El dispositivo limitador de velocidad de vehículos de la presente invención es de aplicación tanto en los vehículos impulsados por un motor de combustión interna como por un motor eléctrico y que básicamente se estructura a partir de un módulo de captación de velocidad (9),

que se encarga de detectar la velocidad real del vehículo, un módulo de ajuste de la velocidad (10) límite deseada, un módulo tacométrico (11), conectado al módulo de captación de la velocidad real del vehículo y al módulo de ajuste de la velocidad límite, un módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración (12), un módulo de dosificación de combustible y un módulo de control electrónico (14) que envía como salida señales a un módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico (13)

Dispositivo limitador de velocidad para vehículos y método de funcionamiento.

Objeto de la invención

La presente invención tiene por objeto un dispositivo limitador de velocidad de vehículos, de aplicación en los vehículos impulsados por un motor de combustión interna o un motor eléctrico y, en particular, en los vehículos en los que la alimentación de combustible al motor se realiza mediante un pedal de aceleración o dispositivo similar, en el caso de un motor de combustión interna, o bien el control de la potencia del motor se efectúa por un mando de aceleración análogo, en el caso de un motor eléctrico.

Antecedentes de la invención

Se conocen en la técnica dispositivos limitadores de la velocidad de los vehículos impulsados por motores de combustión interna, que permiten limitar la velocidad máxima del vehículo a un valor predeterminado previamente ajustado en el dispositivo, con independencia de la potencia desarrollada por el motor. Así, por ejemplo, en el documento US 4.671.235 se describe un sistema de control de la velocidad de un vehículo mediante el control de la posición angular de la válvula de mariposa de su motor de combustión interna. El sistema se sirve del acelerador del vehículo para generar una señal representativa de la velocidad de la salida que se exige o requiere del motor. Por otra parte, la velocidad real de la salida del motor se mide por medio de un sensor de velocidad, y esta velocidad real se compara con la velocidad exigida en la salida, deducida de la señal del acelerador, para obtener la diferencia entre ellas. Se lleva a cabo un control de realimentación basándose en la diferencia calculada, que actúa sobre la posición angular de la válvula de mariposa del vehículo con el fin de aumentar o reducir la velocidad de salida real y acercarla al valor pretendido.

En el documento US 20010056544 A1 se describe un sistema de seguridad global para vehículos y otras máquinas en el que se contempla, entre otras funciones de seguridad, la limitación de la velocidad máxima del vehículo o máquina a un valor preestablecido, mediante el uso de controles automatizados.

Estos dispositivos del estado de la técnica dan respuesta al problema fundamental de limitar la velocidad de un vehículo, con las ventajas asociadas de evitar costosas sanciones por exceso de velocidad; reducir las emisiones de gases tóxicos o perjudiciales para el medioambiente, como el CO, el CO₂ y los NO_x, éstos últimos apreciablemente al suprimir las sobrecargas térmicas; aumentar la vida del motor, al preservarlo de esfuerzos térmicos y mecánicos excesivos y de velocidades de revolución demasiado altas; ahorrar combustible, al mantener la velocidad del vehículo en márgenes para los que el rendimiento del motor es elevado, etc.

Sin embargo, tales dispositivos adolecen todavía, en general, de un gran número de desventajas que plantean la necesidad de mejoras adicionales.

En algunos de ellos, la limitación de la velocidad implica, en ocasiones, una limitación asociada y no deseada de la entrega de potencia del motor, que resulta entonces insuficiente para las exigencias de la marcha del vehículo, en particular durante los adelantamientos, el transporte de cargas elevadas, la subida de rampas acusadas y otras situaciones imprevistas.

Otros dispositivos incorporan en su estructura piezas mecánicas o móviles, como cables de transmisión, poleas de acoplamiento, ruedas de engranajes, motores eléctricos..., susceptibles de sufrir averías y sometidas a desgaste y envejecimiento, o bien medios de programación o dispositivos físicos de soporte informático que implican la descarga de programas o su modificación para el cambio de parámetros de funcionamiento, con la consiguiente complejidad y coste añadido de su mantenimiento.

Por último, algunos son de difícil montaje o estructura compleja que ha de integrarse con otros componentes del motor, y requieren, por tanto, la intervención de personal especializado.

Descripción de la invención

La presente invención soluciona los problemas del estado de la técnica antes descrito, pues por un lado constituye un dispositivo que limita la velocidad de un vehículo y, en particular, de un vehículo propulsado por un motor de combustión interna o un motor eléctrico, sin por ello reducir la potencia entregada por el motor, de manera que se pueda disponer de toda ella cuando sea necesario.

Asimismo, el dispositivo y método descritos en la presente invención permiten limitar la velocidad de un vehículo mediante una sencilla estructura, de forma independiente a otros componentes o circuitos del vehículo, y constituye, por tanto, un sistema de instalación y mantenimiento autónomos.

Adicionalmente, la presente invención describe un dispositivo limitador de velocidad de vehículos esencialmente electrónico, sin componentes mecánicos móviles o sometidos a solicitaciones mecánicas, y, además, compatible y susceptible de trabajar en combinación con sistemas legales de detección de radares, sistemas GPS u otras fuentes de información para la conducción.

Así pues, de manera global, el dispositivo de la presente invención proporciona un dispositivo limitador de velocidad en vehículos, con la utilización de componentes estándar, baratos y de fácil adquisición, y cuyo montaje, regulación y mantenimiento son tan sencillos como rápidos y poco costosos.

Concretamente, el dispositivo limitador de velocidad de la presente invención, se estructura de forma que, básicamente, comprende:

- un módulo de captación de velocidad, que se encarga de detectar la velocidad real del vehículo;

- un módulo de ajuste de la velocidad límite deseada;

- un módulo tacométrico, conectado al módulo de captación de la velocidad real del vehículo y al módulo de ajuste de la velocidad límite;

- un módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración, asociado a dicho pedal o mando de aceleración y que genera una señal en función de la posición de dicho pedal o mando de aceleración;

- un módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico, que regula la potencia del motor en función de las señales que recibe; y

- un módulo de control electrónico conectado al modulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración y al módulo tacométrico, que recibe señales de ambos módulos y envía como salida señales de dosificación o control al módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico, al que también está conectado.

Así, en una primera fase de ajuste de la velocidad límite deseada, se selecciona dicha velocidad introduciéndola como dato en el módulo de ajuste de la velocidad límite y, cuando se alcanza durante la marcha del vehículo este valor real de velocidad límite seleccionada, medido en el módulo de captación de la velocidad real del vehículo, se asocia dicho dato de velocidad límite deseada a la señal generada en ese momento en el módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración, que puede ser, por ejemplo, una tensión eléctrica generada en un potenciómetro asociado a dicho pedal o mando y que se mueve con él.

Se obtiene así una señal eléctrica de referencia que se empleará en la segunda fase de limitación de la velocidad del vehículo. En esta segunda fase de limitación de la velocidad del vehículo, cuando se detecta, durante la marcha del vehículo, en el módulo de captación de la velocidad real del vehículo la velocidad límite establecida, el módulo de control electrónico, conectado a este módulo a través del módulo tacométrico, convierte o transforma, por medio del dispositivo adecuado, la señal enviada en ese momento por el módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración en la señal de referencia fija, que se aplica al módulo de dosificación de combustible o de control del motor eléctrico, según el caso.

Así, de acuerdo con lo anteriormente expuesto, la invención se refiere también a un método de funcionamiento del dispositivo limitador de velocidad de acuerdo con la invención, que comprende las etapas de:

a) ajustar una velocidad límite deseada, que, a su vez, comprende:

1. Dispositivo limitador de velocidad para vehículos propulsados por un motor de combustión interna controlado por medio de un mando en forma de pedal de aceleración o similar para regular el paso de combustible al motor, o vehículos propulsados por un motor eléctrico cuya potencia se controla por medio de un mando de aceleración análogo, caracterizado porque comprende:

- un módulo de captación de velocidad (9), que se encarga de detectar la velocidad real del vehículo;

- un módulo de ajuste de la velocidad (10) límite deseada;

- un módulo tacométrico (11), conectado al módulo de captación de la velocidad real del vehículo y al módulo de ajuste de la velocidad límite;

- un módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración (12), asociado a dicho pedal o mando de aceleración y que genera una señal en función de la posición de dicho pedal o mando de aceleración;

- un módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico (13), que regula la potencia del motor en función de las señales que recibe;

- un módulo de control electrónico ó ECM (14), conectado al modulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración (12) y al módulo tacométrico (11), que recibe señales de ambos módulos y envía como salida señales de dosificación o control al módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico (13), al que también está conectado.

2. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de captación de velocidad (9) comprende un sensor inductivo (1).

3. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el módulo tacométrico (11) comprende un tacómetro (2) de relé.

4. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende un interruptor de contacto (8), situado en el pedal o mando de aceleración y conectado al tacómetro (2) de relé a través de un circuito inductivo de amortiguación, de manera que, cuando se levanta el pie del pedal, el interruptor desactiva el circuito y devuelve el sistema a su estado inicial.

5. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el circuito inductivo de amortiguación incorpora un relé de bloqueo (3) para eludir las oscilaciones del motor.

6. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración (12) es un potenciómetro (6) asociado al pedal o mando de aceleración, que genera una señal de tensión en función de la posición instantánea del pedal o mando de aceleración.

7. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico (13) es otro potenciómetro (7), que recibe una señal de tensión y acciona, en función de ésta, un dispositivo de dosificación o control adecuado que acelera o ralentiza el motor.

8. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6 y 7, caracterizado porque el ECM (14) incorpora un conmutador de transferencia (4) en forma de relé, que se conecta a uno u otro potenciómetros (6,7) en función de si la velocidad medida en el módulo de captación de velocidad (9) es inferior o igual a la velocidad seleccionada en el módulo de ajuste de velocidad límite (10).

9. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el conmutador de transferencia (4) es un relé.

10. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el sensor inductivo (1) es un sensor de proximidad.

11. Un método de funcionamiento del dispositivo limitador de velocidad de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende las etapas de:

a) ajustar una velocidad límite deseada, que, a su vez, comprende:

b) limitar la velocidad del vehículo utilizando dicha señal de referencia, al convertir o transformar la señal generada en el módulo de generación de señal de pedal o mando de aceleración (12) en dicha señal de referencia, cuando el valor de velocidad que se mide en el módulo de captación de la velocidad (9) real del vehículo coincide con el dato de velocidad límite deseada introducido en el módulo de ajuste de velocidad límite (10), y aplicar dicha señal convertida en la señal de referencia al módulo de dosificación de combustible o de control de motor eléctrico (13).