ES2928059T3

ES2928059T3 - Sistema y método para el control de la función de arranque en un vehículo industrial con transmisión automatizada

Info

Publication number: ES2928059T3
Application number: ES17159272T
Authority: ES
Inventors: Oliver Steinkellner; Paolo Gennari; Antonio Esiliato
Original assignee: Iveco SpA
Current assignee: Iveco SpA
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: AR107796A1; BR102017004255B1; EP3213972A1; ITUA20161365A1; BR102017004255A2; EP3213972B1

Abstract

Un sistema de control de un vehículo industrial provisto de transmisión automática, que comprende una unidad de control de transmisión (2), una unidad de control de frenado (3) y una interfaz hombre-máquina (7), en donde la unidad de control de transmisión (2) incluye medios (25) controla una función de marcha lenta que permite arrancar el vehículo soltando el pedal del freno sin pisar el pedal del acelerador; la unidad de control de la transmisión (2) desactiva la función de avance lento y activa el frenado de servicio del vehículo en respuesta a los datos de resistencia al movimiento que indican un riesgo de que el vehículo retroceda. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y método para el control de la función de arranque en un vehículo industrial con transmisión automatizada Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema y método para controlar la función de arranque en un vehículo industrial con transmisión automática.

Antecedentes de la invención

En los vehículos provistos de transmisión automática con convertidor de par, se encuentra disponible la función denominada “arranque”, es decir, arrancar soltando el pedal del freno, sin presionar el pedal del acelerador.

La misma función, por motivos de comodidad del conductor, se ha puesto a disposición también en vehículos industriales provistos de una transmisión automatizada con control de embrague automático.

DE 102015210696 A1 describe un método para controlar la función de arranque, en el que se aplica un par de arranque cuando se suelta el pedal de freno; a partir de entonces se aplica un dispositivo de frenado, si se detecta una temperatura en los puntos relevantes del tren de transmisión, que es mayor que un umbral dado.

DE 102009052227 A1 describe un método para controlar la función de arranque, en el que se aplica un par de arranque cuando se suelta el pedal de freno; a partir de entonces, se aplica un dispositivo de frenado si se detecta una velocidad que es inferior a un umbral dado.

Otros sistemas y métodos conocidos se describen en los documentos US2014309901 A1, DE102010032436 A1, US2006004506 A1, US2014095038 A1, o DE 102010026762 A1.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para controlar la función de arranque, así como un método de control de la misma, optimizando la seguridad del vehículo y la comodidad del conductor.

Resumen de la invención

El objetivo mencionado se logra mediante un sistema de control que comprende las características de la reivindicación 1, y un método de control que comprende las características de la reivindicación 6. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de las figuras

Para una mejor comprensión de la presente invención, a continuación, se describe, a título de ejemplo no limitativo y con referencia a las Figuras, una realización preferida, en la que:

• la Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de control de un vehículo industrial que gestiona la función de arranque, de acuerdo con la presente invención;

• la Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra las señales intercambiadas entre los módulos del sistema de control de la Figura 1; y

• la Figura 3 es un diagrama de flujo de un método de control de la función de arranque, llevado a cabo por el sistema de control de las Figuras 1 y 2.

Descripción detallada de la invención

Haciendo referencia a la Figura 1, el numeral 1 designa en su conjunto un sistema de control de un vehículo industrial. El vehículo 1 incluye múltiples módulos de control 2-7 conectados entre sí a través de una red de comunicación del vehículo, por ejemplo, un bus CAN 10. En particular, el sistema 1 incluye una unidad de control de la transmisión del vehículo (T-ECU) 2, un Controlador de Frenado Electrónico (EBC) 3, un Módulo de Control del Vehículo (VCM) 4, un Módulo de Control de Toma de Potencia (PCM) 5, un módulo 6 para controlar el frenado de emergencia (AEBS - Sistema Avanzado de Frenado de Emergencia), a través de un radar, y una interfaz hombre-máquina (Combinación de Instrumentos- IC) 7.

Los acrónimos indicados entre paréntesis y en los diagramas de las Figuras 1 y 2 se utilizarán en lo sucesivo en aras de la brevedad.

La T-ECU 2 dialoga con los otros módulos del sistema 1 a través del bus 10, intercambiando datos, tal como se muestra en la Figura 2.

En particular, la T-ECU 2 recibe los siguientes datos de entrada relevantes para la función de arranque:

De EBS 3:

EBSi1: interruptor de accionamiento del freno

EBSi2: posición del pedal de freno

EBSi3: pedal de freno presionado

EBSi4: detener el estado del freno

EBSi5: velocidad del vehículo

De VCM 4:

VCMi1: motor rpm

VCMi2: posición del pedal de aceleración

VCMi3: motor inactivo rpm

De PCM 5:

PCMi1: uso de al menos una toma de potencia (PTO)

PCMi2: uso de un estribo posterior

(el uso de estos datos se explicará a continuación)

De AESB 6:

AESBi1: estado del freno de emergencia

De IC 7:

ICi 1: estado de habilitación de la función de arranque. Convenientemente, este parámetro (arranque habilitado/deshabilitado) se puede configurar en IC 7, por medio de un menú de selección rápida, o un botón del tablero.

T-ECU también comprende una memoria 11 en la que se pueden almacenar múltiples parámetros, convenientemente en producción. Estos parámetros se refieren a las condiciones de activación de la función de arranque, y se pueden configurar en función de las preferencias del usuario, por ejemplo, en función del uso previsto del vehículo.

Uno de los parámetros mencionados anteriormente (P1) puede ser el umbral de rpm del motor inactivo, para habilitar la función de arranque. Dado que el régimen del motor inactivo es variable en función de las condiciones de uso del vehículo, la desactivación de la función de arranque si el régimen del motor inactivo supera un umbral predeterminado, puede ser útil para evitar que el vehículo arranque a un régimen demasiado elevado.

Un segundo parámetro (P2) puede ser la habilitación de arranque con al menos una PTO activa (S/N): de acuerdo con el uso del vehículo, el uso de una toma de potencia en condiciones estacionarias, o el uso permanente de una toma de potencia, se puede esperar que se apague mientras se encuentra ejecutando. El parámetro en cuestión se establece convenientemente en “NO”, por razones de seguridad.

Un tercer parámetro (P3) puede ser, por ejemplo, la habilitación del arranque con el estribo posterior en uso (S/N). En algunos vehículos especiales, como, por ejemplo, recolectores de basura, se permite el movimiento de vehículos con un hombre en el estribo posterior. El parámetro en cuestión se establece convenientemente en “NO”, por razones de seguridad.

A diferencia de estar preestablecidos en la T-ECU 2, los parámetros mencionados anteriormente podrían configurarse en IC7 a través de una interfaz adecuada, como para el parámetro TC2.

Finalmente, la T-ECU 2 recibe múltiples datos generados por sensores internos de transmisión o estimados a partir de ellos, a saber:

T1: engranado

T2: estado de transmisión

T3: resistencia al movimiento

T4: pendiente.

La T-ECU 2 envía datos de IC 7 ICo1 para indicación visual y/o acústica de información. En particular, IC 7 incluye, de preferencia, un zumbador 12 y una pantalla 13 para mostrar mensajes y símbolos.

Finalmente, la T-ECU 2 envía datos ESBo1 para activar los frenos de servicio del vehículo.

El método de control llevado a cabo por el sistema 1 se describe a continuación, con referencia al diagrama de flujo de la Figura 3.

Desde un bloque de inicio 15, se llega a un bloque 16 en el que el parámetro de habilitación de arranque Ici 1 se establece en “inhabilitado”. En el siguiente bloque 17, se comprueba la presencia de un comando de habilitación para IC 7. En caso negativo, el programa vuelve al bloque 16; en positivo, el programa pasa al bloque 18, en donde el parámetro IC1 se establece en “habilitado”, y se activa una indicación visual en la pantalla del IC 7 a través de una señal correspondiente ICo1 (bloque 19). Por lo tanto, la función de arranque se encuentra habilitada, pero permanece desactivada.

En un bloque sucesivo 20 se comprueba la presencia de una orden de desactivación en el IC 7.

En positivo, el programa vuelve al bloque 16; en caso negativo, el programa pasa al bloque 21, en donde se comprueban las condiciones para la activación del arranque y, en particular, si:

EBSi5 indica que el vehículo se encuentra quieto;

PCMi1 indica que la toma de potencia no se encuentra en uso;

PCMi2 indica que el estribo posterior no se encuentra en uso.

Si al menos una de las condiciones anteriores no se cumple, el programa vuelve al bloque 18. Si se cumplen todas las condiciones, el programa pasa al bloque 22 , en donde se comprueba la posible activación del freno de emergencia (señal AEBSi1). Si se activa el freno de emergencia, el programa vuelve al bloque 18, en caso contrario, el programa pasa al bloque 23, que verifica si el pedal del acelerador se encuentra presionado. En positivo, el programa vuelve al bloque 18; en caso negativo, el programa pasa al bloque 24. Este último comprueba si el pedal del freno se encuentra presionado. Para ello, se utilizan las tres señales EBSi1, EBSi2 y EBSi3, para crear una redundancia por motivos de seguridad. Si al menos una de las señales anteriores indica que el pedal del freno se encuentra presionado, el programa vuelve al bloque 18. En caso contrario, el programa pasa al bloque 25, que verifica si la resistencia al movimiento (parámetro T3) es demasiado alta. Esta evaluación se puede realizar, por ejemplo, estimando de forma conocida la masa del vehículo y comparándola con valores admisibles almacenados en un mapa, en función del arranque engranado (parámetro T1), la pendiente (parámetro T4), y el estado de la transmisión (parámetro T2). El estado de la transmisión, que puede revelar una condición de sobrecarga del embrague, se puede indicar, por ejemplo, por temperatura estimada, con base al número y frecuencia de actuaciones ejecutadas en un intervalo de tiempo predeterminado.

Si la resistencia al movimiento es admisible, el programa va al bloque 26, en donde se habilita la función de arranque, y se envía un valor correspondiente de la señal ICo1 a IC 7 para activar una indicación visual en la pantalla 13 (bloque 27). Si, en cambio, la resistencia al movimiento es alta, condición que identifica el riesgo de que el vehículo retroceda, el programa pasa al bloque 28, en el que se realiza una verificación de que la activación de los frenos de servicio se encuentra disponible (sin señales de error). En positivo, en el bloque sucesivo 28 se activan los frenos y se envía un valor correspondiente de la señal ICo1 a IC 7 para activar una indicación visual en la pantalla 13 (bloque 30).

De este modo, se evita que el vehículo retroceda sin necesidad de que el conductor pise el pedal del acelerador.

El bloque 31 verifica la posición del pedal del acelerador (señal VCMi2). Si se presiona el pedal del acelerador, la función de frenado automático se desactiva (bloque 32), y el programa vuelve al bloque 18. En caso contrario, el programa vuelve al bloque 29, y se continúa con el frenado.

Si la activación del freno de servicio no se encuentra disponible, el programa vuelve al bloque 18 y el conductor, ante la advertencia de que el frenado automático no se encuentra disponible, debe presionar el pedal del acelerador para arrancar el vehículo.

El método de control realizado por el sistema 1, ya evidente por lo anterior, es el siguiente.

Cuando el conductor solicita habilitar la función de arranque, a través de IC 7, el sistema verifica si existen las condiciones para la habilitación. En particular, se comprueba si el vehículo se encuentra parado, si el régimen de motor inactivo se encuentra por debajo del umbral establecido, si no se utiliza la toma de potencia, y si no se utiliza el estribo posterior (en los vehículos provistos de ella).

Si se cumplen las condiciones anteriores y el sistema de frenado de emergencia no se encuentra activo, si las condiciones de arranque son favorables, el sistema activa la función de arranque, y el vehículo arranca cuando se suelta el pedal del freno sin necesidad de presionar el pedal del acelerador.

Si el sistema estima que la resistencia al movimiento es demasiado alta y, por lo tanto, existe riesgo de retroceso, el sistema, sujeto a una verificación de disponibilidad, activa automáticamente el freno de servicio. En este caso el conductor, convenientemente advertido por una señal, deberá presionar el pedal del freno para poner en marcha el vehículo.

A partir de un análisis del sistema de control 1 y el método de control relevante descrito en este documento, las ventajas logradas por la presente invención son evidentes.

En particular, cuando la función de arranque se encuentra habilitada, el control evita automáticamente que el vehículo retroceda en una pendiente cuando ocurre una condición de resistencia al movimiento demasiado alta o sobrecarga del embrague. El control además interactúa con otras funciones de seguridad del vehículo, como el frenado de emergencia, el uso de una toma de potencia, o la presencia de un operador en el estribo posterior, para desactivar la función de arranque, en presencia de riesgos para la seguridad del vehículo.

Finalmente, está claro que se pueden introducir modificaciones y variantes en el sistema 1, y el método de control relevante sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de control de un vehículo industrial provisto de una transmisión automatizada que comprende múltiples módulos (2-7) que se comunican entre sí a través de una red de comunicación del vehículo (10), incluyendo múltiples módulos (2-7) al menos una unidad de control de la transmisión (2), una unidad de control de frenado (3), y una interfaz hombre-máquina (7), la unidad de control de la transmisión (2) que incluye medios (26) para activar una función de arranque, que permite que el vehículo arranque al soltar el pedal del freno, sin presionar el pedal del acelerador, en donde

dicha unidad de control de la transmisión (2 ) incluye medios para detectar datos relativos a la resistencia al movimiento del vehículo (25), incluyendo dicha unidad de control de la transmisión (2) medios (18) para desactivar la función de arranque, y medios de control de los frenos de servicio (29) activables en respuesta a los datos de resistencia al movimiento que indican un riesgo de que el vehículo retroceda; caracterizado porque dicho sistema de control comprende además medios de detección para detectar el uso de al menos una toma de potencia, siendo operables dichos medios (18) para desactivar la función de arranque, en respuesta a datos que indiquen el uso de al menos una toma de potencia.

2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios para detectar datos de resistencia al movimiento (24) incluyen medios de adquisición para adquirir la pendiente, el arranque engranado, y la masa del vehículo.

3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque comprende medios detectores para detectar el estado de la transmisión, configurados para detectar una condición de sobrecarga del embrague, siendo operables dichos medios para desactivar la función de arranque, en respuesta a datos que indican la condición de sobrecarga del embrague.

4. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende medios de frenado de emergencia (6) accionables en respuesta a datos que indican una posible colisión, siendo dichos medios (18) para desactivar la función de arranque accionable en respuesta a datos (AEBS1) que indican la activación del frenado de emergencia.

5. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende medios de detección para detectar el uso de al menos un estribo posterior del vehículo, siendo operables dichos medios para desactivar la función de arranque, en respuesta a datos que indican el uso de dicho estribo.

6. Método para controlar la función de arranque en un vehículo industrial provisto de una transmisión automatizada, y un sistema de control que comprende múltiples módulos (2-7) que se comunican entre si a través de una red de comunicación del vehículo (10), múltiples módulos (2-7) que incluye al menos una unidad de control de la transmisión (2), una unidad de control de frenado (3), y una interfaz hombre-máquina (7), la unidad de control de ña transmisión (2) incluye medios (26) para activar una función de arranque, permitiendo que el vehículo arranque soltando el pedal del freno sin presionar el pedal del acelerador, comprendiendo el método el paso de detectar datos relativos a la resistencia al movimiento del vehículo (25) y los pasos de desactivar la función de arranque (18), y activar los frenos de servicio del vehículo (29) en respuesta a los datos de resistencia al movimiento que indican un riesgo de que el vehículo retroceda; caracterizado porque dicho método comprende además los pasos de detectar el uso de al menos una toma de potencia, y desactivar la función de arranque en respuesta a los datos que indican el uso de al menos una toma de potencia.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el paso de detectar datos relacionados con la resistencia al movimiento del vehículo (25) incluye los pasos de adquirir datos relacionados con la pendiente, el arranque engranado, y la masa del vehículo.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque comprende los pasos de detectar datos relacionados con el estado de la transmisión y desactivar la función de arranque, en respuesta a los datos que indican una condición de sobrecarga del embrague.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque comprende las etapas de detección de riesgos de colisión, activación del frenado de emergencia y desactivación de la función de arranque, en respuesta a datos que indiquen la activación del frenado de emergencia.

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque comprende los pasos de detectar el uso de un estribo posterior del vehículo y desactivar la función de arranque, en respuesta a los datos que indican el uso de dicho estribo.