Un método para controlar la velocidad de un vehículo (10), incluyendo:

detectar una condición de frenado;

hacer patinar un primer embrague (54, 56) durante la condición de frenado mientras el motor del vehículo (12) está operando a una velocidad reducida del motor para decelerar el vehículo (10); y

hacer patinar un segundo embrague (56, 54) durante la condición de frenado al mismo tiempo que el primer embrague (54, 56) está patinando, aplicando el segundo embrague que patina (56, 54) una fuerza correspondiente a una dirección corriente de marcha del vehículo y opuesta a una fuerza aplicada por el primer embrague que patina (54, 56), manteniendo la fuerza del segundo embrague que patina (56, 54) un convertidor de par (15) a una velocidad baja aproximadamente constante

Sistema de control de transmisión.

Antecedentes

El frenado por conjunto de embrague es un método consolidado de frenar vehículos y se refiere a usar conjuntos de embrague en el sistema de transmisión para ralentizar o frenar un vehículo. El frenado por conjunto de embrague se lleva a cabo generalmente haciendo patinar un conjunto de embrague mientras se bloquea el otro conjunto de embrague. Esta técnica concentra toda la energía en el conjunto que patina o, si ambos conjuntos patinan, puede producir un deslizamiento impredecible en ambos conjuntos de embrague. Además, si se intenta el frenado parcial de acelerador, el frenado por conjunto de embrague puede calar el motor del vehículo girando la turbina de convertidor de par en el sistema de transmisión hacia atrás y sobrecargando el motor. Así, un operador de vehículo tiene que usar actualmente un pedal de freno para detener un vehículo a velocidades más altas.

Los sistemas de transmisión convencionales como el descrito en EP-A-1 031 487 utilizan uno o más conjuntos de embrague para frenar de la manera descrita anteriormente, dando lugar a ineficiencias en la disipación de energía así como a tendencias a calar el motor durante el frenado del conjunto de embrague y el frenado parcial de acelera- dor.

Se desperdicia energía en transmisiones de cambio de potencia debido a gran deslizamiento del convertidor de par a bajas velocidades del camión. Esto sucede generalmente cuando el vehículo está generando fuerzas de empuje máximas. Esta pérdida de energía puede ser de hasta 100 por ciento de la potencia del motor.

La presente invención resuelve este y otros problemas asociados con la técnica anterior.

US-A-5 048 655 describe un mecanismo para reducir la presión hidráulica en un embrague de marcha adelante o de marcha atrás enganchado cuando se pisa a fondo un pedal decelerador. El mecanismo incluye un interruptor eléctrico que está acoplado a una articulación de pedal decelerador para energizar una válvula de solenoide. La válvula de solenoide acopla el acumulador de modulación de la transmisión de desplazamiento de potencia al colector cuando se cierra el interruptor eléctrico. Esto disminuye la presión hidráulica en el embrague de marcha adelante o de marcha atrás enganchado de modo que pueda deslizar si se aplica fuerza de frenado al vehículo.

Resumen de la invención

En un primer aspecto de la presente invención se facilita un método para controlar la velocidad de un vehículo, incluyendo:

detectar una condición de frenado;

hacer patinar un primer embrague durante la condición de frenado mientras el motor del vehículo está operando a una velocidad reducida del motor para decelerar el vehículo; y

hacer patinar un segundo embrague durante la condición de frenado al mismo tiempo que el primer embrague está patinando, aplicando el segundo embrague que patina una fuerza correspondiente a una dirección corriente de marcha del vehículo y opuesta a una fuerza aplicada por el primer embrague que patina, manteniendo la fuerza del segundo embrague que patina un convertidor de par a una velocidad baja aproximadamente constante.

En un segundo aspecto de la presente invención se facilita un sistema de frenado, incluyendo:

un primer conjunto de embrague asociado con una primera dirección de marcha del vehículo;

un segundo conjunto de embrague asociado con una segunda dirección de marcha del vehículo que es opuesta a dicha primera dirección de marcha del vehículo;

un procesador que activa tanto el primer conjunto de embrague como el segundo conjunto de embrague al mismo tiempo para distribuir energía de frenado entre el primer conjunto de embrague y el segundo conjunto de embrague durante el frenado del conjunto de embrague; y

un sensor de velocidad de convertidor de par usado por el procesador para mantener una velocidad baja sustancialmente constante del convertidor de par durante el frenado del conjunto de embrague.

Se describe a continuación un sistema de transmisión incluyendo una unidad central de proceso (CPU) que controla la velocidad de turbina de un convertidor de par reduciendo la velocidad del motor y haciendo patinar después dos conjuntos de embrague al mismo tiempo. La CPU reduce la velocidad del motor a marcha en vacío, independientemente de la petición específica del acelerador realizada por el operador de vehículo. La CPU controla entonces la presión de activación de conjunto de embrague para obtener la óptima división de energía entre los dos conjuntos de embrague durante el frenado. Compartiendo la energía de frenado entre los dos conjuntos de embrague, se pueden usar conjuntos de embrague convencionales para inversiones de la dirección del vehículo a alta velocidad y frenado del vehículo a alta velocidad.

En otro aspecto del sistema de transmisión descrito, la pérdida de energía se reduce durante condiciones de enganche de tracción alta. La velocidad del motor es modulada para cortar picos de energía a velocidades bajas. Una reducción adicional del engranaje de transmisión restaura las fuerzas de empuje preferidas mientras genera menos calor en el convertidor de par. Un sistema de refrigeración de radiador de aire a aceite extrae el calor extra generado cuando el vehículo está empujando cargas y se extiende el tiempo de empuje normal permisible del vehículo.

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención serán más fácilmente evidentes por la descripción detallada siguiente de una realización preferida de la invención que sigue con referencia a los dibujos acompañantes.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es un diagrama esquemático de un sistema de transmisión.

La figura 1B es un diagrama esquemático más detallado de un sistema de transmisión de cambio de potencia (PS) de velocidad única.

La figura 2 es un diagrama que representa cómo el sistema de transmisión en la figura 1 realiza inversión de potencia.

La figura 3 es un diagrama de flujo que representa con más detalle cómo el sistema de transmisión realiza una inversión de potencia.

La figura 4 es un diagrama que representa cómo el sistema de transmisión en la figura 1 realiza frenado de acelerador.

La figura 5 es un diagrama de flujo que representa con más detalle cómo el sistema de transmisión realiza frenado de acelerador.

La figura 6 es un diagrama que representa cómo un vehículo es controlado durante la condición de tracción alta.

La figura 7 es un diagrama de flujo que representa con más detalle cómo un vehículo opera durante una operación de tracción alta.

Descripción detallada

La figura 1A representa porciones de un vehículo 10 incluyendo una transmisión de desplazamiento de potencia 14 conectada a un motor 12 por un convertidor de par hidráulico 15. Un eje de salida 38 de la transmisión 14 está conectado a un eje de accionamiento 34 que mueve ruedas 39. En un ejemplo, la transmisión de desplazamiento de potencia 14 se usa en una carretilla elevadora. Sin embargo, la transmisión 14 también puede ser usada en otros tipos de vehículos.

Una unidad central de proceso (CPU) 40 controla la activación de un conjunto de embrague de marcha adelante (FWD) 54 y un conjunto de embrague marcha atrás (REV) 56 en la transmisión 14 según diferentes parámetros del vehículo. Una válvula de control 16 en la transmisión 14 controla la presión de fluido que activa los dos conjuntos de embrague 54 y 56.

La CPU 40 recibe una señal de velocidad y dirección del vehículo 18 de un sensor de velocidad del vehículo 200 indicando la velocidad rotacional y la dirección del eje 38. Se genera una señal de velocidad de convertidor 20 a partir de un sensor de velocidad de convertidor de par 202 e indica la velocidad rotacional de un eje de salida 17 (figura 1B) del convertidor de par 15. Se genera una señal de velocidad del motor 30 a partir de un sensor de velocidad del motor 204 e indica la velocidad a la que gira un eje de salida 13 (figura 1B) del motor 12. Una señal de control de controlador de motor 32 controla una válvula de mariposa 206 que controla la velocidad de motor 12. Se genera una transmisión de temperatura de transmisión 28 a partir de un sensor de temperatura 208 e indica la temperatura del fluido de transmisión en el convertidor de par 15 o transmisión 14.

La CPU 40 recibe una señal de posición de pedal de freno 42 de un sensor de freno 210 situado en el pedal de freno 43....

1. Un método para controlar la velocidad de un vehículo (10), incluyendo:

detectar una condición de frenado;

hacer patinar un primer embrague (54, 56) durante la condición de frenado mientras el motor del vehículo (12) está operando a una velocidad reducida del motor para decelerar el vehículo (10); y

hacer patinar un segundo embrague (56, 54) durante la condición de frenado al mismo tiempo que el primer embrague (54, 56) está patinando, aplicando el segundo embrague que patina (56, 54) una fuerza correspondiente a una dirección corriente de marcha del vehículo y opuesta a una fuerza aplicada por el primer embrague que patina (54, 56), manteniendo la fuerza del segundo embrague que patina (56, 54) un convertidor de par (15) a una velocidad baja aproximadamente constante.

2. Un método según la reivindicación 1 incluyendo incrementar inicialmente una presión al primer embrague (54, 56) cuando la condición de frenado es detectada inicialmente y después mantener la presión a un valor sustancialmente constante cuando el convertidor de par (15) llega a la velocidad baja.

3. Un método según la reivindicación 1, incluyendo reducir inicialmente la presión en el segundo embrague (56, 54) cuando la condición de frenado es detectada inicialmente, incrementando y disminuyendo después automáticamente la presión para mantener el convertidor de par (15) a la velocidad baja.

4. Un método según la reivindicación 3, incluyendo variar la presión del segundo embrague (56, 54) según una velocidad de salida supervisada del convertidor de par (15).

5. Un método según la reivindicación 3, incluyendo aplicar presiones al primer embrague (54, 56) y el segundo embrague (56, 54) según valores mapeados predeterminados.

6. Un método según la reivindicación 1, incluyendo reducir progresivamente la presión en el segundo embrague (56, 54) a cero cuando la velocidad del vehículo llega aproximadamente a la velocidad reducida del convertidor de par.

7. Un método según la reivindicación 1, donde el primer embrague (54, 56) está asociado con una dirección opuesta a una dirección de marcha del vehículo y el segundo embrague (56, 54) está asociado con una misma dirección de marcha del vehículo cuando la condición de frenado es detectada inicialmente.

8. Un método según la reivindicación 1, incluyendo identificar un modo de inversión de potencia para la condición de frenado.

9. Un método según la reivindicación 8 incluyendo reducir automáticamente la velocidad del motor a marcha en vacío cuando el modo de inversión de potencia es identificado.

10. Un método según la reivindicación 8 para controlar la velocidad de un vehículo (10), incluyendo:

detectar una condición de frenado;

hacer patinar un primer embrague (54, 56) durante la condición de frenado mientras el motor del vehículo (12) está operando a una velocidad reducida del motor;

hacer patinar un segundo embrague (56, 54) durante la condición de frenado para mantener un convertidor de par (15) a una velocidad baja aproximadamente constante;

identificar un modo de inversión de potencia para la condición de frenado;

reducir progresivamente la presión en el segundo embrague (56, 54) a aproximadamente cero después de que la velocidad del vehículo se aproxima a cero;

incrementar progresivamente la presión en el primer embrague (54, 56) después de que la velocidad del vehículo llega a aproximadamente cero; e

incrementar progresivamente la velocidad del motor después de que la velocidad del vehículo llega a aproximadamente cero.

11. Un método según la reivindicación 1, incluyendo identificar un modo de frenado de acelerador para la condición de frenado supervisando un parámetro de posición del acelerador, una velocidad del vehículo, y sensor de dirección (46).

12. Un método según la reivindicación 11 para controlar la velocidad de un vehículo (10), incluyendo:

detectar una condición de frenado;

hacer patinar un primer embrague (54, 56) durante la condición de frenado mientras el motor del vehículo (12) está operando a una velocidad reducida del motor;

hacer patinar un segundo embrague (56, 54) durante la condición de frenado para mantener un convertidor de par (15) a una velocidad baja aproximadamente constante;

identificar un modo de frenado de acelerador para la condición de frenado supervisando un parámetro de posición del acelerador, una velocidad del vehículo, y un sensor de dirección (46);

reducir progresivamente la presión en el segundo embrague (56, 54) a un nivel bajo cuando la velocidad del vehículo se aproxima a cero;

incrementar la presión en el segundo embrague (56, 54) después de que la velocidad del vehículo llega aproximadamente a cero manteniendo al mismo tiempo una presión constante en el primer embrague (54, 56); y

mantener una velocidad constante de marcha en vacío para el motor (12) después de que la velocidad del vehículo llega aproximadamente a cero.

13. Un sistema de frenado incluyendo:

un primer conjunto de embrague (54, 56) asociado con una primera dirección de marcha del vehículo;

un segundo conjunto de embrague (56, 54) asociado con una segunda dirección de marcha del vehículo que es contraria a dicha primera dirección de marcha del vehículo;

un procesador (40) que activa tanto el primer conjunto de embrague (54, 56) como el segundo conjunto de embrague (56, 54) al mismo tiempo para distribuir energía de frenado entre el primer conjunto de embrague (54, 56) y el segundo conjunto de embrague (56, 54) durante el frenado del conjunto de embrague; y

un sensor de velocidad de convertidor de par (202) usado por el procesador (40) para mantener una velocidad baja de convertidor de par sustancialmente constante durante el frenado del conjunto de embrague.

14. Un sistema de frenado según la reivindicación 13, incluyendo un sensor de acelerador (212), aplicando el procesador (40) presión al primer conjunto de embrague (54, 56) y el segundo conjunto de embrague (56, 54) según el sensor de acelerador (212).

15. Un sistema de frenado según la reivindicación 14, donde el procesador (40) inicia automáticamente el frenado del conjunto de embrague cuando el sensor de acelerador (212) indica que un pedal acelerador (50) se ha movido más allá de una posición de marcha en vacío.

16. Un sistema de frenado según la reivindicación 13, incluyendo un sensor de dirección (46) usado para iniciar el frenado del conjunto de embrague durante una inversión de potencia.

17. Un sistema de frenado según la reivindicación 13, incluyendo una memoria que almacena parámetros de presión predeterminados del conjunto de embrague usados por el procesador (40) para activar los conjuntos de embrague primero y segundo (56, 54).

18. Un sistema de frenado según la reivindicación 17, donde el procesador (40) selecciona los parámetros de presión del conjunto de embrague según un valor de acelerador detectado.

19. Un sistema de frenado según la reivindicación 13, incluyendo sensores de deslizamiento de convertidor de par (202) y un sensor de convertidor de par o temperatura de transmisión (208), reduciendo el procesador (40) la velocidad del motor cuando los sensores de deslizamiento de convertidor de par (202) indican una velocidad de deslizamiento de convertidor de par superior a un valor predefinido o cuando el sensor de convertidor de par o temperatura de transmisión (208) indica una temperatura superior a un valor predefinido.

20. Un sistema de frenado según la reivindicación 19, incluyendo un conjunto de embrague de engranaje bajo activado por el procesador (40) antes de reducir la velocidad del motor.

21. Un sistema de frenado según la reivindicación 13, incluyendo un tercer conjunto de embrague asociado con la misma dirección de marcha del vehículo que el primer conjunto de embrague (54, 56); usando el procesador (40) los tres conjuntos de embrague primero, segundo y tercero para frenar el vehículo (10) a altas velocidades y usando el procesador (40) el primer conjunto de embrague (54, 56) y el segundo conjunto de embrague (56, 54) para frenar el vehículo (10) a velocidades bajas.