BRPI0816347B1 - Sistema de partida de motor para uso com um veículo de contato com solo, e, veículo de contato com solo - Google Patents
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Abstract
sistema de partida de motor para uso com um veículo de contato com solo, e, veículo de contato com solo é descrito um sistema de partida de motor (22) para uso com um veículo de contato com solo (10), o sistema (22) incluindo um dispositivo de entrada (26), um circuito de processamento (30), um monitor (34) e uma unidade de controle do motor (36). o dispositivo de entrada (26) produz um sinal quando pressionado, o sinal inicia a aplicação de energia elétrica no sistema de partida do motor (22). o circuito de processamento (30) é ativado pela aplicação de energia elétrica nele. o monitor (34) é acoplado comunicativamente no circuito de processamento (30). o dispositivo de entrada (26) produz um outro sinal quando pressionado. o outro sinal é detectado pelo circuito de processamento (30) e o circuito de processamento (30), em resposta ao outro sinal, envia tanto uma nota de solicitação de pin ao monitor (34) quanto um sinal de partida à unidade de controle do motor (36).
Description
“SISTEMA DE PARTIDA DE MOTOR PARA USO COM UM VEÍCULO DE CONTATO COM SOLO, E, VEÍCULO DE CONTATO COM SOLO” Campo da Invenção [0001] Esta invenção diz respeito a um sistema de ignição sem chave e, mais particularmente, a um sistema de ignição sem chave para um veículo de contato com solo.
Fundamentos da Invenção [0002] Sistemas de partida para motores de combustão interna têm existido por mais de cem anos. Alguns motores de combustão interna têm a partida simplesmente pela rotação manual do componente rotativo. Automóveis mais antigos tinham um sistema de partida mecânica incluindo uma manivela de partida que era rotacionada pelo operado do carro a fim de dar partida no motor. Sistemas de partida elétrica incluíam uma alavanca de encaixe físico ou pedal no qual o ato de encaixar a engrenagem de partida também ativada um circuito elétrico para suprir energia para girar o motor elétrico, girando assim o motor a uma velocidade suficiente para dar partida no motor de combustão interna.
[0003] A fim de aumentar a segurança do veículo e impedir roubo, foi desenvolvido um sistema de chave, exigindo que o operador tenha uma chave que deve casar com a fechadura antes do uso do sistema, que daria partida no motor de combustão interna.
[0004] Em um sistema de partida típico, a chave é colocada em uma posição de ignição, que faz com que a tensão da bateria seja suprida a uma bobina do relé de ignição a partir da ligação de chave, que energiza a bobina para prover tensão da bateria ao sistema de ignição. A medida que a chave é girada para a posição de partida, a tensão da bateria é suprida à bobina do relé de partida, que energiza a bobina e provê tensão da bateria ao motor de partida. A ligação da chave é um único ponto de falha para ligar a potência de ignição, arrancar o motor e para continuidade de suprimento de energia à
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2/9 máquina. O circuito não provê diagnóstico ou realimentação do sistema quando ele falha, que pode criar tempo de parada excessivo para a máquina. Se a máquina estiver funcionando e a ligação da chave falhar, a potência de ignição é removida e a máquina será desligada.
[0005] O que é necessário na tecnologia é um sistema de partida que reduza o tempo de parada e que seja mais eficiente e menos caro de se fabricar.
Sumário da Invenção [0006] A invenção, em uma forma da mesma, está voltada para um sistema de partida de motor para uso com um veículo de contato com solo, o sistema incluindo um dispositivo de entrada, um circuito de processamento, um monitor e uma unidade de controle do motor. O dispositivo de entrada produz um sinal quando pressionado, o sinal inicia a aplicação de energia elétrica no sistema de partida do motor. O circuito de processamento é ativado pela aplicação de energia elétrica nele. O monitor é acoplado comunicativamente no circuito de processamento. O dispositivo de entrada produz um outro sinal quando pressionado. O outro sinal é detectado pelo circuito de processamento e o circuito de processamento, em resposta ao outro sinal, envia tanto uma nota de solicitação de PIN ao monitor quanto um sinal de partida à unidade de controle do motor.
Descrição Resumida dos Desenhos [0007] A seguir a invenção será descrita com relação aos desenhos em anexo, onde:
a figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma carregadeira utilizando uma modalidade do sistema de ignição sem chave da presente invenção;
a figura 2 é um diagrama de blocos esquemático do sistema de ignição sem chave da figura 1;
a figura 3 é um exemplo de um painel de controle utilizado no
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3/9 sistema de ignição sem chave das figuras 1-2;
a figura 4 representa um método que utiliza uma sequência de etapas de uma modalidade do sistema de ignição usado nas figuras 1-3; e as figuras 5-7 são exibições usadas no controle do sistema de ignição sem chave das figuras 1-4.
Descrição Detalhada da Invenção [0008] Referindo-se agora aos desenhos e, mais particularmente, à figura 1, está mostrado um veículo de contato com solo 10 que pode ser na forma de uma carregadeira 10. A carregadeira 10 inclui uma caçamba 12, rodas 14 que encaixam no terreno que são conectadas a um chassi 16 com um motor 18. O motor 18 provê força motriz para o movimento da carregadeira 10 e gera eletricidade para o uso do sistema de controle 20. O sistema de controle 20 pode ser distribuído através de diferentes porções da carregadeira 10, com porções da cabine da carregadeira 10 de forma que um operador possa acessar os controles para o controle da carregadeira 10.
[0009] Agora, adicionalmente com referência às figuras 2-3, está mostrado um sistema de controle 20 incluindo um sistema de partida do motor 22 que pode ser integral como o sistema 20. O sistema de controle 20 inclui um painel de controle 24 com um botão de partida 26 e outros controles 28. O sistema de controle 20 inclui adicionalmente um processador 30, um circuito de suprimento de energia elétrica 32, um monitor 34, um controlador do motor 36 e um controlador de carga de flexão 38. Embora os vários elementos do sistema de controle 20 estejam mostrados todos conectados no processador 30, sabe-se também que esses componentes podem ser conectados por meio de uma linha de controle e barramentos de endereço, e a figura 2 é utilizada apenas com propósitos de ilustrar uma parte da conectividade das várias porções do sistema de controle 20. O sistema de partida do motor 22 opera utilizando um método aqui descrito a seguir. O painel de controle 24 inclui botão de partida 26, que é diretamente conectado no circuito de suprimento de
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4/9 energia elétrica 32. O botão de partida 26 ativa o circuito de energia 32, causando a aplicação de energia elétrica do circuito elétrico 32 no resto do sistema de controle 20. O botão de partida 26 é também conectado operativamente no processador 30 e envia um sinal ao processador 30 quando o botão de partida 26 é pressionado. O processador 30 é ativado quando o circuito de energia 32 supre energia a ele. Altemativamente, o processador 30 pode ser acionado, mesmo antes de outras porções do sistema de controle 20, e pode ter um modo adormecido do qual ele é despertado tanto pela aplicação de energia elétrica pelo circuito de energia 32 quanto por meio de um sinal do botão de partida 26. O monitor 34 fica localizado na cabine do operador da carregadeira 10. O monitor 34 fornece informação ao operador incluindo solicitações do sistema para alimentação no painel de controle 24 pelo operador.
[00010] O controlador do motor 36 pode ficar localizado próximo ao motor 18 e é conectado comunicativamente no processador 30 para o recebimento de instruções e para passar informação entre eles. O controlador do motor 36 não somente implementa as instruções do sistema de partida do motor 22, mas também monitora o motor 18 e reporta ao processador 30 informação a respeito do motor 18 incluindo qualquer falha ou dados operacionais do mesmo.
[00011] O controlador de carga de flexão 38 está mostrado como uma entidade separada do processador 30, mas pode ser basicamente uma memória, e pode ser completamente integrado no processador 30. O controlador de carga 38 processa informação de controle relativa à operação da carregadeira 10 fora do motor 18, que está sob o controle do controlador do motor 36, e é monitorado por ele.
[00012] O painel de controle 24 inclui não somente um botão de partida 26 e controles 28, mas também inclui botão de parada 40, indicadores 42 no botão de partida 26, bem como outros indicadores 44 e outros botões
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36. Alguns dos botões 46 incluem valores numéricos 48 neles, permitindo que pelo menos alguns dos botões 46 tenham múltiplos propósitos.
[00013] Agora, adicionalmente com referência à figura 4, está ilustrado um método 100 que é realizado pelo sistema de partida do motor 22. Na etapa 120, o botão de partida 26 é pressionado e liberado para iniciar o método 100. Energia elétrica é suprida na etapa 104 pelo circuito de energia 32, suprindo assim energia elétrica ao processador 30 e a outras porções do sistema de partida elétrica 22. A aplicação de energia elétrica aos vários componentes do sistema de partida do motor 22 permite que o sistema de partida do motor 22 fique ativo para processar os comandos para a iniciação de uma sequência de partida do motor 18 e para o controle da carregadeira 10.
[00014] Na etapa 106, informação é recebida da unidade de controle do motor. De uma maneira similar, informação é recebida na etapa 108 do controlador de carga de flexão. Obviamente, as etapas 106 e 108 podem ser realizadas em qualquer ordem, ou mesmo em paralelo. Na etapa 110, o processador 30 compara a informação da unidade de controle do motor 36 com informação do controlador de carga de flexão 38 para garantir que os componentes da carregadeira 10 não foram comprometidos ou adulterados. Por exemplo, se alguém que quiser roubar a carregadeira 10 tentar colocar uma nova unidade de controle do motor com um número de identificação pessoal (PIN) conhecido pelo ladrão, a carregadeira 10 por causa da comparação de informação tanto da unidade de controle do motor 36 quanto o controlador de carga de flexão 38 fará com que o método 100 vá diretamente solicitando um número PIN na etapa 114 ou pode ainda inativar a máquina e fazer com que ela não funcione, a menos que a informação seja compatível. Não é necessário pelo presente método que a informação seja idêntica, mas, em vez disso, a invenção na unidade de controle 36 e no controlador 38 validariam a informação um com o outro, determinando assim se qualquer controlador foi adulterado ou substituído.
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6/9 [00015] Se informação das unidades de controle 36 e 38 indicarem uma falta de adulteração, então o método 100 vai para a etapa 112, onde o processador 30 determina se o recurso de segurança foi habilitado. O recurso de segurança será discutido posteriormente com mais detalhes. Se nenhum nível de segurança tiver sido habilitado, então o método 100 vai para a etapa 118 para garantir que o botão de partida 26 é novamente pressionado antes da partida do motor 18 na etapa 122. Este pressionamento de duas etapas do botão de partida 26 aciona efetivamente o sistema de partida com a primeira pressão e a partida do motor ocorre mediante pressionamento do botão de partida 26.
[00016] Um operador terá uma quantidade predeterminada de tempo tal como cinco minutos ou trinca minutos para entrar com ο PIN para validação do operador. A informação do PIN é alimentada no painel de controle 24 selecionando-se botões 46 que contêm valores numéricos 48 que correspondem ao PIN dos operadores. Se um PIN válido tiver sido detectado na etapa 116, então em uma quantidade de tempo predeterminada, tal como um minuto, cinco minutos ou trinca minutos, o botão de partida 26 tem que ser pressionado na etapa 118 a fim de que o método 100 vá para a etapa 122 na qual é dada a partida do motor 18. Se o PIN não for válido, então, depois de uma quantidade de tempo predeterminada, tal como cinco minutos, então energia elétrica é cortada na etapa 120. De uma maneira similar, se o botão de partida 26 não for pressionado, determinado pela etapa 118, dentro de um tempo predeterminado tal como 30 minutos então energia elétrica é removida na etapa 120.
[00017] Agora, adicionalmente com referência às figuras 5-7, estão ilustrados menus que podem ser exibidos no monitor 34, que permitem o controle dos recursos de segurança da carregadeira 10. Por exemplo, a figura 5 ilustra um menu principal que é exibido mediante entrada de um PIN particular na etapa 114 para permitir acesso a vários elementos do sistema de
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7/9 controle 20. Por exemplo, na figura 5, se segurança for selecionada, então o menu intitulado segurança, tal como mostrado na figura 6, é então exibido no monitor 34. A figura 6 indica que segurança está ativada de forma que, quando o método 100 estiver executando e for determinado se segurança é habilitada, então um elemento de memória, no qual ele é armazenado, é consultado para determinar a operação do método 100. Adicionalmente, os números de PIN podem ser trocados pelo proprietário da carregadeira 10, que tem o acesso para examinar o menu, como ilustrado nas figuras 5-7. O proprietário pode mudar seu próprio PIN, bem como gerenciar os PIN de diversos operadores e PINs de transporte. Por exemplo, quando é feita a seleção de PIN do operador de controle a partir da tela ilustrada na figura 6, isto leva à tela mostrada na figura 7 na qual o proprietário pode então alterar os PIN de operador aceitáveis que podem ser alimentados para operar a carregadeira 10. Adicionalmente, a funcionalidade da carregadeira 10 pode ser designada pelos PINs do operador. Por exemplo, se o operador 3 não for experiente, a velocidade máxima da carregadeira 10 pode ser reduzida por uma seleção, não mostrada, na figura 7. De uma maneira similar, os PINs de transporte podem ser designados que, além de ter talvez alguns elementos de degradação de desempenho selecionados para a carregadeira 10, podem também limitar o valor de tempo no qual a carregadeira 10 pode ser operada. Por exemplo, uma operação padrão para um PIN de transporte pode deixar que a carregadeira 10 fique funcional somente por trinta minutos ou uma hora, ou algum outro tempo pré-selecionado, impedindo assim que alguém, ou seja, a carregadeira de transporte 10, faça uso comercial estendido da carregadeira 10. Uma contagem regressiva no tempo restante para operação no modo de transporte pode ser ilustrada no monitor 34. Altemativamente, a carregadeira 10 pode continuar a operar depois que o tempo predeterminado tiver expirado, mas então qualquer partida da carregadeira 10 será impedida pela reutilização desse PIN. O painel de controle 24 incorpora processador 30
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8/9 e provê uma maneira para o operador ligar a energia de ignição, solicitar partida do arranque do motor, desligar o motor, desligar a energia de ignição e prover diagnóstico, se o relé de ignição não energizar. O relé de ignição, que é uma parte do circuito de energia 32, é energizado por tensão de bateria suprida pressionando-se o botão de energia 26.
[00018] Uma rede de área do controlador (CAN) pode consistir em duas fiações e uma blindagem que provê comunicação do painel de controle 24 e os outros elementos de controle do sistema. O sistema de controle 20 controla a iluminação de indicadores 42 e 44 para realimentação ao operador. Indicadores 42 e 44 podem ser acesos ou apagados em uma condição consistente, bem como piscando, que podem indicar a necessidade de atenção em relação a vários elementos representados pelos ícones nos botões 46.
[00019] Embora não ilustrado, um sensor do pedal de freio pode indicar por meio de um controlador de transmissão a posição do pedal de freio. O controlador de transmissão pode difundir a posição do pedal de freio, detectada pelo sensor do pedal de freio, por meio do CAN para controlar o sistema 20 para ser utilizado na sequência de partida. Altemativamente, uma sequência particular de operações, que pode incluir entrada no painel de controle 24, que é lida pelo processador 30, pode ser usada para permitir acesso a várias funções do sistema de controle 20. Por exemplo, o motor pode não dar partida, a menos que tanto o botão de partida 26 quanto o pedal do freio sejam pressionados em um momento predeterminado. A fim de parar o funcionamento do motor 18, o botão de parada 40 pode ser pressionado para comandar o desligamento do motor, bem como uma desenergização do sistema de controle 20. O sistema de controle 20 inclui diagnóstico para determinar uma falha do relé de ignição. Por exemplo, um indicador 42 pode piscar indicando problema com o relé.
[00020] A presente invenção apresenta várias vantagens em que é realizado não somente o diagnóstico do circuito do relé, mas o diagnóstico do
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9/9 motivo pelo qual a máquina não conseguiu arrancar. O sistema tem a flexibilidade de desligar o motor sem desligar a energia da ignição. Outras vantagens são que não é necessária garantir de liga a chave, uma vez que não são necessárias chaves para a operação da carregadeira 10. Os níveis de segurança e inúmeros diferentes códigos de senha na forma de PINs podem ser programados neste sistema para acesso controlado para a carregadeira 10. Diagnóstico do controlador do motor 36 pode ser utilizado no sistema de controle 20 para informar ao operador a condição da carregadeira 10. Uma vez que o desligamento do motor esteja sob controle do sistema de controle 20, o motor pode ser desligado de uma maneira controlada, que pode incluir passar por uma sequência de redução de velocidade antes de cortar a energia de ignição ou o suprimento de combustível ao motor 18. O sistema adicionalmente permite a flexibilidade de exigir que um operador teste vários controles, tais como um pedal de freio, a buzina, para certificar que a porta do compartimento está fechada, luzes estão ligadas ou desligadas antes do arranque da máquina, que ajuda garantir que a máquina está em um estado seguro antes da partida. Altemativamente, o sistema pode ser programado para não ter recurso de segurança, permitindo que uma mera pressão do botão dê partida no sistema.
[00021] Tendo sido descrita a modalidade preferida, ficará aparente que várias modificações podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção, definido nas reivindicações anexas.
Claims (3)
1. Sistema de partida de motor (22) para uso com um veículo de contato com solo (10), compreendendo:
um dispositivo de entrada (26) que produz um sinal quando pressionado, o sinal iniciando uma aplicação de energia elétrica no sistema (22);
um circuito de processamento (30) que é ativado pela aplicação de energia elétrica;
um monitor (34) acoplado comunicativamente no circuito de processamento (30);
uma memória (38) contendo dados, o circuito de processamento (30) recebendo pelo menos uma porção dos dados da memória (38); e, um controlador do motor (36), o circuito de processamento (30) recebendo informação do controlador do motor (36), a informação e a pelo menos uma porção dos dados sendo comparadas pelo circuito de processamento (30) para determinar se o sistema (22) foi adulterado, o dispositivo de entrada (26) produzindo um outro sinal quando pressionado, o outro sinal sendo detectado pelo circuito de processamento (30), o circuito de processamento (30) em resposta ao outro sinal enviando uma de uma nota de solicitação de Número Identificação Pessoal (PIN) ao monitor (34) e um sinal de partida ao controlador do motor (36);
sendo que o circuito de processamento (30) recebe informação de entrada de PIN do dispositivo de entrada (26), a informação de entrada de PIN é comparada com pelo menos uma da informação do controlador do motor (36) e a pelo menos uma porção dos dados para validar a informação de entrada de PIN;
caracterizado pelo fato de que o circuito de processamento
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2/3 (30) é configurado para impedir o motor (18) de partir se o outro sinal é indicativo de que o controlador do motor (36) foi adulterado ou substituído.
2. Veículo de contato com solo (10) usando um sistema de partida de motor (22) como definido na reivindicação 1, compreendendo:
um chassi (16);
um motor (18) conectado no chassi (16); e o sistema de partida de motor (22) conectado operativamente no motor (18), o sistema de partida de motor (22) incluindo:
um dispositivo de entrada (26) que produz um sinal quando pressionado, o sinal iniciando uma aplicação de energia elétrica no sistema (22);
um circuito de processamento (30) que é ativado pela aplicação de energia elétrica;
um monitor (34) acoplado comunicativamente no circuito de processamento (30);
uma memória (38) contendo dados, o circuito de processamento (30) recebendo pelo menos uma porção dos dados da memória (38); e, um controlador do motor (36), o circuito de processamento (30) recebendo informação do controlador do motor (36), a informação e a pelo menos uma porção dos dados sendo comparadas pelo circuito de processamento (30) para determinar se o sistema (22) foi adulterado, o dispositivo de entrada (26) produzindo um outro sinal quando pressionado, o outro sinal sendo detectado pelo circuito de processamento (30), o circuito de processamento (30) em resposta ao outro sinal enviando uma de uma nota de solicitação de Número Identificação Pessoal (PIN) ao monitor (34) e um sinal de partida ao controlador do motor (36);
sendo que o circuito de processamento (30) recebe informação
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3/3 de entrada de PIN do dispositivo de entrada (26), a informação de entrada de PIN é comparada com pelo menos uma da informação do controlador do motor (36) e a pelo menos uma porção dos dados para validar a informação de entrada de PIN, caracterizado pelo fato de que o circuito de processamento (30) é configurado para impedir o motor (18) de partir se o outro sinal é indicativo de que o controlador do motor (36) foi adulterado ou substituído.
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