirección de cierre y los medios para aplicar una resistencia a la rotación de la válvula de mariposa (medios amortiguadores) están montados en el eje de válvula de la válvula de mariposa, hay que prever un espacio para alojar el mecanismo alrededor del eje de válvula.
Por ejemplo, en el ejemplo descrito en el documento de Patente 2, el eje de válvula de la válvula de mariposa se extiende a la derecha o izquierda y un pistón y un muelle de retorno de un amortiguador electrónico (medios amortiguadores) está conectado a la porción extendida del eje de válvula, se requiere un espacio de alojamiento casi de igual tamaño que un cuerpo de válvula de mariposa.
Dicho mecanismo no se ha empleado en vehículos de motor de dos ruedas porque es difícil proporcionar un espacio de alojamiento para instalar dicho mecanismo adicional como en los vehículos de motor de cuatro ruedas y porque el mecanismo se tiene que instalar cerca del eje de válvula.
La presente invención se ha realizado en vista de los puntos anteriores y, por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de control de válvula de mariposa electrónica que no requiere espacio de alojamiento adicional y puede evitar fiablemente la rotación rápida de una válvula de mariposa cuando el sistema de control tiene un fallo.
Medios para resolver el problema Un sistema de control de válvula de mariposa electrónica según la presente invención que tiene: una válvula de mariposa para controlar la cantidad de aire de admisión a un motor de combustión interna; un motor eléctrico para mover un eje de válvula de la válvula de mariposa; y un mecanismo de reducción de velocidad rotacional para reducir la rotación del motor eléctrico al objeto de controlar la rotación de la válvula de mariposa, incluye además: un mecanismo de empuje para empujar la válvula de mariposa en la dirección de cierre; y un mecanismo de atenuación para atenuar la velocidad a la que la válvula de mariposa se hace girar en la dirección de cierre por la fuerza de empuje del mecanismo de empuje cuando el sistema de control tiene un fallo, donde un rotor que es parte del mecanismo de velocidad rotacional está fijado al eje de válvula y al menos uno del mecanismo de empuje y el mecanismo de atenuación está conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional. En una realización preferida, el mecanismo de empuje se incorpora en el mecanismo de reducción de velocidad rotacional y el mecanismo de atenuación está conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional.
En una realización preferida, el mecanismo de reducción de velocidad rotacional está conectado al motor eléctrico, y el motor eléctrico se cambia a un modo regenerativo y sirve como el mecanismo de atenuación cuando el sistema de control tiene un fallo.
En una realización preferida, el motor de combustión interna es un motor de combustión interna multicilindro que tiene una pluralidad de cilindros, cada uno provisto de una válvula de mariposa, y el mecanismo de reducción de velocidad rotacional está situado entre dos de las válvulas de mariposa.
En una realización preferida, el mecanismo de reducción de velocidad rotacional está constituido por una pluralidad de rotores dispuestos entre el motor eléctrico y la válvula de mariposa, y el mecanismo de empuje está montado al menos en uno de la pluralidad de rotores.
En una realización preferida, el mecanismo de atenuación está constituido por un pistón alternable en un cilindro y conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional, y se aplica una resistencia al movimiento alternativo del pistón cuando el sistema de control tiene un fallo.
Preferiblemente, el pistón está conectado al rotor que está más próximo a la válvula de mariposa.
En una realización preferida, la válvula de mariposa se hace girar en la dirección de cierre por la fuerza de empuje del mecanismo de empuje y después se mantiene en una posición de abertura predeterminada cuando el sistema de control tiene un fallo.
En una realización preferida, la válvula de mariposa electrónica tiene un segundo mecanismo de empuje para empujar la válvula de mariposa en la dirección de cierre o de apertura.
Preferiblemente, el mecanismo de empuje está constituido por un mecanismo que tiene un muelle.
Preferiblemente, los rotores son engranajes de reducción.
Un vehículo de motor de dos ruedas según la presente invención se caracteriza por estar provisto del sistema de control de válvula de mariposa electrónica anterior.
Efectos de la invención Según el sistema de control de válvula de mariposa electrónica de la presente invención, el mecanismo de empuje para empujar la válvula de mariposa en la dirección de cierre y el mecanismo de atenuación para atenuar la velocidad... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica incluyendo una válvula de mariposa (10; 42) para controlar una cantidad de aire de admisión a un motor de combustión interna;
un motor eléctrico (20; 43a) para mover un eje de válvula (12; 42a) de la válvula de mariposa (10; 42) , y un mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43e) para reducir la rotación del motor eléctrico (20; 43a) al objeto de controlar la rotación de la válvula de mariposa (10; 42) , un mecanismo de empuje (31) para empujar la válvula de mariposa (10; 42) en su dirección de cierre, y un mecanismo de atenuación (20; 38; 43a; 70) para atenuar la velocidad a la que la válvula de mariposa (10; 42) se hace girar en la dirección de cierre por la fuerza de empuje del mecanismo de empuje (31) cuando tiene lugar un fallo del dispositivo de válvula de mariposa electrónica, caracterizado porque un rotor (30c; 43e) que es parte del mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43c) está fijado al eje de válvula (12; 42a) ; y al menos uno del mecanismo de empuje (31) y el mecanismo de atenuación (20; 38; 43a; 70) está conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43e) .
2. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según la reivindicación 1, donde el mecanismo de empuje (31) está incorporado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43e) y el mecanismo de atenuación (70) está conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional (43b-43e) .
3. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según la reivindicación 1 o 2, donde el motor de combustión interna es un motor de combustión interna multicilindro que tiene una pluralidad de cilindros, cada uno provisto de una válvula de mariposa (42) , y el mecanismo de reducción de velocidad rotacional (43b-43e) está situado entre dos de las válvulas de mariposa (42) .
4. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43e) está constituido por una pluralidad de rotores (30a-30c.
43. 43e) dispuestos entre el motor eléctrico (20; 43a) y la válvula de mariposa (10; 42) , y el mecanismo de empuje (31) está montado al menos en uno de la pluralidad de rotores (30a-30c.
43. 43e) .
5. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde el mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43e) está conectado al motor eléctrico (20; 43a) , y el motor eléctrico (20; 43a) se cambia a un modo regenerativo y sirve como el mecanismo de atenuación cuando tiene lugar un fallo del dispositivo de válvula de mariposa electrónica.
6. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 4, donde el mecanismo de atenuación está constituido por un pistón (33; 70) alternable en un cilindro (34; 72) y conectado al mecanismo de reducción de velocidad rotacional (30.
43. 43e) , y se aplica una resistencia al movimiento alternativo del pistón (33; 70) cuando tiene lugar un fallo del dispositivo de válvula de mariposa electrónica.
7. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según la reivindicación 6, donde el pistón (33; 70) está conectado al rotor (30c; 43e) que está más próximo a la válvula de mariposa (10; 42) .
8. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 7, donde la válvula de mariposa (10; 42) se hace girar en la dirección de cierre por la fuerza de empuje del mecanismo de empuje (31) y después se mantiene en una posición de abertura predeterminada cuando tiene lugar un fallo del dispositivo de válvula de mariposa electrónica.
9. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 8, donde la válvula de mariposa electrónica tiene un segundo mecanismo de empuje para empujar la válvula de mariposa (10; 42) en la dirección de cierre o de apertura.
10. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 9, donde el mecanismo de empuje está constituido por un mecanismo que tiene un muelle (31) .
11. Dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 4 a 10, donde los rotores (30a30c; 43b43e) son engranajes de reducción.
12. Vehículo de motor de dos ruedas provisto de un dispositivo de válvula de mariposa electrónica según una de las reivindicaciones 1 a 11.
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