PT100559A - Unidade de controlo da velocidade - Google Patents

Description

Descrição referente à patente de invenção de ROMATIC LIMITED, britânica, industrial e comercial , com sede em Unit 3, Derwent Street Trading Estate, Drewent Street, Salford, M5 4RE, Reino Unido, (inventor: Eric Leslie Nield, residente no Reino Unido) para "UNIDADE DE CONTROLO DA VELOCIDADE" .

Descrição A presente invenção refere-se a uma unidade de controlo da velocidade para um veículo.

Conhecem-se já tais unidades de controlo de velocidade, que operam satisfatoriamente. Descreve-se uma no pedido de patente europeu, do requerente, N2 86 306 866.4. Embora satisfatória no seu funcionamento, a unidade é complexa e pode conduzir a dificuldades na manutenção.

Segundo a presente invenção, proporcionà-se uma unidade de controlo da velocidade para um veículo, que compreende um dispositivo de êmbolo e cilindro que pode funcionar com um fluido sob pressão, adaptado para ser ligado ao controlo da válvula de borboleta do motor do veículo, uma válvula para controlar a pressão do fluido fornecido ao dispositivo de êmbolo e cilindro, em função de um sinal eléctrico, que compreende uma série de impulsos, fornecidos à entrada da válvula, e meios de circuitos que compreendem meios para produzir um sinal de referência correspondente à velocidade máxima, meios para produzir um sinal que representa a velocidade actual e meios para processar os dois sinais e para variar a relação repouso/trabalho dos impulsos, para variar a saída da fluido sob pressão da vál- - íl -

vula e desse modo controlar a válvula de borboleta do motor do veículo, quando se aproximar a velocidade máxima.

Numa forma de realização preferida da presente invenção, produz-se um sinal com uma frequência proporcional à velocidade actual do veículo. Este sinal pode ser gerado a partir do tacógrafo ou a partir de sensores num componente rotativo da transmissão ou caixa de velocidades do veículo. 0 sinal é filtrado e fornecido, através de um conversor de frequência em tensão, para uma entrada de um circuito amplificador/integra-dor. Uma outra entrada para este circuito recebe um sinal de referência produzido a partir.de uma resistência variável que representa a velocidade máxima desejável do veículo. A saída do circuito amplificador/integrador é fornecida a uma entrada de um comparador, cuja outra saída está ligada a um gerador de onda triangular. A saída do comparador compreende uma série de impulsos cuja relação repouso/trabalho é variada em função da saída do amplificador/integrador. Esta relação variável faz, por sua vez, variar a saída de pressão da válvula. Proporcionam-se também vantajosamente um circuito de detecção de avarias e um detector de sobrevelocidade prolongada.

Para melhor compreender a presente invenção, descreve-se agora, a título de exemplo, uma forma de realização da mesma, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. >1 , um esquema de blocos da parte eléctrica de uma unidade de controlo da velocidade segundo a presente invenção; e A fig. 2, a parte mecânica da unidade da fig. íl.

Com referência à fig. íl , os meios de circuitos compreendem uma alimentação de energia (A), um gerador de onda triangular (B), um filtro (C), um conversor de frequência/ten-são.(D), um amplificador/integrador (E), um comparador (F), um amplificador (G), um distribuidor de tempos (H), um flip-flop (J), um interruptor (K), uma resistência variável (VR1), um * gerador de impulsos (M) e um circuito detector de avarias (L). - 2 -

Com referência à fig. 2, a parte mecânica da unidade compreende uma válvula solenoide (Q) e um dispositivo de êmbolo e cilindro (R) ligados por uma conduta de pressão pneumática (S). A válvula (Q) está ligada à saída do amplificador (G) e a uma fonte de ar comprimido (T). 0 dispositivo de êmbolo e cilindro está ligado à cadeia (U) de comando da válvula de borboleta. Em funcionamento, com referência às fig. 1 e 2, a unidade de alimentação de energia (A) recebe íl2 ou 24 V da alimentação do veículo e converte esta tensão numa tensão regulada para os circuitos electrónicos, Incluem-se componentes supressores para reduzir o efeito de interferências da parte eléetrica do veículo e também um supressor de golpes de corrente dedicado, para permitir que a tensão de entrada suba até Π 80 V sem danificação permanente de qualquer componente. Estes componentes e os supressores não estão representados especificamente, 0 gerador (B) gera uma onda triangular, que é usada para produzir um sinal modulado em duração dos impulsos (PWM) na saída do comparador (F), A velocidade do veículo é detectada por um de vários processos, todos gerando, por meio de um gerador (M), um sinal com uma frequência proporcional à velocidade em relação à estrada. Este sinal è fornecido para o filtro de condicionamento (C), que remove sinais indesejáveis, antes de atingir o conversor de frequência/tensão (D). 0 gerador (M) pode utilizar o tacómetro ou sensores na caixa de velocidades ou na transmissão para gerar sinais relacionados com a velocidade. 0 conversor de frequência/tensão (D) converte o sinal de frequência de entrada num sinal de tensão contínua directa-mente proporcional à velocidade de entrada. A tensão de saída é amplificada pelo amplificador/integrador (E), que é também comparado com a tensão de referência ajustada pela resistência variável (VR1). A saída do comparador (E) é uma tensão contínua filtrada proporcional à velocidade e função também da tensão de referência ajustada por (VR1).. Isto é, se a tensão de referência for baixa, então a saída do amplificador/integrador (E) atingirá o valor requerido a uma velocidade baixa. Â medida que se - 3 -

aumenta a tensão de referência na resistência (VR1), a velocidade do veículo tem de ser mais elevada para dar a saída requerida do amplificador/integrador (E). A saída do amplificador/integrador (E) I fornecida a uma entrada do comparador (F) e comparada com a onda triangular gerada pelo gerador (B). Quando a tensão contínua do amplifica-dor/integrador (E) sobe, a saída do comparador começa a dar impulsos de saída, que tem o estado "ligado" durante um tempo curto e um estado "desligado" durante um tempo prolongado (relação trabalho/repouso pequena). Quando a tensão sobe aumenta a duração do impulso "ligado" e diminui a duração do impulso "desligado" até o impulso "desligado" ser muito curto e o impulso "ligado" prolongado. Embora a saída do comparador (F) seja pulsatória, a tensão média aumenta. Esta tensão é fornecida ao amplificador de potência (G), que opera a válvula de solenoi^ de (Q). (A válvula de solenoide é especial, na medida em que, com uma pressão de entrada fixa, a pressão de saída é proporcional à tensão aplicada à mesma, sob a forma de impulsos modulados em duração (PWM)). Assim, o efeito geral de uma frequência crescente proveniente do sensor de velocidade é o de aumentar a pressão de saída da válvula de solenoide (Q). Esta pressão crescente proveniente da válvula, de solenoide (Q) é fornecida ao cilindro de ar comprimido que, progressivamente, fecha a válvula de borboleta do veículo. Assim, quando o veículo se aproxima da velocidade máxima ajustada, pela resistência variável (VR1), a válvula dè borboleta é progressivamente fechada até uma posição apropriada para a velocidade máxima.

Os circuitos auxiliares seguintes do sistema não se apoiam directamente no funcionamento básico, mas melhoram o funcionamento global. 0 circuito de detecção de avarias (L) faz a monitora-ção da saída para a válvula (Q) e a velocidade do veículo tal como é detectada na saída do conversor de frequência/tensão (E). A condição de avaria ocorre se a saída para a válvula (Q) estiver a pedir uma redução da velocidade (isto é, a saída ten-. tar excitar a válvula (Q)) quando a velocidade for zero. 0 cir- - 4 -

cuito (L) deteota esta condição e um circuito "pé-de-cabra" faz com que a alimentação de energia (A) fique isolada dos circuitos ellctricos do veículo, fazendo fundir o fusível principal. Um indicador de avaria (não representado) acende-se para visualizar esta condição. 0 aspecto de segurança desta acção é que se a válvula estiver num estado de exeitada, resultando daí que a válvula de borboleta não fecha quando o veículo está parado, haverá uma grande probabilidade de se ter verificado uma avaria no circuito e o mais seguro é repor o veículo no funcionamento normal. 0 circuito (H) detecta uma sobrevelocidade prolongada, como a que poderia ocorrer numa descida longa se o veículo estivesse desengatado da transmissão. 0 circuito (H) faz a mo-nitoração do tempo durante o qual o veículo está a uma velocidade superior à velocidade ajustada e, se isso acontecer durante IO s, é dado um aviso sonoro. Se a condição de velocidade se mantiver por mais 5 s, então o flip-flop (J) bascula e opera o interruptor (K), reduzindo a tensão de referência a 75$'. Isso tem como efeito a redução da velocidade que pode ser atingida quando se retomar a velocidade normal, para 75$ da velocidade original ajustada. A única maneira de anular esta condição é desligar a ignição. 0 sistema global de controlo é feito em anel fechado pela pressão proveniente do dispositivo de êmbolo e cilindro (R) pneumático operado pela válvula, na cadeia de actuação da válvula de borboleta (U), quando se atingir a velocidade ajustada. Como atrás se mencionou, o efeito é o de reduzir o valor do estrangulamento até ser o justamente suficiente para manter a velocidade desejada. 0 controlo de modulação da duração dos impulsos PWM modula cuidadosamente a pressão, conforme for necessário um estrangulamento maior ou menor para as condições da estrada.

Por exemplo, se o veículo for numa descida, a velocidade tenderá a aumentar. Isso faz com que a válvula (Q) aumente a pressão pneumática que opera o dispositivo de êmbolo e cilindro fechando a válvula de borboleta na quantidade necessária 5

Claims (1)

1. para manter a velocidade ajustada. Se o veículo for a subir, a pressão pneumática diminuirá, abrindo a válvula de borboleta na quantidade necessária para controlar a velocidade ajustada, ou abre completamente a válvula de borboleta se não for possível atingir a velocidade ajustada. Compreender-se-á que a forma de realização anterior foi descrita a título de exemplo apenas, sendo possível introduzir muitas variaçSes sem nos afastarmos dos objectivos da presente invenção. REIVINDICAÇÕES - .1¾ - Unidade de controlo da velocidade para um veículo, caracterizado por compreender um dispositivo de êmbolo e cilindro susceptível de ser operado por um fluido sob pressão adaptado para ser ligado ao comando da válvula de borboleta do motor do veículo, uma válvula para controlar a pressão do fluído fornecido ao dispositivo de êmbolo e cilindro em função de um sinal eléctrico que compreende uma série de impulsos fornecidos no circuito de entrada da válvula, e circuitos que compreendem meios para produzir um sinal de referência correspondente a uma velocidade máxima, meios para produzir um sinal que representa a velocidade actual e meios para processar os dois sinais para variar a relação entre os impulsos e as pausas dos impulsos para variar a pressão do fluído na saída da válvula e desse modo variar o controlo da válvula de borboleta do motor do veículo quando a velocidade deste se aproximar da velocidade máxima. - 26 - Unidade de controlo da velocidade de acordo - 6 -

   com a reivindicação 1, caracterizado por os meios para produzir um sinal que representa a velocidade actual compreenderem meios para produzir um sinal que tem uma frequência proporcional à velocidade actual. _ 3a _ Unidade de controlo da velocidade de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os meios para produzir um sinal compreenderem sensores adaptados para ser colocados num componente rotativo da transmissão ou da caixa de velocidades do veículo. - 4a _ O Unidade de controlo da velocidade de acordo com a reivindicação 3, oaracterizada por os meios para o proces^ sarnento compreenderem meios de filtro para filtrar o sinal que tem uma frequência proporcional à velocidade actual. - 5® - Unidade de controlo da velocidade de acordo com a reivindicação 4, oaracterizada por os meios de filtro serem ligados a um conversor de frequência em tensão. - - Unidade de controlo.da velocidade de acordo com a reivindicação 5, oaracterizada por o conversor de frequência em tensão estar ligado a um circuito amplificador/inte-grador. - 7® - Unidade de controlo da velocidade de acordo com a reivindicação 6, oaracterizada por o circuito amplifica- - 7 -

   dor/integrador estar ligado para receber o sinal que representa a velocidade actual. - 8a - Unidade de controlo da velocidade de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os meios para produzir um sinal de referência que representa a velocidade máxima compreenderem uma resistência variável. _ 9a _ Unidade de controlo da velocidade de acordo com as reivindicações 6 , 7 ou 8, caracterizada por a saída do amplificador/integrador ser fornecida a. uma entrada de um com-parador, cuja outra entrada está ligada a um gerador de onda triangular. - (IQS - Unidade de controlo da velocidade de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por o comparador produzir impulsos cuja relação do impulso/duração da pausa é alterada em função da saída do circuito amplificador/integrador. - - Unidade de controlo da velocidade de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada por se proporcionar um circuito de detecção de avarias. - í!2ã - Circuito de controlo da velocidade de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se proporcionar um detector de sobrevelocidade prolongada.

   - 8 - A requerente reivindica a prioridade do pedido do Reino Unido apresentado em 29 de Maio de i199'1, sob o ns. 9ΜΊ544.4. Lisboa, 29 de Maio de íi992. 0 Α&1ΙΪΙ OMCIAL BA ΒΙΘΕΈΚΒΑΒΕ Ε®ΒδΤΜΑ£

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