ES2301021T3 - Procedimiento para el accionamiento automatico de bloqueos transversales en vehiculos, en particular en maquinas de trabajo y vehiculos de emergencia. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el accionamiento automático de los bloqueos transversales en vehículos, en particular en máquinas de trabajo y vehículos de emergencia, estando los bloqueos transversales cerrados siempre que surjan situaciones de marcha en los que no se precise con seguridad el efecto compensador de diferencial, estando los bloqueos transversales abiertos en aquellas situaciones en las que un bloqueo transversal cerrado influye negativamente en las características de marcha, caracterizado porque los bloques transversales se conectan cuando la velocidad del vehículo baja de un valor umbral predeterminado v_1 y el par de salida de la caja de cambios rebasa un valor umbral T_Ab1 predeterminado, y porque los bloqueos transversales conectados se abren cuando la velocidad de marcha rebasa otro valor umbral predeterminado v_2, o el par de salida de la caja de cambios desciende por debajo de otro valor umbral T_Ab2, siendo el valor umbral v_2 mayor que el valor umbral v_1, y el valor umbral T_Ab2 menor que el valor umbral T_Ab1.

Description

Procedimiento para el accionamiento automático de bloqueos transversales en vehículos, en particular en máquinas de trabajo y vehículos de emergencia.

La presente invención se refiere a un procedimiento para el accionamiento automático de bloqueos transversales en vehículos, en particular en máquinas de trabajo y vehículos de emergencia, conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

La maquinaria de obra convencional con dirección pivotante, por ejemplo volquetes o tractores agrícolas de ruedas dirigidas, máquinas de obra o máquinas especiales, están equipadas con cajas de cambio en carga, comprendiendo convertidores de par o embragues fluidos. En la salida de la caja de cambios suele estar instalado entre los ejes en los volquetes y tractores agrícolas un diferencial intermedio, que cuando no está bloqueado permite la distribución del par entre los ejes delantero y trasero, y que bloqueado realiza una transmisión directa. En cada uno de los ejes del vehículo está instalado además un diferencial transversal.

Los diferenciales de vehículos de propulsión total se activan por medio de embragues de bloqueo (bloqueos de diferencial), acoplándose estos embragues de bloqueo automáticamente o de forma manual sirviéndose de los parámetros de marcha del vehículo para bloquear el diferencial o para abrir o desconectar el bloqueo de diferencial.

La conexión de los bloqueos de diferencial de cambio en carga que pueden estar realizados por ejemplo como embragues de láminas de accionamiento hidráulico, se puede automatizar mediante el control de deslizamiento, es decir mediante la comparación de las revoluciones de las ruedas.

Por el documento DE 197 49 919 A1 se conoce un procedimiento de esta clase. Dentro del marco de un control de deslizamiento se comparan aquí entre sí las revoluciones de los dos árboles de salida del diferencial, formando a partir de esta comparación unas señales de deslizamiento, que en cuanto rebasan un valor umbral inician la conexión del embrague de bloqueo del diferencial respectivo, teniendo en cuenta el ángulo de la dirección. Otro procedimiento dentro de cuyo marco se determinan las revoluciones de las ruedas constituye el objeto del documento DE 197 48 086 A1.

Por el documento EP 0 424 932 B1 se conoce el hecho de emplear como valor característico para desconectar el bloqueo de diferencial, es decir para desembragar el embrague de bloqueo, la relación de los pares que se producen en dos árboles de la caja de cambios, comparando este valor característico real determinado constantemente con una relación de pares determinada por la relación de transmisión de la caja de cambios, como valor característico teórico. Basándose en esta comparación se emplea otro dispositivo de ajuste para modificar la carga de par del ramal de accionamiento y/o salida en función de la desviación. Con este dispositivo de ajuste se cumplen las condiciones de conmutación necesarias para desacoplar el embrague de bloqueo, de modo que después de alcanzar esta condición de conmutación se desembraga el embrague de bloqueo y con ello se abre o desconecta el bloqueo de dife-
rencial.

Por el documento EP 0 410 441 A2 se conoce un diferencial para automóviles, donde basándose en los parámetros de marcha se puede conectar y desconectar un bloqueo de diferencial. Para la conmutación del bloqueo de diferencial se transmiten los datos de funcionamiento del automóvil a un equipo de control, en particular las revoluciones de por lo menos dos árboles de accionamiento. Para permitir la desconexión de los bloqueos de diferencial sin que después de un bloqueo sea preciso tener que volver a soltar siempre, tal como se mencionó anteriormente, el correspondiente embrague de bloqueo para medir las diferencias de revoluciones, se propone allí el disponer en los árboles unos sensores para la captación permanente del par. Para desconectar. el bloqueo de diferencial están memorizadas en un equipo de control unas magnitudes de estado, en particular un valor correspondiente a la posición de la palanca del acelerador, y un valor de par de giro correspondiente a la marcha seleccionada en la caja de cambios del vehículo, así como la relación entre dos pares,. Comparando estos valores memorizados con los valores actuales se puede adaptar mejor la conexión y desconexión del bloqueo de diferencial a las respectivas condiciones de marcha del
vehículo.

Por el documento US-A-6 085 138 se conoce un procedimiento con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

En las máquinas de trabajo y vehículos de emergencia resulta compleja la medición de las revoluciones en las ruedas debido al bajo número de revoluciones, y además es potencialmente no fiable debido a la situación expuesta y a las duras condiciones de utilización.

La implantación del procedimiento para el accionamiento automático de los bloqueos de diferencial conforme al estado de la técnica resulta de modo inconveniente técnicamente compleja y de alto coste, también debido al sistema de sensores necesario, en particular para la aplicación en máquinas de trabajo y vehículos de emergencia, ya que en estas aplicaciones surgen cargas especiales, en particular para los sensores. Además, el empleo de diferenciales autoblocantes repercute negativamente en el consumo de carburante y en el desgaste de los neumáticos.

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La presente invención tiene como objetivo describir un procedimiento para el accionamiento automático de bloqueos transversales en vehículos, en particular en máquinas de trabajo y vehículos de emergencia, que para su realización utiliza parámetros ya existentes y no influye desfavorablemente en el estado de marcha del vehículo, precisamente en situaciones críticas. Además se trata de que el procedimiento conforme a la invención no requiere sistemas sensores adicionales.

Conforme a la invención, este objetivo se resuelve por las características de la reivindicación 1. Otras realizaciones y ventajas se deducen de las reivindicaciones subordinadas.

De acuerdo con esto se propone que los bloqueos transversales se conecten cuando la velocidad del vehículo descienda por debajo de un valor umbral v_1 determinado, y el par de salida de la caja de cambios rebase un valor umbral T_Ab1 predeterminado, y que los bloqueos transversales conectados se abran cuando se rebase otro valor umbral v_2 predeterminado o cuando no se alcance otro valor umbral T_Ab2 para el par de salida de la caja de cambios, siendo v_2 mayor que v_1 y T_Ab2 menor que T_Ab1.

Para ello, el procedimiento conforme a la invención se basa en la consideración de que estas condiciones son suficientes para reconocer la necesidad de bloqueo de los diferenciales transversales durante la actividad de trabajo, y que los bloqueos transversales solamente se acoplan en situaciones de marcha en las que no se perjudique notablemente el comportamiento de marcha del vehículo: y es que cuando el par de salida de la caja de cambios es alto y la velocidad del vehículo es baja, hay una gran probabilidad de que patine una rueda. Cuando el par de salida de la caja de cambios es bajo o cuando la velocidad del vehículo es alta, el riesgo de que patine una rueda es pequeño. Gracias a la apertura de los bloqueos a alta velocidad conforme a la invención se evitan además situaciones criticas para la marcha.

Mediante la concepción conforme a la invención se garantiza que los bloqueos transversales estarán siempre abiertos cuando surjan situaciones de marcha en las que no se precise con seguridad el efecto de bloqueo, estando los bloqueos transversales cerrados en todas las demás situaciones. De este modo desaparece el sistema sensor que es necesario según el estado de la técnica para reconocer la necesidad de un bloqueo.

El valor del par de salida de la caja de cambios que se precisa como parámetro se puede determinar de forma ventajosa por medio de la marcha que esté metida y del par de entrada a la caja de cambios, determinado por ejemplo por la diferencia de revoluciones del convertidor hidrodinámico.

Para garantizar que los bloqueos transversales no se activan en situaciones de marcha en las que la ausencia del efecto de diferencial repercute negativamente en el comportamiento de marcha se puede ajustar a un valor debidamente alto el valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab1.

Dentro del marco de una variante especialmente ventajosa del procedimiento conforme a la invención se propone que el valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab1 pueda ser ajustado por el conductor conforme a las condiciones de empleo del vehículo mediante un dispositivo adecuado, por ejemplo un potenciómetro giratorio situado en el salpicadero. De este modo se puede adaptar el valor umbral T_Ab1 para el par de salida de la caja de cambios en función de la actividad de trabajo, de las condiciones meteorológicas, del estado de la calzada, etc. De este modo, el conductor puede ajustar el valor umbral en el caso de un suelo enlodado, de tal modo que los bloqueos transversales se acoplan en el caso de un par de giro reducido; en el caso de un suelo con buen agarre se pueden cerrar los bloqueos transversales mediante el correspondiente ajuste solamente para un par de giro más alto. Dado que estos parámetros por lo general raras veces varían en el curso de una actividad de trabajo típica, las intervenciones manuales no se necesitan o sólo muy raras veces.

De acuerdo con la invención está previsto que una variación del valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab1 también da lugar a una variación del valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab2. Esto puede efectuarse por ejemplo por medio de un algoritmo o una curva característica registrados en el sistema de control.

Por ejemplo, para el caso de que se utilice un potenciómetro para ajustar el valor umbral Y_Ab1, se pueden realizar las siguientes funcionalidades dependiendo de la posición del potenciómetro:

Tope extremo 1: Los bloqueos transversales no se cierran nunca;

Tope extremo 2: Los bloqueos transversales se conectan manualmente; y

Zona entre tope extremo 1 y tope extremo 2: Ajuste sin escalonamiento del valor umbral T_Ab1.

Mediante esta configuración no se necesitan otras intervenciones del conductor, de modo que se puede omitir el pedal generalmente previsto en el vehículo para la conexión manual del bloqueo. Para realizar el procedimiento, ventajosamente no se necesitan sensores adicionales, ya que como sensor de revoluciones se emplea el sensor ya existente en la salida de la caja de cambios. Además, al controlar los bloqueos transversales en un vehículo cargador sobre ruedas con dirección pivotante y transmisión directa entre el eje delantero y el eje trasero, puede prescindirse del transductor del ángulo de la dirección.

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De acuerdo con la invención también puede estar previsto que el valor umbral de la velocidad del vehículo v_1 pueda ser ajustado por el conductor.

El procedimiento conforme a la invención es especialmente adecuado para máquinas de trabajo y vehículos de emergencia, por ejemplo cargadoras sobre ruedas, cuyo empleo en el ciclo de trabajo es superior al empleo en recorridos de transporte.

Claims (4)

1. Procedimiento para el accionamiento automático de los bloqueos transversales en vehículos, en particular en máquinas de trabajo y vehículos de emergencia, estando los bloqueos transversales cerrados siempre que surjan situaciones de marcha en los que no se precise con seguridad el efecto compensador de diferencial, estando los bloqueos transversales abiertos en aquellas situaciones en las que un bloqueo transversal cerrado influye negativamente en las características de marcha, caracterizado porque los bloques transversales se conectan cuando la velocidad del vehículo baja de un valor umbral predeterminado v_1 y el par de salida de la caja de cambios rebasa un valor umbral T_Ab1 predeterminado, y porque los bloqueos transversales conectados se abren cuando la velocidad de marcha rebasa otro valor umbral predeterminado v_2, o el par de salida de la caja de cambios desciende por debajo de otro valor umbral T_Ab2, siendo el valor umbral v_2 mayor que el valor umbral v_1, y el valor umbral T_Ab2 menor que el valor umbral T_Ab1.

2. Procedimiento para el accionamiento automático de bloqueos transversales según la reivindicación 1, caracterizado porque el valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab1 puede ser ajustado por el conductor.

3. Procedimiento para el accionamiento automático de bloqueos transversales según la reivindicación 2, caracterizado porque una variación del valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab1 da lugar a una variación del valor umbral del par de salida de la caja de cambios T_Ab2, lo cual tiene lugar por medio de un algoritmo o curva característica registrados en el sistema de control.

4. Procedimiento para el accionamiento automático de bloqueos transversales según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque para ajustar el valor umbral T_Ab1 se emplea un potenciómetro, realizándose las siguientes funcionalidades dependiendo de la posición del potenciómetro:

Tope extremo 1: Los bloqueos transversales no se cierran nunca;

Tope extremo 2: Los bloqueos transversales se conectan manualmente; y

Zona entre tope extremo 1 y tope extremo 2: Ajuste sin escalonamiento del valor umbral T_Ab1.