ES2265930T3 - Sistema de ajuste de la velocidad, unidad de control para tal sistema y metodo para ajustar la velocidad de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Sistema de ajuste de la velocidad para vehículos, que comprende: un acelerador (1), como por ejemplo un pedal de gas, medios de ajuste de la velocidad (2), como por ejemplo una válvula de estrangulación o una bomba de inyección de combustible, que es regulable por accionamiento del acelerador (1), y una unidad de control (3) que está conectada al acelerador (1) y que es ajustable entre un primer estado de operación, en el que el acelerador (1) es accionable sin dificultad aplicando una primera fuerza correspondiente a una fuerza de accionamiento a ser aplicada a un acelerador convencional, y un segundo estado de operación, en el que el acelerador (1) puede ser accionado con esfuerzo incrementado con aplicación de una segunda fuerza que excede claramente dicha primera fuerza, caracterizado porque el segundo estado de operación es un estado básico, no activado, de la unidad de control (3), el incremento del esfuerzo con el que va a ser operado el acelerador (1) cuando la unidad de control (3)está dispuesta en el segundo estado de operación básico, que aparece como una fuerza de resistencia adicional que actúa sobre el acelerador (1) en el estado básico, es generada por la unidad de control (3) y debe ser vencida adicionalmente para accionar el acelerador, la unidad de control comprende medios de accionamiento (13, 113) que, cuando son activados, contrarrestan dicha fuerza de resistencia adicional, y porque la unidad de control (3) activa los medios de accionamiento (13; 113) en el primer estado de operación.
Description
Sistema de ajuste de la velocidad, unidad de
control para tal sistema y método para ajustar la velocidad de un
vehículo.
La presente invención se refiere a un sistema de
ajuste de la velocidad, una unidad de control para tal sistema, así
como también a un método para ajustar la velocidad de un vehículo.
La invención se refiere, más específicamente, a un sistema tal que
comprende medios de ajuste del gas ajustables por medio de un
acelerador, una unidad de control para tal sistema y un método para
ajustar la velocidad de un vehículo.
El propósito de los límites de velocidad
predominantes en las carreteras es incrementar la seguridad en las
mismas. Sin embargo, es habitual que los vehículos excedan las
velocidades permisibles. Es evidente que esto no es satisfactorio
desde el punto de vista de seguridad de la carretera.
Por este motivo se han desarrollado varios
sistemas para asegurar que los límites de velocidad predominantes
son obedecidos.
Por ejemplo, la solicitud publicada alemana DE
19638900 describe un sistema preferiblemente para vehículos con
motores diesel, comprendiendo dicho sistema un dispositivo de
limitación de la velocidad que es activado en caso de que se exceda
una velocidad permisible. La velocidad es ajustada pisando un
acelerador para controlar una bomba para la inyección de combustible
al motor. El dispositivo de limitación de la velocidad, al ser
activado, está dispuesto de tal manera que, independientemente de la
posición del acelerador, la bomba ajusta la inyección de
combustible de modo que la velocidad del vehículo no excede la
velocidad permisible.
Además, la solicitud publicada alemana DE
2836342 describe un sistema para vehículos, comprendiendo dicho
sistema un dispositivo de limitación de la velocidad, que en caso de
que se exceda la velocidad permisible es activado de tal manera que
es extendida una barra de acoplamiento dispuesta entre un acelerador
y una válvula de estrangulación, reduciendo así la velocidad
proporcionada por pisar el acelerador. Cuando la velocidad del
vehículo ha sido reducida a la magnitud necesaria, la barra es
retraída, con lo que la velocidad del vehículo puede ser ajustada de
nuevo accionando el acelerador.
Cuando son activados estos sistemas de la
técnica anterior, no es posible, por tanto, incrementar, ni siquiera
mantener la velocidad actual, lo que desde luego en algunos casos
puede ser desfavorable o incluso peligroso, como por ejemplo en
revisión.
Cuando son activados los sistemas de la técnica
anterior descritos anteriormente para ajustar la velocidad de un
vehículo a la velocidad permisible, el conductor pierde así su
capacidad de controlar la velocidad. La única forma que tiene el
conductor de evitar esto es observar exactamente en un indicador de
velocidad la velocidad con que está conduciendo su vehículo, y
asegurar así que esta velocidad está siempre por debajo de la
velocidad permisible.
Una solución a este problema está descrita, por
ejemplo, en el documento DE 2444518 A1 (en correspondencia con el
preámbulo de la reivindicación 17 de la técnica más actual con
respecto a la reivindicación 21). El sistema descrito comprende
medios para retornar el acelerador, siendo activados dichos medios
si se supera una velocidad permisible. Sin embargo, el acelerador
puede todavía ser pisado, lo que requiere un esfuerzo extra. Por
tanto, será posible conducir el vehículo a una velocidad por encima
de la velocidad máxima permisible. Sin embargo, el acelerador será
difícil de accionar, lo que probablemente signifique que el
conductor elija reducir la velocidad del vehículo para que el
acelerador sea fácilmente accionado de nuevo.
También el sistema según el documento DE 2444518
se refiere a un sistema que no es activado hasta que se ha superado
una velocidad permisible. Por tanto, hay necesidad de un sistema que
pueda ser usado para favorecer mejor el ajuste de la velocidad de un
vehículo, es decir, un sistema que ayude a asegurar que son
obedecidos los límites de velocidad
actual.
actual.
Una unidad de control según el preámbulo de la
reivindicación 19 está descrita en el documento GB 1 477 870A.
Un primer objeto de la presente invención es,
por tanto, proporcionar un sistema mejorado para ajustar la
velocidad de un vehículo. El sistema debería estar diseñado de
manera que pueda ser usado para ajustar la velocidad del vehículo a
una velocidad máxima permisible predominante en la actualidad. Más
específicamente, el sistema debería favorecer tal adaptación de la
velocidad y al mismo tiempo permitir conducir el vehículo a una
velocidad que exceda la velocidad máxima permisible predominante en
la actualidad.
Es también ventajoso si el sistema está diseñado
de tal modo que atraiga la atención del conductor a la velocidad que
es la velocidad máxima permisible en la actualidad.
Un segundo objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo que pueda ser dispuesto en un sistema
para ajustar la velocidad de un vehículo, estando dicho dispositivo
diseñado para favorecer la adaptación de la velocidad del vehículo a
la velocidad máxima permisible actualmente.
Un tercer objeto de la presente invención es
proporcionar un método mejorado para ajustar la velocidad de un
vehículo, favoreciendo dicho método la adaptación de la velocidad
del vehículo a la velocidad permisible, mientras que el conductor
del vehículo tiene la posibilidad de elegir conducir su vehículo a
una velocidad que exceda la velocidad máxima permisible
actualmente.
Para llevar a cabo el primer objeto se
proporciona un sistema según la reivindicación 1. Las realizaciones
preferidas del sistema están definidas en las reivindicaciones
dependientes 2-18.
Para llevar a cabo el segundo objeto se
proporciona una unidad de control según la reivindicación 19. Una
realización preferida de la unidad de control está definida en la
reivindicación dependiente 20.
Para conseguir el tercer objeto se proporciona
un método según la reivindicación 21.
Más específicamente, según la invención se
proporciona un sistema de ajuste de la velocidad para vehículos que
comprende un acelerador, como por ejemplo un pedal de gas, medios de
ajuste de la velocidad, tales como una válvula de estrangulación o
una bomba de inyección de combustible, que sean ajustables por
accionamiento del acelerador y una unidad de control que está
conectada al acelerador y que es ajustable entre un primer estado
de operación, en el que el acelerador sea accionable sin dificultad
al aplicar una primera fuerza correspondiente a una fuerza de
operación a ser aplicada a un acelerador convencional, y un segundo
estado de operación, en el que el acelerador es accionable con
esfuerzo incrementado al aplicar una segunda fuerza que exceda
claramente dicha primera fuerza. Dicho sistema de ajuste de la
velocidad está caracterizado porque el segundo estado de operación
es un estado básico, no activado de la unidad de control, el
incremento de esfuerzo con el que va a ser accionado el acelerador
cuando la unidad de control está dispuesta en el segundo estado de
operación básico, que aparece como una fuerza de resistencia
adicional que actúa sobre el acelerador en el estado básico, es
generada por la unidad de control y debe ser salvada adicionalmente
para accionar el acelerador, la unidad de control comprende unos
medios de accionamiento que, al ser activados, contrarrestan dicha
fuerza de resistencia adicional y porque la unidad de control activa
los medios de accionamiento (13; 113) en el primer estado de
operación.
Por tanto, se proporciona un sistema que puede
ser usado para favorecer la adaptación de la velocidad del vehículo
de manera que no sea superada una velocidad máxima permisible
mientras que el conductor del vehículo tiene siempre la posibilidad
de conducir su vehículo a la velocidad deseada.
La unidad de control está dispuesta
adecuadamente en su primer estado de operación para conducir el
vehículo a una velocidad que es inferior o correspondiente a una
velocidad máxima permisible predominante en la actualidad y en su
segundo estado de operación cuando se excede dicha velocidad máxima
permisible. Por tanto, se proporciona un sistema que cuando se
excede una velocidad máxima permisible hace que el acelerador sea
difícil de accionar. El conductor puede elegir, o bien reducir la
velocidad, en cuyo caso la unidad de control está dispuesta en su
primer estado de operación cuando la velocidad cae por debajo de la
velocidad permisible - lo que hace que el acelerador sea una vez más
fácil de operar - o mantener o incluso incrementar la velocidad, en
cuyo caso la unidad de control permanecerá en su segundo estado de
operación - con lo que el acelerador permanece difícil de accionar.
El sistema es, por tanto, satisfactorio en términos de seguridad en
las carreteras puesto que el conductor mantiene en todo momento el
control del vehículo. Al mismo tiempo, desde luego, es lo más
favorable para el conductor conducir el vehículo a una velocidad
permisible puesto que esto hace que el acelerador sea más fácil de
accionar.
Un efecto particularmente ventajoso obtenido en
el sistema de la invención es que la atención del conductor es en
todo momento atraída a la velocidad que es la velocidad máxima
permisible. Esto es conseguido por el conductor cuando al accionar
el acelerador detecta una posición final del acelerador, siendo en
dicha posición final difícil de accionar el pedal de gas. Por tanto,
será extremadamente fácil para el conductor conducir el vehículo a
la velocidad permisible viendo siempre para ello que el acelerador
nunca es movido pasada dicha posición final. La posición final es
proporcionada por los medios de accionamiento, que en el primer
estado de operación de la unidad de control contrarrestan la
resistencia que actúa sobre el acelerador. Por tanto, los medios de
accionamiento ayudarán a accionar el acelerador mientras que la
unidad de control esté dispuesta en su primer estado de operación.
Esta asistencia cesa inmediatamente cuando la unidad de control está
dispuesta en su segundo estado de operación, que como se mencionó
antes, corresponde adecuadamente a la conducción del vehículo a una
velocidad que excede la velocidad máxima permisible. La operación
del acelerador con asistencia es así permitida hasta un cierto
punto. La operación continuada se produce, por tanto, sin asistencia
y requiere un esfuerzo incrementado. En consecuencia, la velocidad
máxima permisible será claramente perceptible para el conductor en
forma de una posición final cuando se acciona el acelerador.
El sistema de la invención será también
extremadamente fiable y seguro. En caso de daño o mal funcionamiento
en el sistema, la única consecuencia será que la unidad de control
está dispuesta en su estado básico no activado correspondiente al
segundo estado de operación. El acelerador será por tanto difícil de
accionar en caso de mal funcionamiento. Esto elimina el riesgo de
bloquear el acelerador en una medida no deseable.
Preferiblemente, la unidad de control está
dispuesta para el ajuste gradual desde uno del primer y segundo
estado de operación al otro del primer y segundo estado de
operación.
Preferiblemente, el sistema comprende un
controlador, que está adaptado para recibir la información acerca de
la velocidad del vehículo y las regulaciones de límite de velocidad
actual desde un sistema de monitorización; y controlar la unidad de
control en base a la información recibida desde el sistema de
monitorización.
Según una realización preferida del sistema, la
unidad de control está también conectada a los medios de ajuste de
la velocidad, estando dispuesta la unidad de control de tal manera
que los medios de ajuste de la velocidad sean ajustables vía la
unidad de control accionando el acelerador.
Realizaciones preferidas de la unidad de control
del sistema están definidas en las reivindicaciones
dependientes.
Las características indicadas en las
reivindicaciones dependientes, pueden, desde luego, ser combinadas
de una manera opcional.
Además, según la presente invención, se
proporciona una unidad de control para ajustar la velocidad de un
vehículo, que comprende un primer brazo giratorio por medio de un
acelerador, un segundo brazo giratorio y un tercer brazo giratorio
con la ayuda de medios de accionamiento, estando dicho primer brazo
cargado por resorte, de tal manera que para girarlo debe ser
aplicada al mismo una primera fuerza, y estando dicho segundo brazo
cargado por resorte de manera que para girarlo debe ser aplicada al
mismo una segunda fuerza, el primer brazo, después de girar un
ángulo, está dispuesto para su aplicación al segundo brazo y giro
junto con él, con lo que para girar el segundo brazo accionando el
acelerador, éste debe ser accionado aplicando una fuerza
correspondiente a la suma de la primera fuerza y la segunda fuerza,
el tercer brazo, al girar, está dispuesto para su aplicación al
segundo brazo y giro junto con él, y los medios de accionamiento, al
ser activados, están dispuestos para tal giro del tercer brazo y,
por tanto, también del segundo brazo, de manera que el ángulo entre
el primer brazo y el segundo brazo se mantiene al girar el primer
brazo.
Como resultado se proporciona una unidad de
control que es extremadamente adecuada para su uso en un sistema
según la presente invención. Cuando son activados los medios de
accionamiento, un giro del primer brazo, provocado por ejemplo por
un pedal de gas, provocará un giro adecuado del segundo brazo para
mantener el ángulo entre los brazos. El primer brazo no se aplicará
al segundo brazo, con lo que el pedal de gas no tiene que ser
accionado con la primera fuerza para ajustar la velocidad. Cuando
los medios de accionamiento son desconectados o desactivados, dicho
ángulo no será mantenido y, por tanto, el pedal de gas debe ser
sometido a una fuerza correspondiente a la suma de la primera y la
segunda fuerza. Viendo que esta suma es suficiente, es posible
asegurar que será difícil el accionamiento del pedal de gas. Por
tanto, es adecuado disponer la unidad de control de tal manera que
sea desconectada en caso de que se exceda la velocidad, favoreciendo
así la conducción del vehículo a una velocidad permisible.
El segundo brazo de la unidad de control puede
ser conectado a medios de ajuste de la velocidad, con lo que los
medios de ajuste de la velocidad pueden ser ajustados girando el
segundo brazo.
Finalmente, según la presente invención, es
proporcionado un método para ajustar la velocidad de un vehículo que
comprende las etapas: disponer un acelerador de tal manera que sólo
pueda ser accionado con esfuerzo incrementado con aplicación de una
segunda fuerza que exceda claramente una primera fuerza
correspondiente a una fuerza de operación a ser aplicada a un
acelerador convencional, para ajustar los medios de ajuste de la
velocidad, contrarrestando, por medio de una unidad de control,
dicho esfuerzo incrementado en tal medida que sea esencialmente
eliminado y cesando si el vehículo es conducido a una velocidad que
exceda una velocidad máxima permisible actualmente para
contrarrestar dicho esfuerzo incrementado, con lo que el exceso de
la velocidad se hace evidente para el conductor del vehículo de tal
modo que el acelerador sólo puede ser accionado con esfuerzo
incrementado para ajustar los medios de ajuste de la velocidad.
Realizaciones preferidas de la invención serán
descritas ahora en más detalle con referencia a los dibujos
adjuntos.
Fig. 1, es una vista esquemática de un
sistema según la invención;
Fig. 2, es una vista lateral de una
primera realización de una unidad de control para el sistema de la
invención;
Fig. 3, es una vista en planta desde
arriba de la unidad de control mostrada en la Fig. 2;
Fig. 4, es una vista lateral de una
segunda realización de una unidad de control para el sistema de la
invención; y
Fig. 5, es una vista en planta desde
arriba de la unidad de control mostrada en la Fig. 4.
La Fig. 1 muestra esquemáticamente la
composición de un sistema según una realización preferida de la
presente invención.
El sistema, que está destinado a ser dispuesto
en un vehículo de motor, como por ejemplo un coche, comprende una
unidad de control 3 conectada entre un acelerador, por ejemplo un
pedal de gas 1, y medios de ajuste de gas, por ejemplo una válvula
de estrangulación 2. El pedal de gas 1 está conectado más
específicamente a la unidad de control 3 vía unos primeros medios de
conexión en forma de un primer cable 4 y la válvula de
estrangulación 2 está conectada a la unidad de control 3 vía unos
segundos medios de conexión en forma de un segundo cable 5.
Unos primeros medios de transductor en forma de
un transductor 6 de tipo electromagnético que actúan sin contacto
están dispuestos adyacentes a la unidad de control 3 para leer una
posición angular que es proporcionada por el controlador 8 y está
también adaptada para recibir información acerca de la velocidad del
vehículo y los límites de velocidad predominantes desde un sistema
de monitorización 9.
La unidad de control 3, que será descrita con
más detalle más adelante es ajustable entre una primera y una
segunda posición de operación.
La primera posición de operación, que es
adoptada al activarse la unidad de control 3, está dispuesta de tal
modo que el grado de apertura de la válvula de estrangulación 2
pueda ser fácilmente controlado accionando el pedal de gas 1. Más
específicamente, el pedal de gas 1 sólo tiene que ser accionado con
la fuerza necesaria para accionar un pedal de gas convencional,
normalmente 30-50 N.
La segunda posición de operación, que es
adoptada cuando la unidad de control 3 no está activada y que
constituye así el estado básico de la unidad de control 3, está
dispuesta de tal modo que el grado de apertura de la válvula de
estrangulación 2 sólo puede ser ajustado con dificultad accionando
el pedal de gas 1. Cuando la unidad de control 3 está dispuesta en
esta segunda posición de operación, es por tanto difícil para el
conductor del vehículo incrementar la velocidad. La fuerza necesaria
puede ser variada en el rango 80-120N.
La unidad de control 3 está dispuesta así de tal
modo que asiste al accionamiento del pedal de gas 1 cuando dicha
unidad de control 3 está dispuesta en su primera posición de
operación y no asiste a dicho accionamiento cuando está dispuesta en
su segunda posición de operación.
Así, en un vehículo equipado con tal sistema de
la invención, el controlador 8 recibe información relevante
concerniente a la velocidad del vehículo y los límites de velocidad
predominantes del sistema de monitorización 9. Si la velocidad del
vehículo está por debajo de la velocidad permisible, el controlador
8 activa la unidad de control 3, que está así dispuesta en su
primera posición de operación, en la que el pedal de gas 1 puede ser
accionado sin dificultad para ajustar el grado de operación de la
válvula de estrangulación 2. Si el vehículo debe ser conducido a
una velocidad que excede la velocidad permisible, el controlador 8
desconecta o desactiva la unidad de control 3, con lo que la
atención del conductor es atraída al exceso de velocidad porque el
pedal de gas 1 es difícil de accionar. Después, el conductor puede
elegir, o bien continuar conduciendo el vehículo a una velocidad no
permisible - aunque con dificultad puesto que el pedal de gas 1 es
entonces difícil de accionar - o soltar el pedal de gas 1 hasta que
no se exceda la velocidad permisible, con lo que la unidad de
control 3 es activada de nuevo por el controlador 8 y el pedal de
gas 1 será fácil de accionar.
Sin embargo, debería advertirse que el sistema
de la invención favorece la conducción del vehículo a una velocidad
por debajo de la velocidad máxima permisible, de tal manera que el
límite de velocidad no es sobrepasado nunca. De hecho, el sistema
funciona de tal modo que el conductor detecta la velocidad máxima
permisible continuamente vía el pedal de gas 1. Cuando se acciona
el pedal de gas 1, el conductor sentirá de hecho un punto de presión
o una "posición final" cuando se pise el pedal de gas 1. Esta
"posición final" corresponde al ajuste de la velocidad que
corresponde a la velocidad máxima permisible. En esta posición
final, la unidad de control 3 cesa por tanto de asistir al
accionamiento del pedal de gas 1. En otras palabras, el conductor
sentirá "la ley en el pedal de gas" que favorece la conducción
del vehículo a una velocidad que nunca excede la velocidad máxima
permisible.
La unidad de control está dispuesta
preferiblemente para el paso gradual entre las dos posiciones
de
operación.
operación.
El sistema de monitorización 9 mencionado antes
puede consistir, por ejemplo, en un sistema de monitorización por
satélite basado en GPS que suministre información acerca de la
velocidad del vehículo y las regulaciones de límite de velocidad
predominante a una unidad de receptor (no mostrada) en el
controlador 8, o de transmisores, que estén montados a lo largo de
la carretera y que suministran información acerca de las
regulaciones de límite de velocidad predominante a una unidad de
receptor similar en el controlador 8 del vehículo. En el último
caso, el vehículo comprende también un equipo para determinar la
velocidad con la que es conducido el vehículo.
Una primera realización preferida de una unidad
de control 3 según la presente invención, que se muestra en las
figuras 2 y 3 y a la que ahora se hace referencia, comprende
esencialmente tres brazos 10, 11, 12 y medios de accionamiento en
forma de un motor eléctrico 13.
Un soporte 15 fijado a un marco 14 soporta un
eje 16 en el que está montado giratorio el primer brazo 10. El
primer brazo 10 está conectado en un punto fijo 17 al pedal de gas 1
por medio de un primer cable 4, como se muestra en la Fig. 1. Dicho
primer brazo 10 está cargado por resorte (no mostrado), de tal
manera que para girarlo el pedal de gas 1 debe ser pisado aplicando
una fuerza correspondiente a la fuerza requerida para pisar un pedal
de gas conven-
cional.
cional.
También el segundo brazo 11 está montado
giratorio en el eje 16. El segundo brazo 11 está conectado en un
punto fijo 18 a la válvula de estrangulación 2 por medio de un
segundo cable 5, como se muestra en la Fig. 1, y está cargado por
resorte (no mostrado) de tal modo que para su giro debe ser aplicada
al mismo una fuerza que corresponde o excede a la fuerza que es
requerida para pisar un pedal de gas convencional. El segundo brazo
11 se extiende paralelo al primer brazo 10 y por debajo del mismo,
lo que es evidente en la Fig. 2, y con un cierto desplazamiento
angular \alpha respecto al mismo que es evidente de la Fig. 3. El
segundo brazo 11 soporta además una orejeta 19 que se extiende hacia
arriba. El primer brazo 10, cuando gira en torno al eje 16, al
pisar el pedal de gas 1 después de un cierto grado de giro
correspondiente a dicho desplazamiento angular \alpha, se aplicará
a la orejeta 19 y así girará junto con el segundo brazo 11.
Así es posible controlar el grado de apertura de
la válvula de estrangulación 2 accionando el pedal de gas 1. Sin
embargo, debería advertirse que en este caso el pedal de gas 1 debe
ser accionado con una fuerza que claramente excede la fuerza
requerida para accionar un pedal de gas convencional, que depende
así del hecho de que para girar el segundo brazo 11 es necesario
accionar el pedal de gas 1 aplicando la fuerza que es necesaria para
girar conjuntamente el primer brazo 10 y el segundo brazo 11.
El motor eléctrico 13, que está montado en el
marco 14, tiene un eje 20 de motor, en el que está dispuesto el
tercer brazo 12. El tercer brazo 12 es giratorio por medio del motor
13 y se extiende por debajo y paralelo al segundo brazo 11.
El eje 20 del motor está dispuesto
concéntricamente por debajo del primer eje 16, con lo que todos los
brazos 10, 11, 12 son girados en torno a un eje común. Una orejeta
21 está dispuesta en el tercer brazo 12 y, al girar, el tercer brazo
13 se aplica al segundo brazo 11 y gira con él. El grado de apertura
de la válvula de estrangulación 2 puede así ser controlado por medio
del motor 13.
La unidad de control 3 comprende además un
transductor 6 que está adaptado para leer la posición angular del
primer brazo 10.
Cuando un sistema de la invención, que comprende
una unidad de control 3 de acuerdo con esta primera realización,
está dispuesto en un vehículo, el sistema funciona como sigue.
Mientras que el vehículo es conducido con una
velocidad por debajo de la velocidad permisible, cuya información
como está descrito antes es transferida al controlador 8 desde el
sistema de monitorización 9, el controlador 8 se ocupa de que el
motor eléctrico 13 sea activado, con lo que la unidad de control 3
adopta así su primera posición de operación. El pisado del pedal de
gas 1 provocará un giro del primer brazo 10, siendo leído dicho giro
como un valor deseado por el primer transductor 6. El valor deseado,
que indica así el ajuste deseado de la velocidad, es transferido al
controlador 8. Un segundo transductor 7, que como se muestra en la
Fig. 1 está dispuesto adyacente a la válvula de estrangulación 2,
lee la posición angular de la válvula de estrangulación 2, que
representa así un valor real correspondiente al grado real de
apertura de la válvula de estrangulación 2. Se apreciará que dicho
transductor 7 puede ser sustituido por algún otro medio, como por
ejemplo un contador de pulsos, que establece la posición angular del
motor eléctrico 13, es decir, el giro del segundo brazo que a su
vez controla el ajuste real de la velocidad. También, el valor real
es transferido al controlador 8 que compara los dos valores. El
controlador 8 controla entonces el motor 13 de tal modo que gira el
tercer brazo 12 y, por tanto, el segundo brazo 11 para ajustar el
grado de apertura de la válvula de estrangulación 2. Cuando el
valor real se adapte al valor deseado, el motor 13 interrumpe el
ajuste del grado de apertura de la válvula de estrangulación 2. Por
consiguiente, se asegura que el desplazamiento angular \alpha
entre el primer brazo 10 y el segundo brazo 11 se mantiene. Esto
asegura que el primer brazo 10, durante el giro, no se aplica a la
orejeta 19 del segundo brazo 11, y en consecuencia el pedal de gas 1
no tiene que ser sometido a una fuerza correspondiente a la fuerza
requerida para girar el segundo brazo 11. Cuando se conduce un
vehículo con una velocidad permisible, el conductor del vehículo no
experimentará consecuentemente ninguna dificultad cuando esté
accionando el pedal de gas 1 puesto que el ajuste del grado de
apertura de la válvula de estrangulación 2 - es decir, el giro del
segundo brazo 11- es asistido por el motor
eléctrico 13.
eléctrico 13.
Si la velocidad del vehículo excede la velocidad
permisible, el controlador 8 está adaptado para desactivar el motor
eléctrico 13. En otras palabras, la asistencia proporcionada por el
motor eléctrico 13 para ajustar el grado de apertura de la válvula
de estrangulación 2 cesará.
Cuando el motor eléctrico 1 está desactivado, el
tercer brazo 12 es adaptado para volver a una posición inicial, en
la que no se obtiene ajuste de la velocidad. El segundo brazo 11
como consecuencia de su carga de resorte se esforzará en volver a la
misma posición inicial. La orejeta 19 soportada por el segundo brazo
11 se aplicará así al primer brazo 10 durante este movimiento de
retorno. El conductor lo advertirá como una resistencia que es
aplicada al pedal de gas 1. El conductor puede elegir, o bien soltar
el pedal de gas 1, con lo que el incremento de la velocidad es
regulado y la velocidad del vehículo disminuye, o mantener o incluso
incrementar la velocidad. En el último caso, el conductor debe
accionar el pedal de gas 1 aplicando una fuerza que excede
claramente la fuerza requerida para accionar un pedal de gas
convencional. El conductor desde luego encontrará esto
inconveniente, lo que significa que en el caso normal probablemente
elegirá reducir la velocidad del vehículo soltando el pedal de gas
1. Sin embargo, es importante advertir que el conductor puede
siempre elegir cómo proceder. Hay de hecho casos en los que puede
ser necesario conducir el vehículo con una velocidad no permisible,
por ejemplo en revisión.
Si el conductor elige soltar el pedal de gas 1,
el controlador 8, tan pronto como la velocidad del vehículo haya
sido ajustada a la velocidad permisible, activará una vez más el
motor eléctrico 13, con lo que el ajuste de la velocidad será de
nuevo asistido por el motor eléctrico y en consecuencia será cómodo
para el conductor.
Vale la pena advertir una vez más que el sistema
de la invención favorece la adaptación de la velocidad de tal modo
que la velocidad máxima permisible no sea sobrepasada. Tan pronto
como son desactivados los medios de accionamiento en forma del motor
eléctrico 13, cesa la ayuda proporcionada por el motor eléctrico 13.
El accionamiento del pedal de gas 1 está por tanto permitido en una
cierta medida con asistencia y, en una medida incrementada, sin
asistencia. La posición límite es muy distinta. Inmediatamente,
cuando el motor eléctrico 13 está desactivado cesa la asistencia. El
conductor sentirá por tanto claramente en el pedal de gas 1 la
posición en la que cesa la asistencia. Esto tiene como consecuencia
una posición final correspondiente al incremento máximo permisible
de la velocidad para conducir el vehículo con la velocidad máxima
permisible. Para conducir el vehículo a una velocidad que no exceda
la velocidad máxima permisible, el conductor puede accionar
consecuentemente el pedal de gas 1 para moverlo a dicha posición
final. La fuerza con la que el conductor acciona el pedal de gas 1
es, por tanto, ajustada para no sobrepasar la fuerza requerida para
mover el pedal de gas 1 pasada dicha posición final. El conductor
puede entonces mantener el pedal de gas en dicha posición final. El
lugar de la posición final puede por tanto ser cambiado dependiendo
de las condiciones de la carretera. Cuando se conduce cuesta arriba
se requiere un ajuste de la velocidad incrementado, es decir, pisar
más el pedal de gas es necesario para mantener la misma velocidad.
La posición final será, por tanto, variada para permitir que el
pedal de gas sea pisado, lo que significa que el pedal de gas 1 y,
por tanto, también el pie del conductor llegarán automáticamente a
la nueva posición final. La condición inversa se aplica cuando se
conduce el vehículo cuesta abajo. La posición final será movida para
realizar un ajuste de reducción de la velocidad, es decir, soltar el
pedal de gas, con lo que el pedal de gas 1 y el pie del conductor
una vez más irán bien.
Como es evidente de la Fig. 3, el primer cable 4
está conectado a la unidad de control 3 desde un primer lado
mientras que el segundo cable 5 está conectado a la unidad de
control 3 desde un segundo lado opuesto. Sin embargo, en algunos
casos puede ser deseable que ambos cables 4, 5 estén conectados a la
unidad de control 3 desde uno y el mismo lado. La segunda
realización preferida de la unidad de control 3 mostrada en las
figuras 4 y 5 permite tal conexión de los cables 4, 5.
También esta realización comprende esencialmente
tres brazos 110, 111, 112 y un motor eléctrico 113 que están todos
montados en una placa base 122.
El motor eléctrico 113 está montado en la cara
inferior 123 de la placa base 122 y comprende un eje de motor 120
que se extiende hacia arriba a través de un orificio 124 en la placa
base 122.
El primer brazo 110 está montado giratorio en un
primer eje 125 que está dispuesto en la cara superior 126 de la
placa base 122. El primer brazo 110 comprende además una porción
curvada 127, que está dispuesta por fuera de la posición en la que
el eje del motor 120 se proyecta en el lado superior 126 de la placa
base 122. Un agujero largo 129 está formado en un extremo 128 del
primer brazo 110 para fijar el primer cable 4. Medios de aplicación
en forma de un anillo ovalado 131 están dispuestos en el extremo
opuesto 130 del brazo 110.
El segundo brazo 111 está por un extremo 132
montado giratorio en un segundo eje 133 que es concéntrico con el
eje 120 del motor. También el segundo brazo 111 tiene un agujero
largo 134 para fijar el segundo cable 5. Finalmente, medios de
aplicación en forma de un pasador 119 que se extiende hacia abajo
está dispuesto en el otro extremo 135 del brazo 111. Este pasador
119 está dispuesto dentro del anillo 131 del primer brazo 110.
El eje 120 del motor soporta el tercer brazo
112, que a su vez soporta una orejeta 121. El tercer brazo 112 es
giratorio por medio del motor eléctrico 113.
Como es evidente especialmente de la Fig. 4, los
dos cables 4, 5 están conectados a los brazos 110, 111 respectivos
al mismo lado de la unidad de control 3, lo que puede ser ventajoso
desde el punto de vista del montaje en algunos casos. Los agujeros
largos 129, 134 permiten ajustar satisfactoriamente el giro
deseado.
deseado.
Cuando se gira el primer brazo 110, su anillo
ovalado 131, tras un cierto grado de giro, se aplicará al pasador
119 del segundo brazo 11, que es, por tanto, girado junto con el
primer brazo 110. El primer brazo 110 y el segundo brazo 111 están
cargados por resorte de igual forma que se describió con referencia
a la primera realización de la unidad de control 3.
Por medio del motor eléctrico 113 será girado el
tercer brazo 112 con lo que su orejeta 121 se aplica al segundo
brazo 111 y por tanto gira junto con el segundo brazo 111.
La unidad de control 3 según esta segunda
realización está por tanto adaptada para actuar esencialmente de
igual forma que en la primera realización de la unidad de control 3.
La diferencia esencial es que los cables 4, 5 son conectados a la
unidad de control 3 de su mismo lado. Además es posible cambiar el
giro del segundo brazo 111. En el ejemplo mostrado, un giro de
esencialmente 90 grados del primer brazo 110 (estando dicho giro
ocasionado por el pisado del pedal de gas 1) provoca un giro de
esencialmente 120 grados del segundo brazo 111. Las posiciones
finales del primer brazo 110 son indicadas por líneas de trazos.
Este cambio es ventajoso puesto que la posición angular a través de
la cual es accionable el pedal de gas 1 no se adapta normalmente al
rango angular a través del cual es ajustable la válvula de
estrangulación 2.
Se proporciona pues un sistema que favorece
conducir un vehículo con una velocidad permisible en la que el
conductor del vehículo sin embargo elige conducir el vehículo con
una velocidad no permisible si así lo desea.
Un sistema de carreteras desarrollado que tiene
un sistema de monitorización y en el que todos los vehículos tienen
el sistema de la invención para ajustar la velocidad puede ser usado
para el control eficaz del tráfico. Si el sistema de monitorización
descubre, por ejemplo, una cola a lo largo de una cierta distancia
en la que los vehículos se han detenido en algunas vías, el sistema
puede reducir la velocidad máxima permisible una distancia antes de
dicha distancia, de manera que la cola haya desaparecido antes de
los vehículos detrás de dicha cola hayan llegado a la misma. Esto
significa que los vehículos que vienen atrás no tienen que pararse,
lo que es ventajoso en términos medioambientales y también acelera
la disolución de la cola. De hecho, el número de vehículos que pasan
será mayor si los vehículos se mueven continuamente que en el caso
en que todos los vehículos sean forzados a detenerse
repetidamente.
Se apreciará que la presente invención no está
restringida a las realizaciones ilustradas.
El sistema de la invención puede ser usado, por
ejemplo, en vehículos que no comprendan medios de ajuste de la
velocidad en forma de válvula de estrangulación. Consecuentemente,
es posible usar, por ejemplo, el sistema de la invención en
vehículos con motores de inyección.
Tampoco es necesario conectar la unidad de
control a los medios de ajuste de la velocidad para ajustar la
velocidad. En particular es posible ajustar la velocidad detectando
el ajuste deseado de la velocidad indicado por medio del acelerador
y después, con un dispositivo separado, adaptar el ajuste real de la
velocidad en los medios de regulación de gas en correspondencia con
el ajuste deseado de la velocidad. La unidad de control, por tanto,
no es usada para ajustar la velocidad. Con referencia a las figuras
2 y 3, esto se consigue con la mayor facilidad si el segundo brazo
11 de la unidad de control 3 no está conectado a los medios de
ajuste de la velocidad 2. Mientras que se conduce el vehículo a una
velocidad permisible, el motor eléctrico 13 asegura así que el
primer brazo 10 cuando se acciona el pedal de gas 1 no se aplica al
segundo brazo 11, es decir, que el ángulo \alpha entre el primer
brazo 10 y el segundo brazo 11 se mantiene. Si debe ser excedida la
velocidad permisible, el motor eléctrico 13 será desconectado, y de
esta forma no se asegura que el ángulo \alpha se mantenga, lo que
hace que el primer brazo 10 se aplique al segundo brazo 11, haciendo
así difícil accionar el pedal de gas 1. Por tanto, el giro del
segundo brazo 11 no es usado en este caso para realizar el ajuste de
los medios de ajuste de la velocidad 2.
Es posible también modificar la unidad de
control de manera que el segundo brazo sea giratorio para
incrementar la velocidad independientemente del primer brazo si el
primer brazo está dispuesto en una posición no accionada, como se
muestra en las figuras 2 y 3. En la realización ilustrada en las
figuras 4 y 5, esto se consigue diseñando el anillo 131 de manera
que no sea cerrado, pero que tenga una discontinuidad que permita
que el pasador 119 sea retirado del anillo durante el giro del
segundo brazo para aumentar la velocidad. Esto hace posible usar el
motor eléctrico en la unidad de control como régimen de crucero.
Por consiguiente son posibles varias
modificaciones y variaciones y el alcance de la invención está sólo
definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (21)
1. Sistema de ajuste de la velocidad para
vehículos, que comprende: un acelerador (1), como por ejemplo un
pedal de gas, medios de ajuste de la velocidad (2), como por ejemplo
una válvula de estrangulación o una bomba de inyección de
combustible, que es regulable por accionamiento del acelerador (1),
y una unidad de control (3) que está conectada al acelerador (1) y
que es ajustable entre un primer estado de operación, en el que el
acelerador (1) es accionable sin dificultad aplicando una primera
fuerza correspondiente a una fuerza de accionamiento a ser aplicada
a un acelerador convencional, y un segundo estado de operación, en
el que el acelerador (1) puede ser accionado con esfuerzo
incrementado con aplicación de una segunda fuerza que excede
claramente dicha primera fuerza, caracterizado porque el
segundo estado de operación es un estado básico, no activado, de la
unidad de control (3), el incremento del esfuerzo con el que va a
ser operado el acelerador (1) cuando la unidad de control (3) está
dispuesta en el segundo estado de operación básico, que aparece como
una fuerza de resistencia adicional que actúa sobre el acelerador
(1) en el estado básico, es generada por la unidad de control (3) y
debe ser vencida adicionalmente para accionar el acelerador, la
unidad de control comprende medios de accionamiento (13, 113) que,
cuando son activados, contrarrestan dicha fuerza de resistencia
adicional, y porque la unidad de control (3) activa los medios de
accionamiento (13; 113) en el primer estado de operación.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que
la unidad de control (3) está dispuesta en su primer estado de
operación para conducir el vehículo a una velocidad que es inferior
o corresponde a una velocidad máxima permisible actualmente y en su
segundo estado de operación cuando excede de dicha velocidad máxima
permisible.
3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en el
que la unidad de control (3) está dispuesta para el ajuste gradual
desde un estado del primer y segundo estado de operación al otro
estado del primer y segundo estado de operación.
4. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende además un controlador
(8) que está adaptado para recibir información acerca de la
velocidad del vehículo y las regulaciones de límite de velocidad
predominantes actualmente desde un sistema de monitorización (9); y
controlar la unidad de control (3) en base a la información recibida
desde el sistema de monitorización (9).
5. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de control (3)
comprende un primer brazo giratorio (10; 110) que es conectado al
acelerador (1) vía unos primeros medios de conexión (4) y que es
giratorio accionando el acelerador (1), y un segundo brazo giratorio
(11; 111), estando dispuesto el primer brazo (10; 110) de tal manera
que para girarlo, una operación del acelerador (1) requiere una
primera fuerza que corresponde a una fuerza necesaria para accionar
un acelerador convencional y estando dispuesto el segundo brazo (11;
111) de tal modo que para girarlo debe ser aplicada a él una segunda
fuerza.
6. Sistema según la reivindicación 5, en el que
el primer brazo (10; 110) después de girar un ángulo (\alpha) está
dispuesto para su aplicación al segundo brazo (11; 111) y giro junto
con él, con lo que para girar el segundo brazo (11; 111) accionando
el acelerador (1), éste debe ser accionado con una fuerza
correspondiente a la suma de la primera fuerza y la segunda
fuerza.
7. Sistema según la reivindicación 5 ó 6, en el
que la unidad de control (3) comprende un tercer brazo (12; 112) que
es giratorio por los medios de accionamiento (13; 113) y que durante
el giro está dispuesto para su aplicación al segundo brazo (11; 111)
y giro junto con él.
8. Sistema según la reivindicación 7, en el que
los medios de accionamiento (13; 113), al ser activados y en
respuesta a un giro del primer brazo (10, 110), provocado por el
accionamiento del acelerador (1), es adaptado, girando el tercer
brazo (12; 112), para proporcionar dicho giro conjunto del segundo
brazo (11; 111).
9. Sistema según la reivindicación 8, que
comprende unos primeros medios de transductor (6) para leer el
ajuste de velocidad deseada obtenido por el accionamiento del
acelerador (1).
10. Sistema según la reivindicación 9, en el que
los medios de transductor (6) están adaptados para leer el ajuste de
velocidad deseada detectando una posición angular del primer brazo
(10; 110).
11. Sistema según la reivindicación 9 ó 10, en
el que los primeros medios de transductor (6) son medios de
transductor que actúan de un modo sin contacto, tal como un
transductor electromagnético.
12. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 9-11, que comprende segundos medios
de transductor (7) para leer un ajuste de velocidad real obtenido
ajustando los medios de ajuste de la velocidad (2).
13. Sistema según la reivindicación 12, en el
que los segundos medios de transductor (7) están adaptados para leer
el ajuste de velocidad real detectando una posición angular de los
medios de ajuste de la velocidad (2).
14. Sistema según la reivindicación 12 ó 13, en
el que los segundos medios de transductor (7) son medios de
transductor que actúan sin contacto, como por ejemplo un transductor
electromagnético.
15. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 12-14, en el que los medios de
accionamiento (13; 113), al ser activados, están dispuestos para
girar junto con el segundo brazo (111) hasta que el ajuste de
velocidad real leído por los segundos medios de transductor (7) se
adapte al ajuste de velocidad deseada leído por los primeros medios
de transductor (6).
16. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la unidad de control (3)
está también conectada a los medios de ajuste de la velocidad (2),
estando dispuesta la unidad de control (3) de tal modo que los
medios de ajuste de la velocidad (2) son ajustables vía la unidad de
control (3) accionando el acelerador (1).
17. Sistema según la reivindicación 16, cuando
éste se refiere a una cualquiera de las reivindicaciones
5-15, en el que los medios de ajuste de la velocidad
(2) están conectados a la unidad de control (3) vía segundos medios
de conexión (5).
18. Sistema según la reivindicación 17, en el
que los medios de ajuste de la velocidad (2) están conectados al
segundo brazo (11; 111) de la unidad de control (3) vía los segundos
medios de conexión (5), el segundo brazo (11; 111), al girar, actúa
para ajustar los medios de ajuste de la velocidad (2).
19. Unidad de control (3) para ajustar la
velocidad de un vehículo, que comprende: un primer brazo (10; 110)
que es giratorio por medio de un acelerador (1), un segundo brazo
giratorio (11; 111); y un tercer brazo giratorio con la ayuda de
medios de accionamiento (13; 113), estando dicho primer brazo (10;
110) cargado por resorte, de manera que para girarlo debe ser
aplicada al mismo una primera fuerza y estando dicho segundo brazo
(11; 111) cargado por resorte de tal modo que para girarlo debe ser
aplicada al mismo una segunda fuerza, estando dispuesto el primer
brazo (10; 110), después de un giro de ángulo (\alpha), para su
aplicación al segundo brazo (11; 111) y giro junto con él, con lo
que para girar el segundo brazo (11; 111) accionando el acelerador
(1), éste debe ser operado aplicando una fuerza correspondiente a la
suma de la primera fuerza y la segunda fuerza, estando dispuesto el
tercer brazo (12; 112), al girar, en aplicación con el segundo brazo
y giro junto con él, caracterizada porque los medios de
accionamiento (13, 113), al ser activados, están adaptados para tal
giro del tercer brazo (12; 112) y, por tanto, también del segundo
brazo (11; 111) de manera que el ángulo (\alpha) entre el primer
brazo (10; 110) y el segundo brazo (11; 111) se mantiene durante el
giro del primer brazo (10; 110).
20. Unidad de control (3) según la
reivindicación 19, en el que el segundo brazo (11; 111), al girar,
está adaptado para ajustar la velocidad de un vehículo.
21. Método para ajustar la velocidad de un
vehículo, que comprende las etapas: disponer un acelerador (1) de
tal modo que sólo pueda ser accionado con esfuerzo incrementado
cuando sea aplicada una segunda fuerza que exceda claramente una
primera fuerza correspondiente a una fuerza de operación a ser
aplicada a un acelerador convencional para ajustar unos medios de
ajuste de la velocidad (2), contrarrestando, por medio de una unidad
de control (3) dicho esfuerzo incrementado en una medida tal que
sea esencialmente eliminado, y cesando, si el vehículo es conducido
a una velocidad que excede una velocidad máxima permisible
actualmente, para contrarrestar dicho esfuerzo incrementado, con lo
que el exceso de la velocidad se hace evidente para el conductor del
vehículo, de tal modo que el acelerador (1) sólo puede ser accionado
con esfuerzo incrementado para ajustar los medios de ajuste de la
velocidad (2).
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