ES2208505T3 - Sistema de regulacion abs y/o asc para vehiculos automoviles. - Google Patents
Sistema de regulacion abs y/o asc para vehiculos automoviles.Info
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Abstract
Sistema de regulación ABS y/o ASC para vehículos automóviles con un dispositivo sensor para captar los números de revoluciones de las ruedas, con una unidad de evaluación para el reconocimiento de curva y con actuadores para reducir la presión de frenado en al menos una rueda interior a la curva al producirse un reconocimiento de curva y estar accionado el freno, de tal manera que se inicie una regulación ABS en a lo sumo una rueda, caracterizado porque se vuelve a anular la reducción de la presión de frenado al menos en una rueda interior a la curva (HAi, VAi) cuando, en caso contrario, se conectaría la regulación ABS y/o ASC debido a una fuerza de frenado incrementada por el conductor en la rueda delantera interior a la curva (VAi).
Description
Sistema de regulación ABS y/o ASC para vehículos
automóviles.
La invención se refiere a un sistema de
regulación ABS y/o ASC para vehículos automóviles según el
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2.
Un sistema de regulación de esta clase para
vehículos automóviles se desprende, por ejemplo, del artículo de
ATZ "Instalación de frenado y sistemas de regulación del
patinamiento de la nueva serie 7 de BMW", Enero de 1995, páginas
15 y siguientes. Este sistema de regulación conocido presenta un
dispositivo sensor para captar los cuatro números de revoluciones de
las ruedas o velocidades de las ruedas de un vehículo automóvil.
Por medio de las señales de este dispositivo sensor se reconoce una
tendencia al bloqueo de las ruedas bajo fuertes maniobras de
frenado. El bloqueo de las ruedas se impide por medio de una
regulación ABS usual. En el sistema ampliado bajo el término "ABS
especial" se hace posible, para la regulación ABS usual, una
influenciación adicional de la presión de frenado en forma selectiva
para las ruedas. Si se inicia un ligero frenado por parte del
conductor en un recorrido en curva, se produce una acumulación de
presión pulsada o una disminución de la presión de frenado en las
ruedas delantera y trasera interiores a la curva por medio de los
actuadores presentes de todos modos en un sistema de regulación
ABS/ASC. Por ligero frenado se entiende una accionamiento del freno
de tal manera que se inicia una regulación ABS en a lo sumo una
rueda.
En este sistema conocido se reconoce el recorrido
en curva por el rebasamiento de un umbral de aceleración
transversal determinado, calculándose la aceleración transversal en
forma próxima a la realidad a partir de la velocidad de marcha y la
señal de un sensor de ángulo de dirección. En este sistema de
regulación conocido resulta ciertamente posible un reconocimiento
seguro de curva o inestabilidad, pero el empleo de un sensor de
ángulo de dirección para ello es complicado y muy costoso. Además,
al efectuar una reducción de la presión de frenado el sistema
conocido tiene en cuenta únicamente el reconocimiento de curva,
pero no parámetros que a su vez pueden conducir a otras
inestabilidades del vehículo.
El cometido de la invención consiste en mejorar
un sistema de regulación de la clase citada al principio de tal
manera que las condiciones para reducir la presión de frenado en al
menos una rueda interior a la curva se adapten a estados de marcha
diferentes y se pueda prescindir entonces de dispositivos sensores
adicionales muy costosos.
Este problema se resuelve con las
particularidades caracterizantes de las reivindicaciones 1 y 2.
Según la reivindicación 1, se vuelve a anular
según la invención la reducción de la presión de frenado al menos
en una rueda interior a la curva cuando, en caso contrario, debido
a una fuerza de frenado incrementada por el conductor en la rueda
delantera interior a la curva, se conectaría la regulación ABS y/o
ASC.
Esta medida según la invención tiene en cuenta
especialmente el estado de marcha en el que, por ejemplo, el
conductor prefija una vez más un incremento de la fuerza de frenado
durante un recorrido en curva. Si en esta situación se conservara
una reducción de la presión de frenado, esto podría generar, en un
caso extremo, un viraje del vehículo automóvil en contra de la
dirección de la curva. Esto se impide con la medida según la
invención.
Según la reivindicación 2, se vuelve a anular
según la invención la reducción de la presión de frenado al menos
en una rueda interior a la curva cuando la deceleración de la rueda
trasera interior a la curva sobrepasa un umbral prefijado.
Esta medida según la invención proporciona la
misma acción que la medida según la reivindicación 1. Sin embargo,
la aplicación de una fuerza de frenado incrementada por parte del
conductor es detectada aquí con ayuda de la deceleración percibida
de la rueda trasera interior a la curva. La deceleración de la
rueda trasera interior a la curva puede establecerse de manera
especialmente sencilla por la derivada de los números de
revoluciones o velocidades de rueda percibidos de todos modos.
Como complemento, se consigna que la invención
comprende los objetos de las reivindicaciones 1 y 2 tanto cada uno
por separado como también en combinación de uno con otro y/o con la
respectivas reivindicaciones restantes.
Las reivindicaciones subordinadas 3 a 7 son
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
El objeto de la reivindicación 3 se ocupa de una
condición para anular la reducción de la presión de frenado cuando
se ha alcanzado el final de una curva. Este objeto de la invención
se basa en la idea de que especialmente la evolución del valor real
proporcional a la aceleración transversal del eje delantero
reproduce la evolución real de la curva en una forma especialmente
próxima a la realidad. Por tanto, independientemente del valor real
proporcional a la aceleración transversal del eje trasero se
reconoce el final de una curva cuando el valor real proporcional a
la aceleración transversal del eje delantero ha quedado por debajo
de un umbral prefijado (quinto valor umbral). Con esta medida según
la invención se impide que la reducción de la presión de frenado al
menos en una rueda interior a la curva sea realizada durante
demasiado tiempo, con lo que, por ejemplo, en lugar del viraje
hacia dentro del vehículo automóvil se presenta un viraje hacia
fuera, es decir, una inestabilidad de otro tipo.
Según el perfeccionamiento de la reivindicación
4, se adopta una medida con la cual se anula lo más rápidamente
posible la acción de la reducción de la presión de frenado al menos
en una rueda interior de la curva en caso de que se presente una
condición para anular esta reducción.
Ventajosamente (según la reivindicación 5), el
reconocimiento de curva se efectúa por el cálculo de un primer
valor real proporcional a la aceleración transversal del eje
trasero a partir de la diferencia de los números de revoluciones de
las ruedas traseras y/o de un segundo valor real proporcional a la
aceleración transversal del eje delantero a partir de la diferencia
de los números de revoluciones de las ruedas delanteras.
Se hace posible aquí un reconocimiento de curva
que prescinde de dispositivos sensores adicionales, como, por
ejemplo, sensores de ángulo de dirección o sensores de aceleración
transversal, y que aprovechan de forma multifuncional únicamente
sensores de número de revoluciones de rueda existentes de todos
modos. Un reconocimiento de curva sobre la base de la diferencia de
números de revoluciones de las ruedas de un eje es ciertamente menos
exacto que un reconocimiento de curva por medio de parámetros
adicionales referidos a la curva (por ejemplo, informaciones de
ángulo de dirección), pero en el cálculo de preferiblemente tanto
el valor real proporcional a la aceleración transversal del eje
trasero como el valor real proporcional a la aceleración transversal
del eje delantero existe una redundancia para la percepción del
reconocimiento de curva y, por tanto, una posibilidad de reducción.
Como complemento, cabe consignar que bajo el término reconocimiento
de curva se entiende no sólo la dimensión, sino también, por
ejemplo, la naturaleza (curva a la derecha, curva a la izquierda) de
una curva.
La reivindicación 6 tiene en cuenta, por ejemplo,
el diferente comportamiento de los valores reales calculados
proporcionales a la aceleración transversal del eje trasero y a la
aceleración transversal del eje delantero, especialmente al
comienzo del recorrido en curva.
Si no se efectúa aún un accionamiento del freno,
por ejemplo al comienzo del recorrido en curva, la evolución del
primer valor real proporcional a la aceleración transversal del eje
trasero es usualmente de mayor pendiente que la evolución del
segundo valor real proporcional a la aceleración transversal del
eje delantero. En este caso, para el reconocimiento de curva antes
del accionamiento del freno, por ejemplo, el primer valor umbral es
mayor que el segundo valor umbral.
El objeto de la reivindicación 7 tiene en cuenta
la situación en la que al comienzo de un accionamiento del freno no
ha tenido lugar aún un reconocimiento de curva. En este caso, se
puede tener en cuenta también que un recorrido en curva provoca
después del accionamiento del freno en general evoluciones
semejantes de los valores reales proporcionales a la aceleración
transversal del eje trasero y del eje delantero. Por tanto, por
ejemplo, el tercero y el cuarto valor umbral pueden ser iguales.
Como complemento, se consigna que preferiblemente
la reducción de la presión de frenado se conecta de golpe, pero se
vuelve a desconectar con retardo de tiempo y en la forma más
confortable posible.
En el dibujo se ha representado un ejemplo de
ejecución de la invención. Muestran:
la figura 1, esquemáticamente, un vehículo
durante un recorrido en curva con la designación de las ruedas
interiores y exteriores a la curva, y
la figura 2, un primer reconocimiento de curva
según la invención antes del accionamiento de un freno y un segundo
reconocimiento de curva según la invención después del
accionamiento del freno.
La figura 1 muestra esquemáticamente un vehículo
que recorre una curva a la izquierda. La rueda delantera VA_{i}
interior a la curva es aquí la rueda delantera izquierda. De manera
correspondiente, en una curva a la derecha la rueda delantera
interior a la curva sería la rueda delantera derecha. En el ejemplo
representado de una curva a la izquierda la rueda trasera
HA_{i} interior a la curva es la rueda trasera izquierda. La rueda
delantera VA_{a} exterior a la curva y la rueda trasera
HA_{a} exterior a la curva son las respectivas ruedas derechas
del eje delantero y del eje trasero.
La figura 2 muestra en el diagrama superior al
accionamiento del freno en el ejemplo del accionamiento del
interruptor B del piloto del freno. Los dos diagramas inferiores en
la figura 2 muestran las aceleraciones transversales a_{q} en
función del tiempo t. Se representa aquí, por un lado, la evolución
del valor real a_{qh} proporcional a la aceleración transversal
del eje trasero y, por otro lado, la evolución del valor real
a_{qv} proporcional a la aceleración transversal del eje
delantero.
La invención adopta las medidas siguientes
correspondientes a las presentes condiciones:
En primer lugar, se considera un primer caso en
el que se presenta un accionamiento del freno en el instante
t_{0}. Se reconoce un accionamiento del freno en que la señal del
interruptor B de los pilotos del freno pasa de "0", es decir,
interruptor de los pilotos del freno desconectado, a "1", es
decir, interruptor de los pilotos del freno conectado. En el
instante t_{0} se han sobrepasado ya tanto el primer valor umbral
S1 por el valor real a_{qh} proporcional a la aceleración
transversal del eje trasero como el segundo valor umbral S2 por el
valor real a_{qv} proporcional a la aceleración transversal del
eje delantero. Por tanto, en el instante t_{0}, es decir, al
iniciar el accionamiento del freno, tiene lugar una reducción de la
presión de frenado por medio de los actuadores existentes de todos
modos para obtener una influenciación selectiva del freno en al
menos la rueda trasera HA_{i} interior a la curva.
Preferiblemente, la presión de frenado prefijada por el freno es
ejercida aquí únicamente sobre las tres ruedas restantes VA_{i},
VA_{a} y HA_{a}. Esta reducción de la presión de frenado se
conserva en el ejemplo representado de la figura 2 hasta que el
valor real a_{qv} proporcional a la aceleración transversal del
eje delantero haya quedado por debajo del valor umbral inferior S5.
Seguidamente, la presión de frenado en la rueda trasera HA_{i}
interior a la curva se acomoda de preferencia lentamente a la
presión de frenado de la rueda trasera HA_{a} exterior a
la curva.
Si, por ejemplo, después del instante t_{0} y
antes de quedarse el valor real a_{qv} por debajo del valor
umbral S5 se produjera un aumento de la fuerza de frenado, de modo
que se reconociera una tendencia al bloqueo de la rueda delantera
VA_{i} interior a la curva sobre la base de una señal de conexión
de la regulación ABS y/o la deceleración de la rueda trasera
HA_{i} interior a la curva sobrepasara el umbral prefijado, se
anularía la reducción de la presión de frenado en la rueda trasera
HA_{i} interior a la curva antes de quedarse por debajo del valor
umbral S5. Preferiblemente, al anular la reducción de la presión de
frenado no sólo se establece la presión en la rueda trasera HA_{i}
interior a la curva, sino que también - por ejemplo, durante un
tiempo prefijado – se disminuye por breve tiempo la presión de
frenado en la rueda delantera HA_{a} exterior a la curva. Se
elimina así del modo más rápido posible, pero confortable, la
acción generada por la reducción de la presión de frenado al menos
en la rueda trasera HA_{i} interior a la curva.
En un segundo caso se deberá efectuar el
accionamiento del freno en el instante t_{0}', es decir, antes de
que al menos uno de los dos valores umbral S1 o S2 haya sido
sobrepasado por el valor real a_{qh} o a_{qv} asignado al mismo
- en el caso representado el valor umbral S1 por a_{qh}. Este
estado de marcha se presenta especialmente cuando un conductor
acciona el freno ya poco antes del recorrido en curva o
inmediatamente al comienzo del recorrido en curva. En este caso, no
tiene lugar aún en el instante t_{0}' un reconocimiento de curva
ni, por tanto, una reducción de la presión de frenado.
Seguidamente, para el reconocimiento de curva se
prefijan nuevos valores umbral S3 para el valor real a_{qh} o S4
para el valor real a_{qv}. El tercer valor umbral S3 está
incrementado con respecto al primer valor umbral S1 y el cuarto
valor umbral S4 está incrementado con respecto al segundo valor
umbral S2. Sin embargo, por ejemplo, los valores umbral S3 y S4
pueden ser iguales.
Preferiblemente, en el segundo caso se antepone
un filtro pasabajos para calcular el valor real a_{qv}. Si se
anteponen filtros pasabajos para calcular ambos valores reales
a_{qh} y a_{qv}, al menos el tiempo de oscilación del filtro
pasabajos para el valor real a_{qh} es mucho menor que el tiempo
de oscilación del filtro pasabajos para el valor real a_{qv}.
En el instante t_{x}' el valor real a_{qh}
proporcional a la aceleración transversal del eje trasero ha
sobrepasado el tercer valor umbral S3 y también el valor real
a_{qv} proporcional a la aceleración transversal del eje
delantero ha sobrepasado el cuarto valor umbral S4. Por
consiguiente, en este segundo caso se efectúa únicamente en el
instante t_{x}' un reconocimiento de curva y, por tanto, una
reducción de la presión de frenado en al menos una rueda VA_{i}
y/o HA_{i} interior a la curva. La reducción de la presión de
frenado puede volverse a anular seguidamente de manera
correspondiente a los ejemplos antes citados.
Otras posibles ejecuciones ventajosas de la
invención se refieren a otras condiciones para reducir la presión
de frenado en la rueda trasera HA_{i} interior a la curva y/o en
la rueda delantera VA_{i} interior a la curva:
Así, se realiza una reducción de la presión de
frenado en solamente una rueda interior a la curva, preferiblemente
en la rueda trasera HA_{i} interior a la curva. Una reducción de
la presión de frenado en la rueda delantera VA_{i} interior a la
curva es realizada solamente en el sentido de una regulación ABS
con un patinamiento más bajo que en el caso normal de una regulación
ABS. Por ejemplo, el patinamiento más bajo viene definido por un
umbral reducido de iniciación de regulación, referido a la
diferencia de la velocidad del vehículo y la velocidad de la rueda
delantera VA_{i} interior a la curva.
Asimismo, se puede prefijar una condición inicial
para la conexión del sistema de regulación ABS/ASC según la
invención. Una posible condición inicial es el rebasamiento de un
umbral prefijado de velocidad del vehículo (por ejemplo, 40 km/h)
y/o el quedarse por debajo de un umbral (por ejemplo, S1, S2, S3 o
S4), durante un tiempo prefijado (por ejemplo, 10 s), el valor real
proporcional a la aceleración transversal del eje delantero o del
eje trasero.
Se puede realizar también una vigilancia de
plausibilidad para el reconocimiento de errores. Por ejemplo, se
reconoce un error cuando por encima de una velocidad prefijada del
vehículo (por ejemplo, 40 km/h) durante un tiempo prefijado (por
ejemplo, 20 s) el valor real proporcional a la aceleración
transversal del eje delantero o del eje trasero sobrepasa un umbral
superior prefijado (por ejemplo, S1, S2, S3 o S4).
Con estos ejemplos de ejecución según la
invención se puede conseguir de manera económica un óptimo aumento
de estabilidad adaptado al estado de marcha.
Claims (7)
1. Sistema de regulación ABS y/o ASC para
vehículos automóviles con un dispositivo sensor para captar los
números de revoluciones de las ruedas, con una unidad de evaluación
para el reconocimiento de curva y con actuadores para reducir la
presión de frenado en al menos una rueda interior a la curva al
producirse un reconocimiento de curva y estar accionado el freno, de
tal manera que se inicie una regulación ABS en a lo sumo una rueda,
caracterizado porque se vuelve a anular la reducción de la
presión de frenado al menos en una rueda interior a la curva
(HA_{i}, VA_{i}) cuando, en caso contrario, se conectaría la
regulación ABS y/o ASC debido a una fuerza de frenado incrementada
por el conductor en la rueda delantera interior a la curva
(VA_{i}).
2. Sistema de regulación ABS y/o ASC para
vehículos con un dispositivo sensor para captar números de
revoluciones de ruedas, con una unidad de evaluación para el
reconocimiento de curva y con actuadores para reducir la presión de
frenado en al menos una rueda interior a la curva al reconocerse una
curva y estar accionado el freno, de tal manera que se inicie una
regulación ABS y/o ASC en a lo sumo una rueda, caracterizado
porque se vuelve a anular la reducción de la presión de frenado al
menos en una rueda interior a la curva (HA_{i}, VA_{i}) cuando
la deceleración de la rueda trasera interior a la curva (HA_{i})
sobrepasa un umbral prefijado.
3. Sistema de regulación ABS y/o ASC según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se vuelve a
anular la reducción de la presión de frenado al menos en una rueda
interior a la curva (HA_{i}, VA_{i}) cuando el segundo valor
real (a_{qv}) proporcional a la aceleración transversal del eje
delantero queda por debajo de un quinto valor umbral (S5).
4. Sistema de regulación ABS y/o ASC según una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se realiza
durante un tiempo prefijado una reducción de la presión de frenado
en la rueda delantera exterior a la curva (VA_{a}) y/o en la
rueda trasera exterior a la curva (HA_{a}), mientras que se vuelve
a anular la reducción de la presión de frenado en al menos una rueda
interior a la curva (HA_{i}, VA_{i}).
5. Sistema de regulación ABS y/o ASC según una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
reconocimiento de curva se realiza por cálculo de un primer valor
real (a_{qh}) proporcional a la aceleración transversal del eje
trasero a partir de la diferencia de los números de revoluciones de
las ruedas traseras (HA_{a}, HA_{i}) y/o de un segundo valor
real (a_{qv}) proporcional a la aceleración transversal del
eje delantero a partir de la diferencia de los números de
revoluciones de las ruedas delanteras (VA_{a}, VA_{i}).
6. Sistema de regulación ABS y/o ASC según la
reivindicación 5, caracterizado porque el reconocimiento de
curva tiene lugar cuando la magnitud del primer valor real
(a_{qh}) sobrepasa un primer valor umbral prefijado (S1) y la
magnitud del segundo valor real (a_{qv}) sobrepasa un segundo
valor umbral prefijado (S2).
7. Sistema de regulación ABS y/o ASC según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el reconocimiento
de curva tiene lugar cuando la magnitud del primer valor real
(a_{qh}) sobrepasa un tercer valor umbral (S3) más alto que el
primer valor umbral (S1) y la magnitud del segundo valor real
(a_{qv}) sobrepasa un cuarto valor umbral (S4) más alto que el
segundo valor umbral (S2), en caso de que en el instante (t_{0}')
del accionamiento del freno (B) no haya tenido lugar aún un
reconocimiento de curva.
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