BRPI1102321A2 - método para controle do funcionamento de um motor de combustão interna duplo em veículo, especialmente um veículo de combate a incêndio - Google Patents

Abstract

método para controle do funcionamento de um motor de combustão interna duplo em veículo, especialmente um veículo de combate a incêndio. a presente invenção se refere a método para controle do funcionamento de dois motores térmicos conectados a um distribuidor de torque (5) em um veículo de combate a incêndio, cada motor sendo dotado de transmissão automática e com uma primeira embreagem (kl) conectando o primeiro (a) dos referidos motores a uma bomba de distribuição de um líquido, com uma segunda embreagem (k2) conectando o primeiro motor (a) à tração do veículo; com uma terceira embreagem (k3) conectando o segundo motor (b) à tração do veículo, o controle tem uma etapa de ativação ou de desativação da referida bomba de distribuição, através do fechamento ou da abertura da referida primeira embreagem (k1) em uma velocidade de veículo menor do que um limite maior do que zero e em uma condição de desaceleração do veículo, com a abertura ou fechamento da referida segunda embreagem (k2) e se as referidas condições forem verificadas dentro de um intervalo de tempo desde uma solicitação de ativação ou desativação.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção para: "MÉTODO PARA CONTROLE DO FUNCIONAMENTO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA DUPLO EM VEÍCULO, ESPECIALMENTE UM VEÍCULO DE COMBATE A INCÊNDIO" .

Campo da Invenção Ά presente invenção se refere a um método para controlar o funcionamento de um motor de combustão interna duplo em um veiculo, especialmente um veiculo de combate a incêndio.

Antecedentes da Invenção Veículos, especialmente veículos de combate a incêndio, compreendendo um par de motores de combustão interna conectados em paralelo são conhecidos. Eles são veículos tendo grandes dimensões, cujo peso bruto pode ser cerca de 50 toneladas ou mais, que são usados em campos ou situações especiais, tais como, por exemplo, em aeroportos, onde uma intervenção rápida é necessária, conduzindo pessoas e uma alta quantidade de material para extinção de incêndio.

Um motor único não seria o suficiente para obter o torque de aceleração necessário, acima de tudo porque, no presente, motores únicos tendo potência suficiente para essas necessidades não estão disponíveis, também porque eles têm que estar de acordo com os padrões de emissão correntes (Euro 4/5).

Portanto, ambos os motores contribuem para a tração do veiculo, a fim de ser mais rápido no alcance do local de intervenção, após o que um dos dois motores é usado como uma bomba para borrifar o liquido para extinção de incêndio no próprio local da intervenção.

Os métodos conhecidos para controlar o funcionamento dos dois motores ainda têm margens de aperfeiçoamento, referente à otimização da relação entre desempenho e tempo de intervenção, como uma função também do peso e das dimensões do veiculo. Os aperfeiçoamentos desejados também se referem ao gerenciamento/ controle dos dois motores funcionando como um motor de tração ou como um motor de bombeamento.

Sumário da Invenção Portanto, o objetivo da presente invenção é proporcionar um método para controle do funcionamento de um motor de combustão interna duplo em um veiculo, especialmente um veiculo de combate a incêndio, adequado para minimizar o tempo de intervenção do próprio veiculo. 0 objetivo da presente invenção é um método para controlar o funcionamento de um motor de combustão interna duplo em um veiculo, especialmente um veiculo de combate a incêndio, cada motor sendo equipado com transmissão automática, adequada para transferir o torque gerado em um distribuidor de torque, compreendendo: uma primeira embreagem adequada para conectar uma primeira unidade de motor do referido motor de combustão interna duplo a uma bomba de distribuição do liquido; uma segunda embreagem para conectar a referida primeira unidade de motor ao sistema de tração do veiculo; uma terceira embreagem adequada para conectar uma segunda unidade de motor do referido motor de combustão interna duplo ao sistema de tração do veículo, caracterizado pelo fato de o referido controle ter uma etapa de ativação e uma etapa de desativação de uma terceira embreagem para conectar uma segunda unidade de motor do referido motor de combustão interna duplo ao sistema de tração do veículo, caracterizado pelo fato de o referido controle ter uma etapa de ativação e uma etapa de desativação da referida bomba de distribuição do líquido, por meio da abertura ou do fechamento da referida primeira embreagem com uma velocidade de veículo menor do que um limite maior do que zero e em uma condição de desaceleração do veiculo, com a abertura ou fechamento simultâneos da referida segunda embreagem, se as referidas condições ocorrerem dentro de um certo intervalo de tempo desde uma solicitação de ativação ou de desativação.

Um objetivo particular da presente invenção é um método para controlar o funcionamento de um motor de combustão interna duplo em um veiculo, especialmente um veiculo de combate a incêndio, conforme descrito mais completamente nas reivindicações, que são uma parte integral desta descrição. Breve Descrição das Figuras Outras finalidades e vantagens da presente invenção tornar-se-ão claras a partir da descrição detalhada seguinte de uma modalidade preferida (e suas modalidades alternativas) e dos desenhos que são anexados à mesma, os quais são apenas ilustrativos e não limitativos, em que: As figuras 1.1 e 1.2 mostram, respectivamente, uma vista de topo e uma vista lateral de um chassi de veiculo equipado com um motor duplo;

As figuras 2.1 e 2.2 mostram exemplos de dois esquemas de estrutura alternativos do bloco distribuidor de torque, que distribui o torque gerado pelos dois motores;

As figuras de 3 a 6 mostram fluxogramas ilustrando o método de controle de acordo com a presente invenção.

Nos desenhos, os mesmos números e letras de referência identificam os mesmos elementos ou componentes.

Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas da Invenção As figuras 1.1 e 1.2 mostram um veiculo adequado para realizar o método de acordo com a presente invenção, compreendendo duas unidades de motor adjacentes A, B, respectivamente, compreendendo os motores 1 e 2, cada um deles sendo dotado de suas próprias unidades de transmissão 3, 4, compreendendo uma transmissão automática,· de preferência, equipada com conversor de torque, que transfere o torque gerado para um bloco 5, substancialmente de um tipo conhecido na técnica, que funciona como um distribuidor de torque (caixa somatória de torque).

Este último, de acordo com os sinais de controle recebidos de uma unidade de controle eletrônico, não mostrada na figuras, pode funcionar de acordo com um dos dois modos de operação: - em um primeiro modo de operação, o distribuidor de torque 5 soma as contribuição de torque que derivam dos dois motores e transfere o torque resultante para o eixo impulsor 6, que, por sua vez, as transfere para os eixos motor do veiculo: no exemplo mostrado, o veiculo é equipado com quatro eixos motor, mas, obviamente, outras configurações também são possíveis; - em um segundo modo de operação, o distribuidor de torque 5 desconecta a tração de um dos dois motores, por exemplo, a unidade de motor A nas figuras, e conecta o motor a uma bomba não mostrada nas figuras, de modo que o motor funciona como um motor de bombeamento para distribuição de um líquido, por exemplo, um líquido de combate a incêndio; enquanto a outra unidade de motor B é usada para a tração usual do veiculo. O diagrama em blocos de circuito do distribuidor de torque é mostrado em duas modalidades alternativas possíveis nas figuras 2.1 e 2.2.

Em uma primeira modalidade alternativa (figura 2.1), o distribuidor de torque compreende, essencialmente, uma primeira embreagem Kl adequada para conectar o eixo impulsor da primeira unidade de motor A (2, 4) ao eixo 7 da bomba de distribuição do líquido e uma segunda erabreagem K2 adequada para conectar o eixo impulsor da primeira unidade de motor A (2, 4) ao eixo impulsor 6, transmitindo o torque de tração do veículo. Além disso, uma terceira erabreagem K3 -está presente, adequada para conectar o eixo impulsor da segunda unidade de motor B (1, 3) ao eixo impulsor 6, transmitindo o torque de tração do veículo. Nesta primeira modalidade alternativa, apenas um dos dois motores (a unidade de motor A) pode funcionar como um motor de bombeamento.

Em uma segunda modalidade alternativa (figura 2.2), também a unidade de motor B pode funcionar como um motor de bombeamento. Então, o distribuidor de torque compreende, além dos elementos da primeira modalidade alternativa, uma quarta erabreagem K4 adequada para conectar o eixo impulsor da segunda unidade de motor B (1, 3) ao eixo 7 da bomba de distribuição do liquido. Nesta segunda modalidade alternativa, ambos os motores podem funcionar como motores de bombearaento, garantindo um funcionamento com maior segurança: se ocorrer uma falha em uma unidade de motor, a outra unidade de motor pode substitui-la. Em geral, as duas unidades de motor podem controlar, alternativamente, a bomba. O método para controle do funcionamento do motor de combustão interna duplo de acordo com a invenção é atuado pelo controle do funcionamento do distribuidor de torque, o que determina a passagem entre o referido primeiro e o referido segundo modos de operação.

Um aspecto relevante do método de acordo com a invenção é o fato de que ele controla a ativação e também a desativação da bomba do liquido de combate a incêndio também quando o veiculo ainda está se movendo, de modo que as operações são aceleradas. A velocidade do veiculo, porém, será menor do que um limite de segurança e o veiculo tem que estar desacelerando.

Com referência aos fluxogramas das figuras 3 e 4, na condição de partida (START 1), o veiculo é movido por ambos os motores, então, existe a condição em que ambas as embreagens K2 e K3 são fechadas, enquanto a embreagem Kl está aberta, no distribuidor de torque. A ativação ou a desativação da bomba do liquido de combate a incêndio é controlada pelo operador, por exemplo, através da compressão de um botão no painel de instrumentos.

Alguns controles preliminares são atuados, adequados para verificar a correção do procedimento.

Se o botão for mantido comprimido por mais tempo do que um limite (por exemplo, 0,5 s) (bloco 30), o procedimento é ativado, verificando se o pedal do acelerador está liberado (desacelerando o veiculo) e, se a velocidade V do veiculo for menor do que um limite, por exemplo, V < 60km/h (bloco 31) . Não é requerido que o veiculo esteja estacionário. Se as duas condições não forem verificadas, sinais acústicos ou visuais (avisos ou luzes intermitentes) são ativados (bloco 32), indicando que as condições correntes impedem o inicio do procedimento.

Após o que, o procedimento verifica se essas condições, de acelerador liberado e velocidade do veiculo menor do que o limite, ocorrem dentro de um intervalo de tempo, por exemplo, dentro de 10 s desde a primeira pressão sobre o botão. Se essas condições forem verificadas, outros controles são ativados, caso contrário os sinais visuais ou acústicos (bloco 34) são desligados e o procedimento volta para START 1.

Se for possível prosseguir, o procedimento verifica se o freio motor ou o retardador (se presente) estão desativados com relação à unidade de motor, o que pararia o controle da tração do veiculo e iniciaria o controle da bomba (bloco 35), por exemplo, o motor A:se eles não estiverem, então são desativados neste momento: isso é necessário a fim de diminuir a carga negativa do motor A durante a abertura da embreagem K2.

Além disso, as funções do freio motor e do retardador correspondentes são aumentadas no outro motor B, a fim de compensar a perda dessas funções em um dos dois motores (bloco 36).

Se o freio motor ou o retardador do motor A estiverem desativados, a transmissão automática do motor A muda para neutro (bloco 37); isso corresponde, fisicamente, a um deslocamento de "D" (acionamento) para "N" (neutro).

Além disso, (bloco 38) a embreagem K2 é aberta e as rpms do motor A são trazidas para uma taxa de velocidade de marcha lenta (por exemplo, 800 rpm), que é tipica de quando ele começa a funcionar como uma bomba. A embreagem Kl (bloco 40) é fechada. Nessa condição, o motor A é ativado (bloco 41) de acordo com uma curva de controle diferente, com base no controle das rpms e não do torque distribuído. A transmissão automática do motor A é deslocada de "N" para "D" no modo "bombeamento" (bloco 42), a saber, em uma condição de relação de caixa de engrenagens constante, por exemplo, quarta ou quinta engrenagem. Um sinal permitindo que todo o sistema de controle do veiculo seja geado (bloco 43), quando o motor A começa a funcionar como uma bomba, o qual, portanto, começa a ser operado com um controle. Em geral, uma mensagem é mostrada para o motorista quando o motor A funciona como um motor de bombeamento (bloco 44). 0 controle das rpras do motor A é realizado (bloco 45) por meio de manobras apropriadas pelo operador como uma função da pressão de distribuição desejada da bomba e, em consequência uma determinada rpm é requerida para o motor A (bloco 46) pelo sistema que controla o funcionamento como sistema de combate a incêndio . Isso acontece durante todo o tempo que é necessário para a intervenção.

Portanto, deve ser notado que, durante essas etapas, o veiculo não tem que estar estacionário, mas apenas desacelerando, em uma velocidade menor do que um limite.

Quando as operações de combate a incêndio terminam, o operador (START 2) comprime mais uma vez o botão no painel de instrumentos e o mantém comprimido e os mesmos controles e operações dos blocos 30 - 34 são realizados nos blocos correspondentes 50 - 54. Após o que as rpms do motor A são trazidas para uma taxa de velocidade de marcha lenta constante (bloco 55) e a embreagem Kl é aberta (bloco 56). Nesta condição, o motor Δ volta para o controle da curva de torque (bloco 57). A embreagem K2 ainda está aberta. Antes de fechá-la, o sistema realiza algumas operações. Primeiro, ele controla as rpms dos dois motores (bloco 58), de modo que sua diferença é menor do que um certo limite (por exemplo, 50 rpm) , a fim de evitar sacudidelas, Com essa finalidade, as rpms do eixo de acionamento do motor A (bloco 59) são controladas de modo que podem ser trazidas para um valor perto de um do motor B, menor do que o limite. A engrenagem da transmissão automática do motor A ainda é uma engatada durante o funcionamento como uma bomba e, portanto, pode ser diferente de uma do motor B. A transmissão automática do motor A é deslocada de "D" para "N", a fim de fechar a embreagem K2 (bloco 60). Então, ela é deslocada de volta para ”Df' e a engrenagem é deslocada para o mesmo valor que o motor B (bloco 61) . Desse modo, a embreagem K2 é fechada gradualmente ainda que o veiculo esteja se movendo. Um sinal, indicando que o motor A proporciona tração do veiculo é gerado (bloco 62) . A velocidade angular dos eixos dos dois motores é agora a mesma (bloco 63) e ambos os motores são controlados pelo pedal do acelerador (bloco 64).

Desse modo, o veiculo é movido pelos dois motores em uma condição normal de deslocamento (END2) No caso da segunda modalidade alternativa (figura 2.2), em que também a segunda unidade de motor B pode funcionar como um motor de bombeamento, uma função de controle adicional estará presente, adequada para determinar que ura dos dois motores funcionará como uma bomba e, consequentemente, que um dos dois pares de embreagens, Kl, K2 ou K3, K4 será operado de acordo com o que está descrito acima. Nesse caso, no motor que sempre proporciona a tração do veiculo, a embreagem relativa Kl ou K4 sempre estará aberta. A presente invenção pode ser realizada, vantajosamente, por meio de um programa de computador, que compreende meios de código de programa, realizando uma ou mais etapas do referido método, quando o referido programa é executado em um computador. Por essa razão, o escopo da presente invenção se destina a cobrir todo o referido programa de computador e o meio legivel em computador, que compreende uma mensagem gravada, esse meio legivel em computador compreendendo o meio de código de programa para realizar uma ou mais etapas desse método, quando esse programa é executado em um computador.

Será evidente para um técnico versado no assunto que outras modalidades alternativas e equivalente da presente invenção podem ser concebidas e reduzidas para a prática, sem afastamento do escopo da invenção.

Da descrição apresentada acima será possível para um técnico versado no assunto concretizar a presente invenção sem a necessidade de descrever detalhes adicionais da construção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Método para controlar o funcionamento de um motor de combustão interna duplo em um veículo, especialmente um veiculo de combate a incêndio, cada motor sendo equipado com transmissão automática, adequada para transferir o torque gerado em um distribuidor de torque (5), compreendendo: ~ uma primeira embreagem (Kl) adequada para conectar uma primeira unidade de motor (A) do referido motor de combustão interna duplo para uma bomba de distribuição de um líquido; - uma segunda embreagem (K2) adequada para conectar a referida primeira unidade de motor (A) ao sistema de tração do veículo; - uma terceira embreagem (K3) adequada para conectar uma segunda unidade de motor (B) do referido motor de combustão interna duplo ao sistema de tração da velocidade, caracterizado pelo fato de; - o referido controle ter uma etapa de ativação ou uma etapa de desativação da referida bomba de distribuição de um líquido, pelo fechamento ou pela abertura da referida primeira embreagem (Kl) em uma velocidade do veículo menor do que um limite maior do que zero e em uma condição de desaceleração do veículo, com a abertura ou o fechamento simultâneos da referida segunda embreagem (K2) e, se as referidas condições forem verificadas dentro de um intervalo de tempo desde uma solicitação de ativação ou de desativação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida condição de desaceleração de veiculo ser verificada, se o pedal do acelerador for liberado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de desativação de um freio motor ou de um retardador da referida primeira unidade de motor (A) e o aumento do freio motor e do retardador correspondentes da referida segunda unidade de motor (B) .

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as outras etapas de ativação da bomba ocorrendo em sequência: - mudar a transmissão automática da primeira unidade de motor (A) para Neutra; - abrir a segunda embreagem (K2) e trazer as rpms da primeira unidade de motor (A) para velocidade de marcha lenta constante; - fechar a primeira embreagem (Kl); - mudar a transmissão automática da primeira unidade de motor (A) para uma engrenagem constante; - controlar as rpms da primeira unidade de motor (A) para determinar o funcionamento da bomba.

5. Método,. de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de ativação da bomba ocorrendo em sequência: - trazer as rpms da primeira unidade de motor (A) para velocidade de marcha lenta constante e abrir a primeira embreagem (Kl) ; - controlar as rpms das primeira e segunda unidades de motor (A, B) , de modo que a diferença é menor do que um certo limite; - mudar a transmissão automática da primeira unidade de motor (A) para neutra; - fechar a segunda embreagem (K2); - mudar a transmissão automática de volta para neutra; - mudar a transmissão automática da primeira unidade de motor (A) para o mesmo valor que aquele da segunda unidade de motor (B) .

6. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de o referido controle operar de modo que: - na referida etapa de ativação, o distribuidor de torque (5) desconectar a embreagem da referida primeira unidade de motor (A) e conectá-la à referida bomba, a referida segunda unidade de motor (B) permanecendo normalmente conectada ao sistema de tração do veículo; - - na etapa de desativação, o distribuidor de torque (5) somar as contribuições de torque das referidas primeira e segunda unidades de motor (A, B) e transferir o torque resultante para a tração do veículo.

7. Programa de computador caracterizado pelo fato de compreender meio de código de programa adequado para realizar as etapas, conforme definido pelas reivindicações de 1 a 6, quando esse programa é executado em um computador.

8. Meio legível em computador caracterizado pelo fato de compreender um programa gravado, o referido meio legível em computador compreendendo meio de código de programa adequado para realizar as etapas, conforme definido pelas reivindicações de 1 a 6, quando o referido programa é executado em um computador.