ES2535840T3

ES2535840T3 - Sistema de tracción de modo múltiple

Info

Publication number: ES2535840T3
Application number: ES11808745.1T
Authority: ES
Inventors: Roger J. Hapka
Original assignee: Polaris Industries Inc; Polaris Inc
Current assignee: Polaris Inc
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: US20140367185A1; CA2817254A1; ES2668870T3; MX2013004341A; EP2651683B1; CA2817254C; EP2651683A1; MX335984B; EP2881278B1; US9358882B2; WO2012082745A1; CN103260928B; AU2011343965A1; CN103260928A; BR112013014704A2; US20120152637A1; AU2011343965B2; EP2881278A1; HK1210744A1; US8827025B2

Abstract

Un vehículo de motor (2, 102) que tiene un sistema de tracción de modo múltiple, comprendiendo el vehículo un par de ruedas traseras (8, 108) y un par de ruedas delanteras direccionales (6, 106), una unidad de propulsión (50, 150) para generar par con el fin de impulsar las ruedas; una unidad de control (76) que en si misma incluye la programación para el funcionamiento de la unidad de propulsión; un diferencial trasero (72) conectado en el funcionamiento con un tren motriz trasero (70) y suministrando el par desde la unidad de propulsión a las ruedas traseras, incluyendo el diferencial posterior un bloqueo para bloquear el diferencial trasero; un diferencial delantero (68) conectado en el funcionamiento con un tren motriz delantero y suministrando selectivamente el par desde la unidad de propulsión a las ruedas delanteras, incluyendo el diferencial delantero un bloqueo con el fin de bloquear el diferencial delantero; y un interruptor de puesta en marcha acoplado eléctricamente a la unidad de control, teniendo el interruptor de puesta en marcha una primera posición y una segunda posición, caracterizado porque el interruptor de puesta en marcha provoca una primera señal para ser enviada a la unidad de control cuando el interruptor de puesta en marcha se mueve desde la segunda posición a la primera posición, causando el interruptor de puesta en marcha una segunda señal para ser enviada a la unidad de control cuando el interruptor de puesta en marcha es desplazado desde la segunda posición a la primera posición, en donde la unidad de control respondiendo al recibir la señal primera por medio de la emisión de señales para causar el desbloqueo de ambos diferenciales delantero y trasero y en donde la unidad de control responde al recibir la segunda señal por medio de la emisión de señales para causar el bloqueo de ambos diferenciales delantero y trasero.

Description

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DESCRIPCIÓN

Sistema de tracción de modo múltiple.

5 El sujeto de l a divu lgación se refiere a u n vehícul o tod o terreno y m ás particu larmente a u no q ue tien e un a configuración por defecto para el diferencial delantero y para el diferencial trasero.

Con frecuencia, los vehículos todo terreno tienen los diferenciales acoplados a una transmisión, con configuraciones múltiples de los diferenciales en el vehículo, entre ellos: diferencial trasero desconectado, diferencial conectado con ambas rue das trasero bloqueadas o co n d eslizamiento l imitado o ambos dif erenciales con ectados y bloqueados. Pueden ten er acceso a lo s vehículos múltiples pas ajeros, c on ni ngún co nocimiento d el esta do re al de l os diferenciales.

El doc umento de p atente US 7 84 5 4 52 divulga un v ehículo que tie ne l as caracte rísticas del preámbulo de la

15 reivindicación 1 y que incluye una transmisión configurada para transmitir energía a un eje delantero de transmisión y a un eje trasero de transmisión con el fin de impulsar las ruedas delanteras y las traseras. Eleje delantero de transmisión es tá separ ado l ateralmente del e je tras ero de l a transm isión y el eje d elantero de tr ansmisión s e extiende en paralelo al eje de transmisión trasero.

La invención se refiere a un vehículo de motor que tiene un sistema de tracción de modo múltiple, incluyendo el vehículo un p ar de ruedas traseras y un par de ruedas de lanteras de dir ección; u na u nidad d e p ropulsión para generar el par de impulsión de las ruedas; una unidad de control que incluye en la misma una programación para el funcionamiento de la unidad de propulsión; un diferencial trasero conectado para su funcionamiento con un tren de tracción trasera y que suministra el par desde la unidad de propulsión a las ruedas traseras, incluyendo el diferencial 25 trasero un bloqueo para bloquear el diferencial trasero; un diferencial delantero conectado para su funcionamiento con un tren de tracción d elantera y suministrando de m anera selectiva el par d esde la unidad de propulsión a las ruedas del anteras, incl uyendo el d iferencial de lantero u n blo queo par a blo quear el diferenc ial d elantero; y u n interruptor de puesta en marcha eléctricamente acoplado a la unidad de control, teniendo el interruptor de puesta en marcha una primera posición y una segunda posición, en donde mediante el interruptor de puesta en marcha se causa una primera señal con el fin de ser enviada a la unidad de control cuando el interruptor de puesta en marcha es des plazado de l a se gunda pos ición a la prim era p osición, ca usando el interruptor de p uesta en marcha una segunda señal con el fin de ser enviada a la unidad de control cuando el interruptor de puesta en marcha se mueve desde la segunda posición a la primera posición, en donde la unidad de control responde al recibir la primera señal emitiendo se ñales co n el fin de causar e l desb loqueo de ambos difer enciales de lantero y traser o y en d onde l a

35 unidad de c ontrol resp onde al reci bir l a se gunda se ñal e mitiendo se ñales con el fin de caus ar el bloqueo d e l os diferenciales delantero y trasero.

La Figura 1 es una vista en perspectiva delantera de un vehículo de utilidad del sujeto de la divulgación; La Fig ura 2 e s una vista en pers pectiva trasera d e un vehícul o de utilidad de ac uerdo con la presente divulgación; La Figura 3 es una vista lateral izquierda del vehículo de la Fig. 1 La Figura 4 es una vista de la parte trasera del vehículo de la Fig. 1 La Figura 5 es una vista en perspectiva delantera de un tipo de vehículo para montarse a horcajadas de la presente divulgación;

45 La Figura 6 es una vista del lado izquierdo del vehículo de la Fig. 5; La Figura 7 es una vista del lado derecho del vehículo de la Fig. 5; La Figura 8 es una vista delantera del vehículo de la Fig. 5; La Figura 9 es un esquema del tren motriz de la presente divulgación; La Figura 10 es un diagrama de flujo del funcionamiento del vehículo; Las Figuras 11A - 11C muestran una primera realización del dispositivo activador y Las Figuras 12A-12D muestran una segunda realización del dispositivo activador.

Con referencia en primer lugar a la Fig. 1, está mostrado en 2 un vehículo todo terreno en la forma de un vehículo con los asientos uno al lado del otro. El v ehículo 2 incluye generalmente un chasis 4 soportado por los elementos

55 delanteros y traseros de contacto con el suelo 6, 8, que se componen de las ruedas delanteras 10, los neumáticos delanteros 12 y las ruedas traseras 14 y los neumáticos traseros 16. Los elementos delanteros de contacto con el suelo 6 están unidos al chasis 4 por medio de la suspensión 20 mientras que los elementos traseros de contacto con el suelo 8 se unen al chasis 4 por medio de la suspensión 22. Una zona para el conductor es definida en el centro del vehículo yse muestra de manera general en 30. La zona para el conductor se compone de los asientos uno al lado del otro 32 que están acoplados al chasis 4 tal y como es conocido en la Técnica. Tal como se muestra en las Figuras 2 y 3, la zona para el conductor 30 comprende además los controles para el funcionamiento en forma del volante de dirección 36, el pe dal acelerador 38, el pedal de freno 40, el clúster de instrumentos 42 y la palanca de cambios 44.

65 Con r eferencia, ahora, a las Figuras 3 y 4, el ve hículo 2 incl uye una unidad de pr opulsión 5 0 y u na un idad d e transmisión 6 0 (F ig. 3) inclu yendo un a tra nsmisión vari able co ntinua ( CVT) tal y co mo está desc rito en est e

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documento. Debido a que el vehículo 2 es un cuatro ruedas motrices o un vehículo de tracción total con todas las ruedas motrices, el vehículo 2 incluiría un diferencial delantero y uno trasero tal y como está descrito adjunto en este documento, ac oplados al m otor 50 y a l a t ransmisión 60 par a pro pulsar los e lementos de c ontacto con e l su elo delanteros y traseros 6, 8. La construcción del tren motriz podría ser similar a aquella mostrada en el documento de

5 patente U.S. Patent 7.819.220, materia de cuyo sujeto está incorporada en este documento como referencia.

Con refer encia, ahora, a las Figs. 5 a la 8, el vehícul o p uede ser par a ser de la for ma de u n vehí culo tip o par a montar a horcajadas tal y c omo está m ostrado e n 1 02 que tiene un c hasis 104 (F ig. 6) y c on l os elementos de contacto con el suelo 106, 108 definidos por las ruedas 110, los neumáticos112 y las ruedas 114 y los neumáticos

116. El vehículo 102 incluye además una suspensión delantera 120 y una suspensión trasera 122 (Fig. 6). La zona para el conductor 130 está compuesta de un asiento a horcajadas 132, un mecanismo de dirección en la forma del manillar 136, un acelerador en la forma deuna palanca de tracción 138 (Fig. 7), ypor lo menos un mecanismo de frenado (F ig. 5) e n l a form a de u na palanca 1 40, el c lúster de i nstrumentos 142 y un a palanca de c ambio de velocidades 144 (Fig. 7). A dicionalmente, el vehículo 102 incluye una unidad de propulsión 150 y transmisión 160

15 (Fig. 6). En una manera similar al vehículo 2, el vehículo 102 es un cuatro ruedas motrices o un vehículo de tracción total con todas las ruedas motrices que tiene un diferencial delantero y uno trasero tal y como está descrito en este documento. La construcción del tren motriz del vehículo 102 podría ser similar a a quella mostrada y descrita en el documento de patente U.S. Patent 7.845.452.

En una realización, la unidad de propulsión 50 o 150 es un motor de combustión típica, pero podría también podría comprender un motor multic ombustible capaz de util izar diversos combustibles. Ejemplos d e motores de este tip o están divulgados en los documentos de solicitud de patente U.S. Patent Application Ser. No. 11/445.731, presentada el día 2 de junio de 2006, Expediente no. PLR-00-1505.01P. En otra realización, el motor 50/150 es un motor híbrido eléctrico, mie ntras qu e e n o tra real ización, el m otor 50/150 es un m otor d e acc ionamiento eléctrico hí brido.

25 Adicionalmente, la un idad de prop ulsión no nec esita en absoluto t ener un motor , pues podría ser totalm ente eléctrica, por ejemplo similar a aquellas descritas en los documentos de solicitud de patente US Patent Applications 12/484,921, 12/816,0004, 12/816.095, 12/816.052 ó 12/815, 907.

Con r eferencia ah ora a l a F igura 9, se de scribirá con m ayor d etalle el tren motriz d el ve hículo 2 ( ó 1 02) y está descrito de t al maner a q ue incluye u n mot or. En u na r ealización, la tr ansmisión 60 ó 16 0 i ncluye una c aja d e cambios 62 y una transmisión continuamente variable "(CVT) 64. La CVT 64 está acoplada al motor 50 y a la caja de cambios 62. La caja de cambios 62 está acoplada al eje 66 que a su vez está acoplado al diferencial delantero 68 y al eje motriz 70 acoplado al diferencial trasero 72.

35 La caja de cambios 62 puede realizar cambios entre un engranaje de alta para la conducción normal hacia adelante, un engranaje de baja para remolcado, un engranaje de marcha atrás para conducir hacia atrás y un a configuración de aparcamiento que bloquea la rotación del eje de salida de la caja de cambios. Ejemplos de cajas de cambios y de CVTs están divulgados en los documentos de patente U.S. Pat. No. 6.725.962 y U.S. Pat. No. 6.978.857.

El funcionamiento del motor 50 y de la transmisión 60 se controla a través de una instrucción del conductor 74 (tal control para la transmisi ón 4 4 o tal y c omo está d escrito en este d ocumento) y un módulo d e co ntrol e léctrico ("ECM") 76. El ECM 76 tiene el software para controlar el funcionamiento del motor 50 y la transmisión 60 basado en las i nstrucciones de l co nductor 74 y los sensores q ue control an el motor 50 y e l soft ware para contro lar el funcionamiento de los diferenciales 68 y72. Debería ser entendido que el diferencial 68 está interconectado a las

45 ruedas 10 por medio d e los semiejes d elanteros 80 y que el dif erencial trasero 7 2 está acop lado a las ruedas traseras 14 por medio de los semiejes traseros 82. Además, debe ser entendido que las ruedas delanteras y las ruedas traseras incluyen los frenos 84 y 86.

Están contempladas diversas configuraciones de diferencial delantero 68 y de diferencial trasero 72. Con respecto al diferencial delantero 68, en una realización, el diferencial delantero 68 tiene una primera configuración caracterizada porque la e nergía es prop orcionada a am bas, las dos ruedas d el ej e d elantero 80 y una segunda config uración caracterizada porque la energía es proporcionada a una de las ruedas del eje 80, tal como a la rueda que tiene la menor resistencia con relación al suelo.

55 En una re alización, el difer encial de lantero 68 pu ede i ncluir tamb ién control activo de desce nso (sistema de retención en bajadas) ("ADC"). El ADC es un sistema de t ransmisión de todas las ru edas motrices o tracció n total que proporciona transferencia de par ba jo demanda a las ruedas delanteras con una tracción hacia adelante y es también es capaz de proporcionar par de freno motor a las ruedas delanteras con una tracción hacia atrás. Ambas, la tracción delantera y la tracción haciaatrás son partes del diferencial delantero 68 y puede estar activo o inactivo. En el caso de la tracción hacia adelante, cuando está activo, la energía es proporcionada a ambas, las dos ruedas del eje delantero 80 y, cuando esté inactivo, la energía es proporcionada a una de las ruedas del eje delantero 80. En el caso de l a tracción hacia atrás, cuando está activo, se proporciona freno motor a las rued as del eje delantero 80 y, cuando esté inactivo, no se proporciona freno motor a las ruedas del eje delantero 80.

65 Con res pecto al difere ncial trasero 72, en una rea lización, el difere ncial trasero 7 2 es un difer encial bl oqueado caracterizado porque la energía es siempre proporcionada a ambas, las dos ruedas del eje 82, el difer encial trasero

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72 puede ser un difer encial bloqueable/desbloqueable en relación con los ejes de sa lida 82. Cua ndo el difer encial trasero 7 2 est á la c onfiguración bloqueada, la e nergía es pro porcionada a ambas r uedas d el e je 82. Cu ando e l diferencial trasero 72 está en una configuración desbloqueada, la energía es proporcionada a una de las ruedas del eje 82, tal como a la rueda que tenga la menor resistencia con respecto al suelo. Los frenos delantero y traseros 80,

5 82 está n co nectados a las r uedas d elantera y tr asera 10, 14 tal com o es con ocido e n la T écnica. El freno de aparcamiento 88 también puede estar conectado en el eje 70.

Está contemplado que el diferencial delantero 68 y el diferencial trasero 72 son embragues de garras accionados por resorte que funcionan por solenoide. Cuando se a plica la energía al solenoide, se abr en las garras mientras que

10 cuando se retira la energía al solenoide, las garras son obligadas a cerrarse por los muelles. Los sensores 90 y 92 monitorizan el estado de los diferenciales 68 y 72 que en la presente realización envían la energía a los solenoides de embr ague de difer encial. Con refer encia a la F ig. 10, el funci onamiento del ve hículo y l os difere nciales s erán descritos en mayor detalle.

15 Tal y como se muestra en el paso 200, un conductor giraría la llave de puesta en marcha en la primera posición o en "On" que en primer lugar, causa que el software en el ECM 76 sea cargado, véase el paso 202. En el paso 204, los sensores 90 y 92 son leíd os con el fin de determinar la condición y p osición d e los d iferenciales del antero 6 8 y trasero 72. En el paso 206, la condición de los diferenciales delantero y trasero es determinada mediante la consulta si cualquiera de los diferenciales delantero y trasero está abierto y desbloqueado. Si no lo están, es activado el paso

20 208 que proporciona una señal a los solenoides de los diferenciales con el fin de abrir los embragues cargados por resortes ta l y como fu e d escrito más arriba. T al y c omo se mu estra e n la F ig. 1 0, e l vehíc ulo pu ede ahora se r conducido en el paso 210. El interruptor de puesta en marcha del podría tener más de dos posic iones, por ejemplo en algunos vehículos existen tres posiciones donde la tercera posición es para activar los faros.

25 Otros pasos durante el funcionamiento del vehículo incluyen el paso 212 que comprueba si la velocidad del vehículo es ig ual a 0 y si e l fren o d e aparc amiento está esta blecido y en caso afirmativo, el paso 21 4 es activado par a bloquear los diferenciales delantero y trasero.

En la realización particular descrita, los diferenciales delantero y trasero están bloqueados en el apagadocuandola

30 llave de puesta en marcha f ue desplazada a la segunda y posición "Off", debido a que el freno de estacionamiento 88 está colocado el eje motriz 70. De esta manera, es preferible bloquear los diferenciales de vehículos cuando el vehículo está apagado, de tal manera que el freno de estacionamiento 88 funciona de manera adecuada con un eje motriz bloqueado 70. Sin embargo, en la puesta en marcha, los diferenciales delantero y trasero está abiertos en su posición más abierta tal y como se d escribió más arriba con refere ncia a la F ig. 10. Debe s er señalado que si el

35 freno de aparcamiento no está en un eje motriz, que los diferenciales delantero y trasero pueden estar abiertos en su posición más abierta en el apagado del vehículo.

Los diferenciales pueden ser desbloqueados mediante una cierta señ al del vehículo, por ejem plo desde la EC U o podría ser implementado el software contrario donde el valor predeterminado es abierto y sería requerida una cierta

40 señal de vehículo para bloquear los diferenciales.

Finalmente, con respecto a las Figuras 11A - 11C y 12A-12D, serán descritas las actuaciones de la configuración del diferencial. Con respecto, en primer lugar a la Fig. 11A, puede ser proporcionado un interruptor momentáneo de tres posiciones dentro del clúster de instrumentos 42 por el que al iniciarse la puesta en marcha, el valor por defecto de

45 los difer enciales prevé p ara el difere ncial trasero esta r e n la pos ición abi erta de tal manera que l a luz 242 est á iluminada. Con respecto a la Fig. 11B, el interruptor momentáneo puede ser pulsado hacia abajo para iluminar la luz 244 con el fin de mostrar qu e el vehícu lo está en el mod o de la tracci ón de dos ru edas o que tie ne el difere ncial trasero bloqueado. Con respecto a la Figura 11C, el interruptor 240 puede ser pulsado hacia arriba con la luz 246 para mostrar un modo de tracción total a todas las ruedas con ambos diferenciales delantero y trasero bloqueados.

50 Con respecto a la Fig. 12A, puede ser mostrada una segunda realización 250 con un interruptor momentáneo de dos posiciones 250a y un interruptor momentáneo de tres p osiciones 250b. La Fig. 12B m uestra el i nterruptor de dos posiciones activado co nfigurando el d iferencial y u na co nfiguración d e t racción a u na sol a r ueda. L a F ig. 12C muestra e l de splazamiento hacia ab ajo d el int erruptor momentáneo 250 b mostran do e l mod o d e tracció n a d os

55 ruedas y la Fig. 12D muestra el desplazamiento de modo del interruptor momentáneo 250b mostrando el modo de tracción total con todas las ruedas.

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Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un vehículo de motor (2, 1 02) que tiene un sistema de tracción de modo múltiple, comprendiendo el vehículo un par de ruedas traseras (8, 108) y un par de ruedas delanteras direccionales (6, 106), una unidad de propulsión (50,

5 150) p ara generar par c on e l fin de im pulsar las ru edas; una unidad de control (7 6) q ue e n si mism a incl uye l a programación para el funcionamiento de la u nidad de propulsión; u n difere ncial tr asero ( 72) c onectado e n el funcionamiento con un tren motriz trasero (70) y suministrando el p ar desde la unidad de pro pulsión a las rue das traseras, incluyendo el diferencial posterior un bloqueo para bloquear el diferencial trasero; un diferencial delantero

(68) conectado en el funcionamiento con un tren motriz delantero y sum inistrando selectivamente el par desd e la

10 unidad de propulsión a las ruedas delanteras, incluyendo el diferencial delantero un bloqueo con el fin de bloquear el diferencial delantero; y un interruptor de puesta en marcha acoplado eléctricamente a la unidad de control, teniendo el interr uptor de pu esta e n marcha un a primera posic ión y un a segunda posición, caracterizado porque el interruptor d e puesta en mar cha provoca u na primera se ñal para ser e nviada a l a unidad d e co ntrol cua ndo e l interruptor de puesta en marcha se mueve desde la segunda posición a la primera posición, causando el interruptor

15 de puesta en marcha una segunda señal para ser enviada a la unidad de control cuando el interruptor de puesta en marcha es desplazado desde la segunda posición a la primera posición, en donde la unidad de control respondiendo al recibir la se ñal primera por medio d e la emisión de señales para c ausar el des bloqueo de ambos diferenciales delantero y trasero y en donde la unidad de control responde al recibir la segunda señal por medio de la emisión de señales para causar el bloqueo de ambos diferenciales delantero y trasero.

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2. El vehículo de la reivindicación 1, caracterizado porque la primera posición del interruptor de puesta en marcha es una posición "On" para el vehículo.
3. El vehículo de la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda posición del interruptor de puesta en marcha 25 es una posición "Off".
4. El vehículo de la reivindicación 1, incluyendo además un interruptor de modo manualmente operable (240, 250) que puede programarse e n la prim era y en la s egunda pos iciones ( 242, 2 44; 2 52, 254) y loc alizado para el funcionamiento por el conductor del vehículo mientras está situado en el vehículo, el bloqueo del diferencial trasero

30 bloqueando el diferencial trasero en respuesta al modo de configuración del interruptor en por lo menos una entre la primera y la segunda posiciones del interruptor de modo y el desbloqueando el diferencial trasero en respuesta al modo de configuración del interruptor en por lo menos u na entre la primera y la segunda posiciones del interruptor de modo.

35 5. El vehículo de la reivindicación 4, incluyendo además un bloqueo del diferencial delantero y una tercera posición del interruptor (246, 256), elbloqueo del diferencial delantero bloqueando el diferencial delantero en respuesta al modo de configuración del interruptor en la tercera de l as posiciones del interruptor de modo y desbloqueando el diferencial delantero en respuesta al mo do de confi guración del interruptor en un a de las la pr imera y la s egunda posiciones del interruptor de modo.

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6. El vehículo de la reivindicación 5, en donde el bloqueo del diferencial delantero y el bloqueo del diferencial trasero están desbloqueados en la primera posición del interruptor (242, 252).
7. El vehículo de la reivindicación 5, en donde el bloqueo del diferencial delantero está desbloqueadoy el bloqueo 45 del diferencial trasero está bloqueado en la segunda posición del interruptor (244, 254).
8. El vehículo de la reivindicación 5, en donde el bloqueo del diferencial delantero y el bloqueo del diferencial trasero están bloqueados en la tercera posición del interruptor (246, 256).

50 9. El v ehículo de l a re ivindicación 6, en donde el i nterruptor de mod o ma nualmente o perable es un i nterruptor momentáneo de tres posiciones.
10. El ve hículo d e l a r eivindicación 9, e n donde el bl oqueo de l diferencial delantero y el bloqueo de l d iferencial

trasero están desbloqueados en la primera posición del interruptor (242, 252). 55
11. El vehículo de la reivindicación 10, en donde el bloqueo del diferencial delantero está desbloqueado y el bloqueo del diferencial trasero está bloqueado en la segunda posición (244, 254).
12. El vehícu lo d e l a re ivindicación 11, en do nde e l b loqueo de l diferencial d elantero y el bl oqueo del diferencial 60 trasero están bloqueados en la tercera posición del interruptor (246, 256).

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