ES2349548T3

ES2349548T3 - Procedimiento y aparato para reducir el deslizamiento de las ruedas motrices.

Info

Publication number: ES2349548T3
Application number: ES05110861T
Authority: ES
Inventors: Daniele Orlando
Original assignee: Iveco SpA
Current assignee: Iveco SpA
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2011-01-04
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: ATE477141T1; EP1681196A1; DE602005022819D1; EP1681196B1; ITMI20042470A1

Abstract

Procedimiento para el accionamiento de un sistema electrónico para una caja de velocidades automatizada con las marchas escalonadas, para un vehículo a motor, que comprende las etapas siguientes: detección de una situación de deslizamiento de las ruedas motrices; el cambio mediante dicho sistema a una situación "normal" si no se detecta deslizamiento, o el cambio a "deslizamiento de las ruedas" si se detecta deslizamiento; control mediante dicho sistema, del par transmitido por el embrague según una primera función de la posición del pedal del acelerador en la situación "normal" y según una segunda función, diferente de la primera, en la situación de "deslizamiento de las ruedas", caracterizado porque en dichas primera y segunda funciones presentan una zona de maniobra en la que el par no sobrepasa el 15%, y preferentemente no sobrepasa el 10% del par máximo, comprendiendo dicha zona unos valores desde 0 hasta el 50% del recorrido del pedal del acelerador en el caso de dicha segunda función, y hasta valores inferiores en el caso de dicha primera función.

Description

ÁMBITO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un procedimiento para el accionamiento de una caja de velocidades automatizada de un vehículo a motor, capaz de funcionar de dos modos alternativos, con el objeto de reducir el deslizamiento de las ruedas motrices. TÉCNICA ANTERIOR

En el campo de la tecnología de los vehículos se han realizado progresos considerables en la utilización de ayudas electrónicas a la conducción, y en particular en la utilización de sistemas para controlar situaciones críticas y potencialmente peligrosas. Por ejemplo, frecuentemente se utilizan sistemas de frenado antibloqueo tales como el ABS, que comprenden sensores específicos que detectan cuando una o varias ruedas quedan bloqueadas durante el frenado, y activan los frenos con el objeto de eliminar dicha situación y recuperar la tracción, asegurando al mismo tiempo la máxima potencia posible de frenado.

No obstante, la pérdida de adherencia, en particular en las ruedas motrices, se produce asimismo frecuentemente cuando no se frena, por ejemplo, en caso de una aceleración súbita, en el caso de carreteras deslizantes, en las curvas, especialmente en curvas cerradas o cuando se viaja a velocidades relativamente elevadas. De hecho, bajo dichas condiciones de menor par, disminuye el par que puede ser transmitido a las ruedas y se produce un deslizamiento si el conductor solicita a través del pedal del acelerador un par superior al máximo que puede ser transmitido.

Los sistemas tales como el sistema ASR (sistema de regulación antideslizamiento) permiten detectar una situación de deslizamiento de las ruedas (por ejemplo, midiendo la velocidad de las ruedas motrices con respecto a las demás ruedas) y recuperando la tracción en las ruedas motrices mediante el control de los frenos y de la potencia de salida del motor.

Los vehículos, y en particular los vehículos industriales, están a menudo equipados con una caja de velocidades con las marchas escalonadas, en la que una serie de elementos de accionamiento, incluyendo elementos para conectar y desconectar el embrague y elementos para cambiar de velocidad están controlados mediante un sistema electrónico de control que es capaz de cambiar de velocidad según se requiera, basándose en las condiciones que están controladas mediante la medición de un cierto número de parámetros operativos del motor; este tipo de caja de velocidades presenta una construcción más sencilla y es más eficiente que las cajas de velocidades automáticas convencionales. Las cajas automatizadas del tipo descrito anteriormente se utilizan habitualmente junto con sistemas electrónicos que controlan el par de salida del motor, por ejemplo controlando la cantidad de combustible inyectado (tal como ocurre normalmente en los motores diésel) o de otra forma apropiada.

A falta de un sistema del tipo ASR, las cajas de velocidades automatizadas con las marchas escalonadas adolecen de este problema adicional: en caso de deslizamiento de las ruedas motrices, el sistema puede reconocer un incremento de la velocidad y una reducción del par aplicado a la carretera, como una condición para un cambio de velocidad en sentido ascendente, en una situación en la que esta operación no es apropiada.

Las cajas de cambio de velocidades automatizadas se basan en la demanda de par se que utiliza para controlar el motor, en un gráfico como el de la figura 1; dicho gráfico se refiere al par transmitido por el embrague sin tener en cuenta qué velocidad está acoplada.

Por consiguiente, existe la necesidad de utilizar las funciones disponibles en un vehículo equipado con una caja de velocidades automatizada con el fin de evitar el inconveniente descrito anteriormente y reducir de forma drástica el deslizamiento de las ruedas motrices, incluso a falta de un dispositivo específico tal como el sistema ASR. La técnica anterior más cercana, según el preámbulo de la reivindicación 1 (procedimiento) y de la reivindicación 5 (programa) se describen en el documento DE 19939442. SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Los problemas descritos anteriormente se han resuelto actualmente mediante un procedimiento para el funcionamiento de un sistema electrónico automatizado para cajas de velocidades con las marchas escalonadas en un vehículo a motor, según la reivindicación 1 adjunta (procedimiento) y la reivindicación 5 (programa).

Por “cambiando a una situación” se entiende asimismo el mantenimiento de dicha situación si las condiciones que se detectan permanecen sin cambios.

La presente invención se refiere en particular a lo expuesto en las reivindicaciones adjuntas. LISTA DE DIBUJOS

A continuación se ilustrará la presente invención mediante una descripción detallada de las formas de realización preferentes, pero no exclusivas, facilitadas únicamente a modo de ejemplo, con la ayuda de los dibujos adjuntos a la presente esta memoria, en los que:

la figura 1 representa de forma esquemática una primera función del par transmitido por el embrague en relación con la posición del pedal del acelerador (0 corresponde al pie levantado, 100 al pedal apretado a fondo);

la figura 2 representa de forma esquemática una segunda función del par transmitido por el embrague en relación con la posición del pedal del acelerador;

la figura 3 representa de forma esquemática un diagrama de flujo de la secuencia de operaciones llevadas a cabo por dicho sistema de control para cambiar de una situación a otra. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA FORMA DE REALIZACIÓN

La figura 1 representa de forma esquemática una función utilizada por el sistema de control de la caja de velocidades para gestionar el par requerido y la posición del embrague de una forma coordinada.

En la presente memoria, se pretende que la expresión sistema de control de la caja de velocidades signifique todos los medios electrónicos y de programación, capaces de procesar una serie de datos de entrada referentes a las condiciones de funcionamiento del motor y las peticiones enviadas por el conductor mediante los dispositivos de control específicos, y el control de una serie de dispositivos de accionamiento que permiten el cambio de velocidad, el control del embrague y el control del motor, en particular del par de salida del mismo, por ejemplo, mediante el control de la cantidad de combustible suministrada. El eje “y” muestra el par que es transmitido por el embrague y el eje “x” muestra la posición del pedal del acelerador como un porcentaje del recorrido (0 corresponde a tener el pie levantado, 100 corresponde al pedal apretado a fondo); según una posible disposición, el sistema comprende una unidad de control del motor, una unidad de control de la caja de velocidades y una unidad que recibe información de los sensores asociados a las ruedas. Dichas unidades pueden ser independientes y comunicarse entre sí, por ejemplo mediante una línea común de intercambio de datos del vehículo, o pueden estar integradas en un único aparato, de acuerdo con los requisitos específicos.

La figura 1 representa una función que puede utilizarse para el funcionamiento en situación “normal”. En la figura 1 puede observarse que la función de par se incrementa de forma constante a medida que se incrementa la posición del pedal, y presenta esencialmente dos zonas separadas, la primera de las cuales presenta una pendiente considerablemente menor que la de la segunda, que puede presentar una configuración substancialmente lineal. En la primera zona, denominada zona de maniobra 1, que puede comprender preferentemente valores de la posición del pedal desde 0 a unos valores no superiores al 25% -30%, el par no se incrementa en más de un 15%, y preferentemente no aumenta en más del 10%, con respecto al par máximo (correspondiente al pedal apretado totalmente a fondo). Únicamente a título de ejemplo, el par máximo puede ser de aproximadamente 240 Nm en el caso de motores de 96 CV, y de 270 Nm en el caso de motores de 116 CV; en todo caso, dichos valores dependen del tipo de motor y de su aplicación al vehículo. En la zona operativa 2, relativa a los valores de posición del pedal de una aceleración mayor, el par se incrementa desde el valor máximo de la zona de maniobra hasta el valor máximo del par con respecto al pedal totalmente apretado.

La figura 2 representa una función que puede utilizarse para el funcionamiento en situación de “deslizamiento de las ruedas”.

Puede observarse que la zona de maniobra 1’, con el mismo significado que en la figura 1, puede comprender un margen de valores más amplio, hasta del 50% y, de manera opcional, hasta del 60% del recorrido del pedal del acelerador, mientras que fuera de la zona de maniobra el par se incrementa hasta alcanzar un valor máximo con el pedal totalmente presionado; el valor máximo del par utilizado en la situación de “deslizamiento de las ruedas” puede ser el mismo que el utilizado en la situación “normal”. Puede observarse que este cambio de la situación “normal” a la situación de “deslizamiento de las ruedas” implica automáticamente una petición para limitar el par transmitido, lo que hace posible alejarse de las condiciones de deslizamiento y recuperar la tracción en las ruedas motrices.

La situación de deslizamiento puede detectarse mediante sensores específicos, capaces de detectar de una forma conocida la diferencia de velocidad entre las ruedas motrices y las demás ruedas; por ejemplo, puede establecerse una situación de deslizamiento cuando existe una diferencia de velocidad como mínimo de 7 Km/h entre una rueda motriz y otra rueda del mismo lado del vehículo, pero pueden establecerse asimismo otros criterios.

Según una forma particular de realización de la presente invención, los sensores pueden formar parte de un sistema ABS, y los datos de la velocidad, o una señal directa correspondiente a la situación (normal o deslizamiento) que ha sido detectada, puede transmitirse mediante el dispositivo electrónico de control del ABS al sistema electrónico de control de la caja de velocidades.

La figura 3 muestra una posible rutina o programa con el cual el sistema de control de la caja de velocidades, controla la situación de deslizamiento y cambia entre un estado y el otro de los dos mencionados anteriormente. El muestreo puede realizarse de manera continua, o más frecuentemente a intervalos diferenciados (recuadro: “función de llamada”); la etapa siguiente consiste en la captura de información sobre las velocidades de las ruedas, o de la parte de la misma considerada importante; la operación siguiente consiste en determinar la aparición de la situación de deslizamiento (en el caso del ejemplo, se produce cuando un valor máximo, que puede ser programable, relativo a cuando se supera la diferencia entre la velocidad de las ruedas motrices y la de las ruedas no motrices), y la de activación del estado “normal” si la situación no se ha producido y si se ha producido la situación de “deslizamiento de las ruedas”.

Las curvas de las figuras 1 y 2 se refieren al par transmitido por el embrague, que puede obtenerse mediante el control del par de salida del motor y ajustando la curva de control del embrague. En consecuencia, habiendo extendido la zona de maniobra 1 cuando se detecta el inicio de una situación de deslizamiento de las ruedas motrices, se evita un cambio ascendente inapropiado y el par es transmitido de una forma más lineal en función del deslizamiento real.

La presente invención se refiere asimismo a un aparato que comprende un sistema electrónico automatizado para la caja de velocidades de un vehículo a motor, de un tipo conocido en la técnica anterior, unos medios para controlar el par transmitido por el embrague, por ejemplo mediante el control del par de salida del motor y/o el control de la posición del embrague, utilizado para poner en práctica el procedimiento según la presente invención. El aparato comprende asimismo unos medios para determinar la aparición de la situación de deslizamiento de las ruedas y para cambiar de una situación a la otra según lo descrito anteriormente. Los medios pueden comprender dispositivos, así como programas que pueden ejecutarse en un ordenador, tales como los sistemas y dispositivos de control descritos anteriormente.

La presente invención se refiere asimismo a un programa informático capaz de llevar a cabo el procedimiento según la presente invención cuando se ejecuta en el sistema electrónico de control de una caja de velocidades automatizada tal como se ha descrito anteriormente. El programa comprende preferentemente un programa o rutina capaz de llevar a cabo la secuencia de operaciones descrita en la figura 3.

La parte novedosa del programa descrito anteriormente puede añadirse como una integración o una modificación de un programa existente utilizado para llevar a cabo las funciones de control conocidas en la técnica anterior, por ejemplo las integradas en

5 un sistema de control ya conocido de una caja de velocidades. Puede comprender asimismo programas para controlar el par transmitido por el embrague basándose en las curvas de las figuras 1 y 2.

A partir de la descripción expuesta anteriormente será posible para un experto en la materia, incorporar dicha 10 programación utilizando las técnicas normales de programación

conocidas en la técnica anterior.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el accionamiento de un sistema electrónico para una caja de velocidades automatizada con las marchas escalonadas, para un vehículo a motor, que comprende las etapas siguientes:

detección de una situación de deslizamiento de las ruedas motrices;

el cambio mediante dicho sistema a una situación “normal” si no se detecta deslizamiento, o el cambio a “deslizamiento de las ruedas” si se detecta deslizamiento;

control mediante dicho sistema, del par transmitido por el embrague según una primera función de la posición del pedal del acelerador en la situación “normal” y según una segunda función, diferente de la primera, en la situación de “deslizamiento de las ruedas”,

caracterizado porque en dichas primera y segunda funciones presentan una zona de maniobra en la que el par no sobrepasa el 15%, y preferentemente no sobrepasa el 10% del par máximo, comprendiendo dicha zona unos valores desde 0 hasta el 50% del recorrido del pedal del acelerador en el caso de dicha segunda función, y hasta valores inferiores en el caso de dicha primera función.
2.

Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha segunda función asume, para los mismos valores de la posición del pedal, unos valores que son por lo menos inferiores a los de dicha primera función.
3.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicha zona de maniobra comprende unos valores desde 0 y hasta un 60% del recorrido del pedal del acelerador en el caso de dicha segunda función y hasta valores inferiores en el caso de dicha primera función.
4.

Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha zona de maniobra comprende unos valores desde 0 y no superiores al 30%, opcionalmente no superiores al 25% del recorrido del pedal del acelerador en el caso de dicha primera función.
5.

Programa apto para ejecutarse en un ordenador, para poner en práctica el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2.
6. Programa según la reivindicación 5, en el que

5 dicha zona de maniobra comprende unos valores desde 0 y hasta el 60% del recorrido del pedal del acelerador en el caso de dicha segunda función y unos valores inferiores en el caso de dicha primera función.
7. Programa según cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, en el que dicha zona de maniobra comprende

10 unos valores desde 0 y no superiores al 30%, opcionalmente no superiores al 25%, del recorrido del pedal del acelerador en el caso de dicha primera función.