BR102021022513A2

BR102021022513A2 - Sistema de controle de tração e método para o controle de tração

Info

Publication number: BR102021022513A2
Application number: BR102021022513-0A
Authority: BR
Inventors: Sérgio Sartori Junior; Rodrigo Gomes Madeira; Maila Moura Suriani; Rodrigo Marcon Sanches; Adriano Seiko Komesu
Original assignee: Máquinas Agrícolas Jacto S/a.
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2023-05-23

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de controle de tração e o método desenvolvido para operacionalizar este sistema, a ser aplicado em veículos fora de estrada, mais especificamente na agricultura, tais como equipamentos de pulverização, de adubação, colhedoras, entre outros equipamentos que necessitam de um sistema de controle de tração. Tal solução permite identificar o deslizamento de uma ou mais rodas dentre as quatro rodas dos veículos, e prover um controle que permita a correção da velocidade excessiva na(s) roda(s) em deslizamento de modo a evitar a parada da máquina por falta de óleo nos motores de roda e consequente falta de torque nas demais rodas em contato com o solo, evitando também atolamentos ou perda de controle direcional do equipamento de forma rápida e segura. Tal inovação visa ainda permitir o desenvolvimento de uma solução que apresente baixo custo de fabricação e de manutenção e baixa perda de carga se comparado a outros métodos de controle praticados.

Description

SISTEMA DE CONTROLE DE TRAÇÃO E MÉTODO PARA O CONTROLE DE TRAÇÃO

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a ηm sistema de controle de tração e o método para que o sistema de controle de tração possa funcionar em veículos fora de estrada, tais como veículos utilizados na agricultura, ou mais especificamente tratores, equipamentos de pulverização, de adubação entre outros equipamentos que necessitam de controle de tração, mas não limitando a aplicação da invenção proposta a este único campo de invenção.

Antecedentes da Invenção

[002] A necessidade de expansão da área produtiva agrícola tem demandado uma evolução constante nos equipamentos agrícolas, de modo a permitir a produção agrícola em terrenos com geometrias de difícil acesso, tais como terrenos com acentuadas aclividades ou declividades, ou mesmo com quantidade expressiva de buracos, pedras, elevações e outros elementos que dificultam o percurso de um veículo automotriz.

[003] Além da necessidade de transladar por terrenos de complexo acesso, ainda há a preocupação com o desenvolvimento sustentável, que requer que as máquinas agrícolas se tomem mais eficientes, ou seja, além de aumentar a capacidade produtiva também é requerido a redução dos insumos consumíveis pela máquina, tais como combustível, água, óleo, entre outros insumos utilizados nas manutenções preventivas do equipamento.

[004] Buscando atender a esta demanda por aumento na produtividade com a produção em terrenos acidentados, a patente PI 0100322-4 depositada em 2001 propôs como solução uma transmissão mecânica com controle de tração conforme descrito na página 3/7, nas linhas 27-28 e na página 4/7, nas linhas 1-5, do relatório descritivo desta patente: “De acordo com essas ilustrações, a transmissão mecânica para veículos agrícolas de bitola variável, objeto da presente invenção, está sendo apresentada a título de exemplo, com a transmissão entre os eixos das rodas traseiras e os eixos de tração em nível alto na máquina definida pelo uso de corrente com engrenagens para corrente, devendo ser entendido que essa transmissão pode ser realizada por engrenagens comuns, pertencentes aos eixos das rodas, aos eixos de tração, e entre elas engrenagens intermediárias.”, tal invenção propôs como invenção uma forma de realizar o controle de tração nos veículos fora de estrada através do uso de componentes mecânicos.

[005] Continuando a evolução em transmissões em equipamentos agrícolas a patente PI 0202102-1, depositada em 2002, com prioridade unionista de 2001, propôs como solução o uso de transmissão hidrostática, ou mais especificamente ο uso de uma transmissão infinitamente variável conforme descrito na página 1, nas linhas 6-19, do relatório descritivo desta patente: “Transmissões infinitamente variáveis (IVT) incluem um módulo hidráulico possuindo uma bomba de deslocamento variável acionada por motor de combustão, ou unidade variável, e um motor de deslocamento fixo, ou unidade fixa. A unidade variável inclui uma placa de impacto ou culatra que é articulada em tomo de uma posição neutra. O motor de deslocamento fixo ou unidade fixa pode ser conectado às rodas de acionamento do veículo através de uma unidade de engrenagem e um módulo planetário. A fim de se controlar com precisão tal IVT, a posição da placa de impacto deve ser controlada com precisão com relação a um sinal de comando de velocidade de forma que a velocidade de saída IVT combine com a velocidade comandada. É desejável também se ter um sistema de controle de IVT que opere de forma que a velocidade de saída IVT seja igualmente precisa em velocidades menores e em velocidades maiores, tanto em operação de avanço quanto em operação de retrocesso.”, no entanto tal invenção apesar de fazer o uso de uma transmissão hidrostática, não teve como objetivo solucionar o problema de deslocamento de veículos em terrenos acidentados através do uso de um sistema de controle de tração.

[006] Em 2008 a patente PI 0805253-0 apresentou como solução ao problema de controle de tração uma transmissão hidromecânica conforme descrito no parágrafo 006 do relatório descritivo desta patente, “Um exemplo de uma IVT para uso numa máquina de trabalho é uma transmissão hidromecânica que inclua um módulo hidráulico acoplado a um conjunto de engrenagem planetária.”, tal solução provém da combinação de soluções hidráulicas com soluções mecânicas, conforme descrito no parágrafo 013 do relatório descritivo desta patente “A invenção, em outra forma, está direcionada para um método de operar uma máquina de trabalho incluindo um motor de IC, uma IVT e uma embreagem. O método inclui as etapas de: produzir um sinal de saída de um dispositivo de entrada de operador para um circuito de processamento elétrico correspondendo a uma velocidade máxima permitida em relação ao terreno e a um torque máximo permitido em relação à saída da embreagem; e controlar uma combinação selecionada de uma relação de I/O da IVT e uma pressão de embreagem da embreagem, dependente do sinal de saída do dispositivo de entrada de operador.”.

[007] A combinação de componentes hidráulicos e mecânicos proposta na patente PI 0805253-0, resulta em um alto custo com componentes e manutenção, além de depender do operador para o acionamento dos componentes mecânicos, embreagem, e ademais é uma solução direcionada para escavadeiras, que tem uma característica pontual de trabalho, de ter uma carga de trabalho que oscila constantemente, com o carregamento da pá tem-se a condição de carga total e com o descarregamento da pá tem-se a condição de carga mínima, ciclo este que se repete constantemente durante a operação de trabalho de uma escavadeira, condição de trabalho completamente distinta quando comparada a um equipamento agrícola, que tem sua carga de trabalho diminuída ou aumentada lentamente, para exemplificar a operação de trabalho de um veículo agrícola, quando um equipamento pulverizador ou um equipamento adubador, realizam sua operação de trabalho, o peso total do equipamento diminui lentamente, de modo proporcional a deposição do produto na área a ser tratada. Ou ainda, quando uma colhedora está em operação de trabalho seu peso total aumenta lentamente, de modo proporcional ao volume de material colhido e armazenado em seu(s) reservatório(s). São para estes equipamentos, conhecidos por veiculos agrícolas, que se faz necessário o desenvolvimento de um sistema de controle de tração com baixo custo e alta eficiência de operação, garantindo uma resposta rápida ao veiculo agrícola em condições criticas de atolamento ou deslizamento da(s) roda(s).

[008] Em 2014, foi depositado o pedido de patente BR 11 2016 004676-5, que alvitrou o uso de uma transmissão hidrostática em veículos, conforme descrito nos parágrafos 001 e 002 do relatório descritivo deste pedido de patente, “A presente invenção se refere às transmissões hidrostáticas para veículos, e, mais precisamente, às estruturas que realizam um diferencial para uma transmissão hidrostática montada sobre um veículo. Os veículos, compreendendo sistemas de transmissão nos quais um único motor realiza o acionamento de várias rodas, compreendem convencionalmente um diferencial, que permite acionar as rodas a velocidades de rotação diferente, o que é necessário notadamente para permitir ao veículo fazer curvas.”. No entanto, o sistema de controle proposto visa apenas ao controle de velocidades distintas entre rodas durante a realização de uma curva, na qual a roda posicionada ao lado externo da curva apresentará maior velocidade que a roda posicionada ao lado interno da curva, e, portanto, também não soluciona o problema de controle de tração em percursos por terrenos de difícil tráfego.

[009] Em 2018, no pedido de patente BR 10 2018 067304-1 é descrito o uso de uma transmissão hidrostática para auxiliar o veículo a sair de buracos, caso em que uma roda fica levantada do chão, para propor esta solução o pedido propôs o uso de dois motores hidráulicos combinados com três válvulas do tipo divisor de fluxo, conforme descrito no parágrafo 014: “Como indicado acima, quando uma dentre a primeira ou a segunda rodas do veículo cair em um buraco ou outra depressão em um campo através do qual o veículo se move, a outra dentre a primeira ou a segunda rodas pode ser levantada do solo. Em tais casos, a carga sobre o motor hidráulico associado à roda levantada pode diminuir de maneira significativa. Tal carga reduzida pode, por sua vez, fazer com que a pressão no conduto de fluido associado caia abaixo do limiar de pressão associado, atuando, assim, a válvula associada para a posição fechada. Quando uma dentre a primeira ou a segunda válvulas está na posição fechada, um fluxo de fluido aumentado pode ser liberado através da outra dentre a primeira ou a segunda válvulas para aumentar uma saída de torção do motor hidráulico associado. Tal saída de torção aumentada pode fornecer força suficiente para remover a roda do buraco, mantendo, ao mesmo tempo, o movimento do veiculo pelo campo.”, no entanto tal solução é limitada ao controle apenas das duas rodas traseiras, além de ser um controle muito especifico, tal solução não terá efeito se a roda que cair dentro do buraco for uma das rodas dianteiras, ou também não terá efeito se o veiculo precisar ultrapassar uma saliência no terreno, no qual a roda não perde o contato com o solo, como acontece na passagem por buracos.

[010] Sequenciando o processo de evolução no desenvolvimento de transmissões, principalmente na busca de um novo sistema de controle de tração para veículos agrícolas, é então proposta a presente invenção que busca solucionar todos os problemas, do estado da técnica, listados acima. Objetivos da Invenção

[011] A presente invenção tem por objetivo solucionar o problema de deslocamento de veículos fora de estrada em terrenos acidentados, ou demais tipos de terrenos de difícil deslocamento de um veiculo agrícola, tais terrenos são conhecidos pela dificuldade em permitir que o veiculo translade sem deslizar, ou até mesmo atolar, nas regiões com aclividades ou declividades acentuadas na direção de translado do equipamento.

[012] É também objetivo da presente solução permitir que o veiculo agrícola consiga operar, em condições seguras ao operador do veiculo, em terrenos com alta taxa de umidade, conhecidos popularmente por terrenos lamacentos.

[013] É ainda objetivo da presente invenção garantir que o veiculo tenha capacidade de operar em regiões com buracos, assim como em terrenos com inclinações na direção perpendicular a direção de deslocamento do veiculo, de modo que durante a operação de trabalho o veiculo posso ultrapassar todas estas barreiras sem prejudicar a cultura agrícola em desenvolvimento, e sempre com a garantia da segurança do operador.

[014] A presente solução também objetiva possuir a mesma eficácia quando o veículo está em deslocamento para frente ou para trás (ré), condição que não acontece no estado da técnica com o uso de válvulas do tipo divisor de fluxo, uma vez que, quando estes veículos deslocam em ré, o conjunto de válvulas gera uma contra pressão no motor cuja roda está patinando.

[015] Por fim, e de maior relevância, tal invenção objetiva a uma solução para todos os problemas já citados anteriormente e que ainda apresente baixo custo de fabricação, assim como um baixo custo de manutenção durante a vida útil do veículo, além da redução no custo de operação do veículo, e melhora no desempenho do veículo agrícola com a redução de perda de carga quando comparada ás soluções atuais, por exemplo, com o uso de válvulas do tipo divisor de fluxo.

Breve Descrição das Figuras

[016] De modo a facilitar a interpretação da presente descrição de inovação, este pedido apresenta:

[017] A figura 1 ilustra uma vista superior simplificada do veículo fora de estrada.

[018] A figura 2 ilustra o circuito hidráulico simplificado da solução disponível no estado da técnica com o uso de motores de deslocamento variável.

[019] A figura 3 ilustra o circuito hidráulico simplificado, para apenas uma roda, dos componentes hidráulicos que formam o sistema de controle de tração da solução proposta.

[020] A figura 4 ilustra o fluxograma do método utilizado para a operação do sistema de controle de tração da solução proposta.

[021] A figura 5 ilustra o circuito hidráulico simplificado da solução alternativa do sistema de controle de tração com motores de 3 posições fixas.

[022] A figura 6 ilustra o circuito hidráulico simplificado da solução disponível no estado da técnica com o uso de válvulas do tipo divisor de fluxo.

Descrição da Invenção

[023] Para atingir os objetivos listados, é proposto o uso de uma transmissão hidrostática combinada a um sistema de controle que realiza de modo automático, ou seja, sem a necessidade de intervenção do operador, o controle de tração das rodas de um veiculo agrícola.

[024] O sistema de controle de tração instalado em um veiculo agrícola (1) é composto preferencialmente por uma bomba hidrostática (6) que alimenta o fluxo hidráulico para quatro motores (8), instalados em cada uma das quatro rodas (4), para que seja possível controlar o fluxo entre a bomba hidrostática (6) e cada motor (8), o circuito hidráulico contempla para cada motor (8) um conjunto de válvulas (3) composto por uma válvula direcional (3.a), uma válvula on-off (3.b), que pilota o acionamento da válvula direcional (3.a), e uma válvula de retenção (3.c). No sistema de controle de tração há uma bomba de carga (7) responsável por manter a pressão em um dos lados de cada uma das válvulas de retenção (3.c), sendo que, do outro lado cada uma das válvulas de retenção (3.c) são conectadas aos respectivos motores (8). A bomba de carga (7) também é ligada em um dos lados de cada uma das válvulas on-off (3.b), sendo que do outro lado cada válvula on-off (3.b) é conectada a um dos lados da válvula direcional (3.a). Em cada um dos motores (8) há um sensor (5) que faz a leitura da rotação por minuto do motor (8), dado este utilizado pelo módulo de controle de tração (2) para monitorar a velocidade de cada uma das rodas (4).

[025] O sistema de controle de tração proposto acima pode altemativamente ser instalado em um veículo agrícola (1) com mais de quatro rodas (4). Caso o veículo (1) seja montado com seis rodas (4), mas duas rodas (4) estão solidárias as outras duas rodas (4), então o sistema de controle de tração será montado tal como descrito para um veículo (1) de quatro rodas, independentemente da posição das rodas duplas, no eixo dianteiro ou no eixo traseiro do veículo (1). A mesma solução também é aplicável para veículos (1) com oito rodas (4), nas quais quatro rodas (4) estão solidárias as outras quatro rodas (4), ou seja, o circuito hidráulico será composto por uma bomba hidrostática (6), uma bomba de carga (7), quatro motores (8) e quatro conjuntos de válvulas (3), sendo cada conjunto (3) composto por uma válvula direcional (3.a), uma válvula on-off (3.b) e uma válvula de retenção (3.c),

[026] Para dimensionar o sistema de controle de tração, é necessário analisar a demanda do veículo (1), caso haja a necessidade de cada uma das rodas possuir um controle de tração independente, então se o veículo (1) possuir seis rodas (4), será necessário um circuito hidráulico com uma bomba hidrostática (6), uma bomba de carga (7), seis motores (8) e seis conjuntos de válvulas (3), sendo cada conjunto (3) composto por uma válvula direcional (3.a), uma válvula on-off (3.b) e uma válvula de retenção (3.c), e se o veículo (1) possuir oito rodas (4), será necessário um circuito hidráulico com uma bomba hidrostática (6), uma bomba de carga (7), oito motores (8) e oito conjuntos de válvulas (3), sendo cada conjunto (3) composto por uma válvula direcional (3.a), uma válvula on-off (3.b) e uma válvula de retenção (3.c).

[027] O sensor (5) proposto na solução preferencial descrito acima, pode ser alternativamente substituído por outros tipos de sensores, como por exemplo um sensor que meça diretamente a velocidade de cada uma das rodas (4) ou até mesmo um sensor que meça diretamente a aceleração de cada uma das rodas (4), tal substituição é apenas uma opção alternativa sem impacto na solução final.

[028] O motor de roda (8) utilizado na solução preferencial é um motor hidráulico de apenas duas posições fixas, no entanto este motor (8) pode ser substituído em uma solução alternativa por um motor de três, ou de quatro, ou de cinco ou até mais, posições fixas, tal solução apresenta impacto apenas no custo total da solução, por isso a opção por um motor (8) hidráulico de apenas duas posições fixas, visando ao menor custo que a solução permite. A solução alternativa com o uso de motores de três posições fixas é ilustrada na figura 5, nesta solução a terceira posição do motor é de um deslocamento volumétrico mínimo, na faixa de 5 a 15 cc, está posição é responsável pela função de "roda livre", ou seja, quando o sensor de rotação, ou o sensor de velocidade, identifica que a roda está patinando, ele muda aquele motor para essa terceira posição deixando a roda com um torque mínimo, quase nulo, de modo a manter o torque nas outras três rodas do veículo (1), neste circuito hidráulico alternativo é possível eliminar as válvulas direcionais (3.a), são utilizadas apenas as válvulas on-off (3.b) que são responsáveis por alterar a posição do motor para a terceira posição, no momento em que o sistema de controle de tração é ativado, as válvulas on-off (3.b) não foram ilustradas na figura 5, de modo a simplificar o circuito hidráulico alternativo.

[029] A invenção descrita no presente documento propõe desenvolver também um novo conceito para o método do sistema de controle de tração para veículos agrícolas (1). O veículo agrícola (1) cuja a tração nas rodas se deseja controlar apresenta um sensor (5) em cada uma de suas rodas (4), este sensor (5) é responsável pela leitura das rotações por minuto do motor (8) alocado na mesma roda (4), a leitura realizada por cada sensor (5) é então enviada para o módulo de controle de tração (2), que está programado para converter, através de uma calibração, este processo de calibração gera uma constante que é utilizada de modo automático pelo sistema de controle na realização da conversão do valor da rotação do motor (8) em valor de velocidade da roda (4), conforme ilustra a figura 4.

[030] O módulo de controle de tração (2) calcula a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das quatro rodas (4) do veículo (1) e em seguida compara a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada, o módulo de controle de tração (2) analisa o valor da diferença entre a velocidade individual de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada, se o valor da diferença entre a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada for menor que 5km/h, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades; se o valor da diferença for maior ou igual a 5km/h, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade, o fluxo de fluido passa a recircular em um novo circuito hidráulico, denominado por circuito hidráulico menor, que contém somente o motor (8) e a válvula direcional (3.a).

[031] A válvula de retenção (3.c) é conectada em um dos seus dois lados com a bomba de carga (7), e do outro lado, a válvula de retenção (3.c) está conectada ao circuito hidráulico menor, a válvula de retenção (3.c) é normalmente fechada e abre, quando a pressão do circuito hidráulico menor começa a diminuir, em outros termos, quando a pressão no lado do motor de roda (8) fica com valores abaixo da linha de pressão da bomba de carga (7); isto ocorre no momento em que a válvula direcional (3.a) toma a roda livre, ou seja, em que o fluxo passa a recircular apenas entre o motor (8) e a válvula direcional (3.a). Quando o fluxo de fluido recircula dentro do motor (8), parte deste fluido é naturalmente drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor (8), e como a bomba hidrostática (6) não atua neste circuito hidráulico menor, somado estes dois fatores, a pressão e o volume no fluxo de fluido em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), ou seja, neste momento, no lado que a válvula de retenção (3.c) é conectada à bomba de carga (7) a pressão estará maior do que no lado em que a válvula de retenção (3.c) está conectada ao circuito hidráulico menor, devido a este diferencial de pressão entre os dois lados, a válvula de retenção (3.c) abre e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para manter o funcionamento do motor (8) isolado e garantir que não aconteçam danos ao motor, conforme ilustra a figura 3.

[032] Com a interrupção do fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8), cuja roda (4) não apresentava tração, é mantida a alimentação do fluxo de fluido para os outros três motores (8) de roda (4) do veículo (1), de modo a garantir ο controle de tração das outras três rodas (4).

[033] O módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades repetidamente até identificar a normalidade entre a velocidade das quatros rodas (4), ou seja, quando o módulo de controle identifica uma diferença entre a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das quatro rodas (4) menor que 5km/ti, então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da a válvula on-off (3.b), que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que havia apresentado a variação na velocidade.

[034] Todo o ciclo descrito acima para explanar o funcionamento do método do sistema de controle de tração se repete constantemente, até o momento que o módulo de controle de tração (2) identifica um novo diferencial de velocidade maior ou igual a 5km/h e então o sistema de controle de tração é ativado automaticamente novamente e repete o ciclo de controle com todas as operações descritas anteriormente.

[035] Para proteger o sistema de controle de tração, garantir a vida útil dos componentes e garantir que a roda (4), que estava inicialmente sem tração, e por isto foi isolada, passe o menor tempo necessário sem fornecer tração ao veiculo (1), o módulo de controle de tração (2) é parametrizado com um sistema de segurança que ao atingir o tempo limite parametrizado no módulo de controle de tração (2) limita o tempo em que o motor (8), da respectiva roda (4), que apresentou a variação na velocidade, será mantido isolado do circuito hidráulico, ou seja, ao atingir este tempo limite, o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de óleo da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade. Este tempo limite foi preferencialmente definido por 2 segundos, mas não limitando a solução a este tempo padrão, que poderá ser alterado através da interface operador-máquina (9), conforme as condições de trabalho do veículo (1).

[036] Caso o tempo limite seja atingido e o motor (8), que apresentava a velocidade divergente, seja reestabelecido no circuito hidráulico original, o módulo de controle de tração (2) irá manter este motor (8) no circuito original por um tempo mínimo, também parametrizado no módulo de controle de tração (2), de modo a proteger a integridade e garantir a vida útil deste motor (8), após decorrer este tempo mínimo, o módulo de controle de tração (2) recebe a leitura das rotações por minuto dos motores (8) alocados nas rodas (4), e realiza as operações de cálculo e análise das velocidades, caso o motor (8), que havia sido isolado anteriormente apresente uma diferença de velocidade maior ou igual a 5km/h o sistema de controle de tração é acionado novamente e repete o ciclo de controle com todas as operações descritas anteriormente, de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4).

[037] Estes tempos parametrizados no módulo de controle de tração (2) são da ordem de milissegundos a segundos, e todo o controle acontece de forma automática, portanto na maioria das vezes o operador, fisicamente, não consegue perceber que o sistema de controle foi ativado, evitou uma situação de risco de segurança ou atolamento e reestabeleceu o controle direcional do equipamento através do sistema de controle de tração.

[038] O sistema de segurança é parametrizado no módulo de controle de tração (2) para evitar que o veículo (1) opere com o torque de uma roda (4) a menos, neste caso, a que foi isolada pelo sistema de controle de tração. No circuito hidráulico desenvolvido, a perda de carga é tão baixa que não há risco de superaquecimento do fluido, tal como acontece nos circuitos hidráulicos de controle de tração do estado da técnica que utilizam divisor de fluxo, o qual gera uma alta perda de carga que é realizada em forma de calor e superaquece o fluido que recircula no motor de roda do veículo da solução disponível no estado da técnica.

[039] No caso de veículos (1) com quatro rodas (4), o módulo de controle (2) recebe as leituras das rotações dos quatro motores (8) e converte a rotação em velocidade através do uso de uma constante de calibração parametrizada no módulo de controle (2), as velocidades das quatro rodas (4) são comparadas com a média das quatro velocidades calculadas pelo módulo de controle (2) e caso a diferença entre cada uma das velocidades e a média das velocidades seja maior ou igual a 5km/h o módulo de controle aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, a qual alimenta o motor (8) desta roda (4), como já detalhado anteriormente.

[040] No caso de veiculos (1) com seis rodas (4) de tração independente, o módulo de controle (2) recebe as leituras das rotações dos seis motores (8) e converte a rotação em velocidade através do uso de uma constante de calibração parametrizada no módulo de controle (2), as velocidades das seis rodas (4) são comparadas com a média das seis velocidades calculadas pelo módulo de controle (2) e caso a diferença entre cada uma das velocidades e a média das velocidades seja maior ou igual a 5km/h o módulo de controle aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, a qual alimenta o motor (8) desta roda (4), e continua o método, tal como detalhado anteriormente.

[041] No caso de veículos (1) com oito rodas (4) de tração independente, o módulo de controle (2) recebe as leituras das rotações dos oito motores (8) e converte a rotação em velocidade através do uso de uma constante de calibração parametrizada no módulo de controle (2), as velocidades das oito rodas (4) são comparadas com a média das oito velocidades calculadas pelo módulo de controle (2) e caso a diferença entre cada uma das velocidades e a média das velocidades seja maior ou igual a 5km/h o módulo de controle aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, a qual alimenta o motor (8) desta roda (4), e continua o método, tal como detalhado anteriormente.

[042] A solução de sistema de controle de tração proposta no presente documento ainda pode ser instalada em veículos (1) com 6 rodas (4) em que duas rodas (4) são solidárias em outras duas rodas (4), por exemplo, ou na parte dianteira ou na parte traseira do veículo agrícola (1) são apresentadas rodas duplas em cada lado, direito e esquerdo, nesta situação um motor (8) controla o movimento de 2 rodas (4) na parte em que há rodas duplas, ao em vez da solução descrita anteriormente em que cada motor (8) controla apenas uma roda (4), já na parte em que as rodas são simples, ou seja, não há rodas duplas, então um motor (8) controla o movimento de apenas uma roda (4).

[043] Tal solução pode ainda ser instalada em veículos (1) com 8 rodas (4) em que quatro rodas (4) são solidárias em outras quatro rodas (4), na parte dianteira e na parte traseira do veiculo agrícola (1), ou seja, são apresentadas rodas duplas em cada lado, direito e esquerdo na parte traseira e na parte dianteira do veiculo (1), nesta situação um motor (8) controla o movimento de 2 rodas (4) em ambas as partes, dianteira e traseira, do veiculo (1).

[044] Um método alternativo pode ser aplicado ao sistema de controle de tração de modo a refinar o sistema de controle de tração, neste método alternativo assim como no método descrito acima o sensor (5) é responsável pela leitura das rotações por minuto do motor (8) alocado na roda (4), a leitura realizada por cada sensor (5) é então enviada para o módulo de controle de tração (2), que está programado para converter, através de uma calibração, este processo de calibração gera uma constante que é utilizada de modo automático pelo sistema de controle na realização da conversão do valor da rotação do motor (8) em valor de velocidade da roda (4).

[045] O módulo de controle de tração (2) calcula a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das quatro rodas (4) do veículo (1) e em seguida compara a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada, o módulo de controle de tração (2) analisa o valor da diferença entre a velocidade individual de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada, diferentemente do método preferencial, se o valor da diferença entre a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada for menor que 3,5 km/h, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades; se o valor da diferença for maior ou igual a 3,5 km/h, o módulo de controle de tração (2) compara a velocidade da roda (4) que apresenta velocidade divergente das demais rodas (4) com a velocidade média das outras três rodas (4). Se a diferença entre a velocidade da roda (4) que apresenta velocidade discrepante das demais rodas (4) e a velocidade média das outras três rodas (4) for menor que 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades. Se a diferença for maior ou igual a 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade. O fluxo de fluido remanescente passa a recircular em um novo circuito hidráulico, denominado por circuito hidráulico menor, que contém somente o motor (8) e a válvula direcional (3.a).

[046] Assim como no método preferencial, a válvula de retenção (3.c) é posicionada entre a bomba de carga (7) e o motor de roda (8) e atua quando o circuito hidráulico menor é estabelecido, ou seja, quando o fluxo de óleo passa a recircular apenas entre o motor (8) e a válvula direcional (3.a). Quando o fluxo de óleo recircula dentro do motor (8), parte deste óleo é naturalmente drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor (8), e como a bomba hidrostática (6) não atua neste circuito hidráulico menor, somado estes dois fatores, a pressão e o volume no fluxo em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), ou seja, neste momento, no lado que a válvula de retenção (3.c) é conectada à bomba de carga (7) a pressão estará maior do que no lado em que a válvula de retenção (3.c) está conectada ao circuito hidráulico menor, devido a este diferencial de pressão entre os dois lados, a válvula de retenção (3.c) abre e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para manter o funcionamento do motor (8) isolado e garantir que não aconteçam danos ao motor (8).

[047] Com a interrupção do fluxo de óleo da bomba hidrostática (6) para o motor (8), cuja roda (4) não apresentava tração, é mantida a alimentação do fluxo de óleo para os outros três motores (8) de roda (4) do veiculo (1), de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4).

[048] O módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades repetidamente até identificar a normalidade entre a velocidade das quatros rodas (4), ou seja, quando o módulo de controle identifica uma diferença entre a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das quatro rodas (4) menor que 3,5 km/h, então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento a válvula on-off (3.b) que para de para pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de óleo da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que havia apresentado a variação na velocidade.

[049] Todo o ciclo descrito acima para explanar o funcionamento do método alternativo do sistema de controle de tração se repete constantemente, até o momento que o módulo de controle de tração (2) identifica um novo diferencial de velocidade maior ou igual a 3,5 km/h entre a velocidade de uma roda (4) e a velocidade média das quatros rodas (4) e na sequência identifica um diferencial de velocidade maior ou igual a 5 km/h entre a velocidade de uma roda (4) e a velocidade média das outras três rodas (4), então o sistema de controle de tração é ativado automaticamente novamente e repete o ciclo de controle com todas as operações descritas acima.

[050] Um segundo método alternativo pode ser aplicado ao sistema de controle de tração, no qual o veículo agrícola (1) cuja a tração nas rodas se deseja controlar apresenta um sensor (5) em cada uma de suas rodas (4), este sensor (5) é responsável pela leitura das rotações por minuto do motor (8) alocado na mesma roda (4), a leitura realizada por cada sensor (5) é então enviada para o módulo de controle de tração (2), que está programado para converter, através de uma calibração, este processo de calibração gera uma constante que é utilizada de modo automático pelo sistema de controle na realização da conversão do valor da rotação do motor (8) em valor de aeeleração da roda (4).

[051] O módulo de controle de tração (2) calcula a aceleração de cada roda (4) e a aceleração média das quatro rodas (4) do veículo (1) e em seguida compara a aceleração de cada uma das rodas (4) com a aceleração média calculada, o módulo de controle de tração (2) analisa o valor da diferença entre a aceleração individual de cada uma das rodas (4) com a aceleração média calculada, se o valor da diferença entre a aceleração de cada uma das rodas (4) com a aceleração média calculada for menor que 1m/s2, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das acelerações; se o valor da diferença for maior ou igual a 1m/s2, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na aceleração, o fluxo de fluido passa a recircular em um novo circuito hidráulico, denominado por circuito hidráulico menor, que contém somente o motor (8) e a válvula direcional (3.a).

[052] A válvula de retenção (3.c) é conectada em um dos seus dois lados com a bomba de carga (7), e do outro lado, a válvula de retenção (3.c) está conectada ao circuito hidráulico menor, a válvula de retenção (3.c) é normalmente fechada e abre, quando a pressão do circuito hidráulico menor começa a diminuir, em outros termos, quando a pressão no lado do motor de roda (8) fica com valores abaixo da linha de pressão da bomba de carga (7); isto ocorre no momento em que a válvula direcional (3.a) toma a roda livre, ou seja, em que o fluxo passa a recircular apenas entre o motor (8) e a válvula direcional (3.a). Quando o fluxo de fluido recircula dentro do motor (8), parte deste fluido é naturalmente drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor (8), e como a bomba hidrostática (6) não atua neste circuito hidráulico menor, somado estes dois fatores, a pressão e o volume no fluxo de fluido em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), ou seja, neste momento, no lado que a válvula de retenção (3.c) é conectada à bomba de carga (7) a pressão estará maior do que no lado em que a válvula de retenção (3.c) está conectada ao circuito hidráulico menor, devido a este diferencial de pressão entre os dois lados, a válvula de retenção (3.c) abre e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para manter o funcionamento do motor (8) isolado e garantir que não aconteçam danos ao motor (8).

[053] Com a interrupção do fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8), cuja roda (4) não apresentava tração, é possível manter a alimentação do fluxo de fluido para os outros três motores (8) de roda (4) do veículo (1), de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4).

[054] O módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das acelerações repetidamente até identificar a normalidade entre a aceleração das quatros rodas (4), ou seja, quando o módulo de controle identifica uma diferença entre a aceleração de cada roda (4) e a aceleração média das quatro rodas (4) menor que 1m/s2, então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b), que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que havia apresentado a variação na aceleração.

[055] Todo o ciclo descrito acima para explanar o funcionamento do método alternativo do sistema de controle de tração se repete constantemente, até o momento que o módulo de controle de tração (2) identifica um novo diferencial de aceleração maior ou igual a 1m/s2 e então o sistema de controle de tração é ativado automaticamente novamente e repete o ciclo de controle com todas as operações descritas anteriormente.

[056] Para proteger o sistema de controle de tração, garantir a vida útil dos componentes e garantir que a roda (4), que estava inicialmente sem tração e por isto foi isolada, passe o menor tempo necessário sem fornecer tração ao veículo (1), o módulo de controle de tração (2) é parametrizado com um sistema de segurança que ao atingir o tempo limite parametrizado no módulo de controle de tração (2) limita o tempo em que o motor (8), da respectiva roda (4), que apresentou a variação na aceleração, será mantido isolado do circuito hidráulico, ou seja, ao atingir este tempo limite, ο módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de óleo da bomba hidrostática (6) para o motor (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na aceleração. Este tempo limite foi preferencialmente definido por 2 segundos, mas não limitando a solução a este tempo padrão, que poderá ser alterado através da interface operador-máquina (9), conforme as condições de trabalho do veículo (1).

[057] Caso o tempo limite seja atingido e o motor (8), que apresentava aceleração divergente, seja reestabelecido no circuito hidráulico original, o módulo de controle de tração (2) irá manter este motor (8) no circuito original por um tempo mínimo, também parametrizado no módulo de controle de tração (2), de modo a proteger a integridade e garantir a vida útil deste motor (8), após decorrer este tempo mínimo, o módulo de controle de tração (2) recebe a leitura das rotações por minuto dos motores (8) alocados nas rodas (4), e realiza as operações de cálculo e análise das acelerações, caso o motor (8), que havia sido isolado anteriormente apresente uma diferença de aceleração maior ou igual a Im/s^ o sistema de controle de tração é acionado novamente e repete o ciclo de controle com todas as operações descritas anteriormente, de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4).

[058] Além da vantagem de usar componentes de baixo custo, como é o caso do motor (8) que pode ser um motor hidráulico de apenas duas posições fixas, assim como o conjunto de válvulas (3) formado por válvula direcional (3.a), válvula on-off (3.b) e válvula de retenção (3.c), o sistema de controle de tração proposto ainda apresenta alta eficiência se comparado as soluções disponíveis no estado da técnica para sistemas de controle de tração, já que as soluções conhecidas utilizam circuitos hidráulicos com válvulas do tipo divisor de fluxo, conforme ilustrado na figura 6, que além de alto custo, também apresentam uma perda de carga de aproximadamente dez vezes a perda de carga do circuito hidráulico proposto, tal perda de carga além de ser um desperdício de energia do sistema, ainda causa o superaquecimento do fluido hidráulico, reduzindo sua vida útil, já que é de conhecimento de um técnico em hidráulica que as propriedades físico-químicas de um fluido hidráulico são diretamente afetadas pelo calor excessivo gerado durante a perda de carga, e por consequência, tais soluções têm um maior custo de manutenção do que a solução proposta neste documento, com intuito de inovar as soluções disponíveis em sistemas de controle de tração.

[059] Outro ganho apresentado pelo sistema de controle de tração proposto é o aumento da vida útil do motor diesel, ou outro tipo de fonte de potência utilizada pelo veiculo (1), que passa a não ter mais os problemas de picos de demanda de alto torque em situações de perda de tração nas rodas (4).

[060] Mais um ganho que deve ser contabilizado ao sistema de controle de tração proposto é o aumento da produtividade nas suas operações de trabalho, este ganho pode ser intensificado em caso de terrenos mais acidentados, já que o veiculo (1) não desperdiçará tempo de trabalho produtivo, em condições de atolamento, na qual o veículo do estado da técnica que não possui sistema de controle de tração necessita do auxílio de outro veículo para ser tracionado e se deslocar para fora da região de terreno acidentado.

[061] O sistema de controle de tração proposto funciona tanto quando o veículo (1) está em deslocamento para frente, quanto quando o veículo (1) está em deslocamento de ré, com resultados idênticos e não influenciados em função do sentido de caminhamento, condição esta não possível para os sistemas de controle disponíveis no estado da técnica que utilizam válvula do tipo divisor de fluxo, neste tipo de circuito hidráulico é conhecido o problema de contrapressão na linha em caso de inversão da direção do fluxo, pois o conjunto de válvulas passa a atuar na linha de retomo do motor de roda.

[062] Em suma, no conceito de controle de tração proposto, o veículo (1) possui um conjunto de válvulas (3) que permitem cortar o fluxo de fluido da bomba (6) para qualquer motor de roda (8) que esteja sem carga, ou seja cuja roda (4) esteja patinando, de modo que esta roda (4) opere livre, sem prejudicar o fluxo de fluido para os outros demais motores de roda (8).

[063] A diferença de velocidade, entre as rodas (4), para o sistema de controle de tração atuar foi dimensionada para que o sistema não seja acionado desnecessariamente em condições de curva, na qual a velocidade das rodas (4) externas a curva é maior do que a velocidade das rodas (4) que estão na posição interna da curva.

[064] Os parâmetros de velocidade de 3,5km/h e 5km/h foram dimensionados com base nos dimensionais do veículo agrícola (1), tais como comprimento e bitola entre rodas (4). Por exemplo, ao realizar uma curva com raio interno de 8 m, considerando uma bitola entre rodas (4) de 4,5 m, o raio externo será de 12,5 m, considerando que a velocidade de deslocamento do veículo (1) é de 5 km/h, a diferença entre a velocidade das rodas (4) externas a curva e a velocidade das rodas (4) que estão na posição interna da curva será de 1,8 km/h, se este mesmo veículo (1) for realizar uma curva com raio de interno de 15m, o raio externo será de 19,5 m, considerando que a velocidade de deslocamento do veículo (1) é de 15 km/h, a diferença entre a velocidade das rodas (4) externas a curva e a velocidade das rodas (4) que estão na posição interna da curva será de 3,4 km/h. Ou no caso de um veículo (1) menor, cujo a bitola seja de 3,3m, ao realizar uma curva com raio interno de 8m, o raio externo será de 11,3m, considerando que a velocidade de deslocamento do veículo (1) é de 5km/h, a diferença entre a velocidade das rodas (4) externas a curva e a velocidade das rodas (4) que estão na posição interna da curva será de 1,4 km/h, ou ainda, se este mesmo veículo (1) for realizar uma curva com raio de interno de 15m, o raio externo será de 18,3m, considerando que a velocidade de deslocamento do veículo (1) é de 15km/h, a diferença entre a velocidade das rodas (4) externas a curva e a velocidade das rodas (4) que estão na posição interna da curva será de 2,7 km/h.

[065] Deste modo, é garantido a atuação do sistema de controle de tração independente da operação realizada pelo veículo (1), de deslocamento linear ou deslocamento em curva.

[066] O módulo de controle de tração (2) ainda permite a edição, através da interface operador-máquina (9), da velocidade padrão de acionamento do sistema de controle de tração, assim como a alteração dos tempos limites de ligar/desligar o sistema de controle de tração, visando a melhorar os ganhos de operação de acordo com as condições do terreno em que o veículo (1) será operado.

Claims

Sistema de controle de tração caracterizado por equipamento agrícola (1) com módulo de controle de tração (2), conjunto de válvulas (3), rodas (4), sensor (5), bomba hidrostática (6), bomba de carga (7), motor de roda (8), interface operador-máquina (9).
Sistema de controle de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o conjunto de válvulas (3) ser composto por válvula direcional (3.a), válvula on-off (3.b) e válvula de retenção (3.c).
Sistema de controle de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o motor de roda (8) ser um motor hidráulico de 2 posições fixas.
Sistema de controle de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por altemativamente o sensor (5), que lê a rotação do motor de roda (8) ser substituído por sensor capaz de ler diretamente a velocidade da roda (4) ou por sensor capaz de ler diretamente a aceleração da roda (4).
Sistema de controle de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por altemativamente o motor de roda (8) ser um motor hidráulico de três, quatro ou cinco posições fixas.
Sistema de controle de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por altemativamente o veículo agrícola (1) ser composto por seis ou oito rodas (4), com quatro motores de roda (8), com quatro conjunto de válvulas (3).
Sistema de controle de tração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por altemativamente o veículo agrícola (1) ser composto por seis ou oito rodas (4), com seis ou oito motores de roda (8), com seis ou oito conjunto de válvulas (3), respectivamente.
Método para o sistema de controle de tração, definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas:
sensor (5) lê a rotação dos motores de roda (8); módulo de controle de tração (2) recebe a leitura da rotação realizada por cada um dos sensores (5) e calcula a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das quatro rodas (4); módulo de controle de tração (2) compara a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada; módulo de controle de tração (2) analisa se o valor da diferença entre a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada é maior ou igual a 5 km/h; se a diferença for menor que 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades;
se a diferença for maior ou igual a 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade;
o fluxo de fluido passa a recircular em um circuito hidráulico menor, que contém somente o motor de roda (8) e a válvula direcional (3.a), no qual o fluido que recircula entre a válvula direcional (3.a) e o motor de roda (8) é drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor de roda (8), e com isso a pressão no fluxo de fluido em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), lado esse alimentado pela pressão fornecida pela bomba de carga (7), deste modo a válvula de retenção (3.c) é aberta, e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para lubrificar 0 motor de roda (8) isolado;
com a interrupção do fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8), é mantida a alimentação do fluxo de fluido para os outros três motores (8) de roda (4) do veículo (1), de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4);
o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades repetidamente até identificar a normalidade entre a velocidade das quatros rodas (4) e então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade; ao atingir o tempo limite parametrizado no módulo de controle de tração (2), tempo este que limita o intervalo em que o motor de roda (8), da respectiva roda (4), que apresentou a variação na velocidade, pode ser mantido isolado do circuito hidráulico; ao atingir este tempo, o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para 0 motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade; esta operação é realizada para garantir que a roda (4) passe o menor tempo necessário sem fornecer tração ao veiculo (1).
Método para o sistema de controle de tração, definido na reivindicação 1, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por altemativamente compreender as etapas:
sensor (5) lê a rotação dos motores de roda (8);
o módulo de controle de tração (2) recebe a leitura da rotação realizada por cada um dos sensores (5) e calcula a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das quatro rodas (4);
o módulo de controle de tração (2) compara a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada; o módulo de controle de tração (2) analisa se o valor da diferença entre a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada é maior ou igual a 3,5 km/h; se a diferença for menor que 3,5 km/h, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades;
se a diferença for maior ou igual a 3,5 km/h, o módulo de controle de tração (2) compara a velocidade da roda (4) que apresenta velocidade acima das demais rodas (4) com a velocidade média das outras três rodas (4); se a diferença for menor que 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades;
se a diferença for maior ou igual a 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para ο motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade;
o fluxo de fluido passa a recircular em um circuito hidráulico menor, que contém somente o motor de roda (8) e a válvula direcional (3.a), no qual o fluido recircula entre a válvula direcional (3.a) e o motor de roda (8) e é drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor de roda (8), e com isso a pressão no fluxo de fluido em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), lado esse alimentado pela pressão fornecida pela bomba de carga (7), deste modo a válvula de retenção (3.c) é aberta, e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para lubrificar 0 motor de roda (8) isolado e garantir que não aconteçam danos ao motor;
a interrupção do fluxo de fluido da bomba hidrostática para o motor de roda (8) que não apresentava tração garante a alimentação do fluxo de fluido para os outros três motores de roda (8) de roda (4) do veiculo (1), de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4);
o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades repetidamente até identificar a normalidade entre a velocidade das quatros rodas (4), quando então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade; há um tempo limite parametrizado no módulo de controle de tração (2) para o tempo em que o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade seja mantido isolado do circuito hidráulico, ao atingir esta constante de tempo limite parametrizada no módulo de controle de tração (2), este interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade; esta operação é realizada para garantir que a roda (4) passe o menor tempo necessário sem fornecer tração ao veiculo (1).
Método para o sistema de controle de tração, definido nas reivindicações 1 e 6, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por altemativamente compreender as etapas:
sensor (5) lê a rotação dos motores de roda (8); módulo de controle de tração (2) recebe a leitura da rotação realizada por cada um dos sensores (5) e calcula a velocidade de cada roda (4) e a velocidade média das seis ou oito rodas (4);
módulo de controle de tração (2) compara a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada; módulo de controle de tração (2) analisa se o valor da diferença entre a velocidade de cada uma das rodas (4) com a velocidade média calculada é maior ou igual a 5 km/h; se for menor, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades; se for maior ou igual a 5 km/h, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade;
o fluxo de fluido passa a recircular em um circuito hidráulico menor, que contém somente o motor de roda (8) e a válvula direcional (3.a), no qual o fluido recircula entre a válvula direcional (3.a) e o motor de roda (8) e é drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor de roda (8), e com isso a pressão no fluxo de fluido em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), lado esse alimentado pela pressão fornecida pela bomba de carga (7), deste modo a válvula de retenção (3.c) é aberta, e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para lubrificar 0 motor de roda (8) isolado e garantir que não aconteçam danos ao motor;
a interrupção do fluxo de fluido da bomba hidrostática para o motor de roda (8) que não apresentava tração garante a alimentação do fluxo de fluido para os outros cinco ou sete motores (8) de roda (4) do veículo (1), de modo a manter o controle de tração das outras cinco ou sete rodas (4);
o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das velocidades repetidamente até identificar a normalidade entre a velocidade das cinco ou sete rodas (4) e então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade; há um tempo limite parametrizado no módulo de controle de tração (2) para o tempo em que o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade seja mantido isolado do circuito hidráulico, ao atingir esta constante de tempo limite parametrizada no módulo de controle de tração (2), este interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para 0 motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na velocidade; esta operação é realizada para garantir que a roda (4) passe o menor tempo necessário sem fornecer tração ao veiculo (1).
Método para o sistema de controle de tração, definido na reivindicação 1, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por altemativamente compreender as etapas:
sensor (5) lê a rotação dos motores (8); módulo de controle de tração (2) recebe a leitura da rotação realizada por cada um dos sensores (5) e calcula a aceleração de cada roda (4) e a aceleração média das quatro rodas (4); módulo de controle de tração (2) compara a aceleração de cada uma das rodas (4) com a aceleração média calculada;
módulo de controle de tração (2) analisa se o valor da diferença entre a aceleração de cada uma das rodas (4) com a aceleração média calculada é maior ou igual a 1m/s2; se for menor que 1m/s2, o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das acelerações;
se for maior ou igual 1m/s2, o módulo de controle de tração (2) aciona a válvula on-off (3.b) para pilotar a válvula direcional (3.a) de aberta para fechada, de modo a interromper o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na aceleração;
o fluxo de fluido passa a recircular em um circuito hidráulico menor, que contém somente o motor de roda (8) e a válvula direcional (3.a), no qual o fluido recircula entre a válvula direcional (3.a) e o motor de roda (8) e é drenado pelas válvulas de flushing internas ao motor de roda (8), e com isso a pressão no fluxo de fluido em recirculação passa a diminuir até chegar em uma pressão menor do que a pressão do lado oposto da válvula de retenção (3.c), lado esse alimentado pela pressão fornecida pela bomba de carga (7), deste modo a válvula de retenção (3.c) é aberta, e passa a fornecer o volume mínimo de fluido suficientemente necessário para lubrificar 0 motor de roda (8) isolado e garantir que não aconteçam danos ao motor; com a interrupção do fluxo de fluido da bomba hidrostática para o motor de roda (8), que não apresentava tração, é mantida a alimentação do fluxo de fluido para os outros três motores (8) de roda (4) do veículo (1), de modo a garantir o controle de tração das outras três rodas (4);
o módulo de controle de tração (2) continua a realizar as operações de cálculo e análise das acelerações repetidamente até identificar a normalidade entre a aceleração das quatros rodas (4) e então o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3.b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na aceleração; ao atingir o tempo limite parametrizado no módulo de controle de tração (2), tempo este que limita o intervalo em que o motor de roda (8), da respectiva roda (4), que apresentou a variação na aceleração, pode ser mantido isolado do circuito hidráulico; ao atingir este tempo, o módulo de controle de tração (2) interrompe o acionamento da válvula on-off (3 .b) que para de pilotar a válvula direcional (3.a), a qual passa de fechada para aberta, de modo a reestabelecer o fluxo de fluido da bomba hidrostática (6) para o motor de roda (8) da respectiva roda (4) que apresentou a variação na aceleração; esta operação é realizada para garantir que a roda (4) passe o menor tempo necessário sem fornecer tração ao veículo (1).
Método para o sistema de controle de tração, definido na reivindicação 1, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o módulo de controle de tração (2), operar tanto em deslocamento lineares quanto também em condições de deslocamento curvilíneo, no qual a velocidade das rodas externas a curva é maior que do que a velocidade das rodas que estão na posição interna da curva.