BR112017005192B1 - Processo, e, dispositivo de comando de uma transmissão hidrostática de um veículo automotivo - Google Patents

Abstract

processo, e, dispositivo de comando de uma transmissão hidrostática de um veículo automotivo. processo de comando de uma transmissão hidrostática (13) de um veículo automotivo, a transmissão hidrostática (13) compreendendo um circuito de derivação (11), munido com uma válvula (12), acoplado entre dois circuitos hidráulicos complementares (9, 10) acoplando, cada, uma bomba hidráulica (3), acionada por um grupo motopropulsor (2), e acoplada a um primeiro eixo do veículo, um motor hidráulico (4) acoplado a um segundo eixo do veículo, o processo compreendendo um primeiro modo (modo 4x4lock) no qual a transmissão (13) é ativada e um segundo modo (modo 4x2) no qual a transmissão (13) é desativada para que nenhum torque motor seja transmitido ao segundo eixo e que o veículo funcione com duas rodas motrizes. o processo compreende ainda um terceiro modo (modo 4x4auto), no qual a transmissão (13) é ativada e a abertura da válvula (12) do circuito de derivação (11) é controlada para transmitir ao segundo eixo do veículo uma parte do torque motor, variável em função de um parâmetro de funcionamento (v) do veículo.

Description

[0001] A invenção refere-se ao domínio dos veículos automotivos com quatro rodas motrizes de propulsão mista, mecânica e hidráulica, e mais particularmente ao comando de uma transmissão hidrostática de tipo volumétrico funcionando em circuito fechado.

[0002] Em um veículo automotivo de tipo 4x4 com propulsão mista, mecânica e hidráulica, um eixo é acionado por uma máquina hidráulica com a ajuda de energia hidráulica tomada por outra máquina hidráulica sobre o diferencial do outro eixo que é acionado mecanicamente por uma fonte de energia giratória, por exemplo, um motor térmico ou elétrico. As máquinas hidráulicas montadas sobre os eixos podem funcionar em modo bomba a fim de recarregar acumuladores de pressão hidráulica que permitem armazenar a energia hidráulica transformando a energia mecânica em energia hidráulica ou em modo motor a fim de restituir a energia hidráulica armazenada e, portanto, uma potência motriz às rodas do veículo. Assim, os motores hidráulicos transformam a energia hidráulica em energia mecânica.

[0003] O conjunto de máquinas hidráulicas do veículo compreende, assim, uma bomba hidráulica acoplada ao grupo motopropulsor e um motor hidráulico acoplado ao eixo livre. O conjunto pode ser acoplado e desacoplado das partes mecânicas por embreagens, por exemplo, com a ajuda de uma embreagem sobre a bomba e uma embreagem sobre o motor hidráulico, ou por outros sistemas.

[0004] Esta utilização de energia hidráulica armazenada permite otimizar o funcionamento do motor térmico e reduzir seu consumo, bem como as emissões de gases poluentes. Com efeito, o armazenamento de energia hidráulica permite ao veículo automotivo utilizar apenas a fonte de energia hidráulica como meio de propulsão.

[0005] As características do circuito hidráulico determinam a eficácia sobre um solo com baixa aderência, e a compatibilidade com manobras sobre um solo com elevada aderência. As características do circuito hidráulico compreendem, por exemplo, a cilindrada da bomba hidráulica, a cilindrada do motor hidráulico, a regulagem da fuga interna, a regulagem da fuga regulada e/ou a perda de carga.

[0006] Vários tipos de arquitetura são conhecidos para transmissões híbridas hidráulicas como as transmissões de tipo “paralelo” em que o sistema hidráulico vem se enxertar sobre a transmissão clássica do veículo a fim de otimizar o sistema inicial, as transmissões de tipo “série” em que o motor térmico aciona uma bomba hidráulica e as transmissões de tipo “derivação” que é uma arquitetura mista.

[0007] A invenção refere-se às transmissões de tipo “série”.

[0008] São conhecidos diferentes tipos de bomba ou de motor hidráulico acoplados a estas diferentes arquiteturas de transmissão hidráulica. Em uma transmissão volumétrica, utiliza-se uma bomba volumétrica com pistões, como, por exemplo, bombas com pistões axiais em linha com um tambor giratório.

[0009] Em uma bomba volumétrica, o fluido é isolado em uma câmara de volume variável para ser transferido da zona de aspiração (baixa pressão) para a zona de retorno (alta pressão). Este tipo de bomba é dito “volumétrico” porque ela movimenta um volume de fluido em cada revolução de funcionamento; este volume por revolução de funcionamento sendo chamado “cilindrada”.

[0010] A invenção refere-se às bombas volumétricas.

[0011] Geralmente, para as pressões hidráulicas elevadas, como superiores a 300 bars, são usadas bombas com pistões axiais de tipo com sapatas ou rótulas de esfera para barras quebradas ou bombas com roletes de pistão radial.

[0012] Uma transmissão hidrostática é geralmente parametrada para oferecer uma eficácia máxima sobre um solo oferecendo uma baixa aderência. Uma transmissão hidrostática possui a propriedade de acoplar sistematicamente o segundo eixo acoplado ao motor hidráulico com o primeiro eixo acoplado ao grupo motopropulsor térmico ou elétrico. A velocidade média do segundo eixo é cinematicamente igual à do primeiro eixo.

[0013] Em linha reta, as rodas traseiras giram na mesma velocidade que as rodas dianteiras e seguem a mesma trajetória retilínea. Em uma curva, as rodas traseiras cobrem um menor trajeto que as rodas dianteiras.

[0014] Considerando que o primeiro eixo é o eixo dianteiro e que o segundo eixo é o eixo traseiro, no caso particular de uma utilização sobre solo com uma forte aderência, a condição de curva acarreta um efeito particular que se deve ao acoplamento de velocidade dos dois eixos devido à propriedade de uma transmissão hidrostática.

[0015] O efeito particular em uma curva, especialmente em curva fechada, é que a transmissão hidráulica vai subir em pressão para forçar o eixo o menos aderente a adotar a velocidade do outro eixo com a ajuda de um deslizamento das rodas do eixo o menos aderente.

[0016] Nesta situação de curva, a transmissão hidráulica sobe em pressão inutilmente e cria ruídos e atritos dos pneus e dos elementos mecânicos em rotação.

[0017] Além disso, em situação de curva sobre estrada com baixa aderência, acrescenta-se um problema de perda de orientação lateral do eixo o menos aderente devido ao deslizamento de suas rodas.

[0018] Para resolver este problema, existem sistemas de transmissão hidrostática que geram uma fuga interna de fluido de transmissão a fim de permitir um desvio de velocidade entre os dois eixos. A fuga interna é obtida com a ajuda de um circuito de derivação munido com uma válvula permitindo acoplar os dois condutos hidráulicos se estendendo entre a bomba hidráulica e o motor hidráulico. Regulando a fuga interna, isto é, a abertura da válvula, para assegurar o funcionamento sem deslizamento em curva fechada sobre um solo com forte aderência e, portanto, evitar qualquer aumento em pressão e derrapagem dos pneus, melhora-se igualmente o comportamento do veículo automotivo em curva sobre um solo com baixa aderência em relação a uma transmissão hidrostática sem fuga interna, evitando igualmente um aumento de pressão.

[0019] Contudo, se a fuga for regulada para assegurar o funcionamento sem deslizamento em curva fechada sobre um solo com forte aderência, resulta uma perda de eficácia deste tipo de transmissão hidrostática em linha reta sobre um solo com baixa aderência, em particular sobre a areia, em relação à transmissão clássica sem fuga interna mencionada acima.

[0020] Para resolver este problema em uma transmissão de tipo 4X4 meramente mecânica, é conhecida, a partir do documento WO 2010/112684, uma estratégia de controle por "software" a fim de dissociar os casos de utilização sobre estrada e sobre solo com baixa aderência com uma gestão destes casos de utilização em modo automático ou em modo forçado.

[0021] A desvantagem deste processo é que ele é associado a uma transmissão mecânica que requer a criação de um túnel deixando passar uma transmissão longitudinal. Além disso, tal processo requer duas leis de comando distintas associadas com o controle de uma embreagem.

[0022] A presente invenção tem por objetivo propor um controle simples de uma transmissão hidrostática oferecendo os dois modos de funcionamento com quatro rodas motrizes com e sem fuga interna em adição a um modo normal com duas rodas motrizes.

[0023] De acordo com um aspecto da invenção, é proposto um processo de comando de uma transmissão hidrostática de um veículo automotivo, a transmissão hidrostática compreendendo uma bomba hidráulica acoplada a um primeiro eixo de veículo conectado a um grupo motopropulsor, térmico ou elétrico, um motor hidráulico acoplado a um segundo eixo do veículo, dois circuitos hidráulicos complementares acoplando, cada, a bomba hidráulica e o motor hidráulico, e um circuito de derivação, munido com uma válvula, acoplado entre os dois circuitos hidráulicos, o processo compreendendo um primeiro modo no qual a transmissão é ativada e um segundo modo no qual a transmissão hidrostática é desativada para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo.

[0024] O primeiro modo corresponde a um modo no qual a válvula do circuito de derivação da transmissão hidrostática pode ser mantida fechada em um funcionamento dado para que a totalidade do torque sobre o primeiro eixo do veículo seja transmitida ao segundo eixo do veículo.

[0025] De acordo com uma característica geral da invenção, o processo compreende um terceiro modo no qual a transmissão hidrostática é ativada e a abertura da válvula do circuito de derivação é controlada para transmitir uma parte do torque ao segundo eixo do veículo variável em função de um parâmetro de funcionamento do veículo, a válvula sendo uma válvula comandada.

[0026] O terceiro modo oferece um modo no qual o funcionamento com quatro rodas motrizes pode ser mantido em uma faixa dada dos parâmetros de funcionamento do veículo dos quais dependem o comando regulando, ao mesmo tempo, o torque transmitido de modo a evitar uma subida em pressão da transmissão hidrostática.

[0027] Preferivelmente, o modo a aplicar à transmissão hidrostática é determinado em função do modo selecionado pelo usuário e do valor do parâmetro de funcionamento do veículo automotivo.

[0028] Os parâmetros de funcionamento podem compreender a velocidade do veículo automotivo e/ou a temperatura da transmissão hidrostática.

[0029] Considerando, pelo menos, um parâmetro de funcionamento do veículo para autorizar o funcionamento da transmissão hidrostática no modo escolhido pelo motorista ou recusar o mesmo e selecionar outro tipo de funcionamento permite, sempre, operar a transmissão hidrostática em condições evitando qualquer risco de degradação da transmissão.

[0030] Preferivelmente, passa-se automaticamente do primeiro modo ao terceiro modo quando o referido parâmetro de funcionamento do veículo é superior a um primeiro limiar.

[0031] A passagem automática do primeiro modo para o terceiro modo quando um limiar é alcançado para o parâmetro, por exemplo, além de um limiar de velocidade, permite incluir um aspecto de segurança no caso do usuário do veículo automotivo esquecer em qual modo ele se encontra, porque o funcionamento no primeiro modo, notadamente em um funcionamento de tipo 4x4 direto, isto é, com quatro rodas motrizes, pode provocar instabilidades do veículo.

[0032] Preferivelmente, passa-se automaticamente do terceiro modo ao segundo modo quando o referido parâmetro de funcionamento do veículo é superior a um segundo limiar.

[0033] Do mesmo modo que para a segurança alcançada pela passagem automática do primeiro modo para o terceiro modo, a passagem automática do terceiro modo para o segundo considerando um limiar do parâmetro, por exemplo, além de um limiar de velocidade, permite aumentar um aspecto de segurança no caso do usuário se esquecer do modo em que ele se encontra, na ocorrência, um modo com quatro rodas motrizes, quando sua velocidade é elevada, por exemplo. Novamente, o aspecto de segurança é incluído em uma preocupação não apenas de instabilidades potenciais, mas também visando melhorar o consumo de combustível, o segundo modo de funcionamento com duas rodas motrizes sendo mais econômico em altas velocidades que o segundo modo com quatro rodas motrizes, e para evitar um aquecimento inútil do sistema hidráulico.

[0034] Com vantagem, o primeiro modo pode compreender um primeiro funcionamento no qual a válvula é fechada completamente e um segundo funcionamento no qual a abertura da válvula é controlada para transmitir ao segundo eixo uma parte do torque motor variável em função de um parâmetro de funcionamento do veículo, o comando da passagem de um ao outro dos dois funcionamentos sendo realizado em função do referido parâmetro de funcionamento do veículo automotivo.

[0035] A possibilidade de mudar de tipo de funcionamento com quatro rodas motrizes no primeiro modo permite permanecer mais tempo no primeiro modo, isto é, em uma faixa maior do parâmetro de funcionamento, e manter um funcionamento do veículo com quatro rodas motrizes além das condições inicialmente autorizadas para um funcionamento com quatro rodas motrizes com a válvula do circuito de derivação da transmissão hidrostática completamente fechada.

[0036] Na ocorrência, no caso em que o parâmetro de funcionamento corresponde à velocidade do veículo automotivo, o veículo pode funcionar com quatro rodas motrizes em uma faixa de velocidade mais ampla do que se apenas o funcionamento com a válvula fechada travada foi autorizado no primeiro modo.

[0037] O primeiro modo pode compreender ainda um terceiro funcionamento no qual a válvula está completamente aberta para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo do veículo.

[0038] Este terceiro funcionamento incluído dentro do primeiro modo permite permanecer no primeiro modo ainda um pouco mais do que com os dois tipos de funcionamento com quatro rodas motrizes, isto é, em condições nas quais o funcionamento com quatro rodas motrizes não pode ser mantido. A manutenção da transmissão hidrostática no primeiro modo além da faixa do referido parâmetro no qual o funcionamento com quatro rodas motrizes é autorizado permite conservar uma possibilidade de reverter a um funcionamento com quatro rodas motrizes desde que o parâmetro de funcionamento do veículo não tenha ultrapassado o limiar além do qual a transmissão hidrostática comuta para o terceiro modo.

[0039] Com vantagem, o terceiro modo pode compreender um primeiro funcionamento no qual a abertura da válvula é controlada para transmitir ao segundo eixo uma parte do torque motor variável em função de um parâmetro de funcionamento do veículo e um segundo funcionamento no qual a válvula está completamente aberta para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo, o comando da passagem de um ao outro dos dois funcionamentos sendo realizado em função do referido parâmetro de funcionamento do veículo automotivo.

[0040] O terceiro modo oferece, assim, um primeiro funcionamento do veículo com quatro rodas motrizes no qual a transmissão pode evoluir sobre uma faixa do parâmetro de funcionamento maior do que para o primeiro funcionamento do primeiro modo. O segundo funcionamento do terceiro modo permite permanecer no terceiro além de um limiar do parâmetro de funcionamento interditando o funcionamento da transmissão hidrostática com quatro rodas motrizes, e permite, assim, reverter a um funcionamento com quatro rodas motrizes se o valor do parâmetro cair de volta abaixo do limiar em questão, com a condição de que o parâmetro de funcionamento do veículo não ultrapassou o limiar além do qual a transmissão hidrostática comuta do terceiro modo para o segundo modo.

[0041] Preferivelmente, o parâmetro de funcionamento corresponde à velocidade do veículo automotivo.

[0042] Em variante, o parâmetro de funcionamento do veículo poderia corresponder ao regime do grupo motopropulsor ou à razão de transmissão engatada na caixa de marchas.

[0043] Preferivelmente, passa-se automaticamente do primeiro ou segundo modo ao terceiro modo quando a temperatura é superior a um limiar de temperatura de superaquecimento ou no caso de ausência de informação relativa a, pelo menos, um dos parâmetros de funcionamento do veículo automotivo.

[0044] Quando a temperatura da transmissão se torna elevada, comutar de um dos modos com quatro rodas motrizes ao modo com duas rodas motrizes, no qual a transmissão hidrostática é desativada, permite prevenir qualquer degradação de peças da transmissão hidrostática.

[0045] Preferivelmente, passa-se automaticamente do terceiro modo ao primeiro modo quando o gradiente de temperatura da transmissão hidrostática é superior a um limiar de gradiente e que a temperatura da transmissão hidrostática é superior a um primeiro limiar de temperatura.

[0046] O limiar de gradiente corresponde ao gradiente de temperatura médio observado para uma elevação de temperatura da transmissão hidrostática quando ela está no primeiro modo. Esta mudança de modo permite retardar a elevação de temperatura mantendo, ao mesmo tempo, um modo com quatro rodas motrizes.

[0047] Preferivelmente, para comandar uma transmissão hidrostática cuja cilindrada do motor hidráulico é inferior à cilindrada da bomba hidráulica, passa-se automaticamente do primeiro modo ao terceiro modo quando o ângulo de viragem do volante é superior a um limiar de ângulo de viragem.

[0048] Esta comutação de modo permite prevenir uma eventual degradação da transmissão ou de suas peças quando a transmissão corre o risco de sofrer uma carga muito grande, sendo dado o forte diferencial de velocidade entre os dois eixos devido ao forte ângulo de viragem.

[0049] De acordo com outro aspecto da invenção, é proposto um dispositivo de comando de uma transmissão hidrostática de um veículo automotivo, a transmissão hidrostática compreendendo uma bomba hidráulica acionada por um grupo motopropulsor térmico ou elétrico e acoplada a um primeiro eixo do veículo, um motor hidráulico acoplado a um segundo eixo do veículo, dois circuitos hidráulicos complementares acoplando, cada, a bomba hidráulica e o motor hidráulico, e um circuito de derivação munido com uma válvula acoplada entre os dois circuitos hidráulicos, o dispositivo compreendendo um seletor de modo permitindo ao usuário selecionar um primeiro modo no qual a transmissão hidrostática é ativada ou um segundo modo no qual a transmissão hidrostática é desativada para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo e que o veículo funcione com duas rodas motrizes,

[0050] De acordo com uma característica geral deste aspecto da invenção, o seletor compreende ainda um terceiro modo no qual a abertura da válvula do circuito de derivação é controlada para transmitir ao segundo eixo do veículo uma parte do torque motor variável em função de um parâmetro de funcionamento do veículo.

[0051] Preferivelmente, o dispositivo de comando compreende ainda uma unidade de comando apta a determinar o modo da transmissão hidrostática em função do modo selecionado pelo usuário e do valor do parâmetro de funcionamento do veículo automotivo.

[0052] Preferivelmente, para comandar uma transmissão hidrostática cuja cilindrada do motor hidráulico é inferior à cilindrada da bomba hidráulica, a unidade de comando é acoplada, pelo menos indiretamente, a um sensor de volante apto à medir o ângulo de viragem do volante.

[0053] Em variante, a transmissão hidrostática controlada pelo dispositivo de comando pode compreender um motor hidráulico e uma bomba hidráulica de mesma cilindrada.

[0054] Outras vantagens e características da invenção aparecerão no exame da descrição detalhada de uma modalidade e de um modo de implementação, não limitativos, e os desenhos em anexo, nos quais:

[0055] - A figura 1 representa esquematicamente um sistema de transmissão hidráulica de um veículo com quatro rodas motrizes de acordo com uma modalidade da invenção;

[0056] - A figura 2 apresenta um fluxograma de um processo de comando do dispositivo de comando da transmissão hidráulica apresentada na figura 1, de acordo com um modo de implementação da invenção;

[0057] - A figura 3 apresenta um gráfico no qual são representados esquematicamente o tipo de funcionamento da transmissão hidrostática para cada um de seus modos em função da velocidade do veículo.

[0058] Na figura 1 é representado esquematicamente um sistema de propulsão hidráulica 1 de um veículo com quatro rodas motrizes de acordo com uma modalidade da invenção.

[0059] O sistema de propulsão hidráulica 1 compreende um grupo motopropulsor térmico ou elétrico 2, uma primeira máquina hidráulica 3 funcionando em um modo de bomba hidráulica e uma segunda máquina hidráulica 4 funcionando em um modo de motor hidráulico.

[0060] O grupo motopropulsor 2 é acoplado mecanicamente à bomba hidráulica 3 por intermédio de uma primeira árvore giratória 5. O grupo motopropulsor 2 fornece, assim, energia mecânica à bomba hidráulica 3 via a primeira árvore giratória 5.

[0061] A bomba hidráulica 3 é acoplada mecanicamente a um primeiro eixo do veículo, não representado, via uma segunda árvore giratória 6. A bomba hidráulica 3 é ainda acoplada hidraulicamente ao motor hidráulico 4 via um permutador hidráulico 7. O motor hidráulico 4 é mecanicamente acoplado a um segundo eixo do veículo automotivo, não representado, por meio de uma terceira árvore giratória 8.

[0062] O permutador hidráulico 7 compreende um primeiro conduto hidráulico 9 e um segundo conduto hidráulico 10 acoplando, cada, hidraulicamente, a bomba hidráulica 3 e o motor hidráulico 4. As conexões hidráulicas entre a bomba hidráulica 3 e o motor hidráulico 4 são realizadas de modo que, por um lado, o fluxo hidráulico no primeiro conduto hidráulico 9 escoa da bomba hidráulica 3 em direção ao motor hidráulico 4 e, por outro lado, o fluxo hidráulico no segundo conduto hidráulico 10 escoa do motor hidráulico 4 em direção à bomba hidráulica 3, como ilustrado pelas setas representadas nos primeiro e segundo condutos 9 e 10.

[0063] O permutador hidráulico 7 compreende ainda um conduto de derivação 11 dotado com uma válvula comandada 12. O conduto de derivação 11 é acoplado entre o primeiro conduto 9 e o segundo conduto 10 de modo a deixar escapar fluido transportado pelo primeiro conduto 9 em direção ao segundo conduto 10, como ilustrado pelas setas na figura 1, sem passar pelo motor 4. A quantidade de fluido passando através do conduto de derivação depende do grau de abertura da válvula comandada 12. O conduto de derivação 11 permite assim parametrar com a ajuda da válvula comandada 12 uma fuga de corrente hidráulica de modo a reduzir o torque transmitido entre a bomba hidráulica 3 e o motor hidráulico 4 e, assim, reduzir o torque transmitido ao segundo eixo pela árvore 8.

[0064] O conjunto, compreendendo a bomba hidráulica 3, o motor hidráulico 4, e o permutador hidráulico 7, forma uma transmissão hidráulica 13 do sistema de propulsão hidráulica do veículo automotivo.

[0065] De acordo com a configuração inicial adotada, o motor hidráulico 4 e a bomba hidráulica 3 podem possuir uma cilindrada idêntica ou uma cilindrada diferente.

[0066] Na modalidade ilustrada na figura 1, o motor hidráulico 4 possui uma cilindrada inferior à cilindrada da bomba hidráulica 3. A diferença de cilindrada permite levar a velocidade do segundo eixo acionado pelo motor hidráulico 4 a um valor idêntico ou levemente superior ao primeiro eixo. Isto permite não precisar gerar uma taxa de fluxo de fuga interna entre os condutos hidráulicos 9 e 10 abrindo a válvula 12 do circuito de derivação 11.

[0067] Com efeito, em um funcionamento onde a válvula 12 da transmissão 13 está completamente fechada, uma transmissão hidrostática compreendendo um motor hidráulico possuindo uma cilindrada reduzida em relação à da bomba hidráulica permite melhorar os desempenhos de comportamento do veículo em linha reta sobre um solo apresentando uma baixa aderência em relação à uma transmissão cuja bomba hidráulica e o motor hidráulico apresentam uma cilindrada idêntica.

[0068] Com efeito, em uma configuração com uma cilindrada da bomba hidráulica 3 superior à do motor hidráulico 4, quando a válvula 12 está completamente fechada para transmitir todo o torque motor sobre o primeiro eixo do veículo ao segundo eixo do veículo e que o veículo se encontra em linha reta sobre um solo com baixa aderência, a velocidade das rodas traseiras é superior à velocidade das rodas dianteiras, permitindo o começo da fuga. Enquanto que, em uma configuração onde as cilindradas são idênticas, quando a válvula 12 está completamente fechada e que o veículo se encontra em linha reta sobre um solo com baixa aderência, a velocidade das rodas traseiras é apenas equivalente à das rodas dianteiras.

[0069] A válvula comandada 12 é controlada por um dispositivo de comando 14 compreendendo um seletor manual de modo 15 permitindo ao usuário escolher e requisitar um modo da transmissão hidrostática 13 e uma unidade de comando 16 apta a determinar o modo a aplicar à transmissão hidrostática 13 em função do modo requerido pelo usuário e do valor de, pelo menos, um parâmetro de funcionamento do veículo automotivo.

[0070] No modo de implementação ilustrado na figura 1, a unidade de comando 16 é acoplada a um sensor de velocidade 17 do veículo automotivo, a um sensor de temperatura 18 da transmissão hidrostática 13 e a um sensor de ângulo de viragem das rodas 19 também chamado sensor de volante a seguir. As informações fornecidas por estes diferentes sensores são levadas em conta pela unidade de comando para determinar o modo a aplicar à transmissão hidrostática 13.

[0071] O dispositivo de comando 14 funciona de acordo com o processo apresentado na figura 2 esclarecido abaixo.

[0072] Na figura 2 é apresentado esquematicamente um fluxograma de um processo de comando da transmissão hidrostática 13 da figura 1 de acordo com um modo de implementação da invenção.

[0073] A transmissão hidrostática 13 é configurada para funcionar de acordo com três modos. Em um primeiro modo MODO 4X4LOCK, a transmissão hidrostática 13 é ativada e a válvula comandada 12 do conduto de derivação 11 pode ser travada em uma posição fechada para que a totalidade do torque sobre o primeiro eixo seja transmitida ao segundo eixo pela árvore 8 e que o veículo seja propelido com a ajuda destas quatro rodas. Em um segundo modo MODO 4X2, a transmissão hidrostática 13 é desativada para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo pela árvore 8. Em um terceiro modo MODO 4X4AUTO, a abertura da válvula comandada 12 do circuito de derivação 11 é comandada para transmitir ao segundo eixo pela árvore 8 uma parte variável do torque motor desenvolvida sobre o primeiro eixo do veículo.

[0074] Para comandar a transmissão hidrostática 13, o dispositivo de comando 14 pode, opcionalmente, começar por comparar, em uma etapa 200, a temperatura da transmissão hidrostática 13 medida pelo sensor de temperatura 18 a um limiar de temperatura TLimiar. Se a transmissão hidrostática 13 está em superaquecimento, isto é, se a temperatura medida é superior ao limiar de temperatura TLimiar, a transmissão hidrostática 13 é desengatada em uma etapa 201.

[0075] O desengate da transmissão hidrostática 13 força o veículo a funcionar no segundo modo MODO 4X2, isto é, com duas rodas motrizes, desacoplando completamente o segundo eixo do primeiro eixo. Este aspecto de segurança permite proteger a transmissão hidráulica 13 de um superaquecimento além de uma temperatura na qual os componentes, como o óleo ou as peças, correriam o risco de ser deteriorados.

[0076] Se a temperatura for inferior ao limiar de temperatura de superaquecimento, a unidade de comando 16 recebe, em uma etapa 202, o modo requerido pelo motorista com a ajuda do seletor 15.

[0077] Se o primeiro modo MODO 4X4LOCK for selecionado pelo motorista, compara-se, em uma etapa 204, a velocidade V do veículo medida pelo sensor 17 em um primeiro limiar de velocidade V1. Se a velocidade V for inferior ao primeiro limiar de velocidade V1, a transmissão hidrostática 13 é colocada, em uma etapa 206, no primeiro modo MODO 4X4LOCK e funciona em um primeiro funcionamento 4x4direct no qual a válvula comandada 12 é travada em uma posição fechada de modo que todo o torque sobre o primeiro eixo seja transmitido ao segundo eixo do veículo.

[0078] Em contraste, se a velocidade V for superior ao primeiro limiar de velocidade V1, compara-se, em uma etapa 208, a velocidade V do veículo a um segundo limiar de velocidade V2. Se a velocidade V for inferior ao segundo limiar de velocidade V2, a transmissão hidrostática 13 é colocada ou mantida, em uma etapa 210, no primeiro modo MODO 4X4LOCK e funciona em um segundo funcionamento 4x4bypass no qual a abertura da válvula comandada 12 é controlada em função da velocidade do veículo automotivo e, eventualmente, da aderência do solo sobre o qual o veículo roda e do ângulo de viragem, a aderência podendo ser determinada em função da derrapagem ou do deslizamento das rodas do veículo sobre o solo.

[0079] Em contraste, se a velocidade V for superior ao segundo limiar de velocidade V2, compara-se, em uma etapa 212, a velocidade V do veículo a um terceiro limiar de velocidade V3. Se a velocidade V for inferior ao terceiro limiar de velocidade V3, em uma etapa 214, a transmissão hidrostática 13 é mantida no primeiro modo MODO 4X4LOCK mas funciona em um terceiro funcionamento dito 4x2, no qual a válvula comandada 12 está completamente aberta de modo que a transmissão hidrostática 13 não transmita mais torque entre o primeiro e o segundo eixos e que o veículo funcione com duas rodas motrizes apenas.

[0080] Em princípio, neste exemplo, o segundo limiar de velocidade V2 corresponde à velocidade máxima na qual o veículo pode circular em funcionamento 4x4bypass antes que a transmissão hidrostática não corra o risco de sofrer degradações, o primeiro limiar de velocidade V1 corresponde à velocidade máxima na qual pode circular o veículo funcionando em 4x4 direct antes que problemas potenciais de estabilidade inaceitáveis para o usuário apareçam, o terceiro limiar de velocidade V3 corresponde à velocidade máxima de utilização do primeiro modo 4X4LOCK, e o quarto limiar de velocidade V4 corresponde a uma velocidade elevada atingível unicamente sobre estrada e que sugere que o veículo deixou o ambiente no qual um modo com quatro rodas motrizes é útil.

[0081] Em contraste, se a velocidade V for superior ao terceiro limiar de velocidade V3, em uma etapa 216, comuta-se a transmissão hidrostática 13 do primeiro modo MODO 4X4LOCK ao terceiro modo MODO 4X4AUTO e compara-se, em uma etapa 218, a velocidade V do veículo a um quarto limiar de velocidade V4.

[0082] Se a velocidade V for inferior ao quarto limiar de velocidade V4, a transmissão hidrostática 13 é colocada, em uma etapa 220, no terceiro modo MODO 4X4AUTO, mas é colocada, assim, em um funcionamento dito 4x2 no qual a válvula comandada 12 está completamente aberta de modo que a transmissão hidrostática 13 não transmita mais torque entre o primeiro eixo e o segundo eixo e que o veículo funcione com duas rodas motrizes apenas.

[0083] Em contraste, se a velocidade V for superior ao quarto limiar de velocidade V4, em uma etapa 222, comuta-se a transmissão hidrostática 13 do terceiro modo MODO 4X4AUTO ao segundo modo MODO 4X2 o que dispara uma desativação da transmissão hidrostática de modo que, em uma etapa 224, o veículo funciona com duas rodas motrizes apenas.

[0084] No caso em que o terceiro modo MODO 4X4AUTO foi selecionado na etapa 202 pelo motorista, compara-se, em uma etapa 226, a velocidade V do veículo medida pelo sensor 17 ao segundo limiar de velocidade V2. Se a velocidade V for inferior ao segundo limiar de velocidade V2, a transmissão hidrostática 13 é colocada, em uma etapa 228, no terceiro modo MODO 4X4AUTO e funciona em um funcionamento 4x4bypass no qual a abertura da válvula comandada 12 é controlada em função da velocidade do veículo automotivo e, eventualmente, da aderência do solo sobre o qual o veículo roda e do ângulo de viragem.

[0085] Em contraste, se a velocidade V for superior ao segundo limiar de velocidade V2, passa-se à etapa 218 já descrita.

[0086] No caso em que o modo MODO 4X2 foi selecionado pelo motorista na etapa 202, é requerido um funcionamento do veículo no qual a transmissão hidrostática é desativada para que apenas as duas rodas sejam motrizes. Neste caso, em uma etapa 224, a transmissão 13 é desativada e o veículo funciona com duas rodas motrizes apenas.

[0087] O processo compreende igualmente outro aspecto de segurança em temperatura. Quando o terceiro modo MODO 4X4AUTO acarreta um aumento da temperatura da transmissão hidrostática 13 mais rápido do que se a transmissão funcionasse no primeiro modo MODO 4X4LOCK, comuta-se a transmissão do terceiro modo MODO 4X4AUTO ao primeiro modo MODO 4X4LOCK logo que a temperatura tenha ultrapassado um limiar de temperatura secundário.

[0088] A unidade de comando 16 do dispositivo de comando 14 é configurada para calcular um gradiente de temperatura a partir das medições de temperatura que são fornecidas à mesma pelo sensor de temperatura 18. O gradiente de temperatura é comparado com um mapa produzido em um banco de teste, do gradiente de temperatura no primeiro modo MODO 4X4LOCK.

[0089] Esta comutação de modo permite retardar o aumento de temperatura mantendo, ao mesmo tempo, o serviço com quatro rodas motrizes para o motorista.

[0090] O dispositivo de comando 14 é igualmente configurado para avisar com antecedência ao motorista que uma elevação de temperatura da transmissão hidrostática 13 corre o risco de desconectar a transmissão hidrostática 13, de modo que ele não se coloque em situações incompatíveis com um modo com apenas duas rodas motrizes.

[0091] A figura 3 é uma representação gráfica mostrando os tipos de funcionamento da transmissão hidrostática 13 em função do modo selecionado pelo motorista e da velocidade do veículo. Esse gráfico permite melhor compreender o funcionamento do processo de comando de acordo com a invenção. Outros parâmetros de funcionamento do veículo podem ser utilizados em vez da velocidade, como o deslizamento ou a diferença de deslizamento entre os eixos, por exemplo.

[0092] Em uma configuração onde a cilindrada da bomba 3 é superior à do motor 4, a transmissão hidrostática 13 encontra-se rapidamente em condições críticas de funcionamento quando o veículo entra em uma curva. Com efeito, a trajetória do eixo dianteiro é mais longa do que a do eixo traseiro em curva. É por este motivo que, em tal configuração, a unidade de comando 16 do dispositivo de comando 14 é configurada para comutar automaticamente de primeiro modo MODO 4X4LOCK ao terceiro modo MODO 4X4AUTO, notadamente quando o veículo roda sobre um solo apresentando uma forte aderência, logo que o ângulo de viragem medido pelo sensor de volante 19 ultrapassar um limiar de ângulo de viragem.

[0093] Em uma modalidade onde as cilindradas são idênticas entre o motor hidráulico 4 e a bomba hidráulica 3, não é possível prever mudança de modo de acordo com o ângulo de viragem. O resto do processo pode funcionar de modo idêntico. É apenas necessário redimensionar o grau de abertura necessário, isto é, a taxa de fluxo de fuga, para que a velocidade das rodas traseiras seja inferior à velocidade das rodas dianteiras em todas as condições de rotação do veículo automotivo.

[0094] A presente invenção permite, assim, comandar simplesmente uma transmissão hidrostática oferecendo dois modos de funcionamento hidráulico para uma propulsão com quatro rodas motrizes em adição a um modo normal com duas rodas motrizes.

Claims (15)

1. Processo de comando de uma transmissão hidrostática (13) de um veículo automotivo, a transmissão hidrostática (13) compreendendo uma bomba hidráulica (3) acionada por um grupo motopropulsor (2), térmico ou elétrico, e acoplada a um primeiro eixo do veículo, um motor hidráulico (4) acoplado a um segundo eixo do veículo, dois circuitos hidráulicos complementares (9, 10) acoplando, cada, a bomba hidráulica (3) e o motor hidráulico (4), e um circuito de derivação (11), munido com uma válvula (12), acoplado entre os dois circuitos hidráulicos (9, 10), o processo compreendendo um primeiro modo (MODO 4X4LOCK) no qual a transmissão hidrostática (13) é ativada e um segundo modo (MODO 4X2) no qual a transmissão hidrostática (13) é desativada para que nenhum torque motor seja transmitido ao segundo eixo e que o veículo funcione com duas rodas motrizes, caracterizadopelo fato de compreender ainda um terceiro modo (MODO 4X4AUTO) no qual a transmissão hidrostática (13) é ativada e a abertura da válvula (12) do circuito de derivação (11) é controlada para transmitir ao segundo eixo do veículo uma parte do torque motor, variável em função de um parâmetro de funcionamento (V) do veículo.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o modo a aplicar à transmissão é determinado em função do modo selecionado pelo usuário e do valor do parâmetro de funcionamento (V) do veículo automotivo.

3. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que se passa automaticamente do primeiro modo (MODO 4X4LOCK) para o terceiro modo (MODO 4X4AUTO) quando o referido parâmetro de funcionamento (V) do veículo é superior a um primeiro limiar (V3).

4. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que se passa automaticamente do terceiro modo (MODO 4X4AUTO) ao segundo modo (MODO 4X2) quando o referido parâmetro de funcionamento (V) do veículo é superior a um segundo limiar (V4).

5. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizadopelo fato de que o primeiro modo (MODO 4X4LOCK) compreende um primeiro funcionamento no qual a válvula é fechada completamente e um segundo funcionamento no qual a abertura da válvula é controlada para transmitir ao segundo eixo uma parte do torque motor variável em função de um parâmetro de funcionamento do veículo, o comando da passagem de um ao outro dos dois funcionamentos sendo obtido em função do referido parâmetro de funcionamento (V) do veículo automotivo.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro modo compreende ainda um terceiro funcionamento no qual a válvula está completamente aberta para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo do veículo.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o terceiro modo (MODO 4X4AUTO) compreende um primeiro funcionamento no qual a abertura da válvula é controlada para transmitir ao segundo eixo uma parte do torque motor variável em função de um parâmetro de funcionamento do veículo e um segundo funcionamento no qual a válvula (12) está completamente aberta para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo, o comando da passagem de um ao outro dos dois funcionamentos sendo obtido em função do referido parâmetro de funcionamento (V) do veículo automotivo.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de funcionamento corresponde à velocidade do veículo automotivo.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que se passa automaticamente do primeiro modo (MODO 4X4LOCK) ou terceiro modo (MODO 4X4AUTO) para o segundo modo (MODO 4X2) quando a temperatura da transmissão hidrostática (13) é superior a um limiar de temperatura de superaquecimento (TLimiar) ou em caso de ausência de informação relativa a, pelo menos, um dos parâmetros de funcionamento do veículo automotivo.

10. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que se passa automaticamente do terceiro modo (MODO 4X4AUTO) ao primeiro modo (MODO 4X4LOCK) quando o gradiente de temperatura da transmissão hidrostática (13) é superior a um limiar de gradiente e que a temperatura da transmissão hidrostática (13) é superior a um primeiro limiar de temperatura (TLimiar).

11. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de comandar uma transmissão hidrostática (13) cuja cilindrada do motor hidráulico (4) é inferior à cilindrada da bomba hidráulica (3), em que se passa automaticamente do primeiro modo (MODO 4X4LOCK) ao terceiro modo (MODO 4X4AUTO) quando o ângulo de viragem do volante do veículo é superior a um limiar de ângulo de viragem.

12. Dispositivo de comando (14) de uma transmissão hidrostática (13) de um veículo automotivo, a transmissão hidrostática (13) compreendendo uma bomba hidráulica (3) acionada por um grupo motopropulsor (2) térmico ou elétrico e acoplada a um primeiro eixo do veículo, um motor hidráulico (4) acoplado a um segundo eixo do veículo, dois circuitos hidráulicos complementares (9, 10) acoplando, cada, a bomba hidráulica (3) e o motor hidráulico (4), e um circuito de derivação (11), munido com uma válvula (12), acoplado entre os dois circuitos hidráulicos (9, 10), o dispositivo compreendendo um seletor (15) de modo a permitir ao usuário selecionar um primeiro modo (MODO 4X4LOCK) no qual a transmissão hidrostática (13) é ativada ou um segundo modo (MODO 4X2) no qual a transmissão hidrostática (13) é desativada para que nenhum torque seja transmitido ao segundo eixo e que o veículo funcione com duas rodas motrizes, caracterizado pelo fato de que o seletor (15) compreende ainda um terceiro modo (MODO 4X4AUTO) no qual a abertura da válvula (12) do circuito de derivação (11) é controlada para transmitir ao segundo eixo do veículo uma parte do torque motor, variável em função de um parâmetro de funcionamento (V) do veículo.

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de comando (16) apta a determinar o modo a aplicar à transmissão hidrostática (13) em função do modo selecionado pelo usuário e do valor de um parâmetro de funcionamento (V) do veículo automotivo.

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ser para comandar uma transmissão hidrostática (13) cuja cilindrada do motor hidráulico (4) é inferior à cilindrada da bomba hidráulica (3), na qual a unidade de comando (16) é acoplada, pelo menos indiretamente, a um sensor de volante (19) apto a medir o ângulo de viragem do volante.

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a cilindrada do motor hidráulico (4) é igual à cilindrada da bomba hidráulica (3).

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