Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE SEGURANÇA PARA VEÍCULOS AUTOMOTORES, PROCESSO PARA A ATUAÇÃO DE UM SISTEMA DE SEGURANÇA E PROCESSO PARA O DESLIGAMENTO DE DIVERSOS ESTÁGIOS TERMINAIS".
A invenção refere-se a um sistema de segurança para veículos automotores e um procedimento para o desligamento de diversos estágios finais conjugados a diversos grupos actores do mesmo veículo automotor.
Os sistemas de segurança para veículos automotores assim como os processos para a operação de sistemas de segurança já são conhecidos.
A invenção tem por base um sistema de segurança constituído de outra forma assim como oferecer um processo para o desligamento de diversos estágios finais, sendo, portanto, um tal sistema de segurança ou um tal processo que se distingue em pelo menos uma característica de constitu- ições conhecidas, de modo que quanto ao sentido de patente ele é novo com relação as constituições conhecidas.
A tarefa é solucionada por um sistema de segurança que apresen- ta pelo menos uma característica das características descritas na descrição seguinte ou nas reivindicações seguintes ou que são mostradas nas Figuras.
A tarefa é solucionada especialmente por um sistema de segu- rança para veículos automotores de acordo com a reivindicação 1.
Além disso a tarefa é solucionada sobretudo por um processo de acordo com a reivindicação 16 ou de acordo com a reivindicação 17.
As constituições preferidas da invenção constituem objeto das reivindicações dependentes.
De acordo com a invenção está previsto, sobretudo um sistema de segurança para veículos automotores que supervisiona situações de ope- ração do veículo automotor e de seus componentes, afim de identificar situ- ações de operação de segurança critica de forma antecipada.
Sob o termo "Reconhecimento de situações de operação de se- gurança crítica de forma antecipada" entende-se sobretudo a identificação de uma situação de segurança crítica eventualmente prestes a ocorrer, an- tes que ela ocorra realmente e prejudique a segurança. O veículo automotor apresenta uma instalação de acoplamento na barra de acionamento assim como uma instalação de um mecanismo disposto nesta barra de acionamento.
De acordo com a invenção estão previstos pelo menos dois gru- pos actores, onde cada um deles apresenta um motor elétrico. Com auxílio destes grupos actores pelo menos uma das citadas instalações, portanto a instalação de acoplamento e/ou a instalação de engrenagem pode ser acio- nada. De acordo com a invenção é além disso previsto que pelo menos uma destas instalações, portanto a instalação de engrenagem e/ou a instalação de acoplamento, e comandada por um dispositivo de comando eletrônico.
Estes grupos actores ou estes motores elétricos estão, cada um deles, ligado com um estágio terminal.
Entre um destes motores elétricos e um estágio terminal conju- gado a este motor elétrico está prevista uma ligação constituída em forma de ligação cableada pelo menos segundo segmentos e onde pelo menos um segmento de cabo fica situado livre fora do dispositivo de comando.
A ligação entre um outro destes motores elétricos e o estágio terminal conjugado a este outro motor elétrico é constituído de tal modo, que do lado externo de um dispositivo ou do dispositivo de comando não é pre- visto nenhum segmento de cabo livre na ligação.
A ligação entre cada motor elétrico e o estágio terminal conjuga- do é constituído sobretudo de tal modo, que através desta ligação possa ser transmitida energia e/ou corrente elétrica. De preferência a ligação é consti- tuída por uma ligação elétrica. O cabo de ligação pode ser um cabo propria- mente dito ou pode ser constituído de outra forma. Sobretudo o cabo de li- gação pode ser um condutor elétrico.
O sistema de segurança atua no sentido do desligamento dos estágios terminais no caso em que for reconhecida uma situação de segu- rança crítica iminente.
De acordo com a invenção está previsto sobretudo que o estágio terminal, ligado com um motor elétrico ou de um grupo actor através de um cabo livre e disposto pelo menos por setores fora do dispositivo de comando, é comandado para um primeiro estágio de comutação para o desligamento deste estágio terminal.
O estágio terminal, ligado de tal modo com um outro motor elé- trico que nesta ligação não esteja previsto nenhum segmento livre fora do dispositivo de comando, é comutado para um segundo estado de comutação para o deslizamento deste estágio terminal.
De acordo com a invenção é previsto sobretudo que o primeiro estado de comutação e o segundo estado de comutação sejam constituídos diferentes.
De acordo com uma constituição preferida a instalação de aco- plamento é uma instalação de acoplamento automatizada. Uma instalação de acoplamento automática por exemplo pode ser constituída de forma igual as instalações de acoplamento divulgadas pela solicitante sob a denomina- ção "administração de acoplamento eletrônico (EKM)".
Entretanto, também são preferidas outras instalações de aco- plamento.
A instalação de engrenagem é constituída de forma preferida como mecanismo de comutação automatizado (ASG). De acordo com a in- venção são entretanto também preferidas outras instalações de engrenagem.
Especialmente preferido é previsto um instrumento de acopla- mento para o comando da instalação de acoplamento.
Além disso é conveniente prever um instrumento de comando de mecanismo para o comando da instalação de engrenagem.
Além disso é conveniente prever um instrumento de comando Máster, que assume uma multiplicidade de funções de comando.
De acordo com uma constituição preferida os estágios finais do grupo actores ou dos motores elétricos são constituídos em forma de ponte- H. Especialmente preferido está previsto que estas pontes-H apresentam, cada uma, quatro transistores. De preferência é disposto um motor elétrico na haste de ligação desta disposição em forma de H.
De preferência o primeiro estado de comutação, no qual é ligado um estágio terminal de desligamento, é constituído de tal modo, que este estágio é comutado em alta resistência. Nesta constituição está previsto de forma especialmente vantajosa, que os transistores do estágio terminal e portanto sobretudo os quatro transistores do estágio terminal, sejam abertos.
Sobretudo vantajoso nesta constituição vantajosa está previsto que a energia armazenada na bobina do motor elétrico no instante de tempo de desligamento é consumida no próprio grupo actor, ou seja, eliminada. Isto pode ser sobretudo de tal forma, que o grupo actor ainda continua girando por algum tempo préestabelecido após o desligamento do estágio terminal, até que seja consumida esta energia.
De preferência está previsto que o segundo estágio de comuta- ção, no qual um estágio terminal é comutado no sentido de desligar, é cons- tituído de tal forma que o estágio terminal é curtocircuitado.
Este curtocircuito pode ser de tal forma, que é realizado para a massa ou que ele é curtocircuitado contra a tensão de uma fonte de tensão, sobretudo tensão de bateria. De acordo com uma constituição preferida, so- bretudo em uma disposição de acordo com a ponte-H citada anteriormente com quatro transistores, são aqui fechados dois transistores e são abertos dois transistores.
Isto é constituído vantajosamente de tal forma, que os dois tran- sistores virados para o pólo positivo na ponte-H são abertos e os dois tran- sistores virados para a massa da ponte-H, são fechados.
Preferida é também uma constituição tal que os dois transistores virados para o pólo positivo de uma fonte de tensão estão fechados e os dois transistores virados para a massa ficam abertos. Com isso entretanto, sobretudo o estágio terminal, não deve ficar limitado a uma determinada configuração.
De preferência está previsto que este curto-circuito é constituído de tal forma que se origina um circuito fechado entre o pólo positivo da fonte de tensão, de um transistor, de um motor elétrico, de um outro transistor e o pólo positivo da fonte de tensão, enquanto é aberto um circuito entre a mas- sa, um transistor, o motor elétrico, um outro transistor e a massa de tal for- ma, que os dois transistores citados se encontram em um estado de comu- tação aberto. Aqui é previsto, de forma especialmente vantajosa, que a liga- ção elétrica entre o pólo positivo e a massa é interrompida.
Além disso é conveniente que o curto-circuito é constituído de tal forma, que se estabelece um círculo fechado entre a massa, um transistor, um motor elétrico, de um outro transistor e da massa, enquanto a ligação entre a massa e o pólo positivo de uma fonte de tensão é interrompido e é aberto um circuito entre o pólo positivo da fonte de tensão, um transistor, um motor elétrico, um outro transistor assim como do pólo positivo. Para isso sobretudo os transistores citados por último encontram-se em uma posição aberta.
De preferência está previsto que para o acionamento do motor elétrico em uma tal constituição dois transistores estão abertos e dois tran- sistores estão fechados, de modo que entre o pólo positivo, um transistor, um motor elétrico, um outro transistor e a massa é estabelecida uma ligação. Por meio de comutação destes transistores abertos para uma posição fe- chada e com uma comutação correspondente dos transistores fechados na constituição citada anteriormente para uma posição aberta, o sentido de ro- tação do motor pode ser trocado convenientemente.
De acordo com uma constituição preferida está previsto um pri- meiro grupo actor comum primeiro motor elétrico, com auxílio do qual pode ser atuada a instalação de acoplamento.
De preferência está previsto um segundo grupo actor com um segundo motor elétrico assim como um terceiro grupo actor com um terceiro motor elétrico.
Este segundo grupo actor com um segundo motor elétrico e um terceiro grupo actor com um terceiro motor elétrico são preferidos para de- terminar a atuação da instalação de engrenagem. Neste caso o segundo grupo actor com o segundo motor elétrico pode atuar a instalação de engre- nagem no sentido escolhido e o terceiro grupo actor com o terceiro motor elétrico pode atuar esta instalação no sentido de uma mudança de câmbio.
A instalação de engrenagem é preferida especialmente em for- ma de um quadro de comutação em forma de H. De preferência é previsto que a partir de uma via escolhida derivam diversas vias de percurso. Na co- mutação de um elemento de comutação nestas vais de percurso podem ser ajustadas mudanças correspondentes, enquanto na região da via escolhida é designada a posição neutra (de ponto morto) da instalação de engrenagem de mudança.
De acordo com uma constituição preferida da invenção os está- gios terminais estão dispostos, cada um, em um instrumento de comando eletrônico.
De preferência os estágios terminais estão dispostos em uma caixa de um instrumento de comando eletrônico.
De preferência está previsto que o grupo actor de acoplamento é disposto, pelo menos parcialmente, em um instrumento de comando de aco- plamento eletrônico ou na sua caixa. O grupo actor de acoplamento também pode ser disposto totalmente neste instrumento de comando eletrônico ou na sua caixa.
De acordo com uma constituição preferida o grupo actor de aco- plamento e/ou o motor elétrico do grupo actor pode ser disposto pelo menos em parte ou completamente em um instrumento de acoplamento eletrônico, onde a ligação, sobretudo a ligação elétrica, fica disposta entre este grupo actor de acoplamento ou do seu motor elétrico e o estágio terminal conjuga- do é disposto no interior deste instrumento de comando de acoplamento.
Além disso é preferido que os grupos actores ou os seus moto- res elétricos estejam dispostos parcialmente ou totalmente fora de um ins- trumento de comando eletrônico ou de sua caixa.
Especialmente preferido é previsto que os grupos de actores de engrenagem estejam dispostos parcialmente ou totalmente fora do instru- mento de comando eletrônico, onde a ligação entre cada um destes grupos de actores ou eletromotor e cada um dos estágios terminais conjugados apresenta um segmento de cabo disposto livre e fora deste instrumento de comando de engrenagem.
Deve ser notado que sob o termo "livre" deve ser entendido que o segmento de cabo não é protegido e que é evitado um curto-circuito, que ocorre por exemplo no caso de um dano do isolamento e que poderia ocor- rer um contato a componentes correspondentes.
De acordo com uma constituição preferida é considerada uma situação crítica de segurança no caso em que um veículo está basicamente parado porém com a instalação de acionamento em movimento e com a mudança engatilhada e que a instalação de acoplamento fechada sem que haja desejo por parte do motorista para um deslocamento ou para um movi- mento muito lento.
A mudança é aí posicionada sobretudo na instalação de engre- nagem.
A instalação de engrenagem é de preferência de uma máquina de combustão interna de um veículo automotor.
De acordo com uma constituição vantajosa é reconhecido um desejo de deslocamento ou é dado o desejo de deslocamento no caso em que o pedal de aceleração do veículo automotor for acionado, sobretudo no caso em que o veículo estiver praticamente parado, com a instalação de aci- onamento em movimento e com a mudança engrenada.
O desejo de movimento muito lento é dado de preferência no caso em que a instalação de frenagem do veículo automotor for aliviada, onde é especialmente previsto que isto ocorre com o motor em movimento como a máquina de combustão interna e com o veículo praticamente parado assim como no caso de mudança engrenada. A instalação de frenagem é de preferência um freio de serviço.
É especialmente preferido no caso em que o instrumento de di- reção apresenta um processador. De preferência o sistema de segurança apresenta um processador redundante.
A tarefa é além disso solucionada por meio de um processo de acordo com a reivindicação 16.
A tarefa é além disso solucionada por meio de um processo de acordo com a reivindicação 17.
De acordo com a invenção está previsto sobretudo um processo para o desligamento de diversos estágios terminais, onde estes diversos estágios terminais para desligamento são comutados diferentemente. De preferência os estágios terminais são aqueles conjugados a grupos de acto- res ou de motores elétricos de um veículo automotor. Especialmente preferi- do está previsto que pelo menos um destes estágios terminais é desligado pelo fato de que este estágio terminal é curtocircuitado e que pelo menos um outro destes estágios terminais é desligado pelo fato de que este estágio terminal é comutado com alta resistência.
Sob o termo "comando" é entendido, no sentido da presente in- venção sobretudo "regulagem" e/ou "comando" no sentido do DIN. O corres- pondente é válido para os conceitos derivados do conceito "comando".
As patentes solicitadas pela solicitante são propostas de formu- lação sem prejuízo para a obtenção de Proteção de Patentes mais amplas. A solicitante reserva para si o direito de solicitar outras combinações de ca- racterísticas apresentadas até agora somente na descrição e/ou nos dese- nhos.
As referências empregadas nas reivindicações dependentes in- dicam outros desenvolvimentos do objeto da reivindicação principal através dos destaques de cada reivindicação dependente; elas não devem ser en- tendidas como uma dispensa no sentido da obtenção de uma proteção inde- pendente, objetivo para as combinações de destaques das reivindicações dependentes referidos anteriormente.
Como os objetos das reivindicações dependentes, tendo em vista o estado tecnológico atual, podem constituir invenções próprias e inde- pendentes, a solicitante passa a ter o direito de estabelecer reivindicações independentes ou esclarecimentos parciais ao objeto da invenção. Além disso, elas podem conter invenções independentes que apresentam uma constitui- ção independente dos objetos das reivindicações dependentes anteriores.
Os exemplos de realização não devem ser entendidos como Iimi- tação da invenção. Muito mais são possíveis, no âmbito da presente revela- ção, diversas variantes e modificações, sobretudo as variantes, elementos e modificações e/ou materiais que por exemplo podem ser obtidos na descri- ção geral e nas formas de realização assim como os destaques ou elemen- tos ou etapas de procedimento descritos nas recomendações e contidos nos desenhos e captáveis pelo técnico com vistas a solução da tarefa e que conduzem a um novo objeto ou a novas etapas de procedimento ou seqüên- cias de etapas de procedimento e também quando se referem a procedi- mentos de fabricação, de comprovação e de processamento.
Em seguida são ilustrados somente aspectos preferidos da in- venção ilustrados com base na Figura, o que entretanto não limita a inven- ção. Aí são mostradas:
Figura 1, uma primeira posição de comutação exemplificada de um estágio terminal de um grupo actor ou motor elétrico; e
Figura 2, uma segunda posição de comutação exemplificada de um estágio terminal de um grupo actor ou motor elétrico.
A Figura 1 mostra um motor elétrico 10 de um actor de engrena- gem, que está ligado com um estágio terminal 12. O estágio terminal 12 é comutado no pólo positivo 14 de uma fonte de suprimento de tensão assim como para a massa 16.
O estágio terminal 12 apresenta quatro transistores 18, 20, 22, 24 ligados em forma de uma ponte-H.
Na haste de ligação 26 desta ponte-H está disposto o motor elé- trico 10.
A ligação pra este motor elétrico 10 apresenta segmentos de linhas de ligação 28, 30, dispostos de forma livre fora de um instrumento de comando.
Além disso estão previstos terminais 32, 34.
O transistor 18 está disposto entre o motor elétrico 10 e o pólo positivo 14.
O transistor 20 também está disposto entre o motor elétrico 10 e o pólo positivo 14, porém em um outro segmento de linha.
Os transistores 22, 24 estão dispostos em segmentos de linha distintos e entre o motor elétrico 10 e a massa 16.
A Figura 1 mostra o estágio terminal 12 em uma posição de co- mutação desligada. Nesta posição de comutação desligada os transistores 18, 20, 22, 24 estão comutados com alta resistência ou em uma posição aberta.
A Figura 2 mostra um motor elétrico 40 de um grupo actor de acoplamento assim como um estágio terminal 42 para este motor elétrico 40.
O estágio terminal 42 está comutado contra o pólo positivo 14 de uma fonte de tensão assim como contra a massa 16. O estágio terminal 42 é disposto em um instrumento de comando eletrônico da mesma forma que o estágio terminal 12 de acordo com a Figura 1.
Este instrumento de comando eletrônico, que na constituição de acordo com a Figura 1 é um instrumento de comando de engrenagem ele- trônico, e, segundo a Figura 2, um instrumento de comando de acoplamento eletrônico.
O motor elétrico 40 assim como a ligação elétrica 44, 46 estão dispostos no instrumento de comando de acoplamento ou na sua caixa.
O estágio terminal 42 de acordo com a Figura 2 apresenta basi- camente a montagem que foi descrita para o estágio terminal 12 com base na Figura 1.
A Figura 2 mostra um tal estágio terminal 42 em uma segunda posição de comutação, onde este estágio terminal 42 está desligado.
O estágio terminal 42 na constituição da Figura 2 é desligado de tal forma, que os transistores 48 e 50, dispostos em ligações distintas entre o motor elétrico 40 e o pólo positivo 14 da fonte de tensão, ficam em uma po- sição aberta. Na posição de comutação desligada segundo a Figura 2 os transistores 52, 54 estão sempre dispostos em segmentos de linhas distintos entre o motor elétrico 40 e a massa 16.Estes estágios terminais 52,54 estão em uma posição de comutação fechada no caso de estar desligado o seg- mento terminal do motor elétrico 40 do acoplamento, de modo que a massa 16 está ligada em um circuito fechado através do transistor 52, do motor elétrico 40, do transistor 54 e da massa. O circuito formado pelo pólo positivo 14, do transistor 48, do motor elétrico 40, do transistor 50, assim como o pólo positivo 14, é aberto segundo a constituição da Figura 2, onde os tran- sistores 48, 50 estão abertos.
Nas constituições segundo as Figuras 1 e 2 o motor elétrico 10 ou 40 pode ser operado em sentidos de rotação distintos quando ele não estiver desligado ou que os estágios terminais 12 ou 42 não estiverem desli- gados.
Ocorre um primeiro sentido de rotação do motor elétrico 10, 40 no caso em que os transistores 18 e 24 ou 48 e 54 estiverem fechados e os transistores 20 e 22 ou 50 e 52 estiverem abertos.
O motor elétrico 10, 40 pode comutado no sentido de rotação oposto pelo fato de que os transistores 18, 24 ou 48, 54 são abertos e os transistores 20, 22 ou 50, 52 são fechados.