ES2293413T3 - Sistema de control de vehiculos, en particular para un tractor. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de control (20) para un vehículo (10), incluyendo el vehículo (10) un motor (12), una transmisión continuamente variable (30) para variar en forma continua la relación de transmisión entre un miembro de salida (18) del motor (12) y un aparato de transmisión de acoplo al terreno (13), e incluyendo el vehículo un eje de la toma de fuerza que es accionable por el motor con una relación fija de la velocidad del motor, en el que el sistema de control (20) incluye al menos un aparato de control que incluye un pedal (24), el cual es operativo parea proporcionar entradas a un controlador (22), en el que el controlador (22) es sensible a las entradas del pedal (24) del aparato de control, cuando el sistema de control (20) esté operando en un primer modo operativo, cuando el eje de la toma de fuerza esté operativo, para proporcionar señales de salida al controlador (22) para variar la velocidad del motor (12); y cuando el sistema de control esté operando en un segundo modo de operación, cuando el eje del la toma de fuerza esté operado y habiendo sido ajustada por el operador la velocidad del motor deseada y la velocidad del vehículo, respondiendo a los cambios, proporcionando señales de salida para poder variar la relación de la transmisión sin cambiar la velocidad del motor (12), y un control del selector de modo (28a), por lo que un operador podrá seleccionar el primer o segundo modos operativos.
Description
Sistema de control de vehículos, en particular
para un tractor.
Esta invención está relacionada con un sistema
de control para un vehículo, que tenga dicho sistema de control, y
con un método de operación de dicho sistema de control.
Más en particular, la invención está relacionada
con un sistema de control para un vehículo que incluye un motor,
una transmisión tal como una transmisión continuamente variable
("CVT"), para variar la relación de transmisión entre un
miembro de salida del motor y un aparato de transmisión de
acoplamiento al suelo, el cual podría ser un par de ruedas, estando
soportadas hacia cualquier extremo de un eje.
Dichos vehículos se han utilizado normalmente
para impulsar los equipos de agricultura por ejemplo, los cuales
están motorizados típicamente por el motor del vehículo. Así pues,
el vehículo puede incluir una toma de fuerza (PTO) la cual está
accionada por el miembro de salida del motor, de forma que exista
una relación fija de la velocidad rotacional de la toma de fuerza
(PTO) con respecto a la velocidad rotacional del miembro de salida
del motor, en donde la toma de fuerza (PTO) accionará el equipo de
agricultura o bien otros. No obstante, la toma de fuerza (PTO)
puede estar accionada por una caja de velocidades, la cual permita
que la relación fija pueda ser alterada mediante la selección del
tren de engranajes deseado, para acoplarse a los distintos equipos
a accionar.
El equipo de agricultura accionado por una toma
de fuerza (PTO), tal como una máquina segadora, solo a modo de
ejemplo, tiende a estar diseñado para que sea impulsado con una
velocidad rotacional preajustada para conseguir un rendimiento
óptimo; otros equipos de agricultura, tal como un arado por ejemplo,
puede exigir que el vehículo sea impulsado a una velocidad deseada
sobre el terreno para conseguir un rendimiento óptimo.
Son conocidos los sistemas de control para
dichos vehículos, los cuales incluyen un control tal como un control
por medio de un pedal, y también comúnmente un control manual, el
cual es operable para variar la velocidad del motor. El control
manual se utiliza típicamente para ajustar la velocidad del motor
según sea lo apropiado para el equipo accionado por la toma de
fuerza (PTO), y una vez configurado, el sistema de control puede ser
programado para mantener la velocidad del motor como una prioridad
con respecto a la velocidad del vehículo, que puede seleccionarse
mediante la selección de una relación de transmisión, por ejemplo,
utilizando un control por medio de una palanca de control. En dicha
utilización, el control por medio de un pedal tiende a no
utilizarse, ya que al operar de esta forma se variará la velocidad
del motor, lo cual no es deseable, ya que esto afectará a la
velocidad rotacional de la toma de fuerza (PTO).
No obstante, si se encuentra una carga variable,
por ejemplo durante la siega, el operador puede necesitar el
intervenir para poder mantener la velocidad del motor, y por tanto
la velocidad de la toma de fuerza (PTO), por ejemplo, para
incrementar la velocidad del vehículo cuando disminuya la carga, o
viceversa, mediante el cambio de la relación de transmisión
mediante la operación de la palanca de control o bien otro control,
para reducir la velocidad del vehículo, para permitir que pueda
disponerse de más potencia en la toma de fuerza (PTO).
Alternativamente, se conocen sistemas de control
en los que no existe la necesidad de mantener la velocidad del
motor para cualquier valor de la toma de fuerza (PTO). La velocidad
del vehículo puede ajustarse, por ejemplo, mediante la selección de
una relación de transmisión en un control por palanca de control
operada a mano para una velocidad de ajuste del motor. El sistema
puede programarse de forma que la una vez ajustada la velocidad del
vehículo, la velocidad del vehículo pueda mantenerse como
prioritaria con respecto a la velocidad del motor. No obstante de
nuevo, cuando se encuentre una carga cambiante, podrá ser necesaria
la intervención del operador para mantener la velocidad del
vehículo, por ejemplo, cambiando la velocidad del motor y/o la
relación de transmisión.
El documento US 2002/001055334A expone un
sistema de control para un vehículo, incluyendo el vehículo un
motor, una transmisión variable para variar la relación de
transmisión entre un miembro de salida del motor y un aparato de
transmisión de acoplamiento al terreno, incluyendo el sistema de
control al menos un aparato de control, el cual sea operativo para
proporcionar las entradas a un controlador, siendo sensible el
controlador a las entradas del aparato de control, cuando el
sistema de control esté operando en un primer modo de operación,
para proporcionar señales de salida para variar la velocidad del
motor, y cuando el sistema de control esté operando en un segundo
modo de operación, para proporcionar señales de salida sin cambiar
la velocidad del motor, y un control del selector de modo, por lo
que un operador podrá seleccionar el primer o el segundo modo de
operación.
De acuerdo con un primer aspecto de la
invención, se proporciona un sistema de control para un vehículo de
acuerdo con la reivindicación 1.
El pedal puede presionarse para proporcionar la
entrada al controlador, indicativa de una velocidad del vehículo
alternativa más alta que la velocidad deseada del vehículo, y una
velocidad del motor alternativa más alta que la velocidad del motor
deseada, y al liberar dicha presión, el pedal puede incluir un
dispositivo de retorno del pedal, para hacer que retorne el pedal a
su posición original, a la cual el controlador pueda proporcionar
señales de salida a la transmisión variable, para retornar la
velocidad del vehículo a la velocidad del vehículo indicada
originalmente, o al controlador de velocidad del motor para retornar
la velocidad del motor a la velocidad del motor deseada indicada
originalmente, dependiendo del modo operacional seleccionado.
En una configuración preferida, el aparato de
control incluye un pedal y un dispositivo operado a mano, en donde
el dispositivo operado a mano se utiliza para proporcionar la
entrada al controlador indicativa de la velocidad del motor
deseada, y en donde el pedal es operable en el primer modo
operativo, para proporcionar una entrada al controlador, indicativa
de una velocidad del motor alternativa deseada, y en el segundo modo
operativo para proporcionar una entrada al controlador indicativa
de una velocidad del vehículo alternativa. La operación del
dispositivo operado a mano en cualquier modo operativo puede anular
cualquier otro control.
En dicha configuración, el sistema de control
requeriría un aparato de control adicional, tal como puede
proporcionarse por una palanca de control (joystick), para
proporcionar la entrada al controlador, indicativa de la velocidad
del vehículo deseada cuando el sistema de control esté operando o
bien tenga que operar en su segundo modo operativo.
El control del selector de modo puede ser un
simple conmutador, o bien puede operarse alterna o adicionalmente
para responder a otras entradas, para conmutar el modo
operativo.
Por ejemplo, por defecto, el sistema de control
puede operar en el primer modo operativo hasta que el control del
selector de modo se opere para seleccionar el segundo modo
operativo, y el sistema de control puede retornar al primer modo
operativo en el caso de que se produzca un caso o más de:
- \bullet
- operar el dispositivo de control manual tal que se indique que una velocidad del motor alternativa tiene más o menos una diferencia predeterminada (por ejemplo, una diferencia del 10%) con respecto a la velocidad del motor seleccionada, cuando el sistema de control se conmutó al segundo modo de operación;
- \bullet
- la operación del dispositivo de control manual a una posición de reposo;
- \bullet
- la operación del aparato de control adicional que ajustaría la velocidad del vehículo;
- \bullet
- la selección de un modo de control operacional alternativo.
De acuerdo con un segundo aspecto de la
invención, se proporciona un vehículo de acuerdo con la
reivindicación 12.
De acuerdo con un tercer aspecto de la
invención, se proporciona un método de operación de un sistema de
control de un vehículo, de acuerdo con la reivindicación 13.
El sistema de control puede incluir un aparato
de control, el cual puede ser operado por el operador para
proporcionar la entrada al controlador, indicativa de la velocidad
del vehículo deseada, y el método puede incluir la variación de la
velocidad del vehículo deseada durante la utilización, mediante la
operación del aparato de control, para seleccionar la velocidad del
vehículo deseada alternativa, respondiendo el controlador mediante
el suministro de una primera o segunda señales de salida a la
transmisión variable, dependiendo de si las condiciones operativas
permiten que se mantenga la velocidad del motor, o en forma cercana
a la velocidad del motor deseada para la velocidad del vehículo
deseada alternativa.
Por ejemplo, el aparato de control puede incluir
un pedal, aunque alternativa o adicionalmente, el aparato de
control puede incluir un dispositivo operado a mano. Si el aparato
de control incluye un pedal, se observará que el pedal podrá ser
presionado para proporcionar la entrada al controlador, indicativa
de una velocidad del vehículo deseada alternativa más alta que la
velocidad del vehículo deseada, y que al liberar dicha presión, el
pedal puede incluir un dispositivo de retorno del pedal para hacer
retornar el pedal a su posición original, a la cual el controlador
puede proporcionar señales de salida a la transmisión variable, para
hacer retornar la velocidad del vehículo a la velocidad del
vehículo deseada indicada originalmente.
El método puede incluir la operación del sistema
de control en una primer modo operativo en el cual el controlador
es sensible las entradas desde el aparato de control, para
proporcionar señales de salida a un controlador de la velocidad del
motor, para variar la velocidad del motor, y operando un control del
selector de modo, para seleccionar un segundo modo operativo, en el
cual el controlador sea sensible a las entradas del aparato de
control, para proporcionar la primera o segunda señales de salida a
la transmisión variable.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la
invención, se proporciona un método de operación de un sistema de
control para un vehículo de acuerdo con la reivindicación 17.
El sistema de control puede incluir un aparato
de control (pedal) que puede ser operado por el operador, para
proporcionar la entrada al controlador, indicativa de la velocidad
del motor deseada, y el método puede incluir la variación de la
velocidad del motor deseada en la utilización, mediante la operación
del aparato de control, para seleccionar la velocidad del motor
deseada alternativa, en donde el controlador responde mediante el
suministro de una primera o segunda señales de salida al controlador
de velocidad del motor, dependiendo de si las condiciones
operativas permiten que pueda mantenerse la velocidad del vehículo a
la velocidad del vehículo deseada o próxima a la misma, para la
velocidad del motor deseada alternativa.
\newpage
El aparato de control puede incluir
adicionalmente además del pedal, un dispositivo operado a mano. Si
el aparato de control incluye un pedal, se observará que el pedal
podrá presionarse para proporcionar la entrada al controlador,
indicativa de una velocidad del motor alternativa más alta que la
velocidad del motor deseada, y cuando se libere dicha presión, el
pedal puede incluir un dispositivo de retorno del pedal, para
retornar el pedal a su posición original, para la cual el
controlador pueda proporcionar señales de salida al controlador de
la velocidad del motor, para hacer retornar la velocidad del motor a
la velocidad del motor deseada indicada originalmente.
El método puede incluir la operación del sistema
de control en un primer modo operativo, en el cual el controlador
sea sensible a las entradas del aparato de control, para
proporcionar las señales de salida a la transmisión variable, para
variar la velocidad del vehículo, y operando un control del selector
del modo, para seleccionar un segundo modo operativo, en el cual el
controlador sea sensible a las entradas del aparato de control, para
proporcionar la primera o segunda señales de salida al controlador
de la velocidad del motor.
Se describirán a continuación las realizaciones
de la invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los
que:
la figura 1 es una vista lateral ilustrativa de
un vehículo que tiene un sistema de control de acuerdo con la
invención;
la figura 2 es una diagrama ilustrativo de un
sistema de control para el vehículo de la figura 1, el cual puede
ser operado de acuerdo con la invención.
Con referencia a los dibujos, se muestra un
sistema de control 20 para el vehículo 10.
El vehículo 10 puede ser típicamente un tractor
por ejemplo, el cual puede ser desplazable sobre el terreno,
mientras que el equipo de agricultura 11 (mostrado solo con líneas
de trazos) está accionado a partir del motor 12 del tractor 10. En
esta realización, el tractor 10 es del tipo que tiene ruedas, por
ejemplo, cuatro ruedas dispuestas por pares 13, 14 en los ejes
frontal y posterior del vehículo 10, proporcionando un aparato de
acoplamiento al terreno por cuyos medios la fuerza motriz pueda ser
transmitida al terreno.
El tractor 10 puede ser desplazable y controlado
por un operador dentro de la cabina 15 del operador. El equipo de
agricultura 11 está accionado a partir de una toma de fuerza (PTO)
16 en la parte posterior del tractor 10, aunque en este ejemplo, el
tractor 10 incluye también una toma de fuerza (PTO) en la parte
frontal del tractor 10. Cada toma de fuera PTO 16, 17 está
accionada desde el miembro de salida del motor 18, tal como un
cigüeñal y una o ambas tomas de fuerza PTO 16, 17 que pueden incluir
una caja de velocidades 19. En cada caso, la velocidad de acción de
la respectiva toma de fuerza PTO 16, 17 será una relación de
velocidades fija seleccionada o restringida por la caja de
velocidades 19. La toma de fuerza PTO y la caja de velocidades 19
cuando estén provistas, puede ser accionada a través de una
transmisión 30 que se muestra con líneas de trazo continuo, o bien
directamente desde el motor 12 tal como se indica mediante líneas de
puntos.
El sistema de control 20 incluye una unidad de
control electrónico ("ECU") 22 a la cual se suministran varias
entradas, y la cual en respuesta genera las salidas de control.
El tractor 10 incluye dentro de la cabina 15, un
aparato de control 21, el cual incluye en este ejemplo, un pedal 24
y un dispositivo 25 operado a mano, los cuales pueden operarse tal
como se describe más adelante, para proporcionar las entradas a la
ECU 22. También dentro de la cabina 15 existe un aparato de control
adicional 26, el cual típicamente puede ser una palanca de control
(joystick). El aparato de control 26 de la palanca de control puede
ser movible alrededor de al menos un eje para realizar las entradas
a la ECU 22, y puede tener controles del selector 28a a 28d en una
botonera por ejemplo, para proporcionar las entradas adicionales a
la ECU 22.
El tractor 10 incluye también un aparato de
monitorización 27, tal como un primer sensor S1 para detectar la
velocidad del vehículo, y un segundo sensor S2 para monitorizar la
velocidad del motor 12.
Entre el motor 12 y las ruedas 13, 14 o al menos
uno de los pares de ruedas 13, 14, existe una transmisión 30, la
cual habilita la relación de transmisión desde el miembro 18 de
salida del motor a un par o ambos pares de las ruedas 13 y/o 14 a
variar. Preferiblemente, la transmisión 30 es un sistema CTV, el
cual está controlado por la ECU 22 continuamente, para variar la
relación de transmisión, de forma que puedan conseguirse distintas
velocidades del vehículo para la misma velocidad del motor.
Se describirá ahora la operación del vehículo 10
en un primer y segundo modos operativos alternativos.
En un primer modo de operación, el cual se
denominará como el modo de desplazamiento, el sistema PTO 16, 17
será inoperativo. Esto puede conseguirse mecánicamente por ejemplo
mediante el desacoplamiento de los engranajes dentro de la caja de
velocidades 19, o bien electromecánicamente por la desconexión del
embrague operado eléctricamente o similar, según se desee. En la
figura 2, se indica que la ECU 22 puede controlar un accionador de
la caja de velocidades.
El modo de desplazamiento puede ser seleccionado
mediante la operación de un botón de control del selector del modo
de desplazamiento, por ejemplo, el botón indicado en 28a sobre el
aparato 26 de control de la palanca de mando. En este modo, el
operador puede conducir el vehículo a la velocidad deseada del
vehículo, mediante el ajuste del aparato 26 de control de la
palanca de control, para una relación de transmisión deseada, por
ejemplo, moviendo el control 28 de la palanca de control alrededor
de un eje operativo, de forma que el aparato 26 de control de la
palanca de mando proporcione las entradas respectivas a la ECU 22.
La ECU 22 puede visualizar la relación de transmisión deseada en
una pantalla 29. El operador puede entonces presionar el pedal 24 a
voluntad, hasta un nivel deseado para conseguir la velocidad deseada
del vehículo. La presión sobre el pedal 24 proporcionará unas
entradas adicionales a la ECU 22, la cual responderá mediante el
suministro de unas salidas relevantes a un controlador 32 de
velocidad del motor, el cual incrementará/reducirá la velocidad del
motor, por ejemplo, mediante el cambio del combustible inyectado en
el motor 12.
Así pues, el pedal 24 proporciona entradas a la
ECU 22, y la ECU 22 responderá mediante el cambio de la velocidad
del motor 12.
El modo de desplazamiento se selecciona
típicamente cuando el tractor 10 esté desplazándose, por ejemplo,
sobre superficies de carreteras, aunque el tractor 10 puede estar
traccionando un remolque o bien otro equipo de agricultura 11, con
la toma de fuerza PTO 16, 17 inoperativas, o bien el tractor 10
puede estar ejecutando una operación de trabajo fija que no precise
la fuerza motriz de una toma de fuerza PTO 16, 17, por ejemplo,
para el arado de la tierra.
En un segundo modo de operación, que se
denominará como el modo de campo, una (o ambas) de las tomas de
fuerza PTO 16, 17 pueden ser seleccionadas, por ejemplo presionando
un botón 28b del selector del modo de campo en el control de la
palanca de control 26, o mediante otro control en otra parte
cualquiera en la cabina 15 o incluso en forma externa a la cabina
15. Cuando la toma de fuerza PTO seleccionada esté accionada por
medio de una caja de velocidades 19, podrá seleccionarse un
relación de velocidades fija por parte del operador en forma
manual, cambiando la velocidad desde la posición de neutral a la
relación de velocidades fija seleccionada, o preferiblemente la ECU
22 se configurará para proporcionar una salida a un aparato
accionador de la caja de velocidades 19, de forma que se acople la
relación de velocidades seleccionada. Cuando la toma de fuerza PTO
16, 17 se accione a través de un embrague electromecánico, este
podrá acoplarse también o en forma alternativa por medio del
aparato accionador.
En el modo de campo, la ECU 22 controla el
controlador 32 de velocidades del motor y el sistema CVT 30
preferencialmente para mantener una velocidad deseada del motor 12.
De esta forma, la velocidad de operación del equipo de agricultura
o bien cualquier otro equipo motorizado 11 podrá mantenerse
constante para conseguir un rendimiento óptimo. No obstante, el
operador puede ajustar la velocidad del vehículo en el supuesto de
que la velocidad del motor 12 sea capaz de mantenerse para las
condiciones operativas que estén presentes.
En primer lugar, para seleccionar el modo de
campo, el operador ajusta la velocidad deseada del motor 12
utilizando el dispositivo operado a mano 25. Este puede ser solo
una simple palanca de control o un control de un botón de entrada
por ejemplo. Si se desea, la ECU 22 puede visualizar la velocidad
deseada del motor en la pantalla 29. A continuación, el operador
ajusta una velocidad deseada del vehículo para la velocidad del
motor seleccionada, utilizando el control 26 de la palanca de
control, pudiendo visualizar también la velocidad del vehículo
deseada en la pantalla 29.
Así pues, cuando se selecciona el modo de campo,
la ECU 22 proporcionará salidas a la transmisión CTV 30 y al
controlador 32 de la velocidad del motor, mientras que se monitoriza
la velocidad del motor, utilizando el detector S2 y la velocidad
del vehículo utilizando el sensor S1, de forma que el controlador 32
de la velocidad del motor incrementará/reducirá la velocidad del
motor hacia la velocidad del motor deseada, y la transmisión CVT
variará la relación de transmisión, de forma que para una velocidad
del motor dada, pueda conseguirse la velocidad del vehículo
deseada.
Durante la utilización, cuando se alcance un
estado estable, la ECU 22 monitorizará continuamente la velocidad
del motor y la velocidad del vehículo, y proporcionará salidas al
controlador 32 de la velocidad del motor y a la transmisión 30 de
la CVT, para mantener la velocidad del motor y la velocidad del
vehículo, en la cercanía más posible de las velocidades del motor y
del vehículo deseadas respectivamente.
Si se selecciona una velocidad del vehículo para
la cual no sea posible conseguir una velocidad del motor deseada
seleccionada para que prevalezcan las condiciones operativas, por
ejemplo, de unas condiciones de alta carga, la ECU 22 proporcionará
las salidas apropiadas a la transmisión CTV 30, para mantener la
velocidad del vehículo por debajo de la velocidad del vehículo
deseada, al menos hasta que se obtenga la velocidad del motor
deseada, en cuyo instante la ECU 22 podrá incrementar la velocidad
del vehículo hacia la velocidad deseada del vehículo, que no dará
lugar a una reducción en la velocidad del motor.
Si durante la utilización se encontrara una
carga más alta, la cual a la velocidad del vehículo deseada pudiera
dar lugar a una reducción de la velocidad del motor, la ECU 22
reaccionará ante las entradas de los sensores S2, para reducir la
velocidad del vehículo, con el fin de dar prioridad y mantener la
velocidad del motor deseada.
No obstante, si se encontrara una carga más
inferior, la cual a la velocidad del motor deseada diera lugar a
una velocidad más alta del vehículo, el operador podrá intervenir
con el fin de conseguir una velocidad más alta del vehículo, y por
tanto conseguir una velocidad de trabajo más alta. Para conseguir
esto, el operador podrá operar el pedal 24. Mientras que en el
primer modo operativo, la operación sobre el pedal 24 da lugar a
que la ECU 22 de salida a señales al controlador 32 de la velocidad
del motor, en el segundo modo operativo, la presión en el pedal 24
dará lugar a que la ECU 22 suministre salidas a la transmisión CVT
30, para incrementar la velocidad del vehículo mediante la
variación de la relación de transmisión sin afectar a la velocidad
del motor.
Así pues, en el caso de encontrar unas cargas
más altas, la ECU 22 desacelerará el vehículo 10 con el fin de
mantener la velocidad del motor 12, y en el caso de encontrar unas
cargas más bajas, el operador podrá incrementar la velocidad del
vehículo para conseguir una velocidad más alta del trabajo sin
reducir la velocidad del motor.
El pedal 24 incluye un dispositivo de retorno
del pedal, tal como el resorte 24a. En el caso de que un operador
presione el pedal 24 para incrementar la velocidad del vehículo y
después libere el pedal 24, el pedal retornará a la posición
original, y la ECU 22 responderá a la entrada resultante, para
reducir la velocidad del vehículo hacia la velocidad del vehículo
deseada, suministrando las salidas adecuadas a la transmisión CVT
30, pero suponiendo que esto no dará lugar a un incremento en la
velocidad del motor 12, conforme se reduzca la carga en el motor 12
impuesta por la transmisión CVT 30.
Pueden realizarse varias modificaciones. Por
ejemplo, en el ejemplo descrito, la velocidad del vehículo deseada
se ajusta cuando se selecciona el segundo modo operativo, mediante
el accionamiento del dispositivo 25 operado a mano del aparato de
control 21, mientras que la velocidad del vehículo deseada puede
seleccionarse mediante la utilización del pedal 24 del aparato de
control 21. Así pues, el aparato de control 21 puede incluir solo
un pedal de pie, o pudiendo utilizar un dispositivo operado a mano
25, en el primer modo de operación, para ajustar la velocidad del
motor 12, en cuyo caso el aparato de control 21 podría incluir solo
un dispositivo 25 de control manual.
En el ejemplo descrito, la toma de fuerza PTO 16
posterior ha sido de tipo acoplable. Cuando se proporcionen tomas
de fuerza PTO delantera y posterior, o bien otra configuración de
múltiples PTO, puede seleccionarse una toma de fuerza PTO mediante
otro control del selector de botón, por ejemplo, el botón 28c en el
aparato de control 26 de la palanca de control.
La invención puede aplicarse a un vehículo 10 en
el cual la fuerza motriz se transmita a tierra por los medios
distintos a las ruedas, por ejemplo mediante bandas de tipo de
oruga, o semibandas de oruga.
En el ejemplo descrito anteriormente, la ECU 22
está programada para mantener la velocidad del motor 12 lo más
cerca posible de la velocidad deseada del motor, y sacrificando el
poder mantener la velocidad del vehículo lo más cerca posible de la
velocidad deseada del vehículo según sea necesario. Esta preferencia
de mantener la velocidad del motor es para asegurar que el equipo
de agricultura o bien otro equipamiento 11 motorizado desde el
motor 12 esté accionado a una velocidad constante. En otra
configuración, por ejemplo, existe una preferencia de la ECU 22
para mantener la velocidad del vehículo cercana a la velocidad del
vehículo deseada en preferencia a la velocidad del motor, en que la
ECU 22 puede configurarse para reducir la velocidad del motor
cuando se encuentre con una carga más baja, y respondiendo a las
entradas manuales del aparato de control 21, por ejemplo, el pedal
24 para incrementar la velocidad del motor, y en cada caso para
habilitar una velocidad del vehículo a mantener o que esté cercana
a la velocidad del vehículo deseada. Este método puede ser utilizado
para incrementar el rendimiento del combustible, manteniendo la
velocidad del motor en torno a la zona operativa más eficiente.
Es deseable por ejemplo el mantener una
velocidad del vehículo deseada constante, al ejecutar ciertas tareas
del trabajo en el campo, tal como el arado, en donde por ejemplo el
ángulo de los dientes puede proporcionar un rendimiento óptimo en
el arado a una velocidad dada del vehículo.
El sistema de control 20 descrito anteriormente
con referencia a las figuras, puede cambiarse entre el modo de
desplazamiento, o el modo operativo de campo, en donde la velocidad
del motor se le da prioridad sobre la velocidad del vehículo, y el
modo operativo de campo en el cual se da prioridad a la velocidad
del vehículo sobre la velocidad del motor, utilizando otro botón
del selector, por ejemplo el botón 28d en el aparato 26 de control
de la palanca de mando.
En cada caso, el sistema de control 10 o más
bien el control del selector del modo, puede responder a las
entradas del aparato de control 21 cuando el sistema 10 esté
operando en un primer modo de operación o de desplazamiento, para
variar la velocidad del vehículo, y en un segundo modo operativo o
de campo, para variar la velocidad del vehículo o la velocidad del
motor, dependiendo del modo de campo seleccionado, es decir, de la
preferencia de la velocidad del motor o del vehículo.
Así mismo, en cada caso, al seleccionar el modo
de campo, puede configurarse para ser cambiado de nuevo al modo de
desplazamiento en forma automática por la ECU 22 o bien con otro
controlador, en el caso de una o más
de:
de:
- \bullet
- la operación del dispositivo 25 de control manual tal como para indicar que una velocidad del motor alternativa tiene más o menos una diferencia predeterminada (por ejemplo, una diferencia del 10%) con respecto a la velocidad del motor deseada seleccionada cuando el sistema de control 10 se conmutó al modo de operación de campo;
- \bullet
- la operación del dispositivo de control manual 25 a una posición de reposo;
- \bullet
- la operación del aparato de control adicional, es decir, el aparato 26 de control de la palanca de control alrededor de un eje operativo, lo cual ajustaría la velocidad del vehículo por la ECU 22, enviando salidas a la transmisión CVT 30.
- \bullet
- Selección de un modo de control de anulación alternativo, por ejemplo, mediante la selección de una PTO 16, 17 alternativa, o un modo de campo alternativo, utilizando por ejemplo el botón 28c ó 28d.
Los botones 28a - 28d no precisan estar
provistos en el aparato de control adicional 26, es decir, la
palanca de control, pero algunos o bien todos pueden estar
provistos en cualquier parte; preferiblemente dentro de la cabina 15
del operador.
En lugar de una palanca de control, el aparato
26 de control adicional puede ser otro tipo de control, según se
desee, tal como por ejemplo un botón, una palanca, o un control
similar.
Claims (20)
1. Un sistema de control (20) para un vehículo
(10), incluyendo el vehículo (10) un motor (12), una transmisión
continuamente variable (30) para variar en forma continua la
relación de transmisión entre un miembro de salida (18) del motor
(12) y un aparato de transmisión de acoplo al terreno (13), e
incluyendo el vehículo un eje de la toma de fuerza que es
accionable por el motor con una relación fija de la velocidad del
motor, en el que el sistema de control (20) incluye al menos un
aparato de control que incluye un pedal (24), el cual es operativo
parea proporcionar entradas a un controlador (22), en el que el
controlador (22) es sensible a las entradas del pedal (24) del
aparato de control, cuando el sistema de control (20) esté operando
en un primer modo operativo, cuando el eje de la toma de fuerza
esté operativo, para proporcionar señales de salida al controlador
(22) para variar la velocidad del motor (12); y cuando el sistema de
control esté operando en un segundo modo de operación, cuando el
eje del la toma de fuerza esté operado y habiendo sido ajustada por
el operador la velocidad del motor deseada y la velocidad del
vehículo, respondiendo a los cambios, proporcionando señales de
salida para poder variar la relación de la transmisión sin cambiar
la velocidad del motor (12), y un control del selector de modo
(28a), por lo que un operador podrá seleccionar el primer o segundo
modos operativos.
2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque el aparato de control incluye un
dispositivo de retorno del pedal (24a) que está provisto para
retornar el pedal (24) a su posición original después de que el
pedal (24) haya sido presionado para incrementar la velocidad del
vehículo a partir de una velocidad del vehículo deseada, en el que
el controlador (22) en respuesta proporcionará señales de salida a
la transmisión variable (30) para hacer retornar la velocidad del
vehículo a su velocidad del vehículo deseada seleccionada
originalmente, o a un controlador (32) de la velocidad del motor
para hacer retornar la velocidad del motor a la velocidad del motor
(12) deseada seleccionada originalmente, dependiendo del modo
operacional seleccionado.
3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el aparato de control incluye un
pedal (24) y un dispositivo operado a mano (25, en el que el
dispositivo operado a mano (25) se utiliza para proporcionar la
entrada al controlador (22) indicativa de un velocidad del motor
deseada, y en donde el pedal es operable en el primer modo
operativo, para proporcionar una entrada al controlador (22),
indicativa de una velocidad del motor deseada alternativa, y en el
segundo modo operativo para proporcionar una entrada al controlador
(22) indicativa de una velocidad del vehículo alternativa.
4. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque el sistema de control (20) incluye
un aparato de control adicional (26) para proporcionar la entrada al
controlador (22), indicativa de la velocidad del vehículo deseada
cuando el sistema de control (20) esté operando o tenga que operar
en su segundo modo operativo.
5. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado porque el aparato de control adicional
incluye un control de una palanca de control (28).
6. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el control
del selector de modo (28a) es un simple conmutador.
7. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el control
del selector de modo (28a) responde a las demás entradas, para
conmutar el modo de operación.
8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
7, en el cual el aparato de control (24, 25) incluye un dispositivo
operado a mano (25) caracterizado porque el sistema de
control (20) opera en el primer modo operativo hasta que el control
(28a) del selector de modo sea operado para seleccionar el segundo
modo de operación, y el sistema de control (2o) retorne al primer
modo operativo en el caso de operación del dispositivo operado a
mano (25), de forma tal que indique una velocidad del motor (12)
alternativa que tenga más o menos una diferencia predeterminada con
respecto a la velocidad del motor seleccionada cuando el sistema de
control (20) se hubiera conmutado al segundo modo operativo.
9. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 7
ú 8, dependiente de la reivindicación 4, caracterizado porque
el sistema de control (20) opera en el primer modo operativo hasta
que el control (28a) del selector del modo sea operado para
seleccionar el segundo modo operativo, y el sistema de control (20)
retorne al primer modo operativo en el caso de la operación del
aparato de control adicional (26), el cual ajustaría la velocidad
del vehículo.
10. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el sistema de
control (20) opera en el primer modo de operación hasta que el
control (28a) del selector de modo sea operado, para seleccionar el
segundo modo de operación, y el sistema de control (20) retorne al
primer modo de operación, en el caso de que se seleccione un modo
de control de anulación alternativo.
11. Un sistema de control (20) de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual el eje de la
toma de fuerza es acoplable al realizarse la operación de un
selector (28b) cuando el vehículo esté operando en el primer modo
de operación.
\newpage
12. Un vehículo (10) que incluye un sistema de
control (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
13. Un método de operación de un sistema de
control (20) para un vehículo (10), incluyendo el vehículo (10) un
motor (12), una transmisión variable (30) para variar la relación de
transmisión entre un miembro de salida (18) del motor (12) y un
aparato (13) motriz de acoplo a tierra, en donde el sistema de
control (20) incluye un controlador programable (22),
proporcionando el método una entrada al controlador (22) indicativa
de una velocidad del motor (22) deseada, monitorizando la velocidad
del motor (12) y la velocidad del vehículo, y proporcionando
señales de entrada (S1), S2) al controlador (20) indicativas de la
velocidad del motor (12) y de la velocidad del vehículo (10),
comparando las velocidades deseadas y monitorizadas del motor (12) y
del vehículo (10), y proporcionando señales de salida a un
controlador de la velocidad del motor (33) para variar la velocidad
del motor (12) para mantener la velocidad del motor (12) a una
velocidad del motor deseada o próxima a la misma, y proporcionando
las señales de salida a la transmisión variable (30), en donde las
señales de salida a la transmisión variable (30) son las primeras
señales de salida a la transmisión variable (30) para variar la
velocidad del vehículo (10), para mantener la velocidad del vehículo
a la velocidad del vehículo deseada o próxima a la misma, para la
velocidad del motor deseada, o cuando las condiciones operativas no
permitan que la velocidad del motor (12) pueda mantenerse a la
velocidad del motor deseada o próxima a la misma para la velocidad
del vehículo deseada, en donde las señales de salida a la
transmisión variable (30) sean las segundas señales de salida para
mantener o reducir la velocidad del vehículo, de forma que la
velocidad del motor se mantenga a la velocidad del motor deseada o
próxima a la misma.
14. Un método de acuerdo con la reivindicación
13, caracterizado porque el sistema de control (20) incluye
un aparato de control (24, 25), el cual es operable por un operador
para proporcionar la entrada al controlador (22) indicativa de la
velocidad del vehículo deseada, y en donde el método incluye la
variación de la velocidad del vehículo deseada en la utilización,
mediante la operación de un aparato de control (24, 25), para
seleccionar una velocidad del vehículo deseada alternativa,
respondiendo el controlador (22) mediante el suministro de una
primera o segunda señales de salida a la transmisión variable (30),
dependiendo de si las condiciones operativas permiten que la
velocidad del motor (12) puedan mantenerse a la velocidad del motor
deseada o próxima a la misma, para la velocidad del vehículo
deseada alternativa.
15. Un método de acuerdo con la reivindicación
13 ó 14, caracterizado porque el aparato de control (24, 25)
incluye un pedal (24), el cual al ser presionado, proporciona la
entrada al controlador (22) indicativa de una velocidad del
vehículo deseada alternativa, incluyendo el pedal (24) un
dispositivo de retorno del pedal (24a) para hacer retornar el pedal
(24), al ser liberado de la presión, a su posición original a la
cual el controlador (22) proporciona señales de salida a la
transmisión variable (30) para retornar la velocidad del vehículo a
la velocidad del vehículo deseada seleccionada originalmente.
16. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el método
incluye la operación del sistema de control (20) en un primer modo
operativo, en el cual el controlador (22) es sensible a las
entradas desde el aparato de control (24, 25), para proporcionar
señales de salida a un controlador (32) de la velocidad del motor,
para variar la velocidad del motor (12), y poder operar el control
(28g) del selector de modo, para seleccionar un segundo modo de
operación, en el cual el controlador (22) sea sensible a las
entradas desde el aparato de control (24, 25) para proporcionar la
primera o segunda señales de salida a la transmisión variable
(30).
17. Un método de operación de un sistema de
control (20) para un vehículo (16), incluyendo el vehículo un motor
(12), una transmisión variable (30) para variar la relación de
transmisión entre un miembro de salida (18) del motor (12) y un
aparato motriz de acoplamiento al terreno (13), en donde el sistema
de control (20) incluye un controlador programable (22) y un
control del selector de modo (28a) operable por un operador, para
seleccionar un primer o un segundo modo operativo, en el que el
controlador (22) al ser seleccionado el primer modo de operación,
responde a las entradas de control para producir señales de salida,
para variar la velocidad del motor (12), y cuando se selecciona el
segundo modo de operación, el controlador (22) responde a las
entradas de control para proporcionar señales de salida para variar
la relación de transmisión, sin cambiar la velocidad del motor
(12), incluyendo el método la operación del control (28a) del
selector de modo, para seleccionar el primer modo de operación,
proporcionando una entrada al controlador (22) indicativo de una
velocidad del motor (12) deseada, proporcionando una entrada al
controlador (22) indicativa de una velocidad del vehículo (10)
deseada, monitorizando la velocidad del motor y la velocidad del
vehículo, y proporcionando señales de entrada respectivas (51, 52)
al controlador (22), indicativas de la velocidad del motor y de la
velocidad del vehículo, comparando las respectivas velocidades
deseadas y monitorizadas del motor (12) y del vehículo (10), y
proporcionando señales de salida a la transmisión variable (30) para
variar la velocidad del vehículo para mantener la velocidad del
vehículo a la velocidad del vehículo deseada o próxima a la misma,
y proporcionando señales de salida a un controlador de velocidad del
motor (32), siendo las señales de salida al controlador (32) de la
velocidad del motor las primeras señales de salida al controlador de
velocidad del motor (32), para variar la velocidad del motor, para
mantener la velocidad del motor a la velocidad del motor deseada o
próxima a la misma para la velocidad del vehículo deseada, o cuando
las condiciones de operación no permitan que pueda mantenerse la
velocidad del vehículo (10) a la velocidad del vehículo (10) deseada
o próxima a la misma, para la velocidad del motor (12) deseada,
siendo las señales de salida al controlador de velocidad del motor
(32) las segundas señales de salida, para incrementar la velocidad
del motor (12), de forma que la velocidad del vehículo (10) pueda
mantenerse a la velocidad del vehículo deseada o próxima a la
misma.
\newpage
18. Un método de acuerdo con la reivindicación
19, caracterizado porque el sistema de control (20) incluye
un aparato de control (24, 25), el cual es operable por un operador,
para proporcionar la entrada al controlador (22) indicativa de la
velocidad del motor (12) deseada, incluyendo el método la variación
de la velocidad del motor (12) deseada en utilización, mediante la
operación del aparato de control (24, 25) para seleccionar una
velocidad del motor (12) deseada alternativa, en donde el
controlador (22) responde mediante el suministro de una primera o
segunda señales de salida al controlador (22) de velocidad del
motor, dependiendo de si las condiciones operativas permiten que la
velocidad del vehículo puedan mantenerse a la velocidad del vehículo
deseada o próxima a la misma, para la velocidad del motor deseada
alternativa.
19. Un método de acuerdo con la reivindicación
17 ó 18, caracterizado porque el aparato de control incluye
un pedal (24), el cual al ser presionado, proporciona la entrada al
controlador (22) indicativa de una velocidad del motor (12)
alternativa, más alta que la velocidad del motor deseada, y un pedal
(24) que incluye un dispositivo de retorno del pedal (24g), para
hacer retornar el pedal al ser liberado, a su posición original, a
la cual el controlador (22) proporciona señales de salida al
controlador de la velocidad del motor, para hacer retornar la
velocidad del motor a la velocidad del motor (12) deseada
seleccionada originalmente.
20. Un método de acuerdo con la reivindicación
18 ó 19, caracterizado porque el método incluye la operación
del sistema de control (20) en una primer modo operativo, en el cual
el controlador (22) es sensible a las entradas del aparato de
control (24, 25), para proporcionar señales de salida a la
transmisión variable (30) para variar la velocidad del vehículo, y
operando un control del selector de modo (28g), para seleccionar un
segundo modo operativo, en el cual el controlador (22) es sensible a
las entradas del aparato de control (24, 25), para proporcionar la
primera o segunda señales de salida al controlador (32) de velocidad
del motor.
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