ES2339567T3 - Procedimiento para el acoplamiento/desacoplamiento de una toma de potencia. - Google Patents
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Abstract
Método para el control de una toma de potencia en un vehículo dotado de una caja de cambios automática de varias marchas, de manera que comprende las siguientes etapas para conectar dicha salida de potencia: recepción de una señal de petición de acoplamiento (PTO SW) por una unidad (2) que controla dicha caja de cambios y un dispositivo (1) que controla dicha toma de potencia: apertura del embrague (4) de la transmisión del vehículo y generación de una señal de activación (PTO EN) por dicha unidad; recepción de la señal de activación por dicho dispositivo (1) y activación, de este modo, de un accionador específico para accionar la toma de potencia; cerrar por dicha unidad (2) el embrague (4), cuando ha transcurrido después de la apertura un intervalo de tiempo apropiado, caracterizándose el método porque dicha unidad (2) impide el cambio de marchas cuando la toma de potencia está conectada; y comprendiendo además, cuando ha transcurrido un intervalo de tiempo apropiado (T2) después del cierre del embrague (4), la verificación de acoplamiento (ESTADO PTO) por dicha unidad (2) y, si no ha tenido lugar el acoplamiento, las siguientes etapas adicionales: apertura del embrague (4) de la transmisión del vehículo y generación de una señal de desactivación (PTO EN) por dicha unidad; recepción de la señal de desactivación (PTO EN) por dicho dispositivo (1) y activación de este modo de un accionador específico (3) para desconectar la toma de potencia: cerrar el embrague (4) por dicha unidad (2) cuando ha transcurrido un intervalo de tiempo apropiado después de la apertura.
Description
Procedimiento para el
acoplamiento/desacoplamiento de una toma de potencia.
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Esta invención se refiere a un procedimiento
para el acoplamiento y desacoplamiento de una toma de potencia en
un vehículo, y más particularmente en un vehículo industrial, dotado
de una caja de cambios automática de varias marchas, y más
específicamente se refiere a una toma de potencia con embrague.
Los vehículos industriales están equipados
frecuentemente con accesorios para la manipulación o proceso de
materiales y otros tipos de implementos. Entre los ejemplos se
incluyen grúas, aparatos elevadores, camiones volquete,
hormigoneras, bombas de succión o de alimentación para conductos
para chorros de agua, compactadores y trituradores de residuos
sólidos, compresores para refrigeración o máquinas quitanieves.
Estos aparatos son impulsados por el motor con
intermedio de una toma de potencia que puede ser instalada en el
eje de impulsión o más allá del embrague en una posición apropiada,
por ejemplo, en el eje de salida de la transmisión.
Estos accesorios son utilizados frecuentemente
cuando el vehículo se encuentra estacionado, pero en muchos casos
también debe ser posible utilizar la toma de potencia mientras el
vehículo se está desplazando, por lo tanto, con los medios de
impulsión conectados, por ejemplo, en el caso de una toma de
potencia utilizada con retardadores hidráulicos.
En el sector de los vehículos industriales, se
hace una amplia utilización de cajas de cambios automáticas de
varias marchas, de manera que el embrague es controlado y las
marchas son conectadas y desconectadas por medio de una serie de
dispositivos y accionamientos controlados electrónicamente y la
velocidad y par motriz del motor son controlados automáticamente,
por ejemplo, mediante el control de la inyección de combustible.
Con este tipo de caja de cambios, el conductor
no controla ya directamente el embrague, lo que significa que un
sistema electrónico debe controlar una serie de características para
impedir el acoplamiento o desacoplamiento de la toma de potencia.
Existe, por lo tanto, la necesidad de disponer de un control
satisfactorio de la toma de potencia, tanto con el vehículo
estacionario como también con el vehículo en marcha y para conseguir
un buen nivel de integración entre el sistema de control de la caja
de cambios y el sistema de control de la toma de potencia, de
manera que el equipo responda de manera rápida a una simple
instrucción enviada por el conductor, con independencia de las
condiciones de funcionamiento o condiciones operativas del
vehículo.
El documento WO 2004/035344 da a conocer un
procedimiento para conectar o desconectar una toma de potencia de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Los problemas descritos en lo anterior han sido
solucionados mediante un procedimiento para la
conexión/desco-
nexión de la toma de potencia en un vehículo, y más particularmente en un vehículo industrial, de acuerdo con la adjunta reivindicación independiente 1.
nexión de la toma de potencia en un vehículo, y más particularmente en un vehículo industrial, de acuerdo con la adjunta reivindicación independiente 1.
La invención se refiere también a un sistema que
controla una toma de potencia y una caja de cambios automática de
varias marchas para un vehículo, de acuerdo con la reivindicación
10.
Otros aspectos preferentes de la invención están
indicados en las reivindicaciones dependientes adjuntas.
La presente invención se refiere, en particular,
a lo que se define en las reivindicaciones adjuntas.
La invención se explicará con intermedio de la
descripción detallada de las realizaciones preferentes pero no
exclusivas, facilitada solamente a título de ejemplo, con la ayuda
de los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema de control de a bordo para un vehículo industrial, que
implementa el procedimiento según la invención;
La figura 2 es un diagrama esquemático de
temporización que muestra las diferentes operaciones que se llevan
a cabo durante la realización de un método para la conexión de una
toma de potencia, de acuerdo con la presente invención;
La figura 3 es un diagrama esquemático de
temporización que muestra las diferentes operaciones que son
llevadas a cabo durante la realización de un método para la
conexión de una toma de potencia en caso de fallo del proceso, de
acuerdo con la invención;
\global\parskip1.000000\baselineskip
La figura 4 es un diagrama esquemático de
temporización que muestra las diferentes operaciones que son
llevadas a cabo durante la realización de un procedimiento de
desconexión de una toma de potencia, de acuerdo con la presente
invención;
La figura 5 es un diagrama esquemático de
temporización que muestra las diferentes operaciones que son
llevadas a cabo durante la realización de un método para la
desconexión de una toma de potencia en caso de fallo del proceso,
de acuerdo con la presente invención.
La figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema, de acuerdo con un aspecto preferente de la presente
invención; este sistema es adecuado para la instalación en un
vehículo industrial y gestiona los diferentes dispositivos de
accionamiento de una caja de cambios automática de varias marchas
del tipo conocido en el estado de la técnica, incluyendo el
embrague, que puede ser de tipo electromagnético o de cualquier tipo
adecuado y los dispositivos de accionamiento de la toma de
potencia. De acuerdo con un aspecto preferente de la invención,
también controla la potencia suministrada por el motor, por ejemplo,
controlando el sistema de inyección de combustible. El motor del
vehículo puede ser de tipo conocido, preferentemente un motor diesel
de tipo apropiado.
El sistema comprende un dispositivo (1) que
controla electrónicamente la toma de potencia por medio de un
accionador (3) de la toma de potencia, es decir, un dispositivo que
acciona un mecanismo de embrague entre la toma de potencia y una
transmisión a un usuario, para acoplamiento y desacoplamiento. El
embrague puede ser de tipo conocido en el estado de la técnica, por
ejemplo, un embrague de fricción o un embrague de garras. El
sistema comprende una unidad electrónica (2) que controla la caja de
cambios y que es capaz asimismo de accionar el embrague (4) del
sistema de transmisión del vehículo. Existe un módulo (5) de control
electrónico del motor que es capaz de medir y controlar el par y la
velocidad de rotación del motor también en base a exigencias
específicas por otros componentes del sistema, por ejemplo, por la
unidad de control (2) de la caja de cambios. De acuerdo con un
aspecto de la invención, el módulo de control puede intercambiar
datos con dicha unidad con intermedio de una línea común (6) (bus).
Puede existir un elemento de control (7), por ejemplo, una simple
llave, que puede ser accionada por el conductor, capaz de enviar una
señal de orden de conexión o desconexión de la toma de potencia al
dispositivo de control (1). La instrucción puede ser enviada
también de manera automática por un elemento de control del equipo
impulsado con intermedio de la toma de potencia. Un panel de
control (8) puede ser conectado al sistema para proporcionar al
conductor información con respecto a la situación de los diferentes
dispositivos, por ejemplo, la conexión de la toma de potencia. Un
elemento sensor específico (9), por ejemplo, un interruptor
ordinario, es utilizado para generar una señal que es capaz de
proporcionar información a los demás elementos de control con
respecto a la situación de conexión o desconexión de la toma de
potencia. El dispositivo (1) es capaz de enviar una señal a la
unidad (2) ordenando la conexión o desconexión de una toma de
potencia y la unidad (2) es capaz de generar una señal para
posibilitar la conexión de la toma de potencia.
Los diferentes elementos de control pueden ser
escogidos entre el equipo electrónico de tipo conocido en la
técnica anterior de acuerdo con las exigencias específicas. Éstas se
describen como entidades separadas, pero pueden ser integradas
también en un solo aparato si ello es preferible; por ejemplo, el
dispositivo (1) y la unidad (2) pueden estar integrados.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el
procedimiento para la conexión de una toma de potencia se puede
llevar a cabo del modo siguiente. Con respecto al diagrama de
temporización de las figuras 2 y 3, la línea PTO EN representa una
señal para activar la conexión de la toma de potencia, generada por
la unidad de control (2) de la caja de cambios, de un tipo
apropiado. El nivel más elevado corresponde a una señal para impedir
la conexión de la toma de potencia, que impide que el dispositivo
(1) lleve a cabo la conexión, correspondiendo el nivel más bajo a
una señal de activación (por ejemplo, pueden existir dos voltajes,
uno que corresponde al voltaje de la batería del vehículo y el otro
a masa cuando se ha cerrado un circuito apropiado). La posición del
embrague indica la situación del embrague de la transmisión del
vehículo (4) conectado (nivel bajo) o abierto (nivel alto). PTO SW
corresponde a la señal para ordenar (nivel alto) el acoplamiento o
desacoplamiento de la toma de potencia generados por el conductor y
transmitidas por el dispositivo (1) a la unidad (2) o a la no
existencia de señal de instrucción (nivel bajo). ESTADO PTO
corresponde al estado de la toma de potencia conectada (nivel bajo)
o desconectado (nivel alto). La línea del motor corresponde a la
situación operativa del accionador (3), en la que el nivel medio
(desconectado) corresponde a inactividad, el nivel más alto (en)
corresponde a la operación de conexión de la toma de potencia, el
nivel más bajo (dis) corresponde a la operación de desconexión.
La unidad (2) de control de la caja de cambios
mantiene la señal de desactivación PTO EN para desactivar la
conexión de la toma de potencia hasta que se envía una instrucción
(señal PTO SW durante el intervalo de tiempo (T8) o superior,
siendo (T8) un valor predefinido, por ejemplo, 500 ms). En este
caso, la unidad (2) verifica una serie de condiciones que deben
encontrarse presentes para la conexión y si éstas se encuentran
presentes, abre el embrague (por medio de un accionador apropiado)
comprueba el par motor por medio del módulo de control (5) (para
este objetivo puede generar un mensaje de acuerdo con parámetros
EOL) y genera la señal de activación PTO EN, que activa la conexión
por la unidad (2). Si cualesquiera de estas condiciones no son
satisfechas, la unidad (2) simplemente genera una señal de error
para el conductor. Si recibe la señal de activación dentro de un
tiempo predefinido (T0) (por ejemplo, entre 200 ms y 2s), después de
recibir la instrucción del conductor, el dispositivo (1) activa el
accionador (3) (de otro modo no ejecuta la conexión y genera una
señal de error apropiada para el conductor); después de un
intervalo de tiempo (T2) (por ejemplo, 1,25 s) la unidad (2) cierra
el embrague y comprueba después de otro intervalo de tiempo (T3)
(por ejemplo, 1s) después de la generación de la señal ESTADO PTO,
mediante el elemento sensor (9) de que la toma de potencia está
conectada, de lo contrario (figura 3) abre el embrague nuevamente y
genera la señal de prevención PTO EN que provoca que el dispositivo
(1) termine las operaciones de conexión.
Preferentemente, la unidad (2) genera una señal
específica para controlar el par motor por medio del módulo de
control (5) mientras la zona de potencia está conectada a efectos de
impedir el cambio de marchas.
Otros controles son también posibles, por
ejemplo, si la señal de instrucción PTO SW se encuentra todavía
presente después de un intervalo de tiempo (T9) (líneas de trazos)
una vez que el intervalo de tiempo (T3) ha transcurrido, esto es
tratado como estado de bloqueo y el dispositivo (1) empieza el
proceso de desconexión que se describe más adelante y genera un
mensaje de error. En este caso, no se permiten otras conexiones
hasta después de un proceso de reposición.
En caso de fallo del proceso de acoplamiento
(ver figura 3), el dispositivo (1) comprueba que se ha generado la
señal de desactivación PTO EN dentro del intervalo de tiempo (T14)
(por ejemplo 2 s) después de que ha transcurrido el intervalo de
tiempo (T3), de lo contrario éste indica un fallo de funcionamiento
que es señalado por medio de un mensaje específico.
Una vez ha terminado el fallo del procedimiento
de conexión, se puede llevar a cabo un nuevo intento a petición del
conductor, excepto en casos específicamente definidos.
Las figuras 4 y 5 muestran la secuencia de
tiempos de las operaciones durante la realización de un método para
la desconexión de la toma de potencia, de acuerdo con la presente
invención. La figura 5 muestra el caso de fallo del primer intento
de desconexión.
Cuando se ha conectado la toma de potencia, la
unidad (2) de la caja de cambios mantiene la señal de activación
PTO EN. En caso de una instrucción generada por el conductor que
puede consistir en una señal PTO SW, igual que se ha descrito para
la instrucción de conexión, la unidad (2) abre el embrague y genera
la señal de desactivación PTO EN que provoca que el dispositivo de
control (1) inicie el proceso de desconexión al activar el
accionador (3); el embrague permanece abierto durante un intervalo
de tiempo apropiado, por ejemplo (T2 + T3), teniendo (T2) y (T3)
los significados que se han descrito anteriormente. Si después de un
intervalo de tiempo pre-definido que puede ser, por
ejemplo, igual a (T0) la señal PTO EN no ha sido dispuesta en el
valor de desactivación, el dispositivo (1) procede al
desacoplamiento en cualquier caso y genera un mensaje de error al
conductor.
Si, después de un intervalo de tiempo
predefinido, que puede corresponder al tiempo de apertura del
embrague, la toma de potencia es conectada (figura 5), se debe
enviar otra petición PTO SW para hacer otro intento. Un
procedimiento de control, igual al realizado en el proceso de
conexión, puede ser llevado a cabo para detectar cualquier posible
bloqueo de la instrucción para requerir conexión/desconexión. Si
existe esta situación, la toma de potencia es desconectada o se
deja desconectada en cualquier caso, pero se genera un mensaje de
error y no se permite nueva conexión hasta después del proceso de
reposición.
Tal como se ha descrito en lo anterior, la
unidad (2) es capaz de verificar cuando se requiere, una serie de
situaciones que impiden la conexión de la toma de potencia. Otra
función de dicha unidad consiste en detectar cuando la toma de
potencia está conectada, la presencia de condiciones bajo las cuales
es necesaria una desconexión forzada. Dicha detección puede ser
llevada a cabo en una manera conocida en la técnica anterior. Si
existe una de dichas situaciones, la unidad (2) inicia un proceso
de desconexión, tal como se ha descrito en lo anterior, excepto que
éste tenga lugar en ausencia de una petición PT SW. Las situaciones
para desconexión forzada pueden ser detectadas siempre, como
mínimo, cuando la toma de potencia está conectada, por ejemplo, a
intervalos de tiempo fijos, a efectos de garantizar el
desacoplamiento en caso de que se presenten estas situaciones.
Los mensajes de error pueden tener como
resultado una serie de señales de luz u otros tipos de señales para
el conductor, por ejemplo, una lámpara indicadora en el panel (8)
que se puede encender o dar una señal intermitente.
El método y sistema, de acuerdo con la presente
invención, son especialmente adecuados para una toma de potencia
con embrague. De acuerdo con un aspecto preferente, el sistema
asegura que los engranajes se encuentran en posición neutral
durante la conexión. Además, el sistema es adecuado para su
utilización en situación estacionaria (vehículo parado) y cuando el
vehículo se encuentra en desplazamiento. En este último caso, la
unidad de control de la caja de cambios impide preferentemente
otros cambios de marchas cuando la toma de potencia está
conectada.
En caso de funcionamiento con el vehículo
estacionario, el motor puede ser controlado a efectos de ajustar e
incrementar el par en caso de que fuera necesario para accionar la
toma de potencia y los aparatos impulsados por la misma.
La invención se refiere también a un sistema que
controla una toma de potencia y una caja de cambios automática de
varias marchas para un vehículo dotado de medios que llevan a cabo
las operaciones que se han descrito.
La invención se refiere también a un vehículo
dotado de dicho sistema.
Dichos medios pueden comprender dispositivos,
así como programas que pueden ser utilizados en un ordenador, tal
como los sistemas y dispositivos de control descritos en lo
anterior.
La invención se refiere también a un programa de
ordenador que lleva a cabo el método, según la invención, cuando se
utiliza en un sistema de ordenador, tal como se puede considerar el
sistema anteriormente descrito.
La parte nueva del programa se puede añadir como
integración o modificación a un programa existente utilizado para
llevar a cabo las funciones de control conocidas en la técnica
anterior, por ejemplo, las incluidas en un sistema conocido para
controlar la caja de cambio o zona de potencia.
De la descripción indicada en lo anterior será
posible para un técnico en la materia llevar a cabo dicho software
utilizando las técnicas de programación habituales conocidas en la
técnica.
Claims (12)
1. Método para el control de una toma de
potencia en un vehículo dotado de una caja de cambios automática de
varias marchas, de manera que comprende las siguientes etapas para
conectar dicha salida de potencia:
recepción de una señal de petición de
acoplamiento (PTO SW) por una unidad (2) que controla dicha caja de
cambios y un dispositivo (1) que controla dicha toma de
potencia:
- apertura del embrague (4) de la transmisión del vehículo y generación de una señal de activación (PTO EN) por dicha unidad;
- recepción de la señal de activación por dicho dispositivo (1) y activación, de este modo, de un accionador específico para accionar la toma de potencia;
- cerrar por dicha unidad (2) el embrague (4), cuando ha transcurrido después de la apertura un intervalo de tiempo apropiado, caracterizándose el método porque dicha unidad (2) impide el cambio de marchas cuando la toma de potencia está conectada;
- y comprendiendo además, cuando ha transcurrido un intervalo de tiempo apropiado (T2) después del cierre del embrague (4), la verificación de acoplamiento (ESTADO PTO) por dicha unidad (2) y, si no ha tenido lugar el acoplamiento, las siguientes etapas adicionales:
- apertura del embrague (4) de la transmisión del vehículo y generación de una señal de desactivación (PTO EN) por dicha unidad;
- recepción de la señal de desactivación (PTO EN) por dicho dispositivo (1) y activación de este modo de un accionador específico (3) para desconectar la toma de potencia:
- cerrar el embrague (4) por dicha unidad (2) cuando ha transcurrido un intervalo de tiempo apropiado después de la apertura.
2. Método, según la reivindicación 1,
caracterizado porque en las etapas de conexión, dicha unidad
verifica la ausencia de una serie de situaciones
pre-definidas que impiden la conexión y abren el
embrague (4) y generan dicha señal de activación (PTO EN) si no
existen dichas condiciones.
3. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las
etapas de conexión, dicha señal de petición (PTO SW) es recibida
por dicho dispositivo (1) y enviada por dicho dispositivo (1) a
dicha unidad (2).
4. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las
etapas de conexión comprende el control por dicha unidad (2) y por
medio de un módulo (5) de control electrónico del motor, del par
motriz del motor durante la conexión.
5. Método, según la reivindicación 1,
caracterizado además por comprender las siguientes etapas
para desconectar dicha toma de potencia conectada a los medios de
impulsión, después de la conexión:
apertura de dicho embrague (4) de la transmisión
del vehículo y generación de una señal de desactivación (PTO EN)
por dicha unidad (2) que controla dicha caja de cambios;
recepción de la señal de desactivación por dicho
dispositivo (1) que controla dicha salida de potencia y activación
por dicho dispositivo (1) de dicho accionador específico (3) para
desconectar la toma de potencia;
cierre, mediante dicha unidad (2), del embrague
(4) cuando ha transcurrido un periodo de tiempo adecuado (T2)
después de la apertura.
6. Método, según la reivindicación 5,
caracterizado porque en las etapas de desconexión comprende
la recepción de una petición de señal de desacoplamiento (PTO SW)
por dicha unidad (2) y dicho dispositivo (1) antes de que el
embrague (4) sea abierto y la generación de la señal de
desactivación (PTO EN) por dicha unidad (2).
7. Método, según la reivindicación 5,
caracterizado porque en las etapas de desconexión comprende
la verificación por dicha unidad (2) de la presencia de, como
mínimo, una situación pre-definida para desconexión
forzada, antes de que el embrague (4) sea abierto y que se genere
la señal de desactivación (PTO EN).
8. Método, según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque en las etapas de desconexión comprende
el control, cuando ha transcurrido un periodo de tiempo apropiado
(T9) después de la conexión o desconexión de la toma de potencia de
una situación de bloqueo en la generación de la señal de petición
(PTO SW) y, si existe dicha situación, impedir cualquier conexión
adicional de la toma de potencia hasta después de un proceso de
reposición.
9. Método, según la reivindicación 8, que
comprende, en las etapas de desconexión, si existe dicha situación
de bloqueo, la desconexión de la toma de potencia.
10. Sistema que controla una salida de potencia
y una caja de cambios automática de varias marchas para un
vehículo, comprendiendo medios que implementan el método de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
11. Vehículo dotado de un sistema, de acuerdo
con la reivindicación 10.
12. Programa de ordenador que lleva a cabo el
método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, cuando es
llevado a cabo en un ordenador.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT002381A ITMI20042381A1 (it) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | Metodo per l'inserimento-disinserimento di una presa di forza |
| ITMI04A2381 | 2004-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2339567T3 true ES2339567T3 (es) | 2010-05-21 |
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ID=34956537
Family Applications (1)
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| ES (1) | ES2339567T3 (es) |
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