MX2013004341A - Sistema de traccion de multiples modos. - Google Patents

Abstract

Se describe un vehículo (2, 102) que tiene múltiples modos de operación para un diferencial frontal y posterior (68, 72) y en donde en función del arranque del vehículo, los diferenciales frontal y posterior son abiertos a su posición más abierta.

Description

SISTEMA DE TRACCION DE MULTIPLES MODOS Campo de la Invención La presente descripción se refiere a un vehículo de todoterreno, y de manera más particular, se refiere a ún vehículo que tiene un ajuste por omisión para el diferencial frontal y posterior.

Antecedentes de la Invención En muchas ocasiones, los vehículos de todoterreno tienen los diferenciales frontal y posterior acoplados con una transmisión, con múltiples ajustes de los diferenciales en el vehículo, entre: el diferencial posterior desembragado, el diferencial embragado con ambas de las ruedas posteriores bloqueadas o con una corredera limitada, o ambos de los diferenciales embargados y bloqueados. Múltiples conductores podrían tener acceso a los vehículos, sin que se den cuenta del estado actual de los diferenciales .

Breve Descripción de la Invención En una modalidad descrita en la presente, un vehículo comprende un bastidor; los miembros frontal y posterior de contacto de suelo que soportan el bastidor; una unidad de propulsión soportada por el bastidor; una transmisión acoplada, en forma motriz, con la unidad de propulsión; un diferencial frontal acoplado con la trasmisión y con los miembros frontales de contacto de suelo; un diferencial Ref . 240526 posterior acoplado con la trasmisión y con los miembros posteriores de contacto de suelo; en donde los diferenciales frontal y posterior son bloqueados o desbloqueados, de manera selectiva, a fin de proporcionar varios modos de rendimiento para el vehículo, y los diferenciales frontal y posterior son desbloqueados, en forma controlada, en función de una cierta señal de vehículo.

En otra modalidad descrita en la presente, es descrito un vehículo motor que tiene un sistema de tracción de múltiples modos. El vehículo comprende un par de ruedas posteriores y un par de ruedas frontales dirigibles. Es proporcionada una unidad de propulsión que genera el torque para impulsar las ruedas, y una unidad de control incluye la programación en la misma para la operación de la unidad de propulsión. Un diferencial posterior es conectado, en forma operativa, con un tren posterior de impulsión y que suministra el torque de la unidad de propulsión a las ruedas posteriores, el diferencial posterior incluye un bloqueo que bloquea el diferencial posterior. Un diferencial frontal es conectado, en forma operativa, dentro de un tren frontal de impulsión y suministra, de manera selectiva, el torque de la unidad de propulsión a las ruedas frontales, el diferencial frontal incluye un bloqueo que bloquea el diferencial f ontal . Un interruptor de encendido es eléctricamente acoplado con la unidad de control, el interruptor de encendido tiene una primera posición y una segunda posición; el interruptor de encendido provoca que una primera señal sea enviada a la unidad de control cuando el interruptor de encendido es movido de la segunda posición a la primera posición, el interruptor de encendido provoca que una segunda señal sea enviada a una unidad de control cuando el interruptor de encendido es movido de la segunda posición , a una primera posición; caracterizado porque la unidad de control responde la recepción de la primera señal emitiendo señales para provocar el desbloqueo de ambos de los diferenciales frontal y posterior.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista en perspectiva frontal de Un vehículo utilitario de la presente descripción; La Figura 2 es una vista en perspectiva posterior de n vehículo utilitario de acuerdo con la presente descripción; La Figura 3 es una vista lateral izquierda del vehículo de la Figura 1 ; La Figura 4 es una vista lateral posterior del vehículo de la Figura 1; La Figura 5 es una vista en perspectiva frontal de un vehículo de tipo de sentarse a horcajadas de la presente descripción; La Figura 6 es una vista lateral izquierda del vehículo de la Figura 5 ,· La Figura 7 es una vista lateral derecha del vehículo de la Figura 5 ; La Figura 8 es una vista frontal del vehículo de ía Figura 5 ; La Figura 9 es una vista esquemática del tren de impulsión de la presente descripción; La Figura 10 es un diagrama de flujo de la operación del vehículo; Las Figuras 11A-11C muestran una primera modalidad del dispositivo actuador; y Las Figuras .12A-12D muestran una segunda modalidad del dispositivo actuador.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia en primer lugar a la Figura 1, un vehículo de todoterreno es mostrado en el número dé referencia 2 en la forma de un vehículo de lado-por-lado. Dé manera general, el vehículo 2 incluye un bastidor 4 que es soportado por los miembros frontal y posterior de contacto de suelo 6, 8, comprendidos de las ruedas frontales 10, lo¿ neumáticos frontales 12, y las ruedas posteriores 14 y los neumáticos posteriores 16. Los miembros frontales de contacto, de suelo 6 son unidos con el armazón 4 por medio de la suspensión 20 mientras los miembros posteriores de contacto de suelo 8 son unidos con el armazón 4 por medio de la suspensión 22. El área de operador es definida en el centro del vehículo y es generalmente mostrada en el número 30. Él área de operador está comprendida de los asientos de lado-por-lado 32 los cuales son acoplados con el armazón 4 como es conocido en la técnica. Como es mostrado en las Figuras 2 y 3, el área de operador 30 además comprende los controles de operación en la forma de la rueda de dirección 36, el pedal de acelerador 38, el pedal de frenado 40, el agrupamiento de instrumentos 42 y la palanca de cambio de transmisión 44.

A continuación, con referencia a las Figuras 3 y 4, el vehículo 2 incluye una unidad de propulsión 50 y una unidad de transmisión 60 (Figura 3) que incluye una transmisión variable en forma continua (CVT, por sus siglas en inglés) como se describe en la presente. Puesto que el vehículo 2 es una unidad de impulsión de cuatro ruedas o una unidad impulsión de todas las ruedas, el vehículo 2 incluiría un diferencial frontal y posterior como se describe en la. presente acoplado con el motor 50 y la transmisión 60 para la propulsión de los miembros frontal y posterior de contacto de suelo 6, 8. La construcción del tren de impulsión podría ser similar a la construcción mostrada en la patente de los Estados Unidos 7, 819,220, la materia de la cual se incorpora en la presente como referencia.

A continuación, con referencia a las Figuras 5-8, el vehículo podría ser en la forma de un vehículo de tipo de sentarse a horcajadas como es mostrado en 102 que tiene un bastidor 104 (Figura 6) y los miembros frontal y posterior de contacto de suelo 106, 108 definidos por las ruedas 110, los neumáticos 112 y las ruedas 114 y los neumáticos 116. El vehículo 102 además incluye la suspensión frontal 120 y una suspensión posterior 122 (Figura 6) . El área de operador 130 está comprendida de un asiento de tipo de sentarse a horcajadas 132, un mecanismo de dirección en la forma de barras de agarre 136, un acelerador en la forma de una palanca de tracción 138 (Figura 7) , al menos un mecanismo de frenado en la forma de una palanca 140 (Figura 5) , el conjunto o agrupamiento de instrumentos 142, y una palanca de cambio de transmisión 144 (Figura 7) . En adición, el vehículo 102 incluye la unidad de propulsión 150 y la transmisión 160 (Figura 6) . Del mismo modo que el vehículo 2, el vehículo 102 es un vehículo de impulsión de cuatro ruedas o un vehículo de impulsión sobre cuatro ruedas que tiene el diferencial frontal y posterior como se describe en la presente. La construcción del tren de impulsión del vehículo 102 podría ser similar a la construcción mostrada y descrita en la patente de los Estados Unidos 7, 845,452, la materia de la cual se incorpora en la presente como referencia.

En una modalidad, la unidad de propulsión 50 ó 150 es un típico motor de combustión, aunque también podría comprender un motor de múltiples combustibles capaz de utilizar varios combustibles. Los motores de ejemplo son descritos en la solicitud de patente de los Estados Unidos Ser. No. 1 1/445,731, presentada el 02 de Junio del 2006, Archivo de Apoderado No. PLR-00-1505.01 P, la descripción de la cual es incorporada, de manera expresa, como referencia en ía presente. En otra modalidad, el motor 50/150 es un motor híbrido eléctrico, mientras en otra modalidad, el motor 50/150 es un motor de impulsión híbrido eléctrico. En adición, la unidad de propulsión no necesita tener un motor en lo absoluto, aunque toda podría ser eléctrica, por ejemplo en forma similar a lo descrito en las solicitudes de patente de los Estados Unidos 12/484,921, 12/816,0004, 12/816,095, 12/816,052, o 12/815,907, la materia de la cual se incorporan en la presente como referencia.

A continuación, con referencia a la Figura 9, el tren de impulsión del vehículo 2 (o 102) será descrito en mayor detalle, y es descrito que incluye un motor. En una modalidad, la transmisión 60 ó 160 incluye una trasmisión cambiable 62 y una transmisión variable en forma continua ("CVT") 64. La CVT 64 es acoplada con el motor 50 y l trasmisión cambiable 62. La trasmisión cambiable 62 es acoplada con el eje de impulsión 66 el cual a su vez es acoplado con el diferencial frontal 68 y con el eje de impulsión 70 acoplado con el diferencial posterior 72.

La trasmisión cambiable 62 puede cambiarse entre uri engranaje alto para la impulsión normal hacia adelante, un engranaje bajo para el arrastre, un engranaje de reversa para la impulsión en reversa, y un ajuste de estacionamiento que bloquea la rotación de la impulsión de salida de la trasmisión cambiable. Las trasmisiones cambiables y las CVTs de ejemplo se describen en la patente de los Estados Unidos No. 6, 725,962 y la patente de los Estados Unidos No. 6, 978,857, las descripciones de las cuales son incorporadas, de manera expresa, como referencia en la presente.

La operación del motor 50 y de la transmisión 60 es controlada a través de una entrada de operador 74 (tal como el control de transmisión 44 o como además se describe en la presente) y un módulo de control eléctrico ( "ECM" ) 76. El ECM 76 tiene el software que controla la operación del motor 50 y la transmisión 60 en función de las entradas de operador 74, y los sensores que monitorean el motor 50 y el software que controla la operación de los diferenciales 68 y 72. Debe entenderse que el diferencial 68 es interconectado con las ruedas 10 por medio de los ejes frontales de mangueta 80, y que el diferencial posterior 72 es acoplado con las ruedas posteriores 14 por medio de los ejes posteriores de mangueta 82. Además, debe apreciarse que las ruedas frontales y las ruedas posteriores incluyen los frenos 84 y 86.

Varias configuraciones del diferencial frontal 68 y el diferencial posterior 72 son contempladas. Con respecto al diferencial frontal 68, en una modalidad, el diferencial frontal 68 tiene una primera configuración caracterizada porque la potencia es proporcionada a ambas de las ruedas del eje frontal 80 y una segunda configuración caracterizada porque la potencia es proporcionada a una de las ruedas del eje 80, tal como la rueda que tiene una menor resistencia con relación al suelo.

En una modalidad, el diferencial frontal 68 también podría incluir el control descendente activo ( "ADC" , por sus siglas en inglés) . El ADC es un sistema de impulsión de todas las ruedas que proporciona la transferencia del momento de torsión en función de la demanda a las ruedas frontales con una impulsión frontal y también es capaz de proporcionar el torque de frenado del motor a las ruedas frontales con una impulsión trasera. Ambas de la impulsión frontal y la impulsión trasera son porciones del diferencial frontal 68 y podrían estar activas o inactivas. En el caso de la impulsión frontal, cuando se encuentra activa, la potencia es proporcionada a ambas de las ruedas del eje frontal 80 y cuando se encuentra inactiva, la potencia es proporcionada a una de las ruedas del eje frontal 80. En el caso de la impulsión trasera, cuando se encuentra activa, es proporcionado el frenado del motor a las ruedas del eje frontal 80 y cuando se encuentra inactiva, el frenado del motor no es proporcionado a las ruedas del eje frontal 80.

Con respecto al diferencial posterior 72, en uná modalidad, el diferencial posterior 72 es un diferencial bloqueado que es caracterizado porque la potencia es proporcionada a ambas de las ruedas del eje 82, el diferencial posterior 72 podría ser un diferencial que puede ser bloqueado/desbloqueado con relación a los ejes de salida 82. Cuando el diferencial posterior 72 se encuentra en una configuración bloqueada, la potencia es proporcionada a ambas ruedas del eje 82. Cuando el diferencial posterior 72 se encuentra en una configuración desbloqueada, la potencia es proporcionada a una de las ruedas del eje 82, tal como la rueda que tiene la menor resistencia con relación al suelo. Los frenos frontal y posterior 80, 82 son conectados con las ruedas frontales y posteriores 10, 14 como es conocido en la técnica. Un freno de estacionamiento 88 también podría ser conectado en el eje de impulsión 70.

Se contempla que el diferencial frontal 68 y el diferencial posterior 72 son los embragues de amarre cargados por resorte los cuales son operados por solenoide . Cuando lá potencia es aplicada al solenoide, los embragues son abiertos, mientras que cuando la potencia es desconectada del solenoide, los embragues son desviados por resorte para el bloqueo. Los sensores 90 y 92 monitorear la condición de los diferenciales 68 y 72 lo cual en la presente modalidad, envía la potencia a los solenoides del diferencial de embrague. A continuación, con referencia a la Figura 10, la operación del vehículo y los diferenciales será descrita en mayor detalle.

Como se muestra en la etapa 200, el operador podría girar la llave de encendido hacia la primera posición o posición de "encendido" que primero provoca que la lógica en el ECM 76 sea cargada, véase la etapa 202. En la etapa 204, los sensores 90 y 92 son leídos para determinar la condición y la posición de los diferenciales frontal 68 y posterior 72. En la etapa 206, la condición de los diferenciales frontal y posterior es determinada consultando si los diferenciales frontal y posterior se encuentran abiertos y desbloqueados. Si estos no están así, es activada la etapa 208 proporcionando una señal a los solenoides de diferencial para abrir los embragues cargados por resorte como se describió con anterioridad. Como se muestra en la Figura 10, el vehículo ahora podría ser operado en la etapa 210. El interruptor de encendido podría tener más de dos posiciones, por ejemplo, en algunos vehículos existen tres posiciones en donde la tercera posición es para activar los faros delanteros.

Otras etapas durante la operación del vehículo incluyen la etapa 212 que consulta si la velocidad del vehículo es igual a 0 y el freno de estacionamiento es ajustado, y si la respuesta es si, es activada la etapa 214 para bloquear los diferenciales frontal y posterior.

En la modalidad particular descrita, los diferenciales frontal y posterior son bloqueados en la desconexión cuando la llave de encendido es movida hacia la segunda posición y posición de "apagado", debido a que el freno de estacionamiento 88 está siendo situados dentro del eje de impulsión 70. De esta manera, es preferible el bloqueo de los diferenciales cuando el vehículo es desconectado, de modo que el freno de estacionamiento 88 funciona adecuadamente con un eje de impulsión bloqueado 70. Sin embargo en función del arranque, los diferenciales frontal y posterior son abiertos hacia su posición más abierta como se describió con anterioridad con referencia a la Figura 10. Debe observarse que si el freno de estacionamiento no se encuentra en un eje de impulsión, que los diferenciales frontal y posterior podrían ser abiertos a su posición más abierta en la desconexión o apagado del vehículo.

Los diferenciales podrían ser desbloqueados por una cierta señal de vehículo, por ejemplo a partir del ECU, o la lógica de reversa podría ser implementada en donde la omisión es abierta y una cierta señal de vehículo sería requerida para bloquear los dos diferenciales.

Finalmente, con respecto a las Figuras 11A-11C y 12A- 12D, el accionamiento de los ajustes del diferencial será descrito. Con respecto en primer lugar a la Figura 11A, podría ser proporcionado un interruptor momentáneo de tres posiciones dentro del agrupamiento o conjunto de instrumentos 42 por medio de lo cual, en función del arranque inicial, la; omisión de los diferenciales proporciona que el diferencial posterior se encuentre en la posición abierta, de manera que es iluminada la luz 242. Con respecto a la Figura 11B, el interruptor momentáneo podría ser presionado abajo para iluminar la luz 244 que muestra que el vehículo se encuentra en el modo de impulsión de dos ruedas o que tiene el bloqueo de diferencial posterior. Con respecto a la Figura 11C, el interruptor 240 podría ser presionado arriba con la luz 246 para mostrar un modo de impulsión de las cuatro ruedas con ambos de los diferenciales frontal y posterior bloqueados.

A continuación, con respecto a la Figura 12A, una segunda modalidad 250 podría ser mostrada con un interruptor momentáneo de dos posiciones 250a y un interruptor momentáneo de tres posiciones 250b. La Figura 12B muestra el interruptor de dos posiciones activado que ajusta el diferencial y la configuración de impulsión de una rueda. La Figura 12C muestra la posición de presión abajo del interruptor momentáneo 250b que muestra el modo de impulsión de dos ruedas y La Figura 12D muestra el modo de presión arriba del interruptor momentáneo 250b que muestra el modo de impulsión de todas las ruedas .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar una práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, .se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un vehículo que comprende un bastidor; miembros frontal y posterior de contacto de suelo que soportan el bastidor; una unidad de propulsión soportada por el bastidor; una transmisión acoplada, en forma motriz, con la unidad de propulsión; un diferencial frontal acoplado con la trasmisión y con los miembros frontales de contacto de suelo; un diferencial posterior acoplado con la trasmisión y con los miembros posteriores de contacto de suelo, caracterizado porque los diferenciales frontal y posterior son perfilados para ser bloqueados o desbloqueados, de manera selectiva, a fin de proporcionar varios modos de rendimiento para el vehículo, y los diferenciales frontal y posterior son bloqueados o desbloqueados, de manera controlada, en función de una cierta señal de vehículo.

2. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cierta señal de vehículo es proporcionada en función del arranque del vehículo.

3. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1,' caracterizado porque la cierta señal de vehículo es proporcionada en función de la desconexión del vehículo.

4. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cierta señal de vehículo es proporcionada por una unidad de control de motor.

5. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cierta señal de vehículo es proporcionada por un controlador de vehículo.

6. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cierta señal de vehículo desbloquea, de manera controlada, los diferenciales.

7. El vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cierta señal de vehículo bloquea, de manera controlada, los diferenciales.

8. Un vehículo motor que tiene un sistema de tracción de múltiples modos, el vehículo comprende un par de ruedas posteriores y un par de ruedas frontales dirigibles; una unidad de propulsión que genera el torque para impulsar las ruedas ; una unidad de control que incluye la programación en la misma para la operación de la unidad de propulsión; un diferencial posterior conectado, en forma operativa, con un tren posterior de impulsión y que suministra el torque de la unidad de propulsión a las ruedas posteriores, el diferencial posterior incluye un bloqueo que bloquea el diferencial posterior; un diferencial frontal conectado, en forma operativa, dentro de un tren frontal de impulsión y que suministra, de manera selectiva, el torque de la unidad de propulsión a las ruedas frontales, el diferencial frontal incluye un bloqueo que bloquea el diferencial frontal; y un interruptor de encendido acoplado, en forma eléctrica, con la unidad de control, el interruptor de encendido tiene una primera posición y una segunda posición, caracterizado porque el interruptor de encendido provoca que una primera señal sea enviada a la unidad de control cuando el interruptor de encendido es movido de la segunda posición a una primera posición, el interruptor de encendido provoca que una segunda señal sea enviada a la unidad de control cuando el interruptor de encendido es movido de la segunda posición a una primera posición, y en donde la unidad de control responde a la recepción de la primera señal emitiendo señales para provocar el desbloqueo de ambos de los diferenciales frontal y posterior.

9. El vehículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de control responde a la recepción de la segunda señal emitiendo señales para provocar el bloqueo de ambos de los diferenciales frontal y posterior.

10. El vehículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la primera posición del interruptor de encendido es una posición de "encendido" para el vehículo.

11. El vehículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la segunda posición del interruptor de encendido es una posición de "apagado" .

12. El vehículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además incluye un interruptor de modo que puede operarse en forma manual ajustable en una primera y segunda posiciones y localizado para la operación por medio del operador del vehículo mientras se posiciona en él vehículo, el bloqueo de diferencial posterior bloquea el diferencial posterior en respuesta al ajuste del interruptor de modo al menos en una de la primera y segunda posiciones de interruptor de modo, y desbloquea el diferencial posterior n respuesta al ajuste del interruptor de modo al menos en una de la primera y segunda posiciones de interruptor de modo.

13. El vehículo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además incluye un bloqueo de diferencial frontal y una tercera posición de interruptor, el bloqueo de diferencial frontal bloquea el diferencial frontal en respuesta al ajuste del interruptor de modo en la tercera de las posiciones de interruptor de modo y desbloquea el diferencial frontal en respuesta al ajuste del interruptor de modo en una de la primera o la segunda de las posiciones de interruptor de modo.

14. El vehículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el bloqueo de diferencial frontal y el bloqueo de diferencial posterior son desbloqueados en la primera posición del interruptor. :

15. El vehículo de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado porque el bloqueo de diferencial frontal és desbloqueado y el bloqueo de diferencial posterior es bloqueado en la segunda posición de interruptor.

16. El vehículo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el bloqueo de diferencial frontal y el bloqueo de diferencial posterior son bloqueados en la tercera posición de interruptor.

17. El vehículo de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado porque el interruptor de modo que puede operarse en forma manual es un interruptor momentáneo de tres posiciones.

18. El vehículo de conformidad con la reivindicación 17; caracterizado porque el bloqueo de diferencial frontal y el bloqueo de diferencial posterior son desbloqueados en la primera posición del interruptor.

19. El vehículo de conformidad con la reivindicación 18/ caracterizado porque el bloqueo de diferencial frontal es desbloqueado y el bloqueo de diferencial posterior es bloqueado en la segunda posición de interruptor.

20. El vehículo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el bloqueo de diferencial frontal y el: bloqueo de diferencial posterior son bloqueados en la tercera posición de interruptor.