ES2262584T3 - Dispositivo para controlar un embrague para vehiculos. - Google Patents
Dispositivo para controlar un embrague para vehiculos.Info
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Abstract
Dispositivo de control (1) para un embrague (6), donde un accionador (8) está conectado a un embrague (6), y puede activar el embrague (6); el dispositivo de control (1) incluye: - medios sensores (33), que pueden detectar la posición de dicho embrague (6), con el fin de suministrar una señal de posición (PMIS); - medios de control principal (34, 59), que reciben dicha señal de posición (PMIS) y señales de información (SINF) correlacionadas con los valores operativos y los valores del estado del vehículo, y generan como salida una señal de control (I, V) para dicho accionador (8); - medios (32) para diagnóstico, que pueden detectar un estado de mal funcionamiento de dichos medios sensores (33), con el fin de suministrar una señal de malfuncionamiento (COM); y - medios de control auxiliar (35), que se pueden activar en la presencia de dicha señal de malfuncionamiento (COM), con el fin de transferir el control de dicho accionador (8) de dichos medios de control principal (34) a dichos mediosde control auxiliar (35); caracterizándose dicho dispositivo de control (1) porque dichos medios de control auxiliar (35) incluyen: - medios de lectura (40, 65) que reciben como entrada una señal para el estado del embrague (SF), que es indicativa del estado de abertura/cierre de dicho embrague (6); dichos medios de lectura (40, 65) generan como salida una señal de velocidad (SV), que se correlaciona con la velocidad de apertura/cierre de dicho embrague (6); y - medios (48, 66) para conversión, que reciben como entrada dicha señal de velocidad (SV), y generan como salida dicha señal de control (I, V).
Description
Dispositivo para controlar un embrague para
vehículos.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para controlar un embrague para vehículos de motor.
Como es sabido, durante la activación para la
apertura y el cierre del embrague, por ejemplo durante las
maniobras de cambio de marcha y aceleración del vehículo, los
valores de par transmitidos por el motor a las ruedas motrices
mediante el embrague propiamente dicho dependen principalmente de la
carga que se aplica al disco de embrague, cuyo valor depende de la
posición de la palanca de control del embrague propiamente
dicho.
Las operaciones de activación del embrague se
realizan normalmente de forma manual por el conductor del vehículo,
que regula la posición de la palanca de control, con el fin de
obtener una transferencia sustancialmente gradual del par mediante
el embrague propiamente dicho, y por ello el avance confortable del
vehículo.
También es conocido realizar las operaciones de
activación del embrague de forma totalmente automática, por medio
de dispositivos electrónicos de control, cuya finalidad, durante la
activación del embrague, es regular la posición de la palanca de
control del embrague propiamente dicho, según una pluralidad de
señales de entrada.
Los dispositivos de control de un tipo conocido
están provistos normalmente de un sistema electrónico, que recibe
señales de información en su entrada, y controla la apertura/cierre
del embrague, por medio de una válvula de solenoide, que recibe
fluido a presión de un circuito hidráulico, y, en base a las
señales recibidas, puede activar un accionador que está conectado
al embrague.
Los dispositivos de control incluyen además un
sensor de posición, que está conectado al accionador, y generan
como salida una señal de reacción que está correlacionada con la
posición operativa del accionador, y un circuito de control que se
dispone en el sistema electrónico, y recibe la señal de reacción,
en base a la que se suministra una señal de control a la válvula de
solenoide.
En concreto, el circuito de control incluye un
circuito estimador, que recibe como entrada una pluralidad de
señales de información (es decir, valores tales como la posición del
pedal del acelerador, la velocidad angular del motor, la velocidad
angular del embrague, la posición del pedal de freno, etc), y
suministra como salida una señal para la posición estimada del
embrague.
El circuito de control incluye además un
circuito sumador, que recibe como entrada la señal de reacción del
sensor de posición y la señal para la posición estimada, y
suministra una señal de error a una entrada de un circuito
controlador (por ejemplo del tipo
proporcional-integral-derivado PID,
que a su vez suministra como salida la señal de control de la
válvula de solenoide.
Los dispositivos de control del tipo conocido
tienen la desventaja de que si se produce un fallo del sensor de
posición, el circuito de control recibe una señal de reacción que
tiene un valor incorrecto, y en consecuencia ya no es capaz de
suministrar una señal de control correcta a la válvula de
solenoide.
En estas condiciones, la activación del
accionador resulta imprecisa, problemática y/o imposible, con
obvios riesgos para la seguridad, producidos por la falta de
apertura/cierre del embrague.
DE19810923 describe un método de control donde
un procesador recibe la posición de componente requerida y datos
de posición proporcionados por un sensor de desplazamiento para el
componente colocado, para proporcionar las órdenes de colocación de
componente. Una memoria de lectura solamente guarda las órdenes de
control suministradas por el procesador, para poder colocar los
componentes usando dichas órdenes después del fallo del sensor de
desplazamiento.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de control para un embrague para
vehículos de motor, que puede controlar la unidad accionadora del
embrague, aunque dicho sensor de posición esté defectuoso.
Con el fin de facilitar la comprensión de la
invención, ahora se describe una realización, puramente a modo de
ejemplo no limitador, y con referencia a los dibujos anexos, en los
que:
La figura 1 ilustra un diagrama de bloques de
una primera realización de un dispositivo de control producido
según los principios de la presente invención.
La figura 2 representa un diagrama de bloques de
un componente del dispositivo de control de la figura 1.
La figura 3 representa un diagrama de bloques de
un componente en el dispositivo de control de la figura 1.
La figura 4 ilustra un diagrama de bloques de
una segunda realización de un dispositivo de control producido
según los principios de la presente invención.
La figura 5 representa un diagrama de bloques de
un componente del dispositivo de control de la figura 4.
La figura 6 representa un diagrama de bloques de
un componente del dispositivo de control de la figura 4.
Y la figura 7 ilustra una función
característica, que indica el desarrollo del caudal de fluido,
según la corriente I en una válvula de solenoide.
Con referencia a la figura 1, 1 indica en
conjunto una primera realización de un dispositivo de control, que
coopera con un motor endotérmico 2, por ejemplo un motor de gasolina
o diesel (ilustrado esquemáticamente).
El motor 2 coopera con un circuito de control
electrónico del motor 3, que recibe como entrada una pluralidad de
parámetros S, que se miden principalmente en el motor 2, y
suministra señales de control a un sistema de encendido (no
ilustrado) y a un sistema de inyección (no ilustrado).
El motor 2 suministra potencia mecánica mediante
un eje (no ilustrado) a una unidad de transmisión automática 4,
incluyendo una caja de cambio 5 y un embrague 6, que está
interpuesto entre un eje de salida (no ilustrado) del motor 2 y el
eje de entrada de la caja de cambio 5 propiamente dicha, que
suministra potencia mecánica a las ruedas del vehículo (no
ilustrado).
En concreto, el embrague 6 está conectado por
medio de una palanca de control 7 a un primer accionador 8, con el
fin de activar la apertura y el cierre del embrague 6 propiamente
dicho, y la caja de cambio 5 está asociada con un segundo y un
tercer accionador 9, 10, con el fin de controlar respectivamente la
selección y el enganche/liberación de los engranajes de la caja de
cambio 5 propiamente dicha.
En detalle, la palanca de control 7 hace posible
variar de manera conocida la carga que se aplica a un disco (no
ilustrado) del embrague, y así el par que se transmite mediante el
embrague 6 propiamente dicho.
Los accionadores primero, segundo y tercero 8, 9
y 10 reciben fluido operativo a presión de un circuito hidráulico
11.
En concreto, el circuito hidráulico 11
incluye:
- *
- una fuente 12 de fluido operativo, definida por un depósito 13 que contiene aceite;
- *
- una bomba 14, que se activa por un motor eléctrico 15, y que recibe como entrada el fluido operativo obtenido del depósito 13;
- *
- un acumulador hidráulico 16, que recibe como entrada, mediante un tubo de suministro 17 que está conectado a una válvula unidireccional 17a, el fluido operativo obtenido de la bomba 14;
- *
- una unidad de válvula 18, que recibe como entrada, mediante un tubo 19, el fluido operativo a presión suministrado como entrada por el acumulador hidráulico 16; y
- *
- una bomba de recirculación 21, que se extiende entre una salida de recirculación de la unidad de válvula 18, y una entrada del depósito 13.
La unidad de válvula 18 incluye una primera
válvula de solenoide 22, que en este caso es una válvula de
solenoide de dos posiciones y tres vías, que se conecta mediante un
tubo 23 al primer accionador 8, con el fin de suministrar el
fluido necesario para la activación del primer accionador 8
propiamente dicho, realizando la apertura/cierre del embrague 6, y
una segunda y una tercera válvula de solenoide 24, 25, que se
conectan mediante tubos respectivos 26, 27 respectivamente a los
accionadores segundo y tercero 9, 10, con el fin de suministrar el
fluido necesario para el accionamiento de la caja de cambio 5.
La unidad de válvula 18 recibe como entrada una
pluralidad de señales de control de un sistema electrónico de
control 29, que puede controlar la activación de los accionadores
primero, segundo y tercero 8, 9, 10. En concreto, la corriente
para la primera válvula de solenoide 22 es controlada por el
sistema electrónico de control 29, por medio de una señal de
control I, mientras que las válvulas de solenoide segunda y tercera
24 y 25 se controlan por el sistema electrónico de control 29,
mediante respectivas señales de control ELA, ELB.
El sistema electrónico de control 29 coopera con
el circuito electrónico de control 3, con el que se conecta
mediante una línea bidireccional de transmisión de datos 30, y
también está conectado a un sensor de presión 31, que se dispone en
el tubo 19, y puede suministrar al sistema electrónico de control
29 una señal P, que es proporcional a la presión del fluido
presente en el circuito hidráulico 11.
Por medio de una señal EP, el sistema
electrónico de control 29 controla los ciclos de
activación/desactivación del motor eléctrico 15, que
activa/desactiva la bomba 14, con el fin de garantizar un valor de
presión mínimo dentro de el acumulador hidráulico 16.
El sistema electrónico de control 29 incluye un
circuito de supervisión 32 de un tipo conocido, que, entre otras
cosas, puede analizar el funcionamiento de un sensor de posición 33,
que está conectado a la palanca de control 7, y genera una señal
de medición de posición P_{MIS}, que está correlacionada con la
posición operativa del primer accionador 8 propiamente dicho, y así
con la posición de la palanca de control 7 presente en el embrague
6.
Alternativamente, el sensor 33 se podría
conectar a un cojinete de empuje (no ilustrado) del embrague 6. En
este caso, el sensor 33 suministraría la posición del cojinete de
empuje.
El circuito de supervisión 32 está conectado al
sensor de posición 33, con el fin de recibir como entrada la señal
de medición de posición P_{MIS}, y suministrar como salida una
señal COM, que tiene un primer valor lógico cuando el sensor de
posición 33 es analizado como defectuoso por el circuito de
supervisión 32 propiamente dicho, y un segundo valor lógico si el
funcionamiento del sensor de posición 33 es analizado como
correcto.
El sistema electrónico de control 29 incluye
además un dispositivo de control principal 34 y un dispositivo de
control auxiliar 35, que se activan alternativamente por el circuito
de supervisión 32, en base al valor lógico de la señal COM, y
puede recibir como entrada una pluralidad de señales de información
S_{INF}, con el fin de generar como salida la señal de control I
para el control de la primera válvula de solenoide 22, y así para
el control del accionador 8 y la regulación de la posición de la
palanca de control 7.
En detalle, cuando la señal COM tiene el segundo
valor lógico (funcionando el sensor 33), el dispositivo de control
principal 34 se activa, y el dispositivo de control auxiliar 35 se
desactiva. Si, por otra parte, la señal COM tiene el primer valor
lógico (sensor 33 defectuoso), el dispositivo de control auxiliar
35 se activa, y el dispositivo de control principal 34 se
desactiva.
Las señales de información S_{INF}, en base a
las que se genera la señal de control I, son señales que están
correlacionadas con los valores operativos y los valores del estado
del vehículo, es decir, valores tales como la posición del pedal
acelerador, la velocidad angular del motor 2, y la velocidad
angular del embrague 6.
Con referencia a la figura 2, el dispositivo de
control principal 34 incluye un circuito de cálculo 36 de un tipo
conocido, que recibe como entrada las señales de información
S_{INF}, y suministra como salida una señal de par requerida
C_{R}, calculado en base a las señales de información
S_{INF}.
El dispositivo de control principal 34 incluye
además un circuito de conversión 37 de un tipo conocido, que
recibe como entrada la señal de par C_{R} requerida por el
circuito de cálculo 36, y genera como salida, en base a la señal
de par requerida C_{R}, una señal de posición de referencia
P_{RIF} para el primer accionador 8.
La posición de referencia P_{RIF} se calcula
por medio de una función de transmisibilidad F_{T} (C_{R}) del
embrague 6, almacenada en una memoria (no ilustrada) del sistema
electrónico de control 29. En concreto, en la memoria (no
ilustrada), se guarda una tabla que contiene una pluralidad de
valores numéricos, que definen la función de transmisibilidad
F_{T} (C_{R}) del embrague 6, que, para cada valor de par
requerido C_{R} a transmitir mediante el embrague 6, hace posible
determinar las posiciones de referencia P_{RIF} asumidas por la
palanca de control 7 del embrague 6 propiamente dicho.
En detalle, la función de transmisibilidad
F_{T} (C_{R}) define una asociación biunívoca entre el par
C_{R} requerido, y la posición de referencia P_{RIF} del primer
accionador 8 del embrague 6.
El dispositivo de control principal 34 incluye
un circuito sumador 38, que recibe como entrada la señal de
posición de medición P_{MIS}, que es indicativa del valor medido
por el sensor de posición 33, de la posición del primer accionador
8, y así de la palanca de control 7 del embrague 6, y la señal de
posición de referencia P_{RIF}, y genera como salida una señal de
error de posición P_{E}, que se suministra por la diferencia
entre la señal de posición de referencia P_{RIF} y la señal de
posición de medición P_{MIS}.
El dispositivo de control principal 34 también
incluye un circuito de control 39 de un tipo conocido, por ejemplo
del tipo
proporcional-integral-derivado PID,
que recibe como entrada la señal de error de posición P_{E}, y
genera como salida la señal de control I utilizada para control de
la primera válvula de solenoide 22, y así para control del primer
accionador 8, y para la regulación de la posición de la palanca de
control 7. Sin embargo, es evidente que los circuitos
amplificadores de potencia (no ilustrado) convierten la señal de
control I del circuito de control 39, con el fin de generar una
corriente con un valor suficiente para el control de la primera
válvula de solenoide
22.
22.
Con referencia a la figura 3, el dispositivo de
control auxiliar 35 (que se activa por el circuito de supervisión
32, en el caso de mal funcionamiento del sensor de posición 33),
incluye un circuito de lectura 40, que recibe como entrada, del
circuito de supervisión 32, una señal para el estado del embrague
S_{F}, una señal para la condición operativa S_{T}, y las
señales de información S_{INF}, y genera como salida una señal de
velocidad S_{V}, que se calcula en base a las señales de entrada,
e indica la velocidad de apertura/cierre del embrague 6.
En detalle, la señal para el estado del embrague
S_{F} codifica información relativa al estado del embrague 6, y,
en concreto, si el embrague 6 va a la posición de abertura, la señal
para el estado del embrague S_{F} tiene un primer nivel lógico,
y si el embrague 6 va a una posición de cierre, la señal para el
estado del embrague S_{F} tiene un segundo valor lógico.
La señal para la condición operativa S_{T} se
suministra por el circuito de supervisión 32, y codifica de manera
conocida seis condiciones operativas respectivas de la unidad de
transmisión automatizada 4, que son las siguientes:
- *
- Condición operativa de abertura del embrague 6 durante la aceleración del vehículo (cuando se produce aceleración);
- *
- Condición operativa de abertura del embrague 6 durante un cambio de marcha;
- *
- Condición operativa de mantenimiento de la abertura del embrague 6 durante la aceleración.
- *
- Condición operativa de mantenimiento de la abertura del embrague 6 durante un cambio de marcha;
- *
- Condición operativa de cierre del embrague 6 durante la aceleración (cuando se produce frenado);
- *
- Condición operativa de cierre del embrague 6 durante el cambio de marcha.
El circuito de lectura 40 incluye una memoria
41, dentro de la que se almacenan un primer y una segunda tabla
43, 44, cada una de las cuales contiene los valores numéricos de la
velocidad del embrague 6, con relación a la condición en la que el
embrague se está cerrando y abriendo respectivamente.
La primera y la segunda tabla 43, 44 se
seleccionan por el circuito de lectura 40, por medio de la señal
para el estado del embrague S_{F}; en detalle, si la señal para
el estado del embrague S_{F} tiene el segundo valor lógico (el
embrague 6 va a la posición de cierre), se selecciona la primera
tabla 43, mientras que si la señal para el estado del embrague
S_{F} tiene el primer nivel lógico (el embrague va a la posición
de abertura), se selecciona la segunda tabla 44.
La primera tabla 43 incluye a su vez un primer y
una segunda sub-tabla 43a y 43b, que se
seleccionan por medio de la señal para la condición operativa
S_{T}, y cada una contiene valores numéricos que indican la
velocidad del embrague 6, respectivamente en las condiciones
operativas de cierre del embrague 6 propiamente dicho durante la
aceleración, y el cierre del embrague 6 durante un cambio de
marcha.
En concreto, la primera
sub-tabla 43a contiene una pluralidad de valores
numéricos, que definen una primera función de lectura F1
(S_{INF}) del embrague 6, que hace posible determinar la señal de
velocidad S_{V}, en base a las señales de información S_{INF},
en la condición en que el embrague 6 está cerrado durante la
aceleración del vehículo.
La segunda sub-tabla 43b
contiene una pluralidad de valores numéricos, que definen una
segunda función de lectura F2 (S_{INF}) del embrague 6, que hace
posible determinar la señal de velocidad S_{V}, en base a las
señales de información S_{INF}, en la condición en que el embrague
6 está cerrado durante un cambio de marcha.
La segunda tabla 44 contiene una primera,
segunda, tercera y cuarta tabla 44a, 44b, 44c, 44d, que se pueden
seleccionar por medio de la señal para la condición operativa
S_{T}, y cada uno contiene valores numéricos que indican la
velocidad del embrague 6, en las respectivas condiciones operativas
de abertura del embrague 6 durante la aceleración del vehículo
(cuando tiene lugar aceleración), abertura del embrague 6 durante
un cambio de marcha, manteniendo el embrague 6 abierto durante un
cambio de marcha, y manteniendo el embrague 6 abierto durante la
aceleración.
En concreto, la primera
sub-tabla 44a contiene una pluralidad de valores
numéricos que definen una tercera función de lectura F3 (S_{INF})
del embrague 6, que hace posible determinar la señal de velocidad
S_{V}, según las señales de información S_{INF}, en la
condición en que el embrague está abierto durante la aceleración
del vehículo.
La segunda sub-tabla 44b
contiene una pluralidad de valores numéricos que definen una cuarta
función de lectura F4 (S_{INF}) del embrague 6, que hace posible
determinar la señal de velocidad S_{V}, según las señales de
información S_{INF}, en la condición en que el embrague está
abierto durante el cambio de marcha.
La tercera sub-tabla 44c
contiene una pluralidad de valores numéricos que definen una quinta
función de lectura F5 (S_{INF}) del embrague 6, que hace posible
determinar la señal de velocidad S_{V}, según las señales de
información S_{INF}, en la condición en que el embrague 6 se
mantiene abierto durante la aceleración del vehículo.
Y la cuarta sub-tabla 44d
contiene una pluralidad de valores numéricos que definen una sexta
función de lectura F6 (S_{INF}) del embrague 6, que hace posible
determinar la señal de velocidad S_{V}, según las señales de
información S_{INF}, en la condición en que el embrague se
mantiene abierto durante el cambio de marcha del vehículo.
Si la señal para el estado del embrague S_{F}
se refiere a una condición en la que el embrague 6 está cerrado,
la primera tabla 43 se selecciona, de la que se selecciona la
sub-tabla 43a, si la señal para la condición
operativa S_{T} se refiere a la condición de aceleración, mientras
que se selecciona la sub-tabla 43b, si la señal
para la condición operativa S_{T} se refiere a la condición de
cambio de marcha.
Si la señal para la condición operativa S_{T}
se refiere a una condición en la que el embrague está abierto, se
selecciona la segunda tabla 44, de la que se selecciona
respectivamente la primera sub-tabla 44a, si la
señal para la condición operativa S_{T} se refiere a la condición
de aceleración, la sub-tabla 44b, si la señal para
la condición operativa S_{T} se refiere a la condición de cambio
de marcha, la sub-tabla 44c, si la señal para la
condición operativa S_{T} se refiere a la condición de mantener
el embrague 6 abierto durante la aceleración, y la
sub-tabla 44d, si la señal para la condición
operativa S_{T} se refiere a la condición de mantener el embrague
6 abierto durante el cambio de
marcha.
marcha.
Según una variante, no ilustrada, cada una de
las sub-tablas 43a, 43b, 44a, 44b, 44c, 44d genera
una señal de velocidad S_{V} respectiva (que tiene un valor fijo
que no depende de las señales de información S_{INF}), y se
seleccionan por medio de la señal para el estado del embrague
S_{F}, y la señal para la condición operativa S_{T}. En este
caso, el circuito de lectura 40 no tiene en su entrada las señales
de información S_{INF} (que no son necesarias para calcular la
señal de velocidad S_{V}), dado que la señal de velocidad S_{V}
es biunívoca para cada una de las condiciones operativas antes
descritas del embrague 6.
El dispositivo de control auxiliar 35 incluye
además un circuito de cálculo en bucle abierto 48, que recibe la
señal de velocidad S_{V} como entrada del circuito de lectura 40,
y suministra la señal de control I como salida a la primera
válvula de solenoide 22.
El circuito de cálculo en bucle abierto 48
incluye un circuito de cálculo de caudal 49 de tipo conocido, que
recibe como entrada la señal de velocidad S_{V}, y suministra como
salida una señal de caudal S_{Q}, que indica el caudal requerido
Q_{R} de fluido que la primera válvula de solenoide 22 debe
suministrar al primer accionador 8, para obtener el desplazamiento
del embrague 6 según la velocidad requerida indicada por la señal
de velocidad S_{V}.
En detalle, el circuito de cálculo de caudal 49
calcula el caudal requerido Q_{R} de manera conocida, por medio
de una ecuación de tipo conocido, que toma en cuenta las dimensiones
del primer accionador 8, y en concreto la sección transversal del
primer accionador 8 propiamente dicho.
El circuito de cálculo en bucle abierto 48
incluye finalmente un circuito de cálculo de corriente 50, que
recibe como entrada una señal de caudal S_{Q} y la señal para el
estado del embrague S_{F}, y suministra como salida la señal de
control I, en base a las señales de entrada.
El circuito de cálculo de corriente 50
implementa una tabla que contiene una pluralidad de valores
numéricos, que definen una función característica Q(I)
ilustrada en la figura 7, que hace posible estimar el valor de la
corriente I a suministrar a la primera válvula de solenoide 22,
según el caudal requerido de fluido Q_{R}, con el fin de activar
el primer accionador 8.
La tabla implementada por el circuito de cálculo
de corriente 50 toma en cuenta la información relativa al estado
(abierto/cerrado) del embrague 6, suministrada por la señal para el
estado del embrague S_{F}.
En la práctica, si el sensor de posición 33
funciona correctamente, la señal COM suministrada por el circuito
de supervisión 32 tiene el segundo valor lógico, y así el
dispositivo de control principal 34 es activo (el dispositivo de
control auxiliar 35 está desactivado), y controla la primera
válvula de solenoide 22 por medio de la señal de control I, que
viene determinada de manera conocida por el circuito de control 39,
según la diferencia entre la señal de posición de medición
P_{MIS} suministrada por el sensor de posición 33, y la posición
de referencia P_{RIF} determinada según las señales de información
S_{INF}.
Si el sensor de posición 33 funciona mal, el
circuito de supervisión 32 lo detecta, y por medio de la señal COM
ordena respectivamente la desactivación del dispositivo de control
principal 34, y la activación del dispositivo de control auxiliar
35.
En estas condiciones, por medio de la señal para
la condición operativa S_{T} y la señal para el estado S_{F},
el circuito de lectura 40 selecciona una de las seis tablas 43a,
43b, 44a, 44b, 44c, 44d presentes en la memoria 41, y suministra
como salida la señal de velocidad S_{V}, que se determina según
las señales de información S_{INF} que están presentes en la
entrada del circuito de lectura 40 propiamente dicho.
En este punto, el circuito de cálculo en bucle
abierto 48 recibe como entrada la señal de velocidad S_{V}, y la
convierte (por medio del circuito de cálculo de caudal 49 y el
circuito de cálculo de corriente 50) a la señal de control I, para
el control de la primera válvula de solenoide 21, y así del primer
accionador 8 para la activación del embrague 6.
Por lo tanto, esto asegura el control de la
palanca 7, incluso en condiciones de mal funcionamiento del
sensor 33.
sensor 33.
El embrague 6 también se controla en base a las
condiciones operativas momentáneas (señal para el estado del
embrague S_{F} y la señal para la condición operativa S_{T}) del
embrague 6 propiamente dicho, garantizando así, para cada una de
las condiciones operativas antes descritas, la activación del
embrague 6 que sea adecuada para la condición real.
Con referencia a la figura 4, 53 indica en
conjunto una segunda realización de un dispositivo de control, que
es similar al dispositivo de control 1 antes descrito y las partes
componentes de que se marcarán por los mismos números de referencia
que marcan componentes correspondientes del dispositivo de control
1.
El dispositivo de control 53 puede controlar la
palanca de control 7 (que es de un tipo conocido, y se ilustra
esquemáticamente) del embrague 6, por medio de un accionador
eléctrico 54, que incluye un motor eléctrico 55 que está conectado
a la palanca de control 7 propiamente dicha por medio de una unidad
de transmisión 56 de tipo conocido, que puede convertir el
movimiento rotativo del motor eléctrico 55 en movimiento lineal de
desplazamiento de la palanca de control 7, y así del embrague 6.
El dispositivo de control de 53 incluye un
sistema electrónico de control 57, que recibe como entrada las
señales de información S_{INF}, y una señal de corriente I_{M}
(que es indicativa de la corriente que circula en los devanados
(no ilustrados) del motor eléctrico 55, y, en base a las señales de
entrada, genera como salida una señal de control V, cuyo valor es
proporcional al voltaje de control V del motor eléctrico 55.
El sistema electrónico de control 57 está
conectado por medio de una línea bidireccional de datos 58 al
circuito electrónico de control del motor 3, y recibe como entrada
la señal de medición de posición P_{MIS} suministrada por el
sensor de posición 33, que está conectado a la palanca de control 7,
y la señal de posición de medición P_{MIS} que se correlaciona
con la posición operativa de la palanca de control 7 presente en el
embrague 6.
De forma similar a la situación ilustrada para
el sistema electrónico de control 29, el sistema electrónico de
control 57 incluye el circuito de supervisión 32, que, entre otras
cosas, puede analizar el funcionamiento del sensor de posición 33,
por orden, por medio de la señal COM, para activar un circuito de
control principal 59, que recibe como entrada las señales de
información S_{INF}, y genera como salida la señal de control
V.
Con referencia a la figura 5, el circuito de
control principal 59 incluye un circuito de cálculo 61, que es
similar al circuito de cálculo 36, y recibe como entrada las señales
de información S_{INF}, y suministra como salida la señal de par
requerida C_{R}, un circuito de conversión 62, que es similar al
circuito de conversión 37, y recibe como entrada la señal de par
requerida C_{R}, y suministra como salida la señal de posición
de referencia P_{RIF}, y un circuito sumador 63, que es similar al
circuito sumador 38, y suministra como salida la señal de error de
posición P_{E} proporcionada por la diferencia entre la señal de
posición de referencia P_{RIF}, y la señal de posición de
medición P_{MIS}.
El circuito de control principal 59 incluye un
circuito de control 64 de un tipo conocido, por ejemplo un
controlador
proporcional-integral-derivado PID,
que recibe como entrada la señal de error de posición P_{E} del
circuito sumador, y genera como salida la señal de control de
voltaje V para el control de la primera válvula de solenoide 22.
La señal de control V es amplificada obviamente, y convertida por
un circuito de potencia correspondiente (no ilustrado).
Con referencia a la figura 6, el circuito de
control auxiliar 60 incluye un circuito de lectura 65, que es
equivalente al circuito de lectura 40 (y por ello no se describe en
detalle), y un circuito de cálculo en bucle abierto 66, que recibe
como entrada la señal de velocidad S_{V} del circuito de lectura
65, y suministra como salida la señal de control V.
El circuito de cálculo en bucle abierto 66
incluye un circuito de cálculo de velocidad angular 67 de tipo
conocido, que recibe como entrada la señal de velocidad S_{V}, y
suministra como salida una señal de velocidad angular S_{V}, que
indica la velocidad angular W requerida del motor eléctrico 55,
para obtener el desplazamiento del embrague 6, según la velocidad
requerida indicada por la señal de velocidad S_{V}.
En detalle, el circuito de cálculo de velocidad
angular 67 calcula la velocidad angular del motor eléctrico 55,
por medio de una ecuación de tipo conocido, que toma en cuenta las
características de la unidad de transmisión 56.
Finalmente, el circuito de cálculo en bucle
abierto 66 incluye un circuito de cálculo de voltaje 69, que recibe
como entrada la señal de velocidad angular S_{W}, y la señal de
corriente I_{M} suministrada por el motor eléctrico 55, y, en
base a las señales de entrada, suministra como salida la señal de
control V.
En concreto, el circuito de cálculo de voltaje
69 implementa una tabla que contiene una pluralidad de valores
numéricos que definen una función característica V(I_{M},
S_{M}) de tipo conocido, que hace posible estimar el valor del
voltaje V a suministrar al motor eléctrico 56, según la velocidad
angular W y la corriente eléctrica I_{M} que circula en los
devanados (no ilustrados) del motor eléctrico 55 propiamente
dicho.
El dispositivo de control de 1 tiene la ventaja
de que es capaz de suministrar una señal de control correcta a la
primera válvula de solenoide 22, aunque se produzca un fallo en el
sensor de posición 33, garantizando así la activación exacta del
primer activador 8, y eliminando la probabilidad y el riesgo de
fallo de apertura/cierre del embrague 6.
Finalmente, es evidente que se puede hacer
muchas modificaciones y variantes en el dispositivo de control 1
descrito, todas las cuales caen dentro del alcance de la idea de la
invención, definido en las reivindicaciones acompañantes.
Claims (9)
1. Dispositivo de control (1) para un embrague
(6), donde un accionador (8) está conectado a un embrague (6), y
puede activar el embrague (6); el dispositivo de control (1)
incluye:
- -
- medios sensores (33), que pueden detectar la posición de dicho embrague (6), con el fin de suministrar una señal de posición (P_{MIS});
- -
- medios de control principal (34, 59), que reciben dicha señal de posición (P_{MIS}) y señales de información (S_{INF}) correlacionadas con los valores operativos y los valores del estado del vehículo, y generan como salida una señal de control (I, V) para dicho accionador (8);
- -
- medios (32) para diagnóstico, que pueden detectar un estado de mal funcionamiento de dichos medios sensores (33), con el fin de suministrar una señal de malfuncionamiento (COM); y
- -
- medios de control auxiliar (35), que se pueden activar en la presencia de dicha señal de malfuncionamiento (COM), con el fin de transferir el control de dicho accionador (8) de dichos medios de control principal (34) a dichos medios de control auxiliar (35);
caracterizándose dicho dispositivo de
control (1) porque dichos medios de control auxiliar (35)
incluyen:
- -
- medios de lectura (40, 65) que reciben como entrada una señal para el estado del embrague (S_{F}), que es indicativa del estado de abertura/cierre de dicho embrague (6); dichos medios de lectura (40, 65) generan como salida una señal de velocidad (S_{V}), que se correlaciona con la velocidad de apertura/cierre de dicho embrague (6); y
- -
- medios (48, 66) para conversión, que reciben como entrada dicha señal de velocidad (S_{V}), y generan como salida dicha señal de control (I, V).
2. Dispositivo de control (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de
lectura (40, 65) reciben como entrada dichas señales de información
(S_{INF}); generándose dicha señal de velocidad (S_{V}) por
dichos medios de lectura (40, 65), según dichas señales de
información (S_{INF}).
3. Dispositivo de control (1) según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque
dichos medios de lectura (40, 65) reciben como entrada dicha señal
para el estado del embrague (S_{F}), que es indicativa del
estado de abertura/cierre de dicho embrague (6); seleccionando
dichos medios de lectura (40, 65) tablas respectivas (43, 44) para
la generación de dicha señal de velocidad (S_{V}), en base a
dicha señal para el estado del embrague
(S_{F}).
(S_{F}).
4. Dispositivo de control (1) según la
reivindicación 3, caracterizado porque dichos medios de
lectura (40, 65) reciben como entrada una señal para la condición
operativa (S_{T}), que es indicativa del estado de
funcionamiento de dicho embrague (6); seleccionando dichos medios de
lectura (40, 65) respectivas sub-tablas (43a, 43b,
44a, 44b, 44c, 44d) para la generación de dicha señal de velocidad
(S_{V}), en base a dicha señal para la condición operativa
(S_{T}).
(S_{T}).
5. Dispositivo de control (1) según la
reivindicación 4, caracterizado porque dicha señal para la
condición operativa (S_{T}) puede asumir una pluralidad de
niveles, cada uno de los cuales corresponde a una condición
operativa respectiva; incluyendo dichas condiciones operativas:
- *
- la condición operativa de abertura del embrague (6) durante una aceleración del vehículo (cuando se produce aceleración);
- *
- la condición operativa de abertura del embrague (6) durante un cambio de marcha;
- *
- la condición operativa de mantenimiento de la abertura del embrague (6) durante una aceleración;
- *
- la condición operativa de mantenimiento de la abertura del embrague durante un cambio de marcha;
- *
- la condición operativa de cierre del embrague (6) durante una aceleración (cuando se produce frenado);
- *
- la condición operativa de cierre del embrague (6) durante un cambio de marcha.
6. Dispositivo de control según alguna de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dichos medios
(48, 66) para conversión convierten dicha señal de velocidad
(S_{V}) en una señal (I) (que es representativa de una corriente
de suministro para el control de dicho accionador (8).
\newpage
7. Dispositivo de control (1) según la
reivindicación 6, caracterizado porque dichos medios (48,
66) para conversión incluyen:
- -
- un circuito de cálculo de caudal (49), recibe como entrada dicha señal de velocidad (S_{V}), y suministra como salida una señal de caudal (S_{Q}), que indica el caudal requerido (Q_{R}) de fluido, que una válvula de solenoide (22), que está asociada con dicho accionador (8), debe suministrar al accionador (8) propiamente dicho, para obtener el desplazamiento del embrague (6) según la velocidad indicada por la señal de velocidad (S_{V}); y
- -
- un circuito de cálculo de corriente (50), que recibe como entrada la señal de caudal (S_{Q}), y genera como salida dicha señal de control (I), (que es representativa de una corriente de suministro).
8. Dispositivo de control (1) según cualquiera
de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque dichos
medios (48, 66) para conversión convierten dicha señal de velocidad
(S_{V}) en una señal (V) (que es representativa de un voltaje de
suministro para el control de dicho accionador (8).
9. Dispositivo de control (1) según la
reivindicación 8, caracterizado porque dichos medios (48,
66) para conversión incluyen:
- -
- un circuito de cálculo de velocidad angular (67), que recibe como entrada dicha señal de velocidad (S_{V}), y suministra como salida una señal de velocidad angular (S_{W}), que indica la velocidad angular (W) requerida de un motor eléctrico (55), que mueve dicho accionador (54), para obtener el desplazamiento del embrague (6) según la velocidad requerida indicada por la señal de velocidad (S_{V}); y
- -
- un circuito de cálculo de voltaje (69), que recibe como entrada dicha señal de velocidad angular (S_{W}), y genera como salida dicha señal de control de voltaje (V).
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