Procedimiento para el ajuste de las características de cambio de velocidades de una trasmisión (40) de un vehículo pesado (10),

cuyo procedimiento comprende: hacer funcionar un vehículo pesado (10) que está impulsado por un motor de combustión interna (15) dotado de una transmisión manual automatizada (40) y una salida de potencia (25), cuya salida de potencia (25), cuando se encuentra operativa, impone una carga que consume par al motor (15, 70); detectar el funcionamiento de la salida de potencia (25) cuando el motor (15) del vehículo (10) se encuentra en una modalidad de potencia (72); caracterizado porque se adapta, como mínimo, que tenga lugar un evento de cambio de marcha pasando a una velocidad superior del motor cuando se detecta la actividad de una toma de potencia que en el caso en que no se detecta (74) la actividad de una toma de potencia

SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a la adaptación de una estrategia de control para una transmisión automática de un vehículo comercial pesado basándose en la situación activa/inactiva de una carga producida por una toma de potencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los vehículos comerciales pesados, tales como camiones de circulación terrestre y autobuses utilizan, como es sabido, transmisiones manuales automáticas (AMT) que se basan en rutinas preprogramadas. Uno de los problemas en el control de una AMT, no obstante, se puede atribuir al consumo de potencia por una toma de potencia (“power take off”) (PTO). Una PTO se puede clasificar de manera típica como PTO situado más arriba o situado más abajo del embrague principal. En general, una PTO situada más arriba del embrague principal puede absorber potencia del motor del vehículo con independencia del estado de acoplamiento de la transmisión con intermedio del embrague principal. Una PTO situada más abajo del embrague principal se utiliza de manera típica cuando el vehículo se encuentra estacionario. La utilización de una PTO situada más abajo del embrague principal comporta frecuentemente la colocación de la caja de cambios en posición neutral, de manera que las ruedas del vehículo no están acopladas a la transmisión con capacidad de impulsión. No obstante, hay casos en los que se utiliza una PTO montada en la transmisión, en posición más abajo del embrague, mientras el vehículo se encuentra en movimiento.

Las PTO se sabe que imponen una carga significativa al motor del vehículo. Las PTO a título de ejemplo utilizan potencia del motor para accionar bombas hidráulicas que pueden ser activadas para funciones tales como aplicaciones de mezcladora (camiones hormigonera) o provocar el movimiento de la caja del camión, por ejemplo en el caso de un camión volquete y de un camión de transporte de plataforma plana.

De manera similar, las PTO pueden ser utilizadas para impulsar aparatos expendedores, tales como los utilizados para proyectar sal o arena sobre carreteras heladas o para accionar componentes asociados del remolque, tales como unidades de refrigeración de la caja. Si bien estos ejemplos no son exhaustivos, sirven como ejemplo de cargas de PTO de magnitud significativa que pueden comprometer apreciablemente la potencia de impulsión disponible del motor para impulsar las ruedas y que frecuentemente provoca alteraciones poco deseables en programas de transmisión automatizados que no tienen en cuenta sus influencias intermitentes. A efectos comparativos, estas cargas de PTO significativas pueden ser comparadas a cargas del motor menos influyentes requeridas por consumos de potencia tales como ventiladores y compresores de aparatos de acondicionamiento de aire. Como ejemplo de la resistencia potencial que una PTO puede imponer en el motor de un vehículo no es inhabitual que una PTO requiera un par motor del orden de 5 a 3000 Nm. Un ejemplo de una PTO que requiere del orden de 3000 Nm es un camión de bomberos que hace funcionar una bomba de agua y un ejemplo de una PTO que requiere del orden de 5 Nm es la resistencia impuesta por un pequeño dispositivo de refrigeración.

La presente invención aprecia el hecho de que las rutinas de control de transmisión que no toman en cuenta si una carga de PTO significativa está impuesta en el motor del vehículo, experimentarán degradación en el rendimiento cuando funcionen las PTO. Por ejemplo, si las cargas de las PTO son de una magnitud tal que el motor puede compensar las mismas aumentando la velocidad del motor, habrá una reducción efectiva de la potencia disponible para impulsar el vehículo. La estrategia debe apreciar, no obstante, que el comportamiento de un motor con cargas PTO no es el de un motor más pequeño, sino que en realidad es un comportamiento extraordinario del motor específico, cuya potencia se divide entre una PTO de resistencia significativa y el tren de impulsión.

Además, se ha observado que pueden existir dificultades en ajustar una transmisión cuando la PTO está acoplada mientras el vehículo se encuentra en movimiento; por lo tanto, uno de los aspectos de la presente invención tiene el objetivo de proporcionar una solución por la que se facilita información de la reducción de marchas para adaptar los controles de la transmisión. Cuando el motor tiene la capacidad de suministrar una cierta magnitud de par al eje de impulsión, se espera un incremento en la velocidad del motor cuando se desacopla el embrague principal. Con una PTO acoplada, la velocidad del motor aumenta cuando el embrague principal está desacoplado, pero la magnitud del incremento de velocidad del motor es menor que el incremento de velocidad del motor sin carga PTO. Por lo tanto, es deseable tener en cuenta la carga adicional de la PTO cuando se programen estrategias de cambio de marchas.

Esto se puede contrastar con la solución de la patente USA 5.582.069 en la que la detección de la carga PTO queda limitada a situaciones de cambio a velocidades más altas cuando se analiza la desaceleración del motor cuando las marchas son desacopladas para un cambio a una marcha más baja y el motor recibe menos combustible.

El documento USA 5.582.069 da a conocer un método y vehículo de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 11, respectivamente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene dos funciones principales no realizadas hasta el momento, que presentan ventajas asociadas a las mismas. La primera es la forma en la que se determina si la PTO está funcionando. Esto se consigue comparando el par disponible para accionar las ruedas motrices del vehículo con el par total generado por el motor. Cuando la diferencia es superior a una magnitud nominal, dicha diferencia se aproxima al par atribuible a la actividad de las PTO. En la práctica, una magnitud nominal de consumo de par se debe permitir para funciones tales como pérdidas por rozamiento del motor, bombas de aceite, compresores de aire acondicionado y similares. Estas magnitudes de consumo de par, no obstante, serán sustancialmente más reducidas que las de una PTO para llevar a cabo actividades tales como mezcla de hormigón, vertido de un volquete o compactado de desperdicios. La ventaja principal de utilizar esta forma de determinación de la presencia de una carga PTO activa es que se puede medir esencialmente en cualquier momento en el que funciona el motor del vehículo y no está limitada a estos periodos de tiempo tan limitados, tales como en el documento US 5.582.069, en la que la detección de la carga PTO está limitada a situaciones de cambio a velocidades “más largas” en la que los engranajes son desacoplados y el motor recibe menos combustible.

La segunda función principal nueva del procedimiento y dispositivo que se dan a conocer es el hecho de que ciertos eventos de cambio de marcha son controlados para que tengan lugar a velocidades mayores del motor cuando se detecta que funciona una PTO. Los eventos primarios incluyen, sin que ello sea limitativo, cambios de velocidades a velocidades más largas y a reducción de velocidades. El concepto que subyace es que la PTO consume una cierta magnitud del par que a la velocidad específica del motor se encontraría a disposición para la aceleración del motor. Por lo tanto, la velocidad del motor se incrementa en una magnitud que compensa el consumo de par de las PTO. Esto es importante en un caso de paso a velocidades más largas, en las que el operador del vehículo deseará aproximadamente la misma magnitud de aceleración de las ruedas de impulsión disponible después de haber terminado el cambio de marchas o que no funcione la PTO. De esta manera, el procedimiento y dispositivo reivindicado ayudan a hacer más transparente `para el conductor la existencia de la PTO y su situación funcional. En caso de que sea posible, el comportamiento del vehículo se mantendrá porque la velocidad del motor a la que tiene lugar el cambio de marchas es mayor cuando la PTO funciona. Esto es también importante en un caso de reducción de velocidades en el que el motor debe ser acelerado para engranar la velocidad de relación más elevada cuando se ha terminado el cambio de marchas. Igual que antes, al terminar el cambio de marchas, el conductor deseará una respuesta similar, es decir, una respuesta de la aceleración a las rudas motrices con independencia de si la PTO está acoplada o no. Por lo tanto, también en este caso, la velocidad a la que el motor en el que tiene lugar el evento de reducción se ajusta de manera adecuada en aumento cuando la PTO se encuentra activa.

Como... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el ajuste de las características de cambio de velocidades de una trasmisión (40) de un vehículo pesado (10), cuyo procedimiento comprende:

hacer funcionar un vehículo pesado (10) que está impulsado por un motor de combustión interna

(15) dotado de una transmisión manual automatizada (40) y una salida de potencia (25), cuya salida de potencia (25), cuando se encuentra operativa, impone una carga que consume par al motor (15, 70);

detectar el funcionamiento de la salida de potencia (25) cuando el motor (15) del vehículo (10) se encuentra en una modalidad de potencia (72); caracterizado porque

se adapta, como mínimo, que tenga lugar un evento de cambio de marcha pasando a una velocidad superior del motor cuando se detecta la actividad de una toma de potencia que en el caso en que no se detecta (74) la actividad de una toma de potencia.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por llevar a cabo dicho, como mínimo, un evento de cambio de marchas a una velocidad del motor que es aproximadamente de cinco a veinticinco por ciento superior que cuando no se detecta la actividad de una toma de potencia.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho, como mínimo, un evento de cambio de marchas es un cambio de marchas ascendente a una menor relación de transmisión.

4. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho, como mínimo, un evento de cambio de marchas es un cambio de marchas descendente a una proporción de transmisión más elevada.

5. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de la toma de potencia es cuantificada aproximadamente como un valor de par igual a una diferencia entre una magnitud de par generada por el motor disponible para aceleración del vehículo y una magnitud estimada de par generado por el motor.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha magnitud estimada de par generado por el motor se basa en una característica detectada en el motor (15).

7. Procedimiento, según la reivindicación 5, caracterizado porque la magnitud del par disponible para acelerar el vehículo es calculado aproximadamente al multiplicar una aceleración angular correspondiente del motor (15) por la inercia de rotación del motor.

8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha magnitud estimada de par generado por el motor se basa en una cantidad correspondiente de combustible inyectado en el motor (15).

9. Procedimiento, según la reivindicación 8, caracterizado porque la carga de la toma de potencia es aproximadamente igual a una diferencia entre la magnitud estimada de par generado por el motor y la magnitud de par disponible para aceleración del vehículo.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, caracterizado porque la carga de la toma de potencia es aproximadamente igual a un valor comprendido entre cinco y veinticinco por ciento de la magnitud de par disponible para aceleración del vehículo.

11. Vehículo pesado (10) que comprende:

un motor de combustión interna (15) que acciona el vehículo pesado (10);

una transmisión manual automatizada (40);

una toma de potencia (25) que cuando se encuentra activa impone una carga en el motor (15) que consume par del motor; y

una unidad de control electrónico (19) basada en un microprocesador programable, programada para determinar cuando el motor (15) se encuentra en modalidad de potencia, que tiene lugar la actividad de la toma de potencia (25), caracterizado porque provoca como respuesta, como mínimo, que tenga lugar un evento de cambio de marchas a una velocidad del motor más elevada cuando se determina el funcionamiento de la toma de potencia que cuando no se determina la actividad de la toma de potencia.

12. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 11, caracterizado porque dicha unidad de control electrónico (19) está programada además para afectar a dicho, como mínimo, un evento de cambio de marchas a una velocidad del motor que es aproximadamente de cinco a veinticinco por ciento superior que cuando no se detecta actividad de la toma de potencia.

13. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho, como mínimo, un evento de cambio de marchas es un cambio de marchas ascendente pasando a una relación de transmisión menor.

14. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho, como mínimo, un evento de cambio de marchas es un cambio de marchas descendente pasando a una relación de transmisión mayor.

15. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 11, caracterizado porque la carga de la toma de potencia se cuantifica aproximadamente como el valor de par igual a la diferencia entre la magnitud de par generado por el motor disponible para aceleración del vehículo y la cantidad estimada de par generado por el motor.

16. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 15, caracterizado porque dicha cantidad estimada de par generado por el motor se basa en una característica detectada del motor (15).

17. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 15, caracterizado porque la magnitud de par

disponible para aceleración del vehículo es calculada aproximadamente calculando la correspondiente 15 aceleración angular del motor (15) por la inercia de rotación del motor.

18. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 17, caracterizado porque dicha magnitud estimada de par generado por el motor se basa en la correspondiente cantidad de combustible inyectada al motor (15).

19. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 18, caracterizado porque la carga de la toma de potencia es aproximadamente igual a la diferencia entre la magnitud estimada de par generado por el motor y la magnitud de par disponible para la aceleración del vehículo.

20. Vehículo pesado (10), según la reivindicación 19, caracterizado porque la carga de la toma de potencia es aproximadamente igual a un valor comprendido entre cinco y veinticinco por ciento de la magnitud de par disponible para aceleración del vehículo.