MÉTODO Y SISTEMA PARA LA MARCHA AUTOMÁTICA CON RUEDA LIBRE DE VEHÍCULOS.

Método para la marcha automática con rueda libre de un vehículo,

en el que el vehículo lleva dispuestos medios para la reducción de la velocidad, como mínimo, un motor (1), como mínimo, una rueda impulsada por el motor (1) con intermedio de la caja de cambios automatizada (9) con engranajes por etapas, un pedal del acelerador (48) para regular el par motriz del motor, siendo activada automáticamente la marcha con rueda libre por la presencia de señales entrantes indicativas de que la velocidad del vehículo (v) y la posición del pedal del acelerador se encuentran dentro de un rango predeterminado de ángulo de basculación (α) del pedal del acelerador, que empieza a una cierta distancia desde la posición de reposo del pedal del acelerador y que se prolonga en un pequeño ángulo dentro del rango total de basculación (γ) del pedal del acelerador, y en el que el método comprende las etapas que se caracterizan por: - la función de marcha con rueda libre activada es desactivada cuando se supera una velocidad límite predeterminada (vmax) del vehículo, - el vehículo es frenado automáticamente con los medios de reducción de velocidad, de manera que - la función de marcha con rueda libre es reactivada una vez que la velocidad del vehículo (v) ha disminuido hasta ser casi igual a la velocidad límite predeterminada del vehículo (vmax)

SECTOR TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método y sistema para limitar automáticamente la velocidad de un vehículo cuando se encuentra en marcha con rueda libre.

La presente invención se refiere también a un programa de ordenador para llevar a cabo dicho método con un ordenador.

TÉCNICA ANTERIOR

Las transmisiones automáticas del tipo de caja de cambios con engranajes por etapas se han ido extendiendo progresivamente en vehículos pesados al continuar avanzando la tecnología de los microordenadores y han hecho posible, con un ordenador de control y una serie de elementos de control, por ejemplo, servomotores, controlar de manera precisa la velocidad del motor, la conexión y la desconexión de un embrague automatizado entre el motor y la caja de cambios y el acoplamiento de miembros de la caja de cambios, uno con respecto a otro, de manera que siempre se consigue un cambio de marchas suave a la velocidad correcta de revoluciones del motor. La ventaja con este tipo de caja de cambios automática en comparación con una caja de cambios automática tradicional, construida con etapas de engranajes planetarios y con un convertidor de par hidrodinámico en el lado de entrada de potencia, es en primer lugar que, particularmente en lo que respecta a su utilización en vehículos pesados, es más simple y más robusta y se puede fabricar a un coste sustancialmente más bajo que las cajas de cambio automáticas tradicionales, y en segundo lugar que muestra un rendimiento superior, lo que significa la perspectiva de un menor consumo de combustible.

La caja de cambios automática construida a base de ruedas planetarias tiene habitualmente acoplamientos de un solo sentido entre las etapas de engranajes planetarios, lo que cuando el motor se encuentra en impulsión, bloquea la posición de marcha automática para transmisión de par desde el motor a las ruedas de impulsión, pero que cuando el par es transmitido en dirección opuesta, es decir, a un par cero y con el vehículo en movimiento, efectúa el desacoplamiento y provoca que el vehículo se desplace con sistema de rueda libre sin frenado del motor, lo que al utilizar la energía cinética del vehículo, facilita un menor consumo de combustible si el motor está frenando activamente.

Una función correspondiente de marcha con rueda libre en cajas de cambio automatizadas con engranajes por etapas se muestra en el documento WO02/092378, que representa el estado de la técnica más próximo. En este caso, se obtiene una función de rueda libre al disponer un dispositivo divisor en la caja de cambios en su posición neutral cuando el pedal del acelerador dispuesto en el vehículo está situado dentro de un rango predeterminado de ángulo de basculación, que empieza a una cierta distancia de la posición de reposo del pedal y se extiende a un ángulo reducido dentro del ángulo total de basculación del pedal. Cuando el conductor desea cambiar las condiciones de marcha del motor de impulsión para permitir la marcha del vehículo con rueda libre sin frenado motor, libera el pedal del acelerador, de manera que alcanza el rango predeterminado cuando se interrumpe la impulsión del motor. Si se requiere frenado motor, libera adicionalmente el pedal del acelerador de manera completa

o en cualquier caso hasta el punto en el que pasa por el rango predeterminado dentro del que tiene lugar el desacoplamiento. Con tecnología de rueda libre de acuerdo con el documento WO02/092378, el incremento de velocidad del vehículo con marcha con rueda libre puede resultar en algunos casos excesivo. En este caso, el conductor del vehículo reduce la velocidad del vehículo activando el freno de servicio y/o el freno auxiliar del vehículo. Esto se produce manualmente y genera unas ciertas sacudidas.

El objetivo de la presente invención consiste, por lo tanto, en conseguir una función automática de marcha con rueda libre, en un vehículo con una caja de cambios automatizada con engranajes por etapas, en el que el riesgo de que el vehículo adquiera una velocidad excesivamente elevada se reduce y se consigue una conducción más cómoda, mientras que al mismo tiempo se ofrece la perspectiva de mejorar la economía de combustible.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La solución inventiva del problema se describe con respecto al método de acuerdo con la invención en la reivindicación 1 y con respecto al sistema de acuerdo con la invención en las reivindicaciones 4 y 8. Las reivindicaciones 2 y 3 y 5 a 7 y 9 describen realizaciones y desarrollos preferentes del método y sistema, respectivamente, de acuerdo con la invención. Las reivindicaciones 10 a 12 describen un programa de ordenador y un producto de programa de ordenador que comprende un código de programa de acuerdo con el método de la reivindicación 1.

El método, según la invención, comprende un método para la marcha automática con rueda libre de un vehículo. En el vehículo se disponen medios para reducir la velocidad, como mínimo, un motor, como mínimo, una rueda impulsada por el motor con intermedio de la caja de cambios automatizada con engranajes por etapas, un pedal del acelerador para regular el par motriz del motor. La marcha con rueda libre es activada automáticamente en presencia de la entrada de señales que indican velocidad del vehículo y posición del pedal del acelerador dentro de un ángulo de basculación predeterminado del pedal del acelerador, que se inicia a una cierta distancia de la posición de reposo del pedal del acelerador y que se prolonga en un ángulo reducido dentro del ángulo total de basculación del pedal del acelerador. El método comprende las etapas siguientes:

- la función de marcha con rueda libre activada es desactivada cuando se supera una determinada velocidad

límite del vehículo,

- el vehículo es frenado automáticamente con los medios de reducción de velocidad, de manera que

- la función de marcha con rueda libre es reactivada una vez que la velocidad del vehículo ha disminuido a un

valor casi igual a la velocidad límite predeterminada del vehículo.

La ventaja con el método según la presente invención es que la velocidad del vehículo queda automáticamente limitada y, en relación con ello, que la función de marcha con rueda libre es activada y desactivada automáticamente de acuerdo con las necesidades. La función de acuerdo con la invención está integrada en la función de marcha con rueda libre. El conductor disfruta de una conducción más relajada y más cómoda. La ventaja de ahorro de combustible y otras ventajas de la función de marcha con rueda libre quedan incrementadas por la presente invención por el accionamiento manual reducido de la función de marcha con rueda libre.

De acuerdo con una realización del método según la invención, la velocidad límite del vehículo es predeterminada dependiendo, como mínimo, de la pendiente prevaleciente de la carretera en la que se encuentra el vehículo. El límite de velocidad del vehículo puede ser ajustado a diferentes pendientes de la carretera, de manera que la función de rueda libre y frenado subsiguiente se pueden realizar mejor.

De acuerdo con otra realización del método, según la invención, se realiza la identificación del hecho de que la pendiente descendente en la que se encuentra desplazándose el vehículo terminará próximamente. Esto se puede realizar con ayuda, por ejemplo, de un sistema de navegación basado en GPS (GPS = Global Positioning System) dispuesto en el vehículo. Una alternativa podría ser la predicción de la topografía futura del vehículo con ayuda de extrapolación. Una vez se ha realizado la identificación de que la pendiente descendente terminará en un plazo próximo, la función de marcha con rueda libre es reactivada algún tiempo antes de que el vehículo haya bajado de la velocidad límite del mismo. Dicho tiempo depende, como mínimo, de cuándo se calcula que termina dicha pendiente descendente.

Esta realización de la invención puede extenderse además al tiempo total de marcha con rueda libre y, por lo tanto, reduce adicionalmente el consumo de combustible. Sabiendo por adelantado que la pendiente descendente llegará pronto a su final y que el vehículo, sin frenado activo, reducirá a continuación su velocidad por debajo del límite de velocidad predeterminado, se permite durante la marcha con rueda libre una desviación razonable del límite de velocidad predeterminado. Por lo tanto, la marcha con rueda libre puede continuar siendo... [Seguir leyendo]

1. Método para la marcha automática con rueda libre de un vehículo, en el que el vehículo lleva dispuestos medios para la reducción de la velocidad, como mínimo, un motor (1), como mínimo, una rueda impulsada por el motor

(1) con intermedio de la caja de cambios automatizada (9) con engranajes por etapas, un pedal del acelerador

(48) para regular el par motriz del motor, siendo activada automáticamente la marcha con rueda libre por la presencia de señales entrantes indicativas de que la velocidad del vehículo (v) y la posición del pedal del acelerador se encuentran dentro de un rango predeterminado de ángulo de basculación (α) del pedal del acelerador, que empieza a una cierta distancia desde la posición de reposo del pedal del acelerador y que se prolonga en un pequeño ángulo dentro del rango total de basculación (γ) del pedal del acelerador, y en el que el método comprende las etapas que se caracterizan por: -la función de marcha con rueda libre activada es desactivada cuando se supera una velocidad límite predeterminada (vmax) del vehículo, -el vehículo es frenado automáticamente con los medios de reducción de velocidad, de manera que -la función de marcha con rueda libre es reactivada una vez que la velocidad del vehículo (v) ha disminuido hasta ser casi igual a la velocidad límite predeterminada del vehículo (vmax).

2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha velocidad límite del vehículo (vmax) es predeterminada dependiendo, por lo menos, por la información sobre el gradiente de la carretera para una pendiente descendente en la que se encuentra el vehículo.

3. Método, según la reivindicación 1, que comprende además las etapas: -identificación del hecho de que la pendiente descendente en la que está desplazándose el vehículo terminará dentro de un plazo reducido, -la función de marcha con rueda libre es reactivada algún tiempo antes que el vehículo haya bajado por debajo de la velocidad límite (vmax) del vehículo y en el que dicho tiempo depende, como mínimo, de cuándo termina dicha pendiente descendente.

4. Sistema para la marcha automática con rueda libre de un vehículo, en el que en el vehículo están dispuestos medios para la reducción de velocidad, por lo menos un motor (1), por lo menos una rueda impulsada por el motor (1) con intermedio de una caja de cambios automática (9) con engranajes por etapas, un pedal del acelerador (48) para regular el par motriz del motor, y una unidad de control (45) programada, en presencia de señales de entrada indicadoras de que la velocidad del vehículo (v) y de la posición del pedal del acelerador se encuentran dentro de un rango predeterminado de ángulo de basculación (α) del pedal del acelerador, que empieza a una distancia de la posición de reposo del pedal del acelerador y se extiende en un reducido ángulo dentro del rango total de basculación (γ) del pedal del acelerador, para activar automáticamente la función de marcha con rueda libre, caracterizado porque la unidad de control (45) está dispuesta, cuando la función de marcha con rueda libre está activada y en presencia de una señal de entrada indicativa de que se ha superado una velocidad límite predeterminada del vehículo (vmax), para desactivar automáticamente la función de marcha con rueda libre y frenar el vehículo con medios de reducción de velocidad, estando dispuesta la unidad de control (45) para reactivar la función de marcha con rueda libre en presencia de una señal de entrada indicadora de que la velocidad del vehículo (v) ha descendido hasta un valor próximo a la velocidad límite predeterminada del vehículo (vmax).

5. Sistema, según la reivindicación 4, caracterizado porque un dispositivo (47) para ajustar dicha velocidad límite predeterminada (vmax) está acoplado a la unidad de control (45).

6. Sistema, según la reivindicación anterior, caracterizado porque dicho dispositivo (47) para disponer dicha velocidad límite predeterminada del vehículo (vmax) está dispuesto para predeterminar la velocidad límite del vehículo (vmax) dependiendo de, como mínimo, información sobre el gradiente de la carretera para una pendiente descendente en la que se encuentra el vehículo.

7. Sistema, según la reivindicación 4, caracterizado porque los medios de reducción de la velocidad están constituidos, como mínimo, por un freno de servicio y/o un freno auxiliar dispuesto en el vehículo y/o la fricción interna del motor (1).

8. Sistema para la marcha automática con rueda libre de un vehículo, en el que en el vehículo están dispuestos medios para la reducción de velocidad, por lo menos un motor (1), por lo menos una rueda impulsada por el motor (1) con intermedio de una caja de cambios automática (9) con engranajes por etapas, un pedal del acelerador (48) para regular el par motriz del motor y una unidad de control (45) programada, por la presencia de señales de entrada indicadoras de que la velocidad del vehículo (v) y de la posición del pedal del acelerador se encuentran dentro de un rango predeterminado de ángulo de basculación (α) del pedal del acelerador, que empieza a una distancia de la posición de reposo del pedal del acelerador y se extiende en un reducido ángulo dentro del rango total de basculación (γ) del pedal del acelerador para activar automáticamente la función de marcha con rueda libre, caracterizado porque la unidad de control (45) está dispuesta, durante el

desplazamiento, como mínimo, en base a la información sobre la velocidad del vehículo (v), el gradiente de la carretera y la posición del pedal del acelerador, para llevar a cabo de manera continua simulaciones de datos para el avance futuro del vehículo con vistas a optimizar la activación y desactivación de la marcha con rueda libre con respecto a un criterio escogido.

9. Sistema, según la reivindicación 8, caracterizado porque el criterio escogido está constituido por una demanda de comodidad incrementada y/o reducción del consumo de combustible.

10. Programa de ordenador que comprende un código de programa para llevar a cabo el método de la 10 reivindicación 1, cuando dicho programa de ordenador es ejecutado en un ordenador.

11. Producto de programa de ordenador que comprende un código de programa, almacenado en un medio legible por ordenador, para llevar a cabo el método de la reivindicación 1, cuando dicho programa de ordenador es ejecutado en el ordenador.

12. Producto de programa de ordenador que puede ser cargado directamente en una memoria interna en un ordenador, cuyo producto de programa de ordenador comprende un programa de ordenador para ejecutar el método según la reivindicación 1, cuando dicho programa de ordenador en el producto de programa de ordenador es ejecutado en el ordenador.