BRPI0608979A2 - processo para o comando de funções de deslocamento de um veìculo - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA O COMANDO DE FUNçõES DE DESLOCAMENTO DE UM VEìCULO. A presente invenção refere-se a um processo para o comando de funções de deslocamento de um veículo, por meio de uma unidade de comando, a qual avalia determinados sinais de sensor que registram estados de deslocamento, formando instruções a partir dos mesmos para o deslocamento ou similares procedimentos. Tais instruções de deslocamento poderão estar dirigidas ao motorista do veículo ou como instruções de comando poderão ser alimentados diretamente nos agregados correspondentes. Como a inclinação da pista de deslocamento, ou seja, a correspondente inclinação do veículo, influencia essencialmente o deslocamento, de acordo com a invenção está previsto que a inclinação do veículo em relação ao plano horizontal seja registrada ao menos por um sensor de inclinação, sendo os sinais do referido sensor de inclinação alimentados na unidade de comando, sendo avaliados na formação de instruções de deslocamento e determinados procedimentos, nos casos de situações deslocamento com declive relevante. De preferência, serão registrados e avaliados tanto a inclinação longitudinal como também a inclinação transversal.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA O COMANDO DE FUNÇÕES DE DESLOCAMENTO DE UM VEÍCU-LO".
A presente invenção refere-se a um processo para o comando de funções de deslocamento de um veículo, deacordo com o preâmbulo dareivindicação 1.
De uma maneira geral, é conhecido na técnica moderna da in-dústria automobilística registrar determinados estados de deslocamento, es-pecialmente os de natureza perigosa, processo este que é realizado atravésde sensores instalados no veículo, avaliando os sinais emitidos pelos senso-res em uma unidade de comando e deles formando instruções de desloca-mento, por exemplo, para reagir a estados de deslocamento perigosos. E-xemplos conhecidos são os chamados sistema ABS, com os quais a forçade frenagem será dosada nas rodas do veículo, de modo individual, de tal sorte que as rodas não bloqueiem.
Um estado de deslocamento crítico, especialmente nos veículosutilitários, veículos para terreno acidentado ou para fins militares, poderásurgir quando a inclinação do veículo ultrapassar um valor crítico. Assimsendo, no caso de uma inclinação longitudinal que ultrapassa um valor críti- co, poderá ocorrer que a força propulsora ou de frenagem não seja suficien-te para manter o veículo em estado de deslocamento controlado ou que oveículo ao redor do eixo transversal. Igualmente, no caso de uma inclinaçãotransversal que ultrapassa um valor crítico, existe o perigo de o veículo tom-bar no eixo longitudinal.
Deve-se observar neste ponto que as designação "estados dedeslocamento", ou seja, "instruções de deslocamento" também têm validadepara o caso especial, no qual um veículo ainda não se desloca, ou seja, nãomais se desloca, sendo operado em estado paralisado, como, por exemplo,nas ambulâncias ou semelhantes unidades.
Especialmente nos veículos do grupo assinalado mais acima, jásão conhecidos medidores de inclinação que consistem de ponteiros sus-pensos em forma pendular que indicam a respectiva inclinação longitudinalou transversal em escala simples. Estes medidores de inclinação estão ape-nas capacitados para indicarem a inclinação atual e, eventualmente, umainclinação crítica, marcada na escala. Para tanto, o motorista deverá obser-var o medidor de inclinação constantemente, o que não é possível, especi- alimente em condições de deslocamento difíceis, de maneira que existe operigo que um estado de deslocamento crítico eventualmente nem sejamesmo observado ou, então, apenas tardiamente.
Baseado nesses fundamentos, a presente invenção tem comoobjetivo criar um processo da espécie mencionada no preâmbulo da reivindi-
cação 1, com o qual a inclinação do veículo é automaticamente registrada,sendo transformada em instruções de deslocamento através da unidade decomando.com cuja ajuda são evitados estados de deslocamento críticos.Além disso, a invenção baseia-se no reconhecimento de que o conhecimen-to da atual inclinação de deslocamento pode ser útil para a otimização de
numerosos outros estados de deslocamento. Portanto uma outra tarefa dapresente invenção reside em configurar de tal maneira o processo preconi-zado pela invenção que também possam ser otimizados outros estados dedeslocamento, influenciados pela inclinação do veículo.
A solução das tarefas acima mencionadas resulta das caracte-
rísticas da reivindicação principal, ao passo que configurações e ampliaçõesvantajosas da invenção podem ser depreendidas das reivindicações depen-dentes.
Portanto, a invenção baseia-se em um processo para o coman-do de funções de deslocamento de um veículo por meio de uma unidade de
comando, a qual avalia determinados sinais sensoriais que registram esta-dos de deslocamento predeterminados, passando a formar instruções a par-tir dos mesmos para o deslocamento ou semelhantes procedimentos. Deve-se observar, neste ponto, que estas "instruções de deslocamento" podemser encaminhadas para o motorista, o qual as transforma através dos con-
juntos de comando, ou podem ser transmitidas diretamente para conjuntos aserem ativados do veículo, como o motor, câmbio, freios e semelhantes uni-dades, ou seja, ativadores respectivos.Para solucionar o presente objetivo, está previsto que a inclina-ção do veículo, relativamente ao plano horizontal, seja registrada ao menospor meio de um sensor de inclinação, sendo que os sinais do sensor de in-clinação são alimentados na unidade de comando, sendo utilizados na ela- boração de instruções de deslocamento e semelhantes procedimentos.
A invenção prevê que ;a inclinação longitudinal ou transversalseja registrada, sendo, todavia, registradas preferencialmente ambas as in-clinações, já que ambas podem resultar em um estado de deslocamento crí-tico.
Consoante uma configuração especialmente simples da inven-
ção, está previsto que ao ser alcançada uma inclinação limite crítica do veí-culo, seja liberado um sinal de alerta. O sinal de alerta pode ser óptico ouacústico. Desta maneira, o motorista de qualquer maneira passa a ser alivia-do, visto que em condições de deslocamento difíceis, nem sempre pode ob- servar o medidor de inclinação, sendo alerta, ao invés, por um sinal ópticoou acústico marcante.
Segundo uma outra configuração da invenção, está previsto queao ser alcançado uma distribuição de carga com ação de tombamento doveículo, é liberado um sinal de alerta. Isto pode ocorrer quando se tentar car- regar ou descarregar uma carga pesada, por exemplo, através de rampasmóveis ou semelhantes unidades. Nesta hipótese, de acordo com uma outraconfiguração da invenção, o comando de um dispositivo de carga e descar-ga, alocado ao veículo ou com ele unido em processo técnico de comando,seja, por exemplo, controlado de tal maneira que o processo de carga ou descarga é automaticamente interrompido.
De acordo com uma outra configuração da invenção, especial-mente para o comando da operação de guindastes automotores ou seme-lhantes unidades, está previsto que a partir da inclinação registrada do veí-culo, as cargas- limites seguras sejam determinadas. Quando um guindaste de automóvel se encontrar em um aclive, influenciará a carga limite, ou seja,o desvio máximo admissível da lança do guindaste. A informação da inclina-ção dos sensores pode fornecer grandezas de entrada para um cálculo dacarga limite ou o desvio máximo possível da lança.
Para muitas funções de deslocamento, por exemplo, para ocomportamento centrífugo, a inclinação limite crítica, etc, é importante a po-sição do ponto de gravidade do veículo. Por isso, de acordo com uma outra configuração da invenção, está previsto que a partir da inclinação registradado veículo, eventualmente em conexão com uma distribuição de peso paraas rodas do veículo,seja determinada a posição do ponto de gravidade doveículo. Quando for conhecida a posição do ponto de gravidade do veículo,a inclinação limite crítica do veículo em direção longitudinal e transversal
poderá ser determinada com maior precisão. Além disso, podem ser maisprecisamente parâmetros importantes para a função de sistemas ABS, Sis-temas EBS (sistema de frenagem eletrônica) e semelhantes possessos, quedevem evitar a centrifugação e/ou tombamento de um veículo nas curvas.Como esses sistemas atualmente não conhecem a posição atual do ponto
de gravidade do veículo, eles normalmente são parametrizados para umaposição de ponto de gravidade mais alta possível. Isto resulta freqüentemen-te em atuações do sistema no comando do motor e no sistema de frenagem,comparadamente muito antes de ser alcançado um estado de deslocamentocrítico.
Um outro parâmetro importante que é processado na unidade de
comando para instruções de deslocamento do veículo, é a resistência positi-va, ou seja, negativa ao deslocamento, resultante do torque de acionamentoou frenagem, informado pelo comando do motor. Esta resistência ao deslo-camento é determinante, por exemplo, para a marcha de partida, adequada
para a situação atual. Pode-se demonstrar que o cálculo da resistência aodeslocamento, considerando-se a respectiva inclinação do veículo, pode serconsideravelmente aprimorado, conforme será exposto a seguir com baseem exemplos.Cálculo de marcha limite
Conhecendo-se a respectiva inclinação longitudinal do veículo,
poder-se-á calcular mais precisamente a marcha- limite atual (marcha com aqual pode ser feito o deslocamento em um aclive, sem perder em velocida-de, ou seja, marcha, com a qual se pode fazer o deslocamento em um decli-ve, sem ganhar velocidade) do que apenas com o torque de acionamento ede frenagem.Cálculo da marcha inicial A seleção de uma marcha inicial adequada baseia-se essenci-
almente no cálculo da resistência atual ao deslocamento. Quando o veículopor último se deslocou em situação plana, para depois ficar paralisado emum aclive incipiente (positivo ou negativo), então será impreciso um cálculode resistência ao deslocamento, baseado exclusivamente no momento de
acionamento ou torque de frenagem, medido por último, sem incluir o acliveincipiente. O mesmo aplica-se quando o veículo por último se deslocou emum declive, ficando parado no começo de um aclive, ou quando o veículo sedeslocou em um aclive, ficando parado no começo de um declive, ou quandoo veículo, vindo de um aclive positivo ou negativo, passa a ficar parado. Um
sensor de inclinação poderá reconhecer estas situações, avaliando-as comoinformação adicional na unidade de comando, a fim de calcular uma marchainicial adequada.
Aperfeiçoamento de uma função auxiliar de partida
O conhecimento da atual resistência de deslocamento, incluindo
a inclinação longitudinal do veículo, pode também ser usado para a parame-trização prévia de uma função auxiliar de partida. Encontrando-se o veículoem um aclive, então os freios teriam que ser mantidos aplicados durante umperíodo de tempo relativamente longo, a fim de evitar que o veículo role paratrás. Encontrando-se o veículo em um declive, os meios não poderão ser
mantidos ativados por tempo demasiado longo, já que, do contrário, a seçãopropulsora poderia vir a ficar bloqueada, soltando-se o veículo tão logo queos freios se abrirem. Encontrando-se o veículo no plano nivelado,os freiosnem mesmo precisam reter o veículo. Uma atuação de freios seria, no caso,até mesmo inoportuna. Também aqui existe o perigo de que o veículo se
desloque contra o freio, rompendo-se quando os freios abrirem. Consideradaa atual inclinação longitudinal do veículo, a função auxiliar de partida poderáser otimizada.Plausibilizacão da resistência calculada ao deslocamento.
Conhecendo-se a efetiva inclinação longitudinal do veículo, aplausibilidade da resistência ao deslocamento, calculada pela unidade decomando, poderá ser testada. Quando, por exemplo, a partir do cálculo de resistência ao deslocamento resultar um aclive, mas com o sensor detectan-do um declive, então poder-se-á concluir sobre a existência de um erro decálculo e, portanto, uma função falha da unidade de comando.Reconhecimento de Consumidores Colaterais
A partir da resistência calculada ao deslocamento, poderá ser1 calculada a inclinação da pista de deslocamento. Quando se diferenciarem ainclinação da pista de deslocamento calculada e indicada pelo sensor deinclinação, isto poderá ser atribuível a um acionamento colateral, o qual aco-lhe uma parcela do torque gerado pelo motor na operação em regime decarga.
Cálculo da resistência ao deslocamento durante a frenaqem no deslizamentode embreaqem ou em empregos especiais.
Durante uma frenagem, ou seja, com a embreagem parcialmen-te aberta ou totalmente aberta, a resistência atual ao deslocamento não po-derá ser calculada por uma unidade de comando convencional, sem conhe- cimento da atual inclinação da pista do deslocamento. Uma avaliação deuma inclinação da pista de deslocamento, medida por um sensor de inclina-ção, possibilita também nesses estados de deslocamento um cálculo corretoda resistência ao deslocamento. Deste modo, poderão ser realizadas ou a-primoradas as seguintes funções:
Qualidade de requlaqem de freios contínuos
Quando um freio contínuo for operado, mediante inclusão darespectiva resistência atual e alteravel ao deslocamento, então poderá seraprimorada a qualidade da regulagem do freio contínuo, ou seja, a adequa-ção da ação da frenagem à respectiva resistência ao deslocamento.
Escolha de freios adequados
Com a resistência atual e alteravel ao deslocamento, pode-seavaliar qual tipo de freio para se transformar, de modo mais eficiente, o atualdesejo de retardo do motorista. Além disso, poderá ser escolhido qual com-binação de freios poderá transformar, da melhor maneira possível,o atualdesejo de retardo do motorista.Estes sistemas de frenagem poderão serconfigurados sem desgaste ou com desgaste de uma guarnição do freio. Distribuição da forca de frenagem
Conhecendo-se a resistência ao deslocamento atual e variável,levando-se em conta a inclinação da pista de deslocamento, poderá ser rea-lizado um cálculo da carga livre nos freios. Assim, poderá ser determinadoaté que ponto uma roda dada, e em qual eixo, poderá ser freada, sem queexista o perigo de se apresentar fricção deslizante. Com um cálculo de cargalivre deste tipo, também será possível distribui vantajosamente para as dife-rentes rodas o desgaste de pneus.Usos especiais
O cálculo da resistência ao deslocamento por unidade de co- mando convencional exige que o veículo cubra determinado percurso comparâmetros de influenciação aproximadamente inalterados. Quando inexistiresta condição prévia (como, por exemplo, nos veículos especiais, eventual-mente caminhões de coleta de lixo, com sua operação intermitente de PAR-TIDA-E-PARADA, etc), a resistência ao deslocamento somente poderá ser calculada de modo condicionado. Mediante inclusão da atual inclinação dapista de deslocamento, a resistência ao deslocamento também poderá sercalculada nesses veículos.Reconhecimento de aclives alternados
Especialmente nos veículos que operam em terreno difícil, é im- portante reconhecer bem rápido as alterações dos aclives. Quando, por e-xemplo, um veículo estiver se deslocando em um plano e o motorista acele-rar o veículo diante de um aclive abrupto, porque deseja obter impulso, en-tão estarão cumpridas condições (resistência ao deslocamento relativamentereduzida,excesso de carga e aceleração do veículo), nos quais a estratégia de deslocamento, memorizada na unidade de comando, faz uma comutaçãopara marcha superior no câmbio. Quando o veículo entrar no aclive, haveránecessidade de um determinado espaço de tempo até que o cálculo da re-sistência ao deslocamento reconheça o aclive. Quando o cálculo da resis-tência ao deslocamento estiver temporalmente bastante atrasado, ao invésde uma retrocomutação, agora necessária, poderá ocorrer até mesmo umacomutação para marcha mais alta em área montanhosa. Deste modo, o veí- culo pode até mesmo vir a parar. Quando a inclinação da pista de desloca-mento, medida por um sensor de inclinação, for integrada no cálculo da re-sistência ao deslocamento, a unidade de comando poderá diretamente rea-gir ao aclive abrupto, ordenando a retrocomutação necessária.Cálculo de marchas passíveis de comutação.
Baseado em um cálculo de resistência ao deslocamento, pode-
rão ser calculados a perda de velocidade ou o ganho de velocidade duranteum processo de comutação no deslocamento em aclive em áreas monta-nhosas, ou seja, na descida de área montanhosa. Incluindo-se a inclinaçãoda pista de deslocamento, fornecida pelo sensor de inclinação, este cálculo
poderá ser tornado bem preciso.
Reconhecimento de trechos ondulados
Nos trechos ondulados, a resistência ao deslocamento trocasempre o seu sinal. Nas unidades de comando convencionais, uma estraté-gia de comutação é programada de tal forma que reage rapidamente a mu-
danças na resistência ao deslocamento, selecionando uma marcha vantajo-sa para a situação respectiva de deslocamento. No caso de um percursoondular, isto resulta continuamente em exigências de novas marchas. Deacordo com o terreno, e com processos de comando conhecidos, podem atéocorrer paralisações do veículo. Com a inclusão da atual inclinação da pista
de deslocamento, fornecida por um sensor de inclinação, pode-se, todavia,reconhecer tal percurso ondular. A estratégia de comutação poderia, portan-to, ser adequada às circunstâncias atuais.Rolamento na marcha neutra (velejar)
Em um veículo conhecido, a unidade de comando abre a seção
propulsora quando, em virtude de uma força de impulsão de declive corres-pondente, o veículo ficar rolando, a fim de economizar combustível. Como aseção propulsão precisará então imediatamente ser fechada, com o aumen-to da queda, ficando o veículo acelerado em demasia, é importante conhecero ângulo do declive. Esta informação é fornecida pelo sensor de inclinação,cujo sinal é avaliação na unidade de comando, de maneira que esta fasepré-acionamento sem propulsão fica correspondentemente protegida. De acordo com uma outra configuração da invenção, está pre-
visto que a inclinação registrada do veículo é avaliada para a distribuição deacúmulos de fluido nos agregados com carga de fluido. Quando o veículo sedeslocar por espaço de tempo mais extenso em uma inclinação da pista dedeslocamento, ou for operado parado em uma inclinação de pista de deslo-
camento, podem ocorrer em todos os agregados enchidos com fluido (porexemplo, motor, câmbio, freio, etc.) problemas com a lubrificação ou comfunções a serem cumpridas por esses agregados quando o fluido se acumu-lar em um ponto. Existirá, então, também a possibilidade de que vedaçõesprojetadas para óleo pulverizado não resistam às pressões estáticas, forma-
das pelo acúmulo. Um outro problema pode surgir devido ao fato de quenesta hipótese, uma aspiração de óleo não mais funciona, visto que o óleonão mais encobre a luva de aspiração. Por exemplo, em conexão com umcronômetro, um sensor de inclinação poderá reconhecer as condições queresultam em tais acúmulos de óleo, disparando um alarme antes que o esta-
do de deslocamento fique em nível crítico ou quando uma operação estacio-naria pode resultar em danos. Tal alerta será, por exemplo, gerado preferen-cialmente quando uma determinada inclinação do veículo durante por espa-ço de tempo superior a um período predeterminado.
Claims (9)
1. Processo para o comando de funções de deslocamento de umveículo por meio de uma unidade de comando que avalia sinais do sensorque registram determinados estados de deslocamento, formando, a partir dos mesmos, instruções de deslocamento ou semelhantes situações, carac-terizado pelo fato de que a inclinação do veículo em relação ao plano hori-zontal é registrado por ao menos um sensor de inclinação, sendo que ossinais do sensor de inclinação são alimentados na unidade de comando, eno caso da formação de instruções de deslocamento, ou semelhantes pro- cedimentos, são avaliados nos estados de deslocamento em regime de in-clinação relevante.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a inclinação longitudinal e/ou a inclinação transversal do veículopassa a ser registrada.
3. Processo de acordo com as reivindicações de 1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que ao ser alcançada uma distribuição de carga resultan-te no tombamento do veículo, é liberado um alerta.
4. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3,caracterizado pelo fato de que ao ser alcançada uma distribuição de carga que produz o tombamento do veículo, é liberado um alerta.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que eventualmente a operação de um dispositivo de carga e descar-ga, alocado ao veículo e com o qual está acoplado em sentido técnico decomando, é controlada de tal maneira que é evitado o tombamento do veícu- Io.
6. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5,para o comando da operação de guindastes de veículos ou similares unida-des, caracterizado pelo fato de que a partir da inclinação registrada do veícu-lo são determinadas as cargas limite seguras.
7. Processo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6,caracterizado pelo fato de que a partir da inclinação registrada do veículo ecom base em uma distribuição de peso igualmente verificada sobre as rodascaracterizado pelo fato de que a partir da inclinação registrada do veículo,são determinadas as cargas limites seguras.5. Processo de acordo com uma das reivindicações de 2 a 4,caracterizado pelo fato de que a partir da inclinação determinada do veícu- Io, e com base de uma distribuição de peso para as rodas do veículo igual-mente determinada, passará a ser c-eterminada a posição do ponto de gravi-dade do veículo.6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que a posição do ponto de gravidade do veículo é avaliada pa- ra a determinação da inclinação limite segura do veículo.7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracteriza-do pelo fato de que a posição do ponto de gravidade do veículo é avaliadapara a parametrização de sistemas ABS, sistemas EBS ou similares.
8. Processo para o comando de funções de deslocamento de um veículo por meio de uma unidade de comando, a qual avalia sinais sensori- ais que registram determinados estados de deslocamento, formando, a partirdos mesmos, instruções de deslocamento ou semelhantes procedimentos,sendo que a inclinação do veículo em relação ao plano horizontal é registra-da por ao menos um sensor de inclinação, sendo que os sinais do sensor de inclinação são alimentados na unidade de comando, sendo também utiliza-dos na formação de instruções de deslocamento ou similares procedimentosnos estados de deslocamento com declive relevante, sendo registrada a in-clinação longitudinal e/ou a inclinação transversal do veículo, caracterizadopelo fato de que a inclinação registrada do veículo é avaliada para fins de determinação da distribuição de acúmulos de fluido nos agregados do veícu-lo cheios de fluido.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que é gerado um sinal de alerta quando determinada inclinaçãode veículo perdurar por tempo superior a um espaço de tempo predetermi- nado.(Continua na folha 13 da documentação original apresentada).
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