ES2879630T3 - Procedimiento de control de un dispositivo de transmisión hidráulica de un vehículo - Google Patents

Abstract

Procedimiento de control de un dispositivo de transmisión de un vehículo, el dispositivo que comprende una transmisión (20) hidráulica que tiene n motores (26A, 26B) hidráulicos siendo n superior o igual a 1 y una bomba (24) adecuada para ser accionada por un accionamiento para alimentar los motores hidráulicos de fluido, en la cual se ajusta la bomba (24) para que entregue un caudal de salida tal que la velocidad de salida teórica de dichos n motores (26A, 26B) hidráulicos alimentados a este caudal de salida sea una velocidad objetivo, y después se detecta la presión de fluido en la alimentación y/o en el escape (30, 32) de los motores hidráulicos, y después se modifica el desplazamiento de la bomba (24) en función de una tabla de corrección teniendo en cuenta el rendimiento volumétrico de los motores hidráulicos para diferentes valores de presión, para que la velocidad de salida real de los motores hidráulicos se aproxime a la velocidad objetivo.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de control de un dispositivo de transmisión hidráulica de un vehículo

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un procedimiento de control de un dispositivo de transmisión de un vehículo, el dispositivo que comprende una transmisión hidráulica que tiene n motores hidráulicos, siendo n superior o igual a 1 y una bomba adecuada para ser accionada por un accionamiento para alimentar los motores hidráulicos de fluido. Estado de la técnica

Se conoce, la ventaja de una transmisión hidráulica que permite entregar un fuerte par, a velocidades moderadas. La transmisión hidráulica puede ser la transmisión principal del vehículo o ser una transmisión de asistencia, asociada a una transmisión mecánica principal. Por ejemplo, la patente europea EP 0993982 divulga la utilización combinada de una transmisión hidráulica y de una transmisión mecánica. En este caso, la transmisión hidráulica se utiliza en condiciones particulares, en particular para realizar una asistencia de la transmisión mecánica en condiciones de circulación que lo necesiten, por ejemplo en caso de pérdida de adherencia de al menos una de las ruedas del vehículo cuando circula sobre un suelo deslizante tal como el de una obra de construcción.

Tanto si se trata de una transmisión principal como de una transmisión de asistencia, la transmisión hidráulica puede utilizarse en condiciones de circulación difíciles. En ciertos casos, debe utilizarse a velocidad muy baja, por ejemplo cuando el vehículo circula sobre un suelo particularmente deslizante o accidentado, en especial para cruzar un obstáculo tal como un badén o un bordillo de acera, o bien para salir de un bache, en especial en el barro. En dicha situación, la transmisión hidráulica debe entregar un par significativo y accionar las ruedas a una velocidad muy reducida, pero suficiente para permitir al vehículo circular y, en caso necesario, pasar el obstáculo.

La velocidad de salida de los motores hidráulicos es función del caudal de la bomba, es decir del producto de la velocidad de accionamiento de la bomba por su desplazamiento. Por ejemplo, se utiliza una bomba de desplazamiento continuamente variable y es por tanto que al hacer variar este desplazamiento se varía el caudal de descarga de la bomba. Cuando la transmisión hidráulica es una transmisión de asistencia, el accionamiento de la bomba puede ser el motor de accionamiento de la transmisión mecánica.

Por tanto, en principio, conociendo el desplazamiento de los motores, se ajusta la velocidad de salida sobre un valor objetivo fijando el caudal de la bomba a un valor objetivo el cual, a velocidad de accionamiento dada de la bomba, vuelve a fijar el desplazamiento de la bomba a un desplazamiento objetivo. Es por ejemplo lo que se hace clásicamente para una transmisión hidráulica de asistencia, cuando se trata de proporcionar por esta asistencia un par de asistencia de la transmisión mecánica y por tanto, hacer en la salida que la velocidad de salida de los motores hidráulicos fijados a las ruedas del vehículo sea coherente con la velocidad dada por la transmisión mecánica (la misma puede ser igual a esta velocidad o, por el contrario, sea ligeramente superior o ligeramente inferior, según se desee obtener un efecto asistencia positivo o de retención). Esto se describe por ejemplo en la solicitud de patente francesa No. FR 1353043 no publicada previamente (véase la solicitud de patente internacional No. WO 2004/162103 publicada el 9 de octubre de 2014). Esto funciona bien a velocidades suficientes, por ejemplo del orden de 5 a 30 km/h.

Sin embargo, en ciertos casos, la información relativa a la velocidad dada por la transmisión mecánica puede que no sea fiable, o esté disponible, o incluso sólo esté disponible demasiado tarde para poder ser tenida en cuenta de forma válida. Este es el caso particular cuando el vehículo circula a velocidad muy baja (en particular una velocidad del orden de 5 km/h o menos), o bien durante maniobras o incluso cuando hace falta hacer circular el vehículo en modo de funcionamiento “delante-atrás” haciendo funcionar de forma alternativa los motores en marcha adelante y en marcha atrás para hacer avanzar y retroceder de forma alternativa las ruedas del vehículo, en particular el cruce de un obstáculo. Esto es en particular debido al hecho de que los sensores de velocidad utilizados normalmente, del tipo sensores de rotación dentados o codificadores de impulsos no son fiables en dichas condiciones, debido a la separación entre los dientes o entre los impulsos.

Además, en cualquier componente hidráulico, en particular en un motor hidráulico, existen de forma inevitable fugas. Los circuitos son evidentemente dimensionados para tenerlo en cuenta y, durante el funcionamiento normal, en particular en el intervalo de velocidades precitado, estas fugas tienen un impacto bastante despreciable. Sin embargo, su efecto es netamente más sensible a velocidad muy baja, en particular para una velocidad inferior a 5 km/h, por ejemplo del orden de 2 km/h, incluso 1 km/h. De hecho, cuando los motores funcionan a velocidad muy baja mientras están sometidos a diferencias de presiones elevadas en sus terminales, la tasa de fuga puede hacerse significativa y tener en especial un impacto sobre la velocidad de salida de los motores. Resulta que la velocidad real de las ruedas del vehículo puede que no sea estable y que varíe con respecto a la velocidad objetivo. Por ejemplo, cuando el vehículo debe cruzar un obstáculo en su vida (montículo, bordillo de acera, salida de un bache), los motores hidráulicos pueden tener fugas significativas y la velocidad real del vehículo puede por tanto disminuir de manera significativa a medida que se sube el obstáculo. El cruce del obstáculo puede por tanto ser laborioso.

El documento US2011048829 divulga un procedimiento de control de una transmisión de vehículo que comprende un motor hidráulico alimentado por una bomba, en el cual se ajusta la bomba en función de una velocidad objetivo, se determina una velocidad real, y después se corrige el ajuste de la bomba en función de la diferencia entre la velocidad real y la velocidad objetivo.

Objeto de la invención

La invención tiene por objetivo mejorar este estado de la técnica haciéndolo de manera que, incluso a una velocidad muy reducida y en particular durante el cruce de obstáculos, la velocidad de salida de los motores hidráulicos sea más estable.

Este objetivo se alcanza gracias al procedimiento según la reivindicación 1.

Por tanto, en un primer momento, se determina el caudal de la bomba, por el ajuste de la bomba, la cual se define por el par de parámetros “desplazamiento de la bomba” y “velocidad de accionamiento”, para obtener en teoría la velocidad objetivo adecuada. La velocidad teórica de los n motores hidráulicos y la velocidad a la cual deberían normalmente funcionar al estar alimentados con este caudal objetivo, en función de sus desplazamientos. Esta velocidad objetivo corresponde por tanto a un régimen teórico de funcionamiento de los motores. Sin embargo, en función de la configuración del terreno sobre el cual circula el vehículo, en particular en función de la pendiente (relieve del obstáculo a cruzar), el régimen real de los motores puede ser tal que se separan de la velocidad objetivo deseada. Por tanto, la velocidad de salida real de los motores puede separarse de la velocidad teórica. Según la invención, se modifica el desplazamiento de la bomba basándose en la presión de fluido en la alimentación y/o en el escape de los motores, en función de una tabla de corrección que tiene en cuenta el rendimiento volumétrico de los motores hidráulicos. El desfase entre el régimen real de los motores y la velocidad objetivo, puede en particular estar relacionado con las fugas en el circuito hidráulico, en particular en ciertos de sus componentes, en particular en los motores hidráulicos. La modificación del desplazamiento de la bomba permite compensar estas fugas, en particular aumentando este desplazamiento, de manera que aumenta el caudal de la bomba. La bomba que es accionada por el accionamiento a una velocidad de accionamiento, se regula su caudal modificando su desplazamiento.

El puesto de control del vehículo puede comprender una interfaz (Botón de control o análogo) que permite la activación de la función “control de baja velocidad” o “cruce de obstáculo”, la activación de esta función activa el procedimiento de control según la invención. Se puede hacer cesar la ejecución de esta función por un control inverso en la interfaz, o bien de forma automática por ejemplo cuando se requiere una velocidad del vehículo superior a una velocidad máxima de activación de esta función, por ejemplo a través de un control de aceleración tal como un pedal del acelerador o una palanca de mando.

Según la invención, se detecta la presión de fluido en la alimentación y/o en el escape de los motores hidráulicos y se modifica el desplazamiento de la bomba en función de una tabla de corrección teniendo en cuenta el rendimiento volumétrico de los motores hidráulicos para que la velocidad de salida real de los motores hidráulicos se aproxime a la velocidad objetivo.

La presión se establece en sí misma en el circuito y se detecta por la detección de la presión de alimentación y/o el escape de los motores.

La tabla de corrección tiene en cuenta el rendimiento volumétrico de los motores, es decir la relación entre el caudal real y el caudal teórico, para diferentes presiones. En otras palabras, la tabla de corrección proporciona las cuadrículas de valores de presión, caudal real, caudal teórico. Esta tabla se establece basándose en las medidas de caudales de entrada y de salida de los motores, para diferentes presiones, hechos en fábrica en motores de ensayo. De manera general, las fugas pueden también producirse en otros componentes hidráulicos del circuito distintos a los motores hidráulicos, esta tabla puede establecerse para el conjunto de estos componentes, es decir para el conjunto del circuito de alimentación de los motores, entre la salida de alta presión de la bomba y la descarga de los motores. Del mismo modo puede establecerse para las componentes esenciales del circuito. La misma puede establecerse en fábrica en un circuito de ensayo.

Por tanto, si el vehículo debe cruzar un obstáculo en su vida, el caudal real que sale de los motores es inferior al caudal teórico (caudal objetivo) debido a las fugas. Se detecta en la tabla cuanto debe corregirse el desplazamiento de la bomba (en el caso de un obstáculo en su vida, debe aumentarse) para que el caudal real se aproxime lo más posible al caudal objetivo inicial, lo que permite que la velocidad de salida de los motores hidráulicos sea de forma efectiva sensiblemente igual a la velocidad objetivo.

De forma opcional, se calcula la velocidad teórica del vehículo basándose en la velocidad objetivo de salida de los motores hidráulicos, se compara dicha velocidad teórica con la velocidad real del vehículo y, basándose en esta comparación, se modifica el desplazamiento de la bomba para que la velocidad real sea sensiblemente igual a la velocidad teórica.

Por “sensiblemente igual” se entiende que la velocidad real puede como mucho alejarse de forma reducida de la velocidad teórica, por una separación considerada aceptable en las condiciones de circulación. Por ejemplo, esta separación es del orden de un 10%, incluso un 5% o menos.

En este caso, el parámetro revelador del régimen real de funcionamiento de los motores hidráulicos es la velocidad real del vehículo. La velocidad real del vehículo puede medirse por cualquier medio apropiado, por ejemplo a través de un sensor de velocidad de rotación de una o de varias ruedas, de resolución lo suficientemente precisa, o incluso un sistema de tipo GPS para “Global Positioning System”).

En este caso, se realiza una readaptación de la velocidad, llevando directamente a la velocidad real medida a un valor sensiblemente igual a la velocidad teórica. De forma más precisa, se realiza un bucle de retroacción de velocidad, modificando el desplazamiento de la bomba basándose en la velocidad real detectada con el fin de que esta velocidad sea sensiblemente igual a la velocidad teórica.

Por tanto, se realiza en primer lugar una primera corrección del ajuste de la bomba a partir de la tabla de corrección, para aproximar la velocidad de salida real a la velocidad objetivo. El grado de aproximación es más o menos preciso, en función de la precisión del incremento de presiones en la tabla. Para aproximar incluso más la velocidad real a la velocidad teórica, se puede realizar a continuación la comparación de las velocidades teórica y real citadas anteriormente y se modifica el desplazamiento de la bomba para ajustar la velocidad real del vehículo.

De forma opcional, se determina la velocidad objetivo en función del grado de accionamiento de un control de velocidad.

Este control, accionado por el conductor del vehículo, puede ser un control de aceleración del vehículo, tal como un pedal del acelerador, una palanca de mando, una interfaz de control tal como un potenciómetro o incluso un sistema de control de velocidad de tipo “cruise control”. De manera general, el control de velocidad es cualquier medio apropiado para asignar al vehículo una velocidad objetivo de circulación.

De forma opcional, se utiliza un modo de funcionamiento “delante-atrás” en el cual, se invierten de forma alternativa los sentidos de descarga de la bomba para hacer funcionar de forma alternativa los motores hidráulicos en marcha adelante y en marcha atrás.

Esta inversión del sentido de descarga de la bomba permite hacer avanzar y retroceder de forma alternativa las ruedas del vehículo, en especial para facilitar el cruce de un obstáculo, en particular para salir de un agujero o de un bache o bien para cruzar un bordillo de acera. La inversión del sentido de accionamiento puede hacerse a intervalos rápidos irregulares, por ejemplo del orden de 2s. La misma se puede hacer sin cambio del desplazamiento de la bomba, cambiando su sentido de accionamiento. Se puede del mismo modo hacer sin cambiar el sentido de accionamiento de la bomba pero invirtiendo su desplazamiento, en particular, invirtiendo la inclinación de su placaleva cuando se trata de una bomba de placa-leva.

De forma opcional, se omite una señal reveladora de una anomalía de motricidad del vehículo que puede justificar la utilización del modo “adelante-atrás”. De forma opcional, se utiliza de forma automática el modo “adelante-atrás” basándose en dicha señal.

Esta señal puede alertar al conductor del hecho de que el vehículo se encuentra enfrentado a un obstáculo que es muy difícil de cruzar en las condiciones normales de motricidad del vehículo, lo que justifica la utilización del modo “adelante-atrás”. El modo “adelante-atrás” puede por otro lado ser activado basándose en dicha señal. De forma alternativa, la señal puede servir para alertar al conductor, que por tanto puede a su vez activar el modo “delanteatrás” a través de una interfaz de control apropiada. La señal puede por tanto comprender una señal de instrucción a una unidad de control electrónica o una señal de alerta, en particular Sonora o visual. Puede a la vez comprender una señal de instrucción y una señal de alerta para poner de forma automática en marcha el modo “delante-atrás” a la vez que informa al conductor de esta puesta en marcha.

De forma opcional, el dispositivo de transmisión comprende una transmisión mecánica conectada a un motor de accionamiento a través de un embrague, se asegura el accionamiento de la bomba por dicho motor de accionamiento.

De forma opcional, se implementa dicho procedimiento de control cuando el motor de accionamiento se desembraga de la transmisión mecánica.

Como se indicó anteriormente, la transmisión hidráulica puede ser la transmisión principal o una transmisión de asistencia. En este último caso, se puede prever que el cruce de un obstáculo se realice accionando el vehículo sólo por la transmisión hidráulica. Para ello, el puesto de control del vehículo puede comprender una interfaz (botón de control o análogo) que permite la activación de la función “cruce de obstáculo” o “control de baja velocidad”. La activación de esta función puede por tanto, por un lado, activar el procedimiento de control según la invención y, por otro lado, desembragar la transmisión mecánica o colocar su caja de cambios en el neutro, durante toda o parte de la ejecución de esta función. Cuando la transmisión mecánica se inactiva de este modo, o en ausencia de una transmisión mecánica, el conductor del vehículo puede elegir el sentido de circulación del vehículo (marcha adelante/marcha atrás) por un comando adaptado, por ejemplo un botón o análogo.

Descripción de las figuras

La invención se comprenderá bien y sus ventajas aparecerán mejor de la lectura de la descripción detallada siguiente, de modos de realización ilustrados a título de ejemplos no limitativos. La descripción se refiere a los dibujos adjuntos en los cuales:

- la figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo de transmisión de un vehículo que permite la implementación del procedimiento según la invención;

- la figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra la ejecución del procedimiento de control según una segunda fase opcional de realización de la invención; y

- la figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra la ejecución del procedimiento de control según la invención.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 representa un dispositivo de transmisión de un vehículo 10 que tiene dos ruedas 12A, 12B traseras y dos ruedas 14A, 14B delanteras. El accionamiento del vehículo se asegura en régimen normal por una transmisión 16 mecánica, que es la transmisión principal. Esta transmisión mecánica conecta un motor 18 de accionamiento a las ruedas 12A y 12B (por ejemplo las ruedas traseras), y asegura por tanto sólo el accionamiento del vehículo la mayor parte del tiempo.

El motor 18 está conectado a la transmisión 16 mecánica por un embrague 18A. Puede ser un motor de combustión interna (de gasolina, GLP u otros...) o bien otro tipo de motor, tal como un motor eléctrico u otro.

Además de la transmisión mecánica, el dispositivo de transmisión comprende una transmisión 20 hidráulica que se activa generalmente para la asistencia, para asegurar la propulsión del vehículo en condiciones de carretera difíciles (carretera en pendiente o cuesta abajo, carretera deslizante, etc.) o, de acuerdo con la invención, para la ayuda de la puesta en marcha del vehículo. Esta transmisión hidráulica permite de hecho hacer motrices las ruedas 14A y 14B, que no son accionadas por la transmisión mecánica. Por tanto, gracias a la transmisión 20 hidráulica, el vehículo dispone de modos de funcionamiento en los cuales las cuatro ruedas 12A, 12B, 14A y 14B son motrices.

Aunque en este modo de realización la asistencia hidráulica se aplica a las ruedas 14A y 14B delanteras, la misma se podría también aplicar a las ruedas traseras.

La transmisión 20 hidráulica se acopla a un árbol 21 que está conectado a la salida de potencia del motor 18, del cual extrae la energía que transmite a las ruedas 14A, 14B cuando es activado.

De forma más precisa, la transmisión hidráulica comprende una bomba 24 que se conecta al árbol 21 de salida del motor 18 de accionamiento de manera que se acciona por este último. Esta bomba 24, del mismo modo denominada a continuación “bomba principal” sirve para la alimentación de motores 26A 26B hidráulicos que se fijan respectivamente a las ruedas 14a y 14B.

La bomba 24 principal es de tipo de desplazamiento variable, en particular una bomba reversible de caudal variable, del tipo placa-leva oscilante, cuya orientación hace variar el desplazamiento de la bomba.

En el ejemplo representado, la transmisión hidráulica comprende del mismo modo una bomba 25 auxiliar o bomba de refuerzo que, de manera conocida en sí misma, sirve para mantener una presión mínima de refuerzo en los componentes del circuito de manera que evita los fenómenos de cavitación. La bomba 25 tiene un desplazamiento fijo, su presión de descarga que está limitada por el imitador 44 de presión de manera que mantiene la presión P^g de refuerzo, por ejemplo del orden de 30 bar, en un conducto 41 de refuerzo.

Las bombas 24 principal y 25 auxiliar se conectan ambas al árbol 21 de salida del motor 18 y son por tanto accionadas de forma conjunta por el mismo. De forma opcional, las bombas principal y auxiliar pueden del mismo modo ser accionadas por dos árboles separados o el refuerzo auxiliar puede asegurarse por un grupo de electrobomba.

El circuito de transmisión hidráulica comprende dos conductos 28A, 28B de bomba conectados a los orificios 24A, 24B principales de la bomba 24. Según el sentido de funcionamiento de la bomba 24, estos conductos de bomba aseguran respectivamente la alimentación de fluidos de motores hidráulicos y el escape, o a la inversa.

De hecho, a través de una válvula 34 de activación, estos conductos 28A, 28B de bomba pueden ponerse en comunicación respectivamente con dos conductos 30, 32 de motor. Cada uno de estos conductos de motor tiene una primera parte 301, 321 adecuada para conectarse a un conducto de bomba y una segunda parte en la cual se dividen cada uno en dos ramas 302A, 302B y 322A, 322B respectivamente, conectadas a recintos de alimentación y de escape de los motores 26A y 26B, es decir a los terminales de estos motores.

La presión en los conductos 28A, 28B de bomba cuya presión es la más reducida está limitada por una válvula 60 de intercambio asociada con un limitador 62 de presión conectado a un depósito 52 sin sobrepresión (a la presión atmosférica) de manera que mantiene, en el conducto de bomba a la presión más baja, una presión igual a la presión de calibrado del limitador 62 de presión, por ejemplo del orden de 22 bar.

Se observará que en la transmisión 20 hidráulica, la válvula 60 de intercambio es opcional.

De manera conocida en sí misma, los motores 26A, 26B son en particular motores hidráulicos de pistones radiales, similares a los motores descritos por ejemplo en la patente francesa No. 504987.

Estos motores pueden acoplarse o desacoplarse (embragarse o desembragarse) en particular haciendo variar la presión que reina en sus cárteres, por ejemplo como se indica en la patente europea No. 0993982.

Sin embargo, otros tipos de motores hidráulicos, por ejemplo motores de pistones axiales, podrían estar previstos. Cada uno de los motores 26A, 26B comprende un árbol de salida, conectado respectivamente a las ruedas 14A, 14B. En modo motor de la transmisión 20 hidráulica, bajo el efecto de la diferencia de presión impuesta por la bomba principal entre los conductos de bomba, y por tanto entre los conductos de motor, los motores 26A y 26B entregan un par motor que les permite accionar las ruedas 14A, 14B.

En el caso en el que la diferencia de presión impuesta por la bomba principal se invierta entre los conductos de bomba, y por tanto entre los conductos de motor (la presión en el orificio 24A de descarga de la bomba que es por tanto inferior a la presión en su orificio 24B de alimentación), la transmisión 20 hidráulica está de forma inversa en modo de frenado y los motores 26A y 26B entregan un par de retención que tiende a frenar las ruedas 14A, 14B. La función general de la válvula 34 de activación es activar o desactivar la transmisión 20 hidráulica:

- en modo desactivado, sólo la transmisión mecánica sirve para el accionamiento del vehículo; y

- en modo activado, la transmisión mecánica y la transmisión hidráulica pueden accionar de forma conjunta el vehículo. Sin embargo en este modo, la transmisión 20 hidráulica puede por momentos estar inactiva (o desembragada) y los motores no entregan ningún par, es decir cuando el dispositivo se hace funcionar en un modo sin par que se describirá a continuación. Por otro lado, se puede contemplar un modo de funcionamiento, en el cual se activa la transmisión hidráulica sólo para la realización de un evento dado, tal como el paso de velocidades o para un accionamiento a velocidad muy reducida, por ejemplo para el cruce de un obstáculo. La transmisión mecánica es por tanto desembragada de forma momentánea.

La válvula 34 presenta tres vías A, B, C aguas arriba, dos vías D y E aguas abajo y dos posiciones I e II. Una posición intermedia ocupada de manera solamente transitoria se representa del mismo modo en la figura 1.

La válvula 34 de activación comprende además dos cámaras 34A, 34B de control hidráulico.

En este texto, los términos “aguas arriba” y “aguas abajo” aplicados a las vías de una válvula designan en general el sentido más frecuente de circulación del fluido o de transmisión de un control, sin que ello excluya otros modos de funcionamiento.

Las vías A y C están conectadas respectivamente a los conductos 28A y 28B de bomba. La vía B está conectada al depósito 52.

Las vías D y E están conectadas respectivamente a las primeras partes 301 y 321 de los conductos 30 y 32 de motor y por tanto se conectan respectivamente a los orificios de alimentación y de escape de los motores 26A y 26B. Las cámaras 34A y 34B de control están conectadas respectivamente a las vías C y D de una válvula 40 de control, en este caso una electroválvula, que se va a describir posteriormente.

La válvula 34 de activación comprende además un resorte de recuperación que tiende a mantenerla en la primera posición I.

En la primera posición I, las vías B, D y E están conectadas, y las vías A y C están conectadas. En la segunda posición II, las vías A y D están conectadas, las vías C y E están conectadas y la vía B está aislada.

Como lo muestra el caso intermedio representado en la figura 1 para la válvula 34, en posición intermedia entre las posiciones I y II, las cuatro vías A, C, D y E están conectadas a través de restricciones, estando la vía B por el contrario aislada.

Por tanto, en la primera posición I de la válvula 34, los conductos 28A, 28B de bomba están conectados entre sí (posición de baipás) además, los conductos 30 y 32 de motor están conectados entre sí, a la vez que están conectados al depósito 52. Los motores 26A y 26B están por tanto inactivos. Los mismos pueden por tanto estar desembragados, es decir puestos en situación de rueda libre, de diferentes maneras.

Por ejemplo, los pistones se pueden retraer en sus cilindros como se describe en la patente europea No. 0993982. Se puede del mismo modo contemplar desacoplar los rotores de los motores con respecto a sus órganos de salida. Por ejemplo, el acoplamiento entre los rotores y los órganos de salida se acciona por garras o por fricción y el desacoplamiento consiste en hacer cesar la cooperación de las garras o disminuir la fricción.

En la segunda posición II de la válvula 34, los conductos de los motores se conectan a los conductos de bomba y alimentan a los motores 26A, 26B para que accionen las ruedas 14A, 14B. Esta posición corresponde al estado activado de la transmisión 20 hidráulica.

La alimentación de fluido de esta transmisión 20 se hace de la manera siguiente.

Cuando la bomba 24 principal es accionada por el motor 18 de accionamiento, el fluido circula en los conductos 28A y 28B de bombas, en el sentido de alimentación a partir de la bomba para uno y en el sentido de descarga hacia la bomba para el otro.

Los conductos 28A, 28B de bomba están conectados al conducto 41 de refuerzo a través de válvulas 42A, 42B de clapeta antirretorno para que la presión en estos conductos permanezca al menos igual a la presión P^g de refuerzo y a través de limitadores 48A, 48B de presión para evitar cualquier sobrepresión.

La electroválvula 40 de control permite colocar la transmisión 20 hidráulica en modo activado o en modo desactivado.

Esta electroválvula 40 presenta dos vías A, B aguas arriba, dos vías C y D aguas abajo, dos posiciones I, II y un muelle de recuperación que tiende a mantenerla en su posición I.

La vía A está conectada al depósito 52. La vía B está conectada al conducto 41 de refuerzo. Las vías C y D están conectadas a las cámaras 34A y 34B de control de la válvula 34.

En posición I de la electroválvula 40, sus vías A y C están conectadas entre sí y sus vías B y D están conectadas entre sí, de manera que la cámara 34B de control es alimentada por el conducto 41 de refuerzo, mientras que la cámara 34A de control está conectada al depósito. Resulta que la válvula 34 se coloca en su posición I representada en la figura 1, en la cual los conductos 30 y 32 de motor están aislados de los conductos de bomba, de manera que la transmisión hidráulica no se activa. En posición II de la electroválvula 40, sus vías A y D están conectadas entre sí y las vías B y C están conectadas entre sí, de manera que esta vez la cámara 34A es la que es alimentada y la cámara 34B la que está conectada al depósito, lo cual coloca a la válvula 34 en su posición II, lo que conecta los conductos de motor a los conductos de bomba y activa por tanto la transmisión hidráulica.

Se ha indicado anteriormente que la bomba 24 es de desplazamiento variable. Para hacer variar este desplazamiento, la transmisión hidráulica comprende dos electroválvulas 36A y 36 progresivas de control que pueden desplazarse entre dos posiciones extremas, en las cuales las mismas conectan al depósito una de las cámaras 22A, 22B de control de la placa-leva de la bomba 24 y conectan la otra de estas cámaras al conducto 41 de refuerzo.

La transmisión 20 hidráulica es controlada por una unidad 50 de control electrónico que se conecta a las diferentes electroválvulas y a los diferentes sensores de esta transmisión 20 por circuitos representados solamente de forma parcial.

La unidad de control está conectada a una interfaz 54 de usuario que permite al conductor del vehículo activar o desactivar la transmisión 20 hidráulica.

Esta interfaz puede permitir diversos modos de funcionamiento:

- transmisión hidráulica activada para permitir una asistencia hidráulica del motor de accionamiento en situación de conducción “normal” del vehículo (botón ON),

- transmisión hidráulica totalmente desactivada para que el vehículo sólo sea accionado por la transmisión mecánica (botón OFF),

- transmisión hidráulica parcialmente activada, es decir sólo se activa cuando se detecta una necesidad de asistencia (botón APV),

- transmisión hidráulica activada en modo “control de baja velocidad” o “cruce de obstáculo” (botón VR).

El modo “parcialmente activada” puede tener varias utilizaciones, por ejemplo para permitir la asistencia hidráulica como ayuda al paso de velocidades.

La invención se centra más particularmente en el modo “control de baja velocidad” en el cual la transmisión hidráulica se utiliza sola y que permite mantener una velocidad estable incluso a una velocidad muy reducida, por ejemplo para el cruce de un obstáculo.

La unidad 50 de control está conectada a la electroválvula 40 por una línea L40 de control con el fin de controlar esta electroválvula en su posición I, en la cual la transmisión hidráulica está inactiva o en su posición II, en la cual la transmisión hidráulica está activa.

Por líneas L36A y L36B de control, la unidad 50 de control controla del mismo modo las electroválvulas 36A y 36B para controlar el desplazamiento de la bomba 24 principal.

La unidad 50 de control controla la activación y la desactivación de la transmisión 20 hidráulica controlando que la electroválvula 40 esté en su posición II, lo que coloca a la válvula 34 en su posición II y provoca la activación de la transmisión hidráulica, o bien en su posición I, lo que coloca a la válvula 34 en su posición I y provoca la activación de la transmisión hidráulica.

Cuando la transmisión hidráulica es activada, los motores 26A y 26B pasan de su configuración de rueda libre a una configuración activa, permitiendo por tanto a estos motores entregar un par de salida (pero, así como se verá, es del mismo modo posible un modo de funcionamiento sin par). Por ejemplo, la presión de fluido en los conductos de motor provoca la salida de los pistones de sus cilindros, o bien, posiblemente a través de un conducto de activación no representado, el acoplamiento de los motores de los motores con sus órganos de salida.

Cuando la transmisión hidráulica es desactivada, por ejemplo para hacer cesar la ayuda en la puesta en marcha, los motores hidráulicos pasan a sus configuraciones de rueda libre para un proceso inverso.

Se ve además en la figura 1 que el dispositivo comprende un sensor 55A de posición que está conectado al pedal de aceleración y transmite información que el mismo adquiere a la unidad 50 de control. Este sensor sirve para transmitir a la unidad 50 de control a información de la velocidad deseada para el conductor del vehículo que, como se indica, puede utilizarse para determinar la velocidad objetivo. Como se ha indicado del mismo modo, esta información puede del mismo modo servir para salir automáticamente del modo “control de baja velocidad”. Por supuesto, la información de la velocidad deseada podría adquirirse por cualquier otro medio apropiado, así como se ha indicado.

En la figura 1, el dispositivo comprende además sensores 27 de presión respectivamente dispuestos sobre el conducto 28A de bomba y sobre el conducto 32 de motor, lo que viene a ser lo mismo ya que, cuando la válvula 34 está en su posición activa II, el conducto 28A de bomba está conectado al motor 30. Los sensores 27 están conectados a la unidad 50 de control a la cual proporcionan las presiones P^a y P^b que reinan respectivamente en los terminales de los motores hidráulicos.

En el ejemplo representado, el dispositivo comprende, del mismo modo, sensores 29 de velocidad, que miden la velocidad de salida de los motores hidráulicos o la de las ruedas que accionan los mismos y que están conectadas a la unidad 50 de control. Estos sensores sirven para conocer la velocidad real del vehículo, sabiendo que podrían utilizarse otros medios para este fin, tal como un sistema de tipo GPS.

Además, un sensor 31 permite conocer la velocidad de accionamiento de la bomba 24 principal, sabiendo que incluso podría conocerse esta velocidad por cualquier otro medio apropiado.

Se describe ahora la figura 2 que ilustra la ejecución de una fase opcional del procedimiento de control de la invención, una vez se ha activado el modo “control de baja velocidad”, por ejemplo a través del botón VR de la interfaz 54.

En primer lugar, se determina la velocidad objetivo de los motores hidráulicos. Por ejemplo a través de la información de velocidad deseada recibida del sensor 55A, se determina la velocidad teórica del vehículo la cual es la velocidad deseada por el conductor y la velocidad objetivo de los motores hidráulicos se determina basándose en esta velocidad teórica del vehículo, teniendo en cuenta el diámetro de las ruedas del vehículo fijadas a los motores hidráulicos y de una posible relación de reducción o de multiplicación entre las salidas de estos motores y esta ruedas.

A continuación, basándose en esta velocidad objetivo de los motores hidráulicos, se determinan los parámetros de ajuste de la bomba 24 y se efectúa el ajuste en función de estos parámetros. Este ajuste se puede realizar por la elección de los parámetros “velocidad de accionamiento de la bomba” y “desplazamiento de la bomba”. La velocidad de accionamiento puede conocerse por el régimen del motor 18 y, posiblemente, por el sensor 31. Esta velocidad la cual es conocida, la inclinación de la placa-leva de la bomba 24 es controlada por cualquier medio apropiado (tal como las electroválvulas 36A, 36B) para que esta bomba tenga un desplazamiento que, en función de su velocidad de accionamiento, le permita proporcionar el caudal de fluido deseado.

El vehículo se acciona por tanto por la transmisión hidráulica.

La velocidad real del vehículo es por tanto determinada, por ejemplo por los sensores 29 de velocidad y esta velocidad se compara con la velocidad teórica. En función de esta comparación, el desplazamiento de la bomba se modifica para que la velocidad real del vehículo se aproxime a la velocidad objetivo. Por ejemplo, el desplazamiento de la bomba se multiplica por un coeficiente correspondiente a la relación entre la velocidad teórica y la velocidad objetivo. El esquema de la figura 2 muestra un bucle de retroacción, el control del desplazamiento de la bomba que en este caso se readapta por la velocidad real del vehículo o, de forma más precisa, por la separación entre la velocidad real y la velocidad teórica.

Se describe ahora la figura 3 que ilustra la ejecución del procedimiento de control de la invención, una vez que se ha activado el modo “control de baja velocidad” por ejemplo a través del botón VR de la interfaz 54.

Nos interesamos en primer lugar en el bloque A de la figura 3. En primer lugar, se determina la velocidad objetivo del vehículo, por ejemplo a través de la información de velocidad deseada recibida del sensor 55A. A continuación, basándose en esta velocidad objetivo, se calculan los parámetros de ajuste de la bomba 24 y se efectúa este ajuste como se describió anteriormente con referencia al primer modo de realización.

El vehículo es por tanto accionado por la transmisión hidráulica y la presión en los terminales de los motores se detecta por los sensores 27 y se transmite a la unidad 50 de control. Se conoce por tanto la presión alta que en modo de tracción es la presión de alimentación de los motores. En modo de retención, por ejemplo para descender una pendiente o un bordillo, la presión alta es la presión de descarga de los motores. La unidad 50 de control puede por tanto comparar esta presión detectada con las que se indican en una tabla de corrección que puede ser introducida en su memoria y que revela el rendimiento volumétrico del circuito hidráulico o, al menos, de los motores hidráulicos, proporcionando el rendimiento volumétrico, es decir la relación entre el caudal real que sale de los motores y el caudal que sale de la bomba, para diferentes valores de presión. La unidad de control determina por tanto la modificación que se debe aportar al desplazamiento de la bomba para, en función del rendimiento volumétrico a la presión detectada, obtener una velocidad de salida real que se aproxime a la velocidad objetivo. En particular, la unidad de control define un desplazamiento objetivo para la bomba, que corresponde a la relación de su desplazamiento inicial con respecto al coeficiente de rendimiento volumétrico que figura en la tabla para la presión real detectada. Para determinar el valor de corrección, la unidad de control puede elegir entre las presiones de la tabla, la que existe más próxima a la presión real y retener el coeficiente de rendimiento correspondiente o bien proceder por interpolación, para calcular el coeficiente de rendimiento a retener a partir de los coeficientes de rendimiento para las presiones indicadas en la tabla que están lo más próximas a la presión real.

La unidad 50 de control modifica a continuación el desplazamiento de la bomba 24 principal para aproximar la velocidad real a la velocidad objetivo.

El bloque B de la figura 3 ilustra una variante en la cual, una vez se modifica el ajuste de la bomba 24 según el procedimiento descrito con referencia al bloque A, se realiza a continuación un control por la velocidad según el principio descrito anteriormente con referencia la figura 2. De hecho, se calcula la velocidad teórica del vehículo basándose en la velocidad objetivo de salida de los motores hidráulicos, la misma en función del caudal de la bomba 24 y del desplazamiento efectivo de estos motores. Por ejemplo por los sensores 29 de velocidad, se determina por tanto la velocidad real del vehículo. Se comparan las velocidades real y teórica y se modifican los ajustes de la bomba 24 para que la velocidad real se aproxime a la velocidad teórica.

Para salir del modo “control de baja velocidad” el conductor puede accionar un control, por ejemplo el botón OFF de la interfaz 54 o cualquier otro botón que anule la activación del botón VR. Como se indicó anteriormente, se puede del mismo modo salir automáticamente, en particular cuando la unidad de control, por ejemplo a través de los sensores 29 de velocidad o por un sistema de tipo GPS, detecta que la velocidad real del vehículo e superior a una velocidad máxima predeterminada, por ejemplo del orden de 10 km/h, o incluso cuando la unidad de control detecta una variación significativa de la velocidad deseada por el conductor, por ejemplo después de un accionamiento de gran amplitud del control de aceleración por este último.

Como se indicó anteriormente, según la invención, se puede implementar un modo de funcionamiento “delanteatrás” en el cual, se invierta de forma alternativa el sentido de descarga de la bomba 24 para hacer funcionar de forma alternativa los motores hidráulicos en marcha delante y en marcha atrás.

En cada una de las fases de delante y/o de atrás, se busca estabilizar la velocidad de acuerdo con la invención. Por tanto, el procedimiento que se acaba de describir con referencia a las figuras 2 y 3 puede implementarse en las fases de delante y/o en las fases de atrás.

Sin embargo, la duración de cada una de estas fases es reducida, por ejemplo del orden de 2 s. Por consiguiente, en lugar de determinar la modificación que debe ser aportada al desplazamiento de la bomba para cada nueva fase según los métodos de determinación que se han descrito, se puede, durante una nueva fase de delante, respectivamente de atrás, conservar la corrección determinada por una fase de delante anterior, respectivamente de atrás y volver a tomar el mismo ajuste de la bomba 24 (en su sentido de descarga cercano, si se realiza una fase de atrás tomando el ajuste utilizado para una fase de atrás o viceversa). Además se puede determinar la modificación que debe ser aportada al desplazamiento de la bomba según los métodos que han sido descritos, solamente en ciertas fases, por ejemplo una fase sobre dos, reutilizando, para las otras fases, las modificaciones de este modo determinadas en último lugar. En la medida en la que la duración de las fases de delante y detrás es en principio casi la misma, se puede por ejemplo elegir, para realizar una fase de atrás, reutilizar la modificación determinada para la fase de delante anterior.

Se puede salir del modo “delante-atrás” de la misma manera que se sale del modo “control de baja velocidad”. Según el caso, al salir del modo “delante-atrás”, se puede acoplar el modo “control de baja velocidad”, hasta que se pase la dificultad del terreno.

Una vez que se ha salido del modo “control de baja velocidad”, la transmisión mecánica se embraga en principio. La transmisión hidráulica puede a su vez pasar a modo de funcionamiento de asistencia normal, estar totalmente desactivada o estar parcialmente desactivada.

En general, la transmisión hidráulica que sirve de asistencia a la transmisión mecánica, se activa por debajo de un umbral límite de aplicación. Por encima de este umbral, la transmisión hidráulica puede pasar automáticamente al estado “desactivado” o “parcialmente activado”, y la interfaz 54 de usuario puede en función de ello cambiar el estado de los botones ON, OFF y APV citados anteriormente.

Como se indicó en la solicitud de patente internacional No. WO2014/162103, la situación en la cual la transmisión hidráulica está parcialmente activada puede corresponderse a una puesta en modo de funcionamiento “sin par” de esta última.

Para conseguir que los motores 26A y 26B estén inactivos en el modo “sin par”, se mantiene la válvula 34 en posición II y gracias a la unidad 50 de control, se regula el desplazamiento de la bomba 24 actuando sobre las electroválvulas 36A y 36B citadas anteriormente de tal manera que las presiones en los orificios 24A de alimentación y 24B de escape de la bomba sean sensiblemente iguales.

Para permitir dicha regulación, nos aprovechamos de los dos sensores 27 de presión citados anteriormente, que miden las presiones P^a y ^pb en los terminales de los motores. Basándose en estos valores de presión, la unidad 50 de control hace variar y regula el valor del desplazamiento de la bomba 24 de tal manera que las presiones P^a y P^b se hagan iguales. Esta regulación se puede hacer por cualquier algoritmo de control adaptado, utilizando por ejemplo un PID u otro.

Por tanto en este modo de regulación, el sistema utiliza la información de presión dada por los sensores 27 de presión para determinar el desplazamiento de la bomba 24.

Por otro lado, la más baja de estas presiones (normalmente P^b cuando el vehículo se desplaza en marcha adelante) es obligatorio que sea igual a la presión P^e de intercambio para la válvula 60 de intercambio.

En el ejemplo anterior, la invención ha sido ilustrada por un modo de realización con dos motores 26A y 26B colocados en paralelo. La invención puede naturalmente implementarse con cualquier número de motores, y sea cual sea su configuración (en serie, en paralelo, una combinación de estas dos disposiciones) ya que la unidad de control determina la velocidad de salida del motor 18 de accionamiento y controla el desplazamiento de la bomba 24 principal así como se ha descrito.

Por ejemplo, como se indicó en la solicitud de patente internacional No. WO2014/162103 se puede, mientras que la transmisión hidráulica esté en activación parcial, garantizar que esta transmisión no se produzca sin par. Esto es útil fuera de situaciones de embragado o de ayuda a la puesta en marcha o en cualquier situación en la cual no se requiera asistencia.

En este caso, la unidad 50 de control puede determinar el desplazamiento de la bomba 24 para que el par de salida de los motores hidráulicos sea sensiblemente nulo, basándose en informaciones de velocidad de rotación de las ruedas o de los motores hidráulicos proporcionadas por los sensores 29 e informaciones de velocidad de rotación del rotor de la bomba 24 proporcionadas por el sensor 31. El desplazamiento de la bomba se calcula por ello de tal manera que la velocidad de rotación de los árboles de salida de los motores 26A, 26B hidráulicos calculada a partir de la velocidad de rotación del motor de la bomba 24 y de los desplazamientos respectivos de la bomba y de los motores, sea igual a la velocidad de rotación efectiva de los árboles de salida de los motores 26A, 26B (es decir la velocidad de rotación de las ruedas 14A, 14B) tal como se midió por los sensores 29.

La velocidad de rotación del árbol de la bomba 24 junto con el desplazamiento de la misma, determina de hecho el caudal de fluido descargado por la bomba 24 hacia los motores 26A, 26B. De este caudal se deduce la velocidad de rotación de los árboles de salida de los motores, teniendo encuentra el desplazamiento de los mismos.

Al elegir un desplazamiento de bomba que hacia la velocidad de rotación de los árboles de salida de los motores 26A, 26B igual a la velocidad de rotación de las ruedas 14A, 14B, la unidad 50 de control controla la bomba 24 de tal manera que las presiones de fluido en los orificios de alimentación y de escape de los motores 26A, 26B permanezcan casi iguales y que los motores 26A y 26B no entreguen ningún par a su árbol de salida.

Por supuesto, la conexión entre la unidad 50 de control y los diferentes órganos que controla transmitiéndoles información o de los que recibe información, puede realizarse por cualquier método adecuado para el transporte de información, por cable o de otro modo.

Se revela que la invención ha sido descrita en el caso particular en el que la transmisión hidráulica es una transmisión de asistencia. Por supuesto, se aplica del mismo modo al caso en el que se trata de la transmisión principal del vehículo, el modo de ejecución descrito con referencia la figura 2, que utiliza los sensores apropiados, por tanto sigue siendo válido.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de control de un dispositivo de transmisión de un vehículo, el dispositivo que comprende una transmisión (20) hidráulica que tiene n motores (26A, 26B) hidráulicos siendo n superior o igual a 1 y una bomba (24) adecuada para ser accionada por un accionamiento para alimentar los motores hidráulicos de fluido, en la cual se ajusta la bomba (24) para que entregue un caudal de salida tal que la velocidad de salida teórica de dichos n motores (26A, 26B) hidráulicos alimentados a este caudal de salida sea una velocidad objetivo, y después se detecta la presión de fluido en la alimentación y/o en el escape (30, 32) de los motores hidráulicos, y después se modifica el desplazamiento de la bomba (24) en función de una tabla de corrección teniendo en cuenta el rendimiento volumétrico de los motores hidráulicos para diferentes valores de presión, para que la velocidad de salida real de los motores hidráulicos se aproxime a la velocidad objetivo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se calcula la velocidad teórica del vehículo basándose en la velocidad objetivo de salida de los motores (26A, 26B) hidráulicos, se compara dicha velocidad teórica con la velocidad real del vehículo y, basándose en esta comparación, se modifica el desplazamiento de la bomba (24) para que la velocidad real sea sensiblemente igual a la velocidad teórica.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que se determina la velocidad objetivo en función del grado de accionamiento de un control (55A) de velocidad.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que se implementa un modo de funcionamiento “delante-atrás” en el cual, se invierte de forma alternativa el sentido de descarga de la bomba (24) para hacer funcionar de forma alternativa los motores (26A, 26B) hidráulicos en marcha delante y en marcha atrás.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que se emite una señal reveladora de una anomalía de motricidad del vehículo que puede justificar la implementación del modo “delante-atrás”.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque se implementa de forma automática el modo “delante-atrás” basándose en dicha señal.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el dispositivo de transmisión comprende una transmisión (16) mecánica conectada a un motor (18) de accionamiento a través de un embrague (18A), se asegura el accionamiento de la bomba (24) por dicho motor de accionamiento.

8. Procedimiento de activación del procedimiento de control según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que se implementa dicho procedimiento de control cuando el motor (18) de accionamiento se desembraga de la transmisión mecánica.

9. Vehículo que comprende un dispositivo de transmisión que comprende una transmisión (20) hidráulica que tiene n motores (26A, 26B) hidráulicos, siendo n superior o igual a 1 y una bomba (24) adecuada para ser accionada por un accionamiento para alimentar los motores hidráulicos de fluido, el dispositivo de transmisión está configurado para: - que la bomba (24) esté ajustada para que entregue un caudal de salida tal que la velocidad de salida teórica de dichos n motores (26A, 26B) hidráulicos alimentados de este caudal de salida sea una velocidad objetivo;

- detectar la presión de fluido en la alimentación y/o en el escape (30, 32) de los motores hidráulicos;

- modificar el desplazamiento de la bomba (24) en función de la tabla de corrección teniendo en cuenta el rendimiento volumétrico de los motores hidráulicos para diferentes valores de presión, para que la velocidad de salida real de los motores hidráulicos se aproxime a la velocidad objetivo.