CONTROL DE EMBRAGUE MAESTRO AUTOMATIZADO PARA PUESTA EN MARCHA DE VEHÍCULO
Antecedentes de la Invención Campo de la Invención La presente invención se refiere a controles para embragues maestros de vehículo, de preferencia embragues de fricción húmedos, utilizados en sistemas de transmisión mecánica parcial o totalmente automatizada. En particular, la presente invención se refiere a un método/sistema de control para controlar el embrague maestro del vehículo durante una operación de puesta en marcha del vehículo. Descripción del Estado de la Técnica Se conocen en el estado de la técnica sistemas de transmisión mecánica parcial y totalmente automatizada para vehículo, que utilizan embragues maestros de fricción, como puede verse por referencia a las patentes de los Estados Unidos Nos. 4,361,060; 4,595,986; 4,850,236; 4,648,290; 5,389,053; 5,487,004; 5,487,005; y 5,509,867, cuyas divulgaciones son incorporadas en la presente por referencia. Se conocen controles para embragues maestros de fricción automatizados, habitualmente embragues de fricción secos, utilizados en sistemas de transmisión automatizada para vehículos, como puede verse por referencia a las patentes de los Estados Unidos Nos. 4,081,065; 4,646,891; 4,860,861; 5,275,267; 5,293,316; 5,314,050; 5,337,868; 5,337,874; 5,383,823; 5,393,274; 5,411,124; 5,404,301; 5,630,773; 5,624,350; y 5,738,609, cuyas divulgaciones son incorporadas en la presente por referencia. Compendio de la Invención De acuerdo con la presente invención, se provee un control para un embrague maestro de fricción automatizado, tal como un embrague de fricción húmedo, el cual utiliza la información disponible en enlaces de datos para vehículos, estándar en la industria, tales como enlaces de datos que cumplen con los protocolos, SAE J1922, SAE J1939 y/u ISO 11898, para proveer un mejorado control de embrague y mejoradas características funcionales del embrague en comparación con el estado de la técnica. Durante la puesta en marcha del vehículo, el embrague está vinculado a una capacidad de torsión que es una función de la máxima torsión del motor a una velocidad detectada del motor determinada por la posición del pedal del estrangulamiento. Esto dará como resultado minimizar el arrastre del motor. Este y otros objetivos y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de una lectura de la siguiente descripción de la forma de realización preferida, tomada en conjunción con los dibujos anexos. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de transmisión mecánica automatizada para vehículo, que utiliza ventajosamente el control de embrague maestro para la puesta en marcha del vehículo de la presente invención. La figura 2 es una ilustración esquemática de un mecanismo de control accionado por fluido a presión para controlar la condición vinculada de un embrague maestro de vehículo. La figura 3 es una vista parcial en secciones de un embrague maestro de fricción húmedo, para vehículo, del tipo utilizado en el sistema de la figura 1. La figura 4A es una ilustración esquemática del sistema de control de embrague maestro para puesta en marcha del vehículo, el cual incluye tanto hardware como software (mostrados en blogues punteados) . La figura 4B es una gráfica gue ilustra la máxima torsión del motor a velocidades del motor y la torsión ordenada de vinculación de embrague a velocidades del motor. La figura 5 es una ilustración esquemática, en formato de diagrama de flujo, de la lógica de control de embrague maestro para puesta en marcha del vehículo de la presente invención. La figura 6 es una ilustración esguemática, en formato de diagrama de flujo, de una lógica de control de embrague alterna . Descripción de la Forma de Realización Preferida Un sistema de transmisión mecánica automatizada 10, para vehículo, que utiliza ventajosamente el control de embrague maestro para puesta en marcha del vehículo de la presente invención, es ilustrado esquemáticamente en la figura 1. El sistema 10 incluye un motor controlado por combustible 12, un embrague maestro de fricción húmedo 14 y una transmisión mecánica de velocidades múltiples 16. El motor 12 es típicamente un motor a diesel o a gasolina y tiene un miembro de salida o cigüeñal 18 que impulsa discos de fricción 14A del embrague 14, los cuales son inter-digitados con los discos de fricción 14B, fijos rotacionalmente a la flecha de entrada 20 de la transmisión 16. La transmisión 16 puede ser del tipo simple o compuesto, como se ilustra en la patente de los Estados Unidos No. 5,370,561, cuya divulgación es incorporada en la presente por referencia. La transmisión 16 tiene una flecha de salida 22, la cual impulsa una flecha de tracción 24 conectada a la entrada 26 de un mecanismo de eje de tracción 27 del vehículo. Un controlador de motor 28, el cual es de preferencia controlado electrónicamente y por un microprocesador, es provisto para controlar la alimentación de combustible del motor y para proveer información de salida a un enlace electrónico de datos DL, de preferencia cumpliendo con el estándar de la industria SAE J1939 o un protocolo comparable. El sistema 10 también incluye un accionador de embrague 30 para controlar la operación del embrague 14 y un accionador de transmisión 32 para controlar la operación de la transmisión 16. Un sensor 33 es provisto para detectar la posición de estrangulamiento y proveer una señal THL indicativa del mismo. La información sobre la posición de estrangulamiento también puede ser obtenida a partir del enlace de datos. Los motores electrónicos controlados por un enlace de datos SAE J1939 o similar típicamente tienen cuatro modos de operación, (i) combustible de acuerdo con la posición de estrangulamiento, (ii) combustible de acuerdo con la velocidad solicitada del motor, (iii) combustible de acuerdo con la torsión bruta solicitada del motor, y (iv) combustible de acuerdo con la velocidad solicitada del motor y la torsión bruta solicitada del motor. Una unidad de control a base de microprocesador 34 es provista para recibir señales de entrada 36 y procesarlas de acuerdo con lógica de control para generar señales de salida de comando 38 a accionadores del sistema. La ECU 34 puede ser separada de o integral con el controlador del motor. Los diversos controladores, sensores y/o accionadores pueden comunicarse por conducto de un enlace de datos que cumpla con un protocolo estándar en la industria, tal como SAE J1939 o similar. Sensores adecuados, tales como sensores para detectar la velocidad del motor ES, la velocidad de la flecha de entrada IS y/o ia velocidad de la flecha de salida OS, y accionadores, son conocidos por los técnicos en la materia y ejemplos de los mismos, no destinados a ser limitativos, pueden verse por referencia a las patentes de los Estados Unidos Nos. 4,361,060; 4,873,881; 4,974,468; 5,135,218; 5,279,172; 5,305,240; 5,323,669; 5,408,898; 5,441,137; 5,445,126; 5,448,483, y 5,481,170. El embrague 14 es definido como un "embrague húmedo", ya que sus miembros de fricción 14A y 14B están expuestos a líquido, tal como aceite sintético Dextron III o similares, para fines de transferencia de calor y/o lubricación. En la forma de realización ilustrada, el paquete de embrague 14C está contenido dentro de un alojamiento 14D, el cual está conectado al conducto de fuente 14E y un conducto de descarga 14F. Aunque se ilustra un sistema enfriador forzado, la presente invención también es aplicable a embragues húmedos donde los miembros de fricción están en un sumidero relativamente estático o similar. Aunque la forma de realización preferida utiliza un embrague húmedo 14 de discos múltiples, la presente invención también es aplicable a embragues húmedos de un solo disco y/o embragues secos. Como es sabido (ver la antes mencionada patente de los Estados Unidos No. 5,509,867), un enlace de datos que cumple con el protocolo SAE J1939, o un protocolo comparable, transmite información mediante la cual puede leerse o determinarse la torsión de salida de motor (también llamada "torsión del volante") . Estos enlaces de datos también permite un comando al motor para ajustar la alimentación de combustible tal que se logre una velocidad particular del motor y/o una torsión particular del motor. Utilizando esta información y la capacidad de control del motor, el embrague maestro 14 puede ser controlado para proveer un desempeño acrecentado del sistema. Un conjunto accionador de embrague, operado por presión de fluido 30, es ilustrado esquemáticamente en la figura 2. Un pistón operador de embrague 42 es recibido en un cilindro 44 y es polarizado en la dirección de desvinculación por resortes 46. Fluido a presión, tal como un fluido hidráulico o aire a presión, introducido a la cámara 48, actuará sobre la cara de pistón 50 para mover el pistón 42 en la dirección vinculada contra la polarización de los resortes. Una válvula controlada por solenoide, de tres vías, dos posiciones 52, es provisto para presurizar y descargar selectivamente la cámara 48. Un controlador de válvula 54 responde a señales de control del controlador del sistema 34, energizando el solenoide 52A de la válvula 52, de preferencia por modulación de anchura de pulso (PWM) . Aungue se ilustra un conjunto accionador tipo fluido a presión 30, la presente invención es también aplicable a controles de embrague usando otros tipos de accionadores de embrague, tales como accionadores de rampa de bola o similares (ver las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,441,137 y 5,485,903, cuyas divulgaciones son incorporadas en la presente por referencia) . El material de fricción de los discos de embrague 14A y 14B puede ser un material estándar o puede ser carbón pirolíti-co, como se describe en la patente de los Estados Unidos No. 4,700,823, o similares. La estructura de un típico embrague maestro de fricción húmedo 14 puede verse por referencia a la figura 3. Brevemente, la salida del motor 18, mostrada como un volante amortiguado, está conectada a la flecha de entrada 20 de la transmisión por el paquete de discos de fricción vinculable y desvinculable 14C. El embrague está contenido dentro de un alojamiento 14D, el cual mantendrá el fluido lubricante y de enfriamiento, tal como aceite sintético Dextron III o similar. El pistón anular 42 está contenido deslizable y selladamente en un cilindro 44 y se polariza en la dirección desvinculada por los resortes 46. El sistema 10 puede también incluir un freno de inercia, también conocido como freno de flecha de entrada o freno de cambios a velocidad superior 60, para decelerar o detener la flecha de entrada 20 para cambios a velocidad superior mas rápidos. Los frenos de inercia son conocidos, como puede verse por referencia a las patentes de los Estados Unidos Nos. 5,086,659 y 5,713,445. En una puesta en marcha del vehículo, es decir una situación de arranque desde el reposo, es deseable que el motor del vehículo no sea hecho arrastrar debido a que la torsión requerida para mover la carga a un valor de rpm seleccionado excede la máxima torsión disponible del motor a esas rpm. La salida de torsión de un motor a diesel 12 es conocida (ver línea 80 en la figura 4) . La información de la curva 80 de máxima torsión puede ser instalada en la memoria de los controladores 28 y/o 34, y/o puede ser transmitida por el enlace de datos DL. De acuerdo con la presente invención, durante una puesta en marcha de un vehículo, se hace que el embrague 14 vincule a una capacidad de torsión que tenderá a ocasionar que el motor gire a o cerca de sus rpm de máxima torsión. Se considera típicamente que existen condiciones para puesta en marcha del vehículo si la velocidad del vehículo está por debajo de un valor de referencia y/o si la velocidad del motor es mas que las rpm predeterminadas mayores que la velocidad de la flecha de entrada. Al final de la puesta en marcha del vehículo, el embrague 14 está totalmente vinculado a su plena capacidad de transferencia de torsión. A guisa de ejemplo, puede determinarse gue existen condiciones para la puesta en marcha del vehículo si la velocidad del vehículo es menor de alrededor de 3-5 millas por hora y la posición de estrangulamiento es al menos de 1 a 5%. Se considera consumada una puesta en marcha si la velocidad del motor excede de una referencia (alrededor de 900 rpm) y está dentro de 5 a 10% de la velocidad de la flecha de entrada de la transmisión. La figura 4 bosqueja todo el sistema de control para la puesta en marcha del vehículo, de embrague automatizado, de la presente invención, el cual comprende tanto hardware como software (bloques sombreados) . La función del controlador del motor es la de mantener (o controlar) la velocidad del motor a un valor deseado. La velocidad deseada del motor es calculada por el bloque de cálculo de referencia de ES como una función del pedal del acelerador. Para vincular el embrague, el controlador de presión enviará un comando, de preferencia un comando modulado en anchura de pulso (PWM) , al sistema hidráulico accionado por medio de solenoide, el cual a su vez presuriza el pistón de embargue 42 para vincular el embrague. La torsión del embrague vinculado es sustancialmente proporcional al comando PWM. El controlador de puesta en marcha usa la velocidad del motor para calcular la solicitud apropiada de presión, la cual es enviada al controlador de presión para generar una señal PWM apropiada, la cual producirá un comando de puesta en marcha suave del vehículo. No hay solicitud de presión a velocidad de marcha al vacío del motor. Cuando se oprime el pedal del acelerador 33A, se incrementa la velocidad deseada del motor y lo mismo sucede con la velocidad del motor como resultado del control del motor. El controlador de puesta en marcha entonces generará alguna solicitud de presión, al incrementarse la velocidad del motor, para vincular el embrague. Si la velocidad del motor se reduce debido al incremento en la carga de la vinculación de embrague, el controlador del motor incrementará la solicitud de torsión en respuesta a cambios de velocidad y, de esta manera, equilibra la salida de torsión del motor y la carga del embrague. Si la carga del embrague está sobre-activando la salida del motor y ocasionando que arrastre el motor, la velocidad inferior resultante del motor entonces hará que el controlador de puesta en marcha reduzca la solicitud de presión y, de esta manera, desvincule el embrague proporcionalmente para equilibrar la torsión del motor y la carga del embrague. En cualquier caso, se logra equilibrio de torsión automáticamente debido al control de retroalimentación de motor. Para asegurar un suave arranque del vehículo sin ocasionar arrastre del motor y también utilizar toda la torsión disponible del motor, el controlador de puesta en marcha debe ser programado para generar la solicitud de presión (ver línea 82) tal que la relación entre la torsión de embrague resultante y la velocidad del motor sea similar a la mostrada en la figura 4B. Este arreglo permitiría al motor acelerar a sus rpm de máxima torsión y permanecer a esta velocidad durante un arranque cargado pesadamente . Si la velocidad solicitada del motor (en proporción directa a la señal de estrangulamiento THL) es menor que las rpm de máxima torsión del motor (es decir, a la izquierda en la línea 84 en la figura 4A) , entonces el embrague será vinculado a una capacidad de torsión menor que la máxima torsión del motor a esas rpm. Si la velocidad solicitada del motor es mayor que las rpm de máxima torsión del motor (es decir, a la derecha de la línea 84 en la figura 4A) , entonces el embrague será vinculado a una capacidad de torsión mayor que la máxima torsión del motor a esas rpm. Las figuras 5 y 6 son representaciones en diagrama de flujo de lógica de control de embrague alterna de acuerdo con la presenté invención. En consecuencia, utilizando la retroalimentación y el control disponibles con un enlace de datos tipo SAE J1939, una estrategia de control de embrague para puesta en marcha de vehículo es provista para un arranque mas suave del vehículo, utilizando, si se requiere, el máximo de la torsión disponible del motor. En consecuencia, podrá verse que se provee un nuevo y mejorado sistema/método de control de embrague maestro para puesta en marcha de vehículo. Aunque la presente invención ha sido descrita con un cierto grado de particularidad, se entenderá que la descripción de la forma de realización preferida es a guisa de ejemplo únicamente y que son posibles numerosos cambios de forma y de detalle sin apartarse del espíritu y los alcances de la invención, tal y como se reivindica en lo sucesivo.