BR102015031645B1 - Processo de controle de um dispositivo de desligamento e partida para o motor a combustão de um veículo pesado, e tal dispositivo - Google Patents

Abstract

PROCESSO DE CONTROLE DE UM DISPOSITIVO DE DESLIGAMENTO E PARTIDA PARA O MOTOR A COMBUSTÃO DE UM VEÍCULO PESADO, E TAL DISPOSITIVO. A presente invenção pertence ao setor técnico dos veículos pesados de trabalho. A invenção refere-se a um processo de controle de um dispositivo de desligamento e partida (7) para o motor a combustão (2)de um veículo pesado (1), que compreende as seguintes etapas: - realizar uma primeira sequência de controle de freio (S1a) na qual um freio de estacionamento (23) do veículo (1) é ativado; - realizar uma segunda sequência de controle de freio (S1b) na qual um freio de bloqueio (22) do veículo (1) é desativado; - desligar o motor a combustão (2). A presente invenção refere-se também a um dispositivo de desligamento e partida (7) para o motor a combustão (2) de um veículo pesado (1)

Description

[001] A presente invenção refere-se à área tecnológica dos veículos com motor a combustão, munidos de dispositivos de desligamento e partida capazes de desligar automaticamente o motor a combustão quando o veículo está parado e de ligá-lo novamente quando necessário. Dispositivos de desligamento e partida de motores de combustão geram uma economia considerável de combustível, especialmente em veículos pesados, além de redução do nível de poluição ambiental.

[002] A invenção destina-se precisamente a veículos utilizados em situações em que um alto nível de segurança operacional é exigido.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

[003] O documento WO15075526 descreve um veículo munido de um freio de estacionamento eletrônico e de um sistema de manutenção do freio principal. Esse veículo inclui um dispositivo de desligamento e partida que, ao desligar o motor, trava o veículo com o sistema de manutenção do freio principal e, depois de um tempo, aciona o freio de estacionamento eletrônico.

[004] O sistema descrito funciona em veículos comuns, mas não é adaptado a situações específicas onde níveis de segurança operacional elevados são exigidos, tal como pode ocorrer aos veículos de trabalho pesado que atuam em zonas de perigo.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] O propósito da presente invenção é de melhorar os processos e os dispositivos conhecidos em relação à segurança operacional.

[006] Com efeito, a invenção está relacionada com um processo de controle de um dispositivo de desligamento e partida para o motor a combustão de um veículo pesado, incluindo as etapas de desligar automaticamente o motor a combustão quando condições de desligamento estão verificadas e de ligar automaticamente o motor a combustão quando condições de partida estão verificadas. O processo compreende as seguintes etapas: - monitorar continuadamente um conjunto de parâmetros para determinar se as condições de desligamento estão preenchidas; - realizar uma primeira sequência de controle de freio na qual um freio de estacionamento do veículo é ativado; - adicionar um parâmetro relativo à ativação do freio de estacionamento ao conjunto de parâmetros sendo monitorado; - realizar uma segunda sequência de controle de freio na qual um freio de bloqueio do veículo é desativado; - adicionar um parâmetro relativo à desativação do freio de bloqueio ao conjunto de parâmetros sendo monitorado; - desligar o motor a combustão.

[007] Outro objeto da invenção é um dispositivo de desligamento e partida de motor a combustão para um veículo pesado, implementando o processo de acordo com a descrição acima, e que inclui: - uma unidade de controle de desligamento e partida; - um controle independente de freio de estacionamento do veículo, acionado pela unidade de controle de desligamento e partida; - um controle independente de freio de bloqueio do veículo, acionado pela unidade de controle de desligamento e partida.

[008] Os veículos de trabalho pesado, como os conjuntos semirreboques, caminhões de mineração, de construção, de silvicultura, ou agricultura, etc., além de terem um peso próprio elevado, também costumam transportar grandes cargas. Por exemplo, um caminhão de mineração típico tem um peso próprio em torno de 200 toneladas e, em carga, pode atingir um peso total em torno de 500 toneladas. Tais veículos demandam medidas de segurança operacional excepcionais, já que qualquer falha nos sistemas usados para imobilizar o veículo pode resultar em pesos extraordinários em movimento ocasionando um descontrole ocasionando grande perigo para o operador.

[009] Nestes veículos equipados com um dispositivo de desligamento e partida automáticos, a problemática da segurança operacional é de primeira importância.

[0010] A invenção garante uma segurança máxima na operação do dispositivo de desligamento e partida. Além do desligamento e da partida automáticos do motor a combustão, o dispositivo de desligamento e partida gerencia também os freios de modo que eles sejam integrados às verificações de segurança.

[0011] Se o freio de estacionamento apresentar qualquer falha depois da primeira sequência de controle de freio, essa falha é revelada pelo dispositivo de desligamento e partida que monitora todos os parâmetros relativos às condições de desligamento. Do mesmo modo, se o freio de bloqueio apresentar qualquer falha depois da segunda sequência de controle de freio, essa falha é revelada também pelo dispositivo de desligamento e partida.

[0012] Como o freio de bloqueio usa o mesmo circuito hidráulico que o freio de serviço principal do veículo, o monitoramento do freio de bloqueio equivale ao monitoramento do freio principal.

[0013] A invenção permite de fato, além da segurança das operações de desligamento e de partida automáticos, o monitoramento de todos os freios do veículo a cada operação do dispositivo de desligamento e de partida.

[0014] Com o monitoramento contínuo dos parâmetros relativos às condições de desligamento, aos quais são adicionados sucessivamente, um por um, os parâmetros relativos aos freios, proporcionando máxima segurança operacional. O processo e o dispositivo de acordo com a invenção garantem que no momento em que o motor é desligado automaticamente, os freios estejam na posição certa, ou seja, o freio de estacionamento já ativado e o freio de bloqueio desativado. Isso permite que o veículo esteja travado com segurança (freio de estacionamento) e garantindo que ele não esteja com outro freio ligado, o que resultaria em riscos de interferência e de circuitos hidráulica inutilmente sob pressão.

[0015] Essas medidas de segurança permitem o uso do dispositivo de desligamento e partida em veículos tais como veículos de trabalho pesado, que apresentam risco caso não sejam imobilizados quando o motor está parado. Esses veículos, que requerem usualmente procedimentos de segurança rigorosos a serem executados pelo motorista, com relação aos freios, ao ligar ou desligar o motor, podem ser beneficiados se equipados com a invenção que assume a execução desse tipo de procedimento automaticamente.

[0016] Características preferidas que podem complementar o processo ou o dispositivo de acordo com a invenção são a seguir indicadas. O processo ou o dispositivo podem incluir uma dessas características ou um conjunto dessas características combinadas.

[0017] A primeira sequência de controle de freio inclui a verificação de que o freio de estacionamento está devidamente ativado.

[0018] Se for verificado que o freio de estacionamento está desativado, o processo compreende uma etapa suplementar de ativação do freio de estacionamento.

[0019] A segunda sequência de controle de freio inclui a verificação de que o freio de bloqueio está devidamente desativado.

[0020] O processo compreende uma etapa suplementar de desativação do freio de bloqueio se for verificado que o freio de bloqueio está ativado.

[0021] Se o freio de estacionamento estiver desativado depois da primeira sequência de controle de freio, o motor a combustão é impedido de parar automaticamente.

[0022] Se o freio de estacionamento estiver desativado depois da primeira sequência de controle de freio, uma falha é sinalizada ao motorista do veículo.

[0023] Se o freio de estacionamento estiver desativado depois da primeira sequência de controle de freio, uma falha do freio de estacionamento é sinalizada em um barramento de rede do veículo.

[0024] Se o freio de bloqueio estiver ativado depois da segunda sequência de controle de freio, o motor a combustão é impedido de parar automaticamente.

[0025] Se o freio de bloqueio estiver desativado depois da segunda sequência de controle de freio, uma falha é sinalizada ao motorista do veículo.

[0026] Se o freio de bloqueio estiver ativado depois da segunda sequência de controle de freio, uma falha do freio de bloqueio é sinalizada em um barramento de rede do veículo.

[0027] O freio de estacionamento é ativado ou desativado independentemente do acionamento manual dele.

[0028] Depois da etapa de desligar o motor a combustão, o processo inclui uma etapa de ativar luzes externas ao veículo de sinalização de desligamento automático.

[0029] Depois da etapa de desligar o motor a combustão, O processo inclui uma etapa de ligar automaticamente o motor a combustão quando condições de partida são verificadas e, na sequência, uma etapa na qual o controle do freio de estacionamento é retornado ao motorista da máquina, ou seja, de acordo com o acionamento manual do freio de estacionamento.

[0030] O processo compreende ainda uma etapa na qual o controle do freio de bloqueio é retornado ao motorista da máquina, ou seja, de acordo com o acionamento manual do freio de bloqueio.

[0031] O processo inclui uma etapa de sinalização ao motorista do veículo sobre o retorno do freio de estacionamento ou de bloqueio a sua posição inicial.

[0032] As referidas condições de partida verificadas incluem o acionamento do pedal de freio principal pelo motorista do veículo.

[0033] O dispositivo inclui ainda luzes externas de sinalização de desligamento automático.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DAS FIGURAS

[0034] A invenção é pormenorizada abaixo pela descrição de uma concretização preferida, exemplificada pelas figuras, nas quais: - a figura 1 ilustra um veículo equipado com um dispositivo de desligamento e partida de acordo com a invenção; - a figura 2 ilustra esquematicamente o dispositivo de desligamento e partida equipando o veículo da figura 1; - a figura 3 é um diagrama de estados do dispositivo da figura 2; - as figuras 4 a 7 são fluxogramas detalhando os estados do diagrama da figura 3. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

[0035] A figura 1 mostra um exemplo de veículo implementando a invenção. Nesta concretização, o veículo 1 é um veículo de trabalho pesado utilizado para transportar importantes cargas.

[0036] O veículo 1 compreende um motor a combustão 2 para a sua propulsão e uma caçamba 3 de transporte de carga. O motorista está situado em uma cabine 4 onde ele fica protegido.

[0037] O motor a combustão 2 possui uma função de desligamento e partida automáticos que permite economizar combustível quando o veículo 1 está parado. Contudo, essa função está sujeita a situações consideradas como altamente críticas, já que o desligamento automático ou a partida automática do motor em um momento inoportuno pode causar graves problemas de segurança.

[0038] A função de desligamento e partida está, portanto, incluída em uma concretização da invenção focada em uma segurança operacional máxima. A figura 2 representa um sistema de controle 5 do motor a combustão 2 que inclui essa função.

[0039] O sistema de controle 5 do motor a combustão 2 compreende um dispositivo de controle de motor 6 (representado pelo quadro tracejado na parte esquerda da figura 2) e um dispositivo de desligamento e partida 7 (representado pelo quadro tracejado na parte direita da figura 2).

[0040] O dispositivo de controle de motor 6 inclui uma unidade de controle de motor 8 (“Engine Control Unit”) e uma unidade de controle de veículo 9 (“Machine Control Unit”) conectadas cada uma respectivamente a um conjunto de sensores de motor 10 e a um conjunto de sensores de veículo 11.

[0041] De maneira usual, o conjunto de sensores de motor 10 inclui sensores tais como: sensores de temperatura, sensores de rotação, de nível de lubrificante, etc. para permitir à unidade de controle de motor 8 de gerenciar o funcionamento do motor a combustão 2.

[0042] O conjunto de sensores de veículo 11 inclui sensores tais como: sensores de presença de motorista, sensores de porta, sensores de freios, etc. para permitir à unidade de controle de veículo 9 gerenciar o funcionamento do veículo 1, com exceção do motor a combustão 2.

[0043] A unidade de controle de motor 8 e a unidade de controle de veículo 9 estão conectadas por meio de um barramento de rede 12. O barramento de rede 12 pode ser, por exemplo, um barramento CAN (“Controller Area Network”) que é comum na produção automotiva.

[0044] A unidade de controle de veículo 9 está também conectada com os três tipos de freios do veículo 1, ou seja: um freio principal 21; um freio de bloqueio 22; e um freio de estacionamento 23.

[0045] O freio principal 21 é o freio de serviço usual, usado durante o deslocamento do veículo 1, e que o motorista aciona com o pedal. Um sensor de pedal de freio principal 21 do veículo 1 é monitorado pela unidade de controle de desligamento e partida 15 para determinar se o freio está ativado ou não. O sensor de pedal de freio principal 21 pode ser um sensor indicando que o motorista calcou no pedal, ou um sensor de pressão indicando uma subida de pressão no circuito hidráulico do freio, ou qualquer outro sensor capaz de informar que o motorista está ativando o freio principal 21.

[0046] O freio de bloqueio 22 é um dispositivo que bloqueia uma ou mais rodas dianteiras ou uma ou mais rodas traseiras, que o motorista pode acionar para imobilizar o veículo 1 durante uma curta parada.

[0047] O freio de estacionamento 23 é um freio que permite travar uma ou mais rodas do veículo 1 de modo permanente para paradas prolongadas do veículo 1.

[0048] Os três tipos de freio podem envolver dispositivos hidráulicos de ativação ou de desativação previstos para veículos de grandes dimensões utilizados em trabalho pesado. O freio de bloqueio 22 e o freio de estacionamento 23 são ativados cada um por um comando elétrico de acionamento situado no painel do veículo 1.

[0049] O dispositivo de controle de motor 6 inclui ainda um motor de arranque 13 para a partida do motor a combustão 2 e uma entrada de sinal de ignição 14, que usualmente é uma chave localizada no painel e acessível para o motorista. Quando o motorista aciona o sinal de ignição 14, o motor de arranque 13 é acionado e a unidade de controle de motor 8 controla a partida do motor a combustão 2. Em todo o presente pedido, a expressão “motor de arranque” se refere a um motor de arranque único ou a um conjunto de motores de arranque, já que é usual, nos veículos de grande porte, utilizar mais de um motor de arranque.

[0050] O dispositivo de desligamento e partida 7 compreende, por sua vez, uma unidade de controle de desligamento e partida 15 que é um controlador lógico programável previsto para controlar as funções do dispositivo de desligamento e partida 7, ou seja, capaz de: verificar quando as condições estão reunidas para um desligamento automático do motor a combustão 2 e proceder a esse desligamento automático; e verificar quando as condições estão reunidas para uma partida automática do motor a combustão 2 e proceder com essa partida automática.

[0051] Opcionalmente, a unidade de controle de desligamento e partida 15 inclui uma conexão 19 com o sinal de ignição 14 e/ou uma conexão 20 com o motor de arranque 13. Segundo essa opção, o dispositivo de desligamento e partida 7 pode ser fornecido como um kit para montagem em um veículo existente, que seja desprovido da função de desligamento e partida automáticos. Esse kit pode assim ser instalado e conectado no veículo existente, a conexão 19 com o sinal de ignição 14 e a conexão 20 com o motor de arranque 13 permitindo ao dispositivo de desligamento e partida 7 acionar a partida do motor a combustão 2.

[0052] A unidade de controle de desligamento e partida 15 está conectada ao barramento de rede 12 do veículo 1 de modo que possa se comunicar com a unidade de controle de motor 8 e a unidade de controle de veículo 9.

[0053] Para poder executar a função de desligamento e partida automáticos, a unidade de controle de desligamento e partida 15 necessita de dados fornecidos por diferentes sensores, tanto do motor a combustão 2 quanto do veículo 1, para poder verificar se as condições de desligamento ou de partida estão satisfeitas. Para isso, a unidade de controle de desligamento e partida 15 se comunica com a unidade de controle de motor 8 e/ou com a unidade de controle de veículo 9 para ter acesso aos dados de todos os sensores do conjunto de sensores de motor 10 e do conjunto de sensores de veículo 11.

[0054] A unidade de controle de desligamento e partida 15 está também conectada a um conjunto de sensores específicos 18 que são úteis exclusivamente para a função de desligamento e partida tais como, por exemplo, um sistema para detecção de estado de bateria (para inibir o desligamento automático do motor a combustão 2 se a bateria estiver com pouca carga).

[0055] Exemplos dos diferentes sensores utilizados pela unidade de controle de desligamento e partida 15 serão dados abaixo, tanto do conjunto de sensores de motor 10, que do conjunto de sensores de veículo 11, que do conjunto de sensores específicos 18.

[0056] A unidade de controle de desligamento e partida 15 está ainda conectada a: um contator de desligamento e partida 24, permitindo ao motorista ativar ou desativar a função de desligamento e partida automáticos; uma interface de desligamento e partida automáticos 25, situada no painel visível pelo motorista e capaz de dar indicações sobre o funcionamento do dispositivo de desligamento e partida 7; luzes de sinalização de desligamento automático 26, visíveis do exterior do veículo e indicando aos outros veículos ao redor que o referido veículo está com o seu motor desligado devido ao desligamento automático.

[0057] A figura 3 ilustra a sequência de funcionamento da unidade de controle de desligamento e partida 15. Cada quadro S0 a S5 representa um estado possível da unidade de controle de desligamento e partida 15 e cada seta T1 a T11 representa uma possível transição entre esses estados.

[0058] Os estados possíveis são os seguintes: - estados S1a e S1b, que são estados de habilitação de desligamento onde a unidade de controle de desligamento e partida 15, depois de ter verificado que as condições de desligamento automático estão satisfeitas, prepara o desligamento do motor a combustão 2 (o estado S1a refere-se a uma primeira sequência de controle de freio e o estado S1b refere-se a uma segunda sequência de controle de freio); - estado S2, que é o estado de desligamento do motor a combustão 2; - estado S3, que é o estado de motor desligado; - estado S4, que é o estado de habilitação de partida onde a unidade de controle de desligamento e partida 15, depois de ter verificado que as condições de partida automática estão satisfeitas, prepara a partida do motor a combustão; - estado S5, que é o estado de partida, onde o motor de arranque 13 é ativado; - estado S0, que é o estado de motor em funcionamento.

[0059] Para passar do estado de motor em funcionamento S0 para o estado de habilitação de desligamento S1a, é necessário passar pela transição T1 que, neste exemplo, é realizada somente se todas as seguintes condições estão verificadas com os relativos sensores: - freio de bloqueio 22 ou freio de estacionamento 23 ativado pelo motorista; - porta(s) da cabine 4 fechada(s); - temperatura de cabine 4 situada dentro de uma determinada faixa de conforto, por exemplo 18°C a 22°C; - temperatura do motor a combustão 2 acima de um determinado valor, por exemplo 70°C (indicando que o motor está quente); - seletor de marcha em posição neutro; - motorista presente no assento; - caçamba 3 em posição de repouso (indicando que o veículo não está manobrando com a caçamba); - rotação do motor a combustão 2 entre uma faixa de operação determinada como marcha lenta, por exemplo entre 400 RPM e 1000 RPM (indicando que o motor está ligado em marcha lenta); - temperatura do meio ambiente superior a um determinado valor, por exemplo -10°C; - tempo de parada superior a um determinado valor,por exemplo dois minutos (para impedir o desligamento automática do motor a combustão 2 para paradas do veículo 1 de menos de dois minutos); - nenhum sinal de falha ativado (alerta motor ou alerta veículo, seja qual for o motivo); - contator de desligamento e partida 24 ativado (indicando que o motorista requer a função de desligamento e parada automática); - cinto de segurança do motorista colocado; - turbocompressor eventual do motor abaixo de uma determinada temperatura; - motor de arranque 13 operacional; - baterias com carga suficiente para alimentar o motor de arranque e realizar uma subsequente partida do motor a combustão 2; - inclinação do terreno inferior a um determinado ângulo, por exemplo 3°; - velocidade do veículo 1 nula.

[0060] No caso de todas essas condições estarem satisfeitas, a transição T1 é realizada e a unidade de controle de desligamento e partida 15 passa para o estado S1a. A realização da transição T1 significa que o desligamento automático do motor a combustão é autorizado. Contudo, de acordo com a invenção, o desligamento automático não é realizado naquele momento, mas é adiado para depois da realização de duas sequências de controle de freio nos estados de habilitação de desligamento S1a e S1b. O fato de adiar o desligamento do motor a combustão 2 para depois das sequências de controle de freio garante que o veículo 1, antes de desligar o motor 2, esteja em um estado determinado como o mais seguro, ou seja, com o freio de estacionamento 23 ligado, com o freio de bloqueio 22 desligado, e com a posição desses dois freios 22, 23 sendo monitorada junto com as outras condições de desligamento.

[0061] A figura 4 representa as operações realizadas no estado S1a relativo a uma primeira sequência de controle de freio. Esse estado é aberto por uma etapa E1 de iniciação que acontece logo após a transição T1 ser realizada.

[0062] Na etapa E2, um contador CT1 é iniciado da seguinte forma: CT1=0.

[0063] Na etapa E3, o freio de estacionamento 23 é ativado pela unidade de controle de desligamento e partida 15, independentemente do fato de que ele tenha sido ativado ou não pelo motorista. De acordo com a presente concretização, o acionamento do freio de estacionamento 23 pela unidade de controle de desligamento e partida 15 é realizado através de um controle independente, ou seja, através de um dispositivo como um relé montado em paralelo do comando usual do freio de estacionamento 23 (o comando que está disponível para o motorista no painel do veículo 1) de modo que o freio de estacionamento 23 possa ser controlado independentemente pela unidade de controle de desligamento e partida 15. Isso garante uma segurança suplementar na ativação do freio de estacionamento 23.

[0064] A etapa E4 é uma etapa de intervalo que para o processo durante o tempo necessário para o freio de estacionamento 23 ser acionado, por causa da inércia dos sistemas mecânicos e hidráulicos. No presente exemplo esse tempo pode ser de dois segundos.

[0065] A etapa A1 é uma primeira etapa de alternativa onde a unidade de controle de desligamento e partida 15 controla a pressão no circuito hidráulico do freio de estacionamento 23 para verificar se essa pressão é superior a uma pressão de acionamento, indicando que o freio de estacionamento 23 está devidamente ativado, por meio de sensores do conjunto de sensores de veículo 11. Se não for o caso, uma nova etapa de intervalo E5, que pode ser de dois segundos, sucede à etapa A1. Em seguida, em uma etapa de alternativa A2, é verificado se o contador CT1 é igual a 1 e, no caso contrário, o processo realiza uma segunda passagem pelas etapas E3, E4, e A1, depois de ter incrementado o contador CT1 na etapa E6.

[0066] Isso permite uma segunda tentativa de ativação do freio de estacionamento 23 caso a sua ativação não seja constatada na etapa A1. Depois da segunda tentativa, se for constatado, na etapa A1, que o freio de estacionamento 23 ainda não está ativado, o processo passa de novo para a etapa A2, onde se verifica que o contador CT1 é desta vez igual a 1, o que direciona o processo para a etapa de falha E7.

[0067] Na etapa E7, o processo é concluído com falha e a unidade de controle de desligamento e partida 15 sinaliza essa falha através do barramento de rede 12 para a unidade de controle de motor 8 ou a unidade de controle de motor 9, que podem então tomar medidas de segurança relativas ao fato de que o freio de estacionamento 23 não responde à solicitação de ativação. A passagem do processo pela etapa de falha E7 tem por primeira consequência a inibição da função de desligamento e de partida de modo que a unidade de controle de desligamento e partida 15 já não desliga automaticamente o motor a combustão 2. Essa etapa de falha E7 pode também iniciar uma sinalização da falha do freio de estacionamento 23 ao motorista, por meio de um sinal visual ou auditivo.

[0068] Voltando para a etapa A1, se a ativação do freio de estacionamento 23 for verificada, o processo passa para a etapa E8 onde o contador CT1 é incrementado (CT1=CT1+1) e passa para a etapa E9 de espera das condições de transição, o freio de estacionamento 23 sendo devidamente ativado.

[0069] A partir da etapa E9 do estado S1a, duas transições podem ocorrer: T8 ou T2.

[0070] A transição T8, que leva de volta ao estado S0, é a transição inversa da transição T1. A transição T1 permitiu passar do estado S0 ao estado S1a com a verificação das condições listadas acima, enquanto a transição T8 força um retorno ao estado S0 se uma dessas condições, exceto as condições relacionadas com os freios 22, 23, não estiver mais presente. A transição T8 compreende assim o inverso de cada uma das condições da transição T1, exceto as condições relacionadas com os freios 22, 23. Desse modo, se uma das condições que permitiu passar para o estado S1a não for mais apontada, a unidade de controle de desligamento e partida 15 volta para o estado S0 e o desligamento automático do motor a combustão 2 é inibido. Isso permite um monitoramento constante das condições de desligamento.

[0071] A transição T2, por sua vez, leva ao estado S1b que é uma segunda sequência de controle de freio. A transição T2 compreende a seguinte condição: - freio de estacionamento 23 ativado.

[0072] Desse modo, um parâmetro relativo à ativação do freio de estacionamento 23 é adicionado ao conjunto de parâmetros sendo monitorado pela presença da transição T8. Esse parâmetro pode ser, por exemplo, a pressão no circuito hidráulico do freio de estacionamento 23 que deve estar acima de um determinado valor indicando que esse freio está devidamente ativado.

[0073] Com todas as condições da transição T1 verificadas (o que implica que a transição T8 não é realizada) e a transição T2 também realizada (indicando que o freio de estacionamento 23 segue ativado), a unidade de controle de desligamento e partida 15 passa para o estado S1b. O freio de estacionamento 23 passa a ser monitorado junto com as condições de desligamento.

[0074] A figura 5 representa as operações realizadas no estado S1b relativo a uma segunda sequência de controle de freio. Esse estado é iniciado por uma etapa E10 que acontece logo depois da transição T2 estar realizada.

[0075] Na etapa E11, um contador CT2 é inicializado da seguinte forma: CT2=0.

[0076] Na etapa E12, o freio de bloqueio 22 é desativado pela unidade de controle de desligamento e partida 15, independentemente do fato que ele tenha sido ativado ou não pelo motorista. De acordo com a presente concretização, a desativação do freio de bloqueio 22 pela unidade de controle de desligamento e partida 15 é realizada através de um controle independente, ou seja, através de um dispositivo tal que um relé montado em série do comando usual do freio de bloqueio 22 (o comando que está disponível para o motorista no painel do veículo 1) de modo que o freio de bloqueio 22 possa ser inibido pela unidade de controle de desligamento e partida 15. Isso garante uma segurança suplementar na inibição do freio de bloqueio 22.

[0077] A etapa A3 é uma primeira alternativa onde a unidade de controle de desligamento e partida 15 controla a pressão no circuito hidráulico do freio de bloqueio 22 para verificar se essa pressão é inferior a uma pressão de ativação, indicado que o freio de bloqueio 22 está devidamente desativado, por meio de sensores do conjunto de sensores de veículo 11. Se não for o caso, uma etapa de intervalo E13, que pode ser de dois segundos, sucede à etapa A3. Em seguida, em uma etapa de alternativa A4, é verificado se o contador CT2 é igual a 1 e, no caso contrário, o processo realiza uma segunda passagem pelas etapas E12 e A3, depois de ter incrementado o contador CT2 na etapa E14.

[0078] Isso permite uma segunda tentativa de desativação do freio de bloqueio 22 caso a sua desativação não estiver sido constatada na etapa A3. Depois da segunda tentativa, se for apontado, na etapa A3, que o freio de bloqueio 22 ainda não está desativado, o processo passa de novo para a etapa A4, onde se verifica que o contador CT2 é desta vez igual a 1, o que direciona o processo para a etapa de falha E15.

[0079] Na etapa E15, o processo é concluído com uma falha e a unidade de controle de desligamento e partida 15 sinaliza essa falha através do barramento de rede 12 para a unidade de controle de motor 8 ou a unidade de controle de veículo 9, que podem então tomar medidas de segurança relativas ao fato que o freio de bloqueio 22 não responde à solicitação de desativação. A passagem do processo pela etapa de falha E15 tem por primeira consequência a inibição da função de desligamento e de partida de modo que a unidade de controle de desligamento e partida 15 já não desliga automaticamente o motor a combustão 2. Essa etapa de falha E15 pode também iniciar uma sinalização da falha do freio de bloqueio 22 ao motorista, por meio de um sinal visual ou auditivo.

[0080] Voltando para a etapa A3, se a desativação do freio de bloqueio 22 for verificada, o processo passa para a etapa E16 de espera das condições de transição, o freio de bloqueio 22 sendo devidamente desativado.

[0081] A partir da etapa E15 do estado S1b, duas transições podem ocorrer: T9, ou T3.

[0082] A transição T9, que leva de volta ao estado S0, é idêntica à transição T8. Desse modo, se uma das condições que permitiu passar para os estados S1a ou S1b não for mais verificada, a unidade de controle de desligamento e partida 15 volta para o estado S0 e o desligamento automático do motor a combustão 2 é inibido.

[0083] A transição T3, por sua vez, leva ao estado S2 que é o estado de desligamento do motor a combustão 2. A transição T3 compreende a seguinte condição: - freio de bloqueio 22 desativado.

[0084] Desse modo, um parâmetro relativo à desativação do freio de bloqueio 22 é adicionado ao conjunto de parâmetros que está sendo monitorado. Esse parâmetro pode ser, por exemplo, a pressão no circuito hidráulico do freio de bloqueio 22 que deve estar abaixo de um determinado valor indicando que esse freio está devidamente desativado.

[0085] Com todas as condições da transição T2 verificadas (o que implica que o freio de estacionamento 23 segue ativado) e todas as condições da transição T3 também verificadas (o que implica que o freio de bloqueio 22 segue desativado), a unidade de controle de desligamento e partida 15 passa para o estado S2.

[0086] No estado S2, a unidade de controle de desligamento e partida 15 desliga o motor a combustão 2.

[0087] A transição T4 é realizada quando o desligamento do motor a combustão 2 é concluído, e o processo passa para o estado S3 que é o estado de motor desligado.

[0088] No estado S3, o motor a combustão 2 estando devidamente desligado, a unidade de controle de desligamento e partida 15 ativa as luzes de sinalização de desligamento automático 26. Desse modo, os outros veículos ao redor do veículo 1 recebem visualmente duas informações: o veículo 1 está com o motor a combustão 2 parado e consequentemente, não poderá se mover espontaneamente; e o motor a combustão 2 do veículo 1 poderá ser ligado a qualquer momento de forma automática pelo dispositivo de desligamento e partida 7.

[0089] No estado S3, a unidade de controle de desligamento e partida 15 ativa também a interface de desligamento e partida automáticos 25 para indicar ao motorista que o motor do veículo está desligado devido ao desligamento automático.

[0090] A partir do estado S3, verificando as condições da transição T5, o processo passa para o estado S4 que é um estado de habilitação de partida.

[0091] As condições para realizar a transição T5 são as seguintes, em álgebra booleana:

[0092] (C1a OR C1b OR C1c OR ...) AND (C2a AND C2b AND C2c AND ...)

[0093] As condições C1 do primeiro termo da fórmula acima são condições principais de partida enquanto as condições C2 do segundo termo são condições secundárias de partida.

[0094] As condições principais C1 são condições alternativas enquanto as condições secundárias C2 são condições cumulativas de modo que a verificação de uma só das condições principais C1 junto com todas as condições secundárias C2 leva à realização da transição T5.

[0095] Na presente concretização, as condições principais C1 são as seguintes: - C1a: pedal de freio principal 21 acionado pelo motorista; - C1b: pedal de acelerador acionado pelo motorista; - C1c: temperatura na cabine 4 acima de uma determinada temperatura de conforto, por exemplo 22°C (indicando que a partida do motor é necessária para ligar o ar condicionado); - C1d: temperatura na cabine 4 abaixo de uma determinada temperatura de conforto, por exemplo 18°C (indicando que a partida do motor é necessária para ligar o aquecimento); - C1e: temperatura do motor a combustão abaixo de uma determinada temperatura de funcionamento, por exemplo 60°C (indicando que o motor está resfriando demais); - C1f: bateria passando abaixo de uma determinada carga crítica (indicando que a partida do motor é necessária para carregar a bateria). - C1g: comando de acionamento de freio de estacionamento na posição desligado e comando de acionamento de freio de bloqueio na posição desligado.

[0096] Na presente concretização, as condições secundárias C2 são as seguintes: - C2a: porta(s) da cabine 4 fechada(s); - C2b: seletor de marcha em posição neutro; - C2c: motorista presente no assento; - C2d: caçamba 3 em posição normal (indicando que o veículo não está manobrando com a caçamba); - C2e: motor a combustão 2 parado; - C2f: temperatura do meio ambiente superior a um determinado valor crítico, por exemplo -10°C (temperatura abaixo da qual o funcionamento do sistema elétrico não é garantido); - C2g: freio de estacionamento 23 ativado; - C2h: nenhum sinal de alerta ativado (alerta motor ou alerta veículo, seja qual for o motivo); - C2i: contator de desligamento e partida 24 ativado (indicando que o motorista requer a função de desligamento e partida automáticos); - C2j: cinto de segurança do motorista colocado; - C2k: motor de arranque 13 operacional; - C2l: inclinação do terreno inferior a um determinado ângulo, por exemplo 3°; - C2m: velocidade do veículo nula.

[0097] A condição C2d relativa à caçamba 3 é o exemplo da presente concretização, e pode ser estendida a uma condição de equipamentos em posição de repouso, indicando que o veículo não está manobrando com qualquer equipamento que for.

[0098] A transição T5 sendo verificada, o processo passa para o estado S4 de habilitação de partida. Nesse estado, a unidade de controle de desligamento e partida 15 desliga o motor de arranque 13 do veículo. O estado S4 garante que o motor de arranque 13 seja desativado após a condição T11 ocorrer a partir do estado S5. A condição T11 e o estado S5 estão descritos abaixo.

[0099] A partir do estado S4, o processo pode retornar para o estado S3 se a transição T10 for realizada. Essa transição T10 inclui o inverso de cada condição C2 listada acima, de modo que se uma das condições C2 não for mais verificada, o processo volta para o estado S3 e não executa a partida automática do motor a combustão 2. Por exemplo, se durante o estado S4, o motorista abre a porta da cabine 4 ou libera o seu cinto de segurança, o processo volta para o estado S3.

[00100] No caso contrário, a transição T6 é verificada e o processo passa para o estado S5.

[00101] No estado S5, o processo pode voltar para o estado S4 se a transição T11 for verificada. A transição T11 contém as mesmas condições que a transição T10 de modo que se uma das condições de T11 for detectada, ou seja, se uma das condições C2 listadas acima para de ser verificada o processo retorna ao estado S4, que é executado e, na ausência de outra mudança, volta na sequência para o estado S3.

[00102] O estado S5, que é o estado de partida do motor a combustão 2, é ilustrado na figura 6. Nesse estado S5, todas as condições para uma partida automática do motor a combustão 2 foram verificadas, e vão ser realizadas as etapas para a partida do motor.

[00103] O estado S5 compreende uma etapa de iniciação E17 seguida por uma etapa de inicialização E18 de um contador CT3 da seguinte forma: CT3=0.

[00104] O processo passa em seguida para a etapa E19 onde é acionada uma buzina de segurança. A buzina de segurança permite avisar aos veículos presentes no entorno sobre a iminência da partida do motor a combustão do veículo 1. A buzina de segurança pode ser a buzina principal do veículo 1 ou uma buzina específica, com um determinado tom, e ser acionada uma ou várias vezes. Na presente concretização, na etapa E19 são realizadas três breves acionamentos de buzina.

[00105] Após esse aviso, o processo passa para a etapa E20 onde o motor de arranque 13 é acionado e, em sequência, a etapa de alternativa A5 onde é verificado se o motor a combustão 2 está efetivamente funcionando, ou seja, se a partida foi devidamente executada.

[00106] Se não for o caso, o processo tenta novamente a partida do motor passando sucessivamente pela etapa A6, onde é verificado se o contador CT3 vale 1, e se não for o caso, pela etapa E21, onde o contador CT3 é incrementado, e voltando para a etapa E19.

[00107] Se na etapa A6, o contador CT3 é igual a 1, o que significa que já foram realizadas duas tentativas de partida do motor a combustão 2 sem sucesso, o processo passa para a etapa de falha E22.

[00108] Na etapa E22, o processo acaba com uma falha e a unidade de controle de desligamento e partida 15 sinaliza essa falha através do barramento de rede 12 para a unidade de controle de motor 8 ou a unidade de controle de motor 9, que podem então tomar medidas de segurança em relação ao motor a combustão 2 que não deu partida. Essa etapa de falha E22 pode também sinalizar a falha da partida do motor a combustão 2 ao motorista, por meio de um sinal visual ou auditivo.

[00109] Voltando para a etapa A5, se o motor a combustão 2 deu partida, ele está consequentemente funcionando em velocidade de marcha lenta e o processo passa para a etapa E23 de aguardo das condições de transição.

[00110] A transição seguinte é a transição T7 que é satisfeita se for verificado que o motor a combustão está efetivamente funcionando em marcha lenta. Para se constatar se essa condição está satisfeita, é possível, por exemplo, verificar com o sensor de rotação do motor a combustão se o motor está rodando a mais de 500 RPM.

[00111] A transição T7 é uma segurança suplementar para garantir que o motor segue funcionando, que ele não parou depois da verificação da etapa A5. Se o motor deu partida no estado S5 mas parou depois, o processo não passa para o estado S0.

[00112] Depois da transição T7 ser verificada, ou seja, que o motor a combustão 2 está funcionando normalmente depois da partida automática, o processo passa para a estado S0, que é o estado de motor em funcionamento.

[00113] No estado S0, a unidade de controle de desligamento e partida 15 vai devolver o controle dos freios ao motorista. O estado S0 começa com uma etapa E23 de iniciação e passa depois para a etapa E24 onde as luzes de sinalização de desligamento automático 26 são desativadas. O processa passa depois para a etapa E25 na qual o motorista pode ser informado que ele vai retomar o controle dos freios dentro de um determinado intervalo. Opcionalmente, a etapa E25 pode ser concretizada por uma mensagem do tipo “Atenção, o controle dos freios volta para o motorista dentro de 10 segundos” exibida na interface de desligamento e partida automáticos 25.

[00114] Depois do intervalo indicado na etapa E25 ter decorrido, o processo passa para as etapas E26 e E27 nas quais, respectivamente, o freio de bloqueio 22 e o freio de estacionamento 23 retornam à posição onde eles estavam no momento onde a transição T1 foi verificada, ou seja, logo antes que a unidade de controle de desligamento e partida 15 atue nos freios 22, 23 durante os estados S1a e S1b.

[00115] Na etapa E28, o motorista pode ser informado que o controle dos freios voltou efetivamente para ele. O controle dos freios é devolvido para o motorista, sendo que diante das condições da transição T1, ao menos um dos dois freios (de bloqueio 22 ou estacionamento 23) está ativado.

[00116] Opcionalmente, a etapa E28 pode ser concretizada por uma mensagem do tipo “Os freios estão agora sob o controle do motorista” exibida para o motorista na interface de desligamento e partida automáticos 25.

[00117] O processo passa em seguida para a etapa E29 de espera das condições de transição de modo que o processo voltou ao estado onde a presente descrição foi iniciada. O ciclo recomeçará com a verificação da transição T1, como explicado acima.

[00118] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (20)

1. Processo de controle de um dispositivo de desligamento e partida (7) para o motor a combustão (2) de um veículo pesado (1), incluindo as etapas de desligar automaticamente o motor a combustão (2) quando condições de desligamento estão verificadas e de ligar automaticamente o motor a combustão (2) quando condições de partida estão verificadas, caracterizado por compreender as seguintes subetapas na etapa de desligamento do motor: - monitorar continuadamente um conjunto de parâmetros para determinar se as condições de desligamento estão preenchidas; - realizar uma primeira sequência de controle de freio (S1a) na qual um freio de estacionamento (23) do veículo (1) é ativado; - adicionar um parâmetro relativo à ativação do freio de estacionamento (23) ao conjunto de parâmetros sendo monitorado; - realizar uma segunda sequência de controle de freio (S1b) na qual um freio de bloqueio (22) do veículo (1) é desativado; - adicionar um parâmetro relativo à desativação do freio de bloqueio (22) ao conjunto de parâmetros sendo monitorado; - desligar o motor a combustão (2).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caraterizado pelo fato de que a primeira sequência de controle de freio (S1a) inclui a verificação (A1) de que o freio de estacionamento (23) está devidamente ativado.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caraterizado por compreender, se for verificado que o freio de estacionamento (23) está desativado, uma etapa suplementar de ativação do freio de estacionamento (23).

4. Processo de acordo com qualquer uma das reinvindicações 1 a 3, caraterizado pelo fato de que a segunda sequência de controle de freio (S1b) inclui a verificação (A3) de que o freio de bloqueio (22) está devidamente desativado.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caraterizado por compreender uma etapa suplementar de desativação do freio de bloqueio (22) se for verificado que o freio de bloqueio (22) está ativado.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caraterizado pelo fato de que, se o freio de estacionamento (23) estiver desativado depois da primeira sequência de controle de freio (S1a), o motor a combustão (2) é impedido de parar automaticamente.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caraterizado pelo fato de que, se o freio de estacionamento (23) estiver desativado depois da primeira sequência de controle de freio (S1a), uma falha é sinalizada ao motorista do veículo (1).

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 7, caraterizado pelo fato de que, se o freio de estacionamento (23) estiver desativado depois da primeira sequência de controle de freio (S1a), uma falha do freio de estacionamento (23) é sinalizada em um barramento de rede do veículo (1).

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caraterizado pelo fato de que, se o freio de bloqueio (22) estiver ativado depois da segunda sequência de controle de freio (S1b), o motor a combustão (2) é impedido de parar automaticamente.

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caraterizado pelo fato de que, se o freio de bloqueio (22) estiver desativado depois da segunda sequência de controle de freio (S1b), uma falha é sinalizada ao motorista do veículo (1).

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caraterizado pelo fato de que, se o freio de bloqueio (22) estiver ativado depois da segunda sequência de controle de freio (S1b), uma falha do freio de bloqueio (22) é sinalizada em um barramento de rede do veículo (1).

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caraterizado pelo fato de que o freio de estacionamento (23) é ativado independentemente do acionamento manual dele.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caraterizado pelo fato de que o freio de bloqueio (22) é desativado independentemente do acionamento manual dele.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caraterizado por compreender, depois da etapa de desligar o motor a combustão (2), uma etapa de ativar luzes externas ao veículo (1) de sinalização de desligamento automático (26).

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caraterizado por compreender, depois da etapa de desligar o motor a combustão (2), uma etapa (E20) de ligar automaticamente o motor a combustão (2) quando condições de partida são verificadas e, na sequência, uma etapa (E26) na qual o controle do freio de estacionamento é retornado ao motorista da máquina (1), ou seja, de acordo com o acionamento manual do freio de estacionamento.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caraterizado por compreender ainda uma etapa (E27) na qual o controle do freio de bloqueio é retornado ao motorista da máquina (1), ou seja, de acordo com o acionamento manual do freio de bloqueio.

17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 ou 16, caraterizado por incluir uma etapa (E25) de sinalização ao motorista do veículo (1) sobre o retorno do freio de estacionamento (23) ou de bloqueio (22) a sua posição inicial.

18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que as referidas condições de partida verificadas incluem o acionamento do pedal de freio principal (21) pelo motorista do veículo (1).

19. Dispositivo de desligamento e partida (7) de motor a combustão (2) para um veículo pesado (1), implementando o processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caraterizado por incluir: - uma unidade de controle de desligamento e partida (15) sendo ligada pelo barramento de rede (12) à unidade de controle de veículo (9) e/ou à unidade de controle do motor (8) e ao conjunto de sensores específicos (18), monitorando um conjunto de parâmetros para determinar se as condições de desligamento estão preenchidas; - um controle independente de freio de estacionamento (23) do veículo (1), sendo acionado pela unidade de controle de desligamento e partida (15), se utilizando de dados coletados através do barramento de rede (12) ligado à unidade de controle de veículo (9) e/ou à unidade de controle do motor (8) e ao conjunto de sensores de específicos (18) para ativar e/ou desativar o freio de estacionamento (23); - um controle independente de freio de bloqueio (22) do veículo (1), sendo acionado pela unidade de controle de desligamento e partida (15) se utilizando de dados coletados através do barramento de rede (12) ligado à unidade de controle de veículo (9) e/ou à unidade de controle do motor (8) e ao conjunto de sensores de específicos (18) para bloquear e/ou liberar o freio de bloqueio (22).

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por incluir ainda luzes externas de sinalização de desligamento automático (26).

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