ES2211630T3 - Procedimiento y sistema para la deteccion de estados dinamicos de marcha de un vehiculo. - Google Patents
Procedimiento y sistema para la deteccion de estados dinamicos de marcha de un vehiculo.Info
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Abstract
Procedimiento para el reconocimiento de estados dinámicos de marcha de un vehículo con los siguientes pasos: - registro simultáneo de la respectiva presión de referencia para al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) del vehículo, - registro simultáneo de la respectiva presión actual para cada uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN), - comparación de la presión de referencia de los al menos dos neumáticos respectivamente con la correspondiente presión actual registrada, para detectar para cada uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) un cambio de presión, - comparación de los cambio de presión de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN), y - evaluación de los cambios de presión detectados de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) y de la comparación de los mismos para generar una información del estado del vehículo que indique el estado dinámico de marcha del vehículo.
Description
Procedimiento y sistema para la detección de
estados dinámicos de marcha de un vehículo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y sistema para la detección de estados dinámicos de
marcha de un vehículo, utilizando para la detección de estados
dinámicos de marcha críticos señales en especial que indican cambios
de las presiones neumáticas de los neumáticos de un vehículo.
Los llamados reguladores de estabilidad de
vehículos se emplean en vehículos y especialmente en turismos para
detectar estados dinámicos de marcha del vehículo que pueden llevar
a situaciones críticas (derrape, sobre virado (trompo), subvirado,
bloqueo de las ruedas,...) durante la marcha del vehículo y para
controlar los distintos componentes que pueden influir en el estado
dinámico de marcha del vehículo de tal manera que un estado crítico
de marcha dinámica se cambie a un estado de marcha no crítica, es
decir que el vehículo se estabilice. Ejemplos de reguladores de
estabilidad del vehículo de este tipo son sistema antibloqueo,
programa electrónico de estabilidad (ESP), sistema
antideslizamiento, equipos para limitar el par motor y el número de
revoluciones del motor así como equipos para la amortiguación del
mecanismo de traslación. Para detectar el estado dinámico de marcha
del vehículo los reguladores de estabilidad del vehículo registran
mediante diferentes sensores parámetros del vehículo, que hacen
posibles informaciones sobre el estado dinámico de la marcha del
vehículo directamente o después de una valoración. Se registran por
ejemplo la fuerza del freno que actúa en los distintos neumáticos,
la posición del pedal de acelerador o la alimentación de combustible
al motor, el número de revoluciones del motor, el par motor, el
número de revoluciones de los distintos neumáticos, la aceleración o
desaceleración del vehículo en el sentido de marcha y en los
sentidos transversales respecto al mismo, la carga del vehículo,
etc. Adicionalmente, se pueden registrar también parámetros externos
como por ejemplo informaciones sobre las condiciones ambientales
(temperatura, lluvia, nieve...) o la distancia respecto a otros
vehículos, para, junto con los parámetros del vehículo, detectar y
corregir mejor estados dinámicos de marcha críticos del vehículo.
Si se ha detectado un estado dinámico de marcha crítico, se dirigen,
en función de los parámetros registrados, uno o varios equipos del
vehículo, que pueden influir en el estado de marcha del vehículo, de
tal manera que el estado dinámico de marcha crítico se corrige o el
vehículo se estabiliza, o sea que se lleva el vehículo de un estado
dinámico de marcha crítico a un estado dinámico de marcha no crítico
estabilizado. equipos que influyen sobre el estado de marcha del
vehículo son, entre otros, equipos para el control de la fuerza del
freno de los distintos neumáticos, el número de revoluciones del
motor, el par motor y la alimentación de combustible.
Dado que los reguladores de la estabilidad de la
marcha influyen en el mando del vehículo en un alto grado
automáticamente, es decir, sin participación del volante, en estados
dinámicos de marcha críticos, la valoración del estado dinámico de
marcha actual ha de realizarse con el mayor cuidado. Para esto hay
que registrar y valorar una gran cantidad de parámetros o parámetros
de un valor informativo especial, que hagan posible una descripción
del estado dinámico de la marcha. Normalmente, se aplican a este
respecto muchos sensores, en parte, de una construcción compleja,
situados en distintos lugares del vehículo. Además, se utilizan
sensores o equipos adicionales para controlar el funcionamiento de
los sensores para los reguladores de estabilidad del vehículo o su
funcionamiento.
Por tanto, los reguladores de estabilidad de
vehículos usuales así como los mismos amplios sistemas de
estabilidad del vehículo presentan una construcción muy compleja y
requieren un control costoso para garantizar un funcionamiento sin
fallos. Además se dificulta el montaje, el mantenimiento y la
reparación de dichos sistemas /reguladores de estabilidad de
vehículos por la gran cantidad de componentes colocados en
diferentes lugares del vehículo.
El documento DE 40 14 561 A1, el estado de la
técnica más próximo, da a conocer un sistema de regulación para
automóviles donde se pueden controlar o influir movimientos
laterales del automóvil mediante la vigilancia de la presión
neumática.
El documento EP 0 712 740 A2 da a conocer un
procedimiento y un dispositivo donde se activa, durante la marcha en
curva, una vigilancia de la presión de los neumáticos de un vehículo
durante la marcha en curva.
Para resolver estos problemas, el objetivo de la
presente invención es poner a disposición un procedimiento, así como
un sistema que reconozca estados dinámicos de marcha, especialmente
estados dinámicos de marcha críticos de un vehículo, reduciendo la
cantidad de sensores necesarios así como la complejidad de la
disposición/control de los mismos. Además, debe reducirse la
cantidad de los parámetros del vehículo que necesariamente hay que
registrar para el reconocimiento de un estado dinámico de
marcha.
Este objetivo de la invención se resuelve
mediante el procedimiento según la reivindicación 1 y el sistema
según la reivindicación 15.
La invención se basa en el fenómeno de que las
cargas de las ruedas de las distintas ruedas cambian en función de
de los estados dinámicos de la marcha por lo cual se produce un
cambio dinámico de la periferia de las ruedas, más exacto de la
periferia del neumático de las distintas ruedas. Estos cambios de la
periferia de los neumáticos ocasionan un cambio del volumen interior
de los neumáticos y por tanto un cambio de presión en los distintos
neumáticos. Estos cambios de presión de los distintos neumáticos se
registran y, se comparan y valoran según la invención para poder dar
informaciones del estado dinámico de marcha del vehículo y
especialmente para poder reconocer un estado dinámico de marcha
crítico del vehículo.
A este respecto se registran, en el procedimiento
según la invención, una respectiva presión de referencia en función
del tiempo, para al menos dos neumáticos del vehículo, para
reconocer los estados dinámicos de marcha de un vehículo. A
continuación se registran, de los como mínimo dos neumáticos
respectivamente, las presiones actuales en función del tiempo y se
comparan respectivamente con las correspondientes presiones de
referencia para detectar al menos de estos dos neumáticos
respectivamente un cambio de presión. Después se comparan los
cambios de presión de al menos estos dos neumáticos entre sí. Para
generar una información del estado del vehículo que indique el
estado dinámico de marcha del vehículo, y sobre esto se posibilite
la afirmación especial de sí el estado dinámico de marcha reconocido
es un estado dinámico de marcha crítico, se evalúan los cambios de
presión detectados de al menos dos neumáticos y el resultado de la
comparación de los cambios de presión de los distintos neumáticos
entre sí.
Las presiones de referencia de los al menos dos
neumáticos pueden registrarse para un estado dinámico de marcha
predeterminado y/o en una calzada con una naturaleza superficial
predeterminada.
Un reconocimiento perfeccionado de estados
dinámicos de marcha del vehículo puede conseguirse, cuando se
realiza el registro simultáneo de las presiones actuales para los al
menos dos neumáticos continuamente, es decir durante el servicio
completo del vehículo o de forma repetitiva en momentos
predeterminados, cuya distancia en el tiempo se varía
preferentemente en función de otros parámetros del vehículo, o
continuamente durante un intervalo de tiempo predeterminado, cuya
duración se determina preferentemente por otros parámetros del
vehículo, o de forma repetitiva en momentos en el tiempo
predeterminados, considerando también aquí preferentemente otros
parámetros del vehículo.
Para detectar el desarrollo en el tiempo de los
cambios de presión de un sólo neumático se comparan, al menos dos
cambios de presión de un neumático correlativos en el tiempo.
De manera similar, puede detectarse un desarrollo
en el tiempo de los cambios de presión de los al menos dos
neumáticos, comparando entre si los cambios de presión de los al
menos dos neumáticos para al menos dos cambios de presión
correlativos en el tiempo.
Además, puede analizarse para al menos un
neumático, el desarrollo en el tiempo de los cambios de presión de
un neumático.
También, es posible un análisis de al menos dos
comparaciones de los cambios de presión ocurridos simultáneamente de
los al menos dos neumáticos en instantes correlativos en el tiempo,
en los cuales fueron registrados cambios de presión que ocurren
simultáneamente.
Además, es preferible, que el desarrollo en el
tiempo de los cambios de presión de los al menos dos neumáticos se
analice, para al menos dos cambios de presión correlativos en el
tiempo.
Utilizando uno o varios de estos análisis de los
cambios de presión puede generarse una información del estado del
vehículo que refleja mejor el estado dinámico de marcha del
vehículo.
Adicionalmente se prevee la generación de una
información sobre la calzada, que indica la naturaleza superficial
de la calzada en la cual circula el vehículo. La información de la
calzada se genera, según la invención, analizando la comparación del
desarrollo en el tiempo de los cambios de presión de al menos uno de
los dos neumáticos.
Además es posible generar la información de la
calzada analizando conjunta y adicionalmente la comparación del
desarrollo en el tiempo de los cambios de presión de los al menos
dos neumáticos.
Para estabilizar el vehículo, en función de del
mismo estado dinámico de marcha reconocido, se utiliza la
información del estado de la marcha y/o la información de la calzada
para controlar los equipos del vehículo que estabilizan el estado
dinámico de la marcha del vehículo, cuando se ha reconocido un
estado dinámico de marcha crítico.
Además, se puede utilizar la información del
estado del vehículo o la información de la calzada para controlar
(calibrar, vigilar, activar, desactivar,...) más sensores situados
en el vehículo para detectar parámetros dinámicos de marcha.
El objetivo de la invención también se soluciona
con un sistema de detección de estados dinámicos de marcha de un
vehículo según la reivindicación 15, en donde el sistema según la
invención funciona utilizando el procedimiento de la invención,
arriba mencionado, según la reivindicación 1.
La invención pone a disposición un sistema, que
cuenta con sensores de presión colocados para registrar la presión
de al menos dos neumáticos del vehículo y con una unidad central de
proceso que se une con los sensores de presión y recibe señales de
los sensores de presión y las analiza, que indican respectivamente
las presiones registradas por el correspondiente sensor, en donde se
pone a disposición señales de estado de marcha generadas por la
unidad central de proceso que, basándose en las señales de los
sensores de presión, indican un estado dinámico de marcha del
vehículo.
Además, el sistema puede presentar al menos un
regulador de estabilidad de marcha unido con la unidad central de
proceso que sirve para estabilizar el estado dinámico de marcha del
vehículo y que recibe señales de estado de marcha para este fin.
Adicionalmente, puede utilizarse una unidad de
control conectada entre la unidad central de proceso y al menos un
regulador de estabilidad de marcha y, al menos se utiliza un sensor
de estado de marcha, que se conecta con la unidad de control.
Se generan, preferentemente, por la unidad de
control señales de mando para el al menos un regulador de
estabilidad de marcha, que se basan en las señales de estado de
marcha o señales del al menos un sensor de estado de marcha.
Para generar señales de estado de marcha que
expresen mejor el estado dinámico de marcha del vehículo, la unidad
central de proceso se conecta con al menos un sensor de estado de
marcha para recibir señales de al menos este sensor de estado de
marcha para la generación de señales de estado de marcha.
Por medio de las figuras adjuntas a continuación
se describen formas de realización preferidas de la invención.
Figura 1 muestra una forma de realización del
sistema de la invención.
Figura 2 muestra una forma de realización del
sistema de la invención con equipos conocidos para el reconocimiento
y estabilización de estados dinámicos de marcha.
Como muestra la figura 1, el sistema SYS para el
reconocimiento de estados dinámicos de marcha de un vehículo cuenta
con sensores de presión PS1,..., PSn, que están conectados
respectivamente con un neumático R1,..., Rn del vehículo (no
representado). A este respecto puede ser sensato utilizar para cada
neumático más de un sensor de presión para poner a disposición una
disposición redundante de sensores de presión para cada neumático.
Esto se prefiere sobre todo cuando se utilizan sensores de presión,
que se colocan en las llantas de los neumáticos y rodeados por los
correspondientes neumáticos, así como colocados en los lados
interiores de los neumáticos o integrados en los neumáticos o
válvulas. En estos casos puede evitarse, en caso de un defecto de
un primer sensor de presión de la disposición redundante de sensores
de presión, un cambio o bien un desmontaje de un neumático.
Los sensores de presión PS1, ..., PSn se conectan
con una unidad central de proceso CPU para el intercambio
bidireccional de datos. Las conexiones entre los sensores de presión
PS1, ..., PSn con la unidad central de proceso CPU pueden
configurarse en forma de conexiones para la transmisión de señales
eléctricas, ópticas o electromagnéticas. Además las conexiones
pueden contar con equipos, que se utilizan como interfaz entre los
sensores de presión PS1, ... PSn y la unidad central de proceso CPU,
que realizan un procesamiento de datos (elaboración de las señales)
necesario en la transmisión de datos o que controlan,
automáticamente o bajo el mando de la unidad central de proceso CPU,
la transmisión de datos según un protocolo de transmisión de
datos.
La unidad central de proceso CPU manda y controla
el funcionamiento del sistema SYS para reconocer estados dinámicos
de marcha del vehículo pudiendo transmitir a través de los mismos
funciones de mando y de control individuales y/o conjuntas a
distintos componentes del sistema SYS para la ejecución.
La unidad central de proceso CPU se conecta con
una unidad de memoria MEM1 a través de una conexión bidireccional
para el intercambio de datos, en donde esta conexión puede tener,
igual que en la conexión arriba descrita entre los sensores de
presión PS1, ..., Psn y la unidad central de proceso CPU, varias
configuraciones. La unidad de memoria MEM1 sirve de almacenamiento
de los datos, que se reciben desde la unidad central de proceso CPU,
leyendo los datos guardados en la unidad de memoria MEM1 en la forma
de realización aquí descrita de la invención, por la unidad central
de proceso CPU. Como alternativa o adicionalmente, se pueden poner a
disposición de otras unidades procesadoras de datos (no
representado) los datos de la unidad de memoria MEM1.
Además, la unidad central de proceso CPU presenta
un interfaz bidireccional INT1 para intercambiar bidireccionalmente
datos con otros equipos del vehículo. En el ejemplo de realización
de la invención descrito aquí la unidad central de proceso se
conecta a través del interfaz bidireccional INT1 con una unidad de
control CU, la cual se conecta por el contrario con dispositivos de
mando de sensores SC1, ..., SCn. En este caso, la unidad de control
CU dirige, respondiendo a los datos de la unidad central de proceso
CPU, los dispositivos de mando de sensores SC1, ..., SCn de tal
manera, que por medio de los dispositivos (no representados)
conectados con los dispositivos de mando de sensores SC1, ..., SCn
puede, en caso necesario, controlarse/ estabilizarse un estado
dinámico de marcha del vehículo. Como alternativa a este respecto o
adicionalmente, sin embargo, se puede conectar cada equipo del
vehículo a la unidad central de proceso CPU para el intercambio de
datos, aquellos que necesiten los datos recibidos de la unidad
central de proceso CPU y/o cuyo funcionamiento/prestación pueda
mejorarse por medio de estos datos y/o que se utilizan para el mando
de la unidad central de proceso CPU.
A continuación se explica el funcionamiento del
sistema SYS para el reconocimiento de estados dinámicos de marcha,
mediante el ejemplo de realización que se muestra en la figura 1. Se
parte del hecho, de que el sistema SYS se utiliza en un vehículo de
cuatro ruedas, que posee respectivamente unos neumáticos R1, ..., R4
con respectivamente unos sensores de presión PS1, ..., PS4
asignados. En caso de utilizar el sistema SYS en un vehículo con más
o menos de cuatro ruedas (p.ej. camiones, motocicletas) o bien con
más de un neumático por rueda (ruedas gemelas) o bien con
disposiciones de sensores de presión redundantes para uno o más
neumáticos (véase arriba) debe de utilizarse correspondientemente
más sensores de presión.
Al arrancar el vehículo o en función de
parámetros de funcionamiento predeterminados (p.ej. estados
dinámicos de marcha) del vehículo, se activa la unidad central de
proceso CPU por medio de una señal (no representada) dirigida a la
unidad central de proceso CPU.
Los sensores de presión PS1, ..., PS4 se disponen
en los correspondientes neumáticos R1, ..., R4 de tal manera, que
registran la correspondiente presión actual del correspondiente
neumático. La disposición de los sensores de presión en las ruedas o
neumáticos puede realizarse de cualquier manera, siempre y cuando se
garantice, que los sensores de presión PS1, ..., PS4 registren la
correspondiente presión de los neumáticos.
Los sensores de presión PS1, ... PS4 se activan
preferentemente bajo el mando de la unidad central de proceso CPU.
Como alternativa es posible activar los sensores de presión PS1,
..., PS4 independientemente de la unidad central de proceso CPU por
ejemplo en el arranque del vehículo o en función de los parámetros
de servicio del vehículo, que pueden ser diferentes a los parámetros
de servicio, que se pueden utilizar para la activación de la unidad
central de proceso CPU.
Después de una calibración necesaria eventual,
que se puede realizar por los sensores de presión PS1, ..., PS4
automáticamente o bajo el mando de la unidad central de proceso CPU,
los sensores de presión PS1, ..., PS4 transmiten datos a la unidad
central de proceso CPU, que reflejan la presión del neumático actual
de los correspondientes neumáticos R1, ..., R4. Esta transmisión de
datos de los sensores de presión PS1, ..., PS4 hacia la unidad
central de proceso CPU se controla preferentemente por la unidad
central de proceso CPU. Sin embargo, también es posible, que los
sensores de presión PS1, ..., PS4 después de una activación de la
unidad central de proceso CPU, controlen ellos mismos la transmisión
de datos que indican la presión del neumático.
La exactitud con la cual los sensores de presión
PS1, ..., PS4 registran las correspondientes presiones de los
neumáticos, se determina en función de del caso respectivo de
aplicación del sistema SYS por la unidad central de proceso CPU y/o
la resolución de las medidas de los sensores de presión PS1, ...,
PS4. Además debe de fijarse el desarrollo en el tiempo del registro
de la presión de los diferentes sensores de presión PS1, ..., PS4
así como el desarrollo en el tiempo de los registros de la presión
de los diferentes sensores de presión PS1, ..., PS4 en relación del
uno con el otro en función de de la correspondiente aplicación del
sistema SYS. El control de estos desarrollos en el tiempo puede
ejecutarse por la unidad central de proceso CPU y/o los sensores de
presión PS1, ..., PS4.
Preferentemente los diferentes registros de
presión de los sensores de presión PS1, ..., PS4 se realizan de
forma sincrónica, es decir simultáneamente, para respectivamente
poner a disposición durante un momento de medición, las presiones de
neumático actuales ahí presentes de todos los neumáticos R1, ...,
R4. En determinados casos puede ser necesario realizar los
diferentes registros de presión de los sensores de presión PS1, ...,
PS4 de forma asincrónica, es decir en distintos momentos o en
distintos intervalos de tiempo. Cada sensor de presión PS1, ..., PS4
registra preferentemente la presión del correspondiente neumático de
forma continua (en caso de sensores de presión análogos) o bien en
intervalos lo más cortos posibles (en caso de sensores de presión
digitales). De esta manera la presión del neumático de los
neumáticos R1, ..., R4 puede registrarse "íntegramente" durante
el servicio del vehículo.
Si un registro de presión integro de este tipo no
es necesario y/o no puede realizarse por la cantidad de datos
presentes, puede realizarse el registro de datos también en momentos
con mayor distancia en el tiempo, durante intervalos predeterminados
y/o en momentos predeterminados durante intervalos
predeterminados.
El desarrollo en el tiempo del registro de la
presión mediante los sensores de presión PS1, ..., PS4 puede
seleccionarse específicamente a voluntad según la aplicación, en
tanto que se garantice, que los sensores de presión PS1, ..., PS4
registran las presiones de los neumáticos en los momentos/intervalos
en los cuales debe reconocerse un estado dinámico de marcha del
vehículo.
Los sensores de presión PS1, ..., PS4 generan
señales de salida que corresponden a la correspondiente presión
registrada. Estas señales de salida de los sensores de presión PS1,
..., PS4 se transmiten a la unidad central de proceso CPU. En
función de los sensores de presión utilizados, de la conexión
utilizada entre la unidad central de proceso CPU y los sensores de
presión PS1, ..., PS4 y/o de la unidad central de proceso CPU
utilizada, estas señales que indican la correspondiente presión del
neumático pueden ser señales análogas o digitales o bien durante su
transmisión a la unidad central de proceso CPU pueden ser
transformados de señales digitales /análogos a señales análogos
/digitales.
La unidad central de proceso CPU recibe estas
señales de los sensores de presión PS1, ..., PS4 para detectar
/reconocer un estado dinámico de marcha del vehículo basándose en un
análisis de estas señales.
En función de del respectivo estado dinámico de
marcha del vehículo (aceleración, desaceleración, marcha en curva,
marcha en una disposición de calzada irregular,...) las cargas del
neumático de los diferentes neumáticos R1, ..., R4 cambian. Estos
cambios de carga sobre los diferentes neumáticos R1, ..., R4
producen un cambio en los perímetros de los neumáticos. Es decir,
que en caso de un aumento de la carga del neumático se reduce el
perímetro del neumático del correspondiente neumático, mientras que
en caso de una desaceleración de la carga del neumático aumenta el
perímetro del neumático del correspondiente neumático. Este cambio
de perímetro produce un cambio de volumen del correspondiente
neumático, por lo cual se cambia la presión en el neumático en
cuestión.
Basándose en esta relación entre los estados
dinámicos de marcha del vehículo y las presiones de los neumáticos
en los diferentes neumáticos R1, ..., R4 se detecta el estado
dinámico de marcha del vehículo utilizando la unidad central de
proceso CPU.
Para reconocer un estado dinámico de marcha,
especialmente un estado dinámico de marcha crítico del vehículo,
deben de registrarse presiones de neumáticos que sirvan como valores
de referencia.
Especialmente apropiadas son presiones de
referencia que se registran en un estado de marcha estable del
vehículo. A este respecto se registran la presión del neumático de
cada uno de los neumáticos R1, ..., R4 para un estado dinámico de
marcha predeterminado del vehículo y/o en una calzada con una
superficie predeterminada. El estado dinámico de marcha
predeterminado de un vehículo corresponde preferentemente a una
marcha recta con una velocidad constante. Además se prefiere en este
caso una calzada con una superficie de calzada homogénea.
Pero también es posible registrar estas presiones
de referencia para cada estado dinámico de marcha predeterminado del
vehículo y/o cualquier superficie de calzada en tanto que se
garantice, que el vehículo tome el estado dinámico de marcha
predeterminado y que la calzada tenga la naturaleza de la superficie
predeterminada.
Si estas presiones de referencia están presentes
puede hacerse una valoración sobre el cambio de presión del
neumático para cada neumático R1, ..., R4 comparando las presiones
de los neumáticos R1, ..., R4 detectadas posteriormente con la
correspondiente presión de referencia. Para reconocer completamente
un estado dinámico de marcha del vehículo se comparan entre sí los
cambios de presión de los neumáticos de todos los neumáticos R1,
..., R4 registrados simultáneamente.
Si, por ejemplo, la presión del neumático de
ambos neumáticos desciende en un lado del vehículo, y asciende la
presión del neumático de los dos neumáticos del otro lado del
vehículo, se concluye, por tanto, que el estado dinámico de marcha
del vehículo corresponde a una marcha en curva en dirección del lado
del vehículo con la presión del neumático elevada. Además, puede
concluirse, de estos cambios de presión de los neumáticos, el tamaño
de la aceleración transversal del vehículo, dado que el cambio de
perímetro del neumático que produce el cambio de presión de los
neumáticos corresponde aproximadamente a 0,25 mm por grado.
Si la presión de los neumáticos del eje delantero
asciende y la presión de los neumáticos de los neumáticos en el eje
trasero del vehículo desciende, se presenta un estado dinámico de
marcha del vehículo, que corresponde a una desaceleración (freno)
del vehículo. En el caso contrario, se presenta un estado de
aceleración del vehículo, cuando la presión de los neumáticos
desciende en los neumáticos de los ejes delanteros y asciende en los
neumáticos de los ejes traseros. La magnitud de la desaceleración o
bien de la aceleración del vehículo puede detectarse de estos
cambios de la presión, dado que el cambio de perímetro del neumático
que causa los cambios de presión corresponde a aproximadamente 1,3
mm por 0,1 g.
No solo para detectar un estado dinámico de
marcha del vehículo en un momento dado, sino para poder dar
valoraciones sobre un cambio en el tiempo del estado dinámico de
marcha del vehículo, se realiza una comparación de los cambios de
presión que aparecieron simultáneamente de los neumáticos R1, ...,
R4 con al menos una comparación para posteriores cambios de presión
aparecidos simultáneamente de los neumáticos R1, ..., R4. De esta
manera puede detectarse la secuencia de estados dinámicos de marcha
del vehículo aparecidos seguidamente, por lo cual no sólo se pueden
hacer valoraciones sobre cambios deseados/no deseados de los estados
dinámicos de marcha del vehículo, sino también apreciaciones más
precisas sobre el estado dinámica de marcha presente
actualmente.
Aparte del reconocimiento de estados dinámicos de
marcha del vehículo el sistema SYS hace posible también el
reconocimiento de una naturaleza superficial de la calzada en la
cual circula el vehículo.
A este respecto no se comparan los cambios de
presión de los neumáticos de los diferentes neumáticos R1, ..., R4
uno con el otro, sino que los cambios de presión de neumáticos
registrados correlativamente de un neumático R1, ... , R4, en donde
se comparan al menos dos cambios de presión de un neumático
registrados correlativos en el tiempo .
Si cambia, por ejemplo, la presión del neumático
de uno o varios neumáticos con un frecuencia alta, se deduce una
naturaleza de calzada ondulada. La frecuencia detectada del cambio
de presión del neumático constituye una medida de la ondulación de
la naturaleza superficial, que puede calcularse a partir de la
frecuencia detectada. Si estos cambios de presión de neumáticos con
una frecuencia alta sólo aparecen en un solo lado del vehículo,
mientras que los cambios de presión de neumáticos en el otro lado
del vehículo no presenten ningún cambio con una alta frecuencia, se
deduce que el vehículo circula por un lado en una calzada con una
naturaleza superficial ondulada, mientras que el otro lado del
vehículo circula en una calzada con una naturaleza superficial
plana.
Si los cambios de presión con una frecuencia alta
sólo aparecen en un neumático. Se deduce, por ejemplo, que el
amortiguador de este neumático está defectuoso.
Una vez realizadas las comparaciones arriba
descritas por la unidad central de proceso CPU para el
reconocimiento de un estado dinámico de marcha del vehículo y/o de
una naturaleza superficial de la calzada, se distribuyen señales
desde la unidad central de proceso CPU a la unidad de control CU.
Respondiendo a estas señales la unidad de control CU activa los
dispositivos de mando de sensores SC1, ..., SCn de tal forma, que
los componentes /dispositivos del vehículo asignados a ésta, que se
utilizan para estabilizar y/o controlar un estado dinámico de marcha
del vehículo se activan de tal manera, que el estado dinámico de
marcha del vehículo se estabiliza o bien se controla
correspondientemente, en caso de que el actual estado dinámico de
marcha del vehículo presente actualmente sea un estado de marcha
crítico o indeseado.
Los componentes/ dispositivos del vehículo para
estabilizar/ controlar el vehículo comprenden componentes/
dispositivos para el control de los frenos, de la alimentación de
combustible, del número de revoluciones del motor, del par motor
etc.
Tal como se representado en la figura 1, la
unidad central de proceso CPU se conecta con una unidad de memoria
MEM1. En lugar de la unidad de memoria MEM1 aquí representada,
también puede utilizarse una unidad de memoria integrada en la
unidad central de proceso CPU. En la unidad de memoria MEM1 se
guardan datos a los cuales tiene acceso la unidad central de proceso
CPU o los cuales ésta transmite a la unidad de memoria MEM1.
La unidad central de proceso CPU se configura
preferentemente como unidad central de proceso programable (p.ej.
microprocesador, sistema de ordenadores). Los datos que se utilizan
para la programación de la unidad central de proceso CPU, así como
para el control de todo el sistema SYS de la unidad central de
proceso CPU, pueden guardarse por ejemplo en una memoria ROM de la
unidad central de proceso CPU. Sin embargo, es ventajoso, guardar
estos datos en la unidad de memoria MEM1, dado que, de esta manera
pueden cambiarse los datos de programación y de control de fácil
manera, por ejemplo, por medio un intercambio de la unidad de
memoria MEM1 o un cambio de los datos en la unidad de memoria MEM1
mediante un equipo de programación externo. Así pues, se puede
utilizar una unidad central de proceso CPU de este tipo para varias
aplicaciones, adaptando los datos de programación y de control de la
unidad central de proceso CPU según el interés de la aplicación.
Además se guardan datos de la unidad central de
proceso CPU en la unidad de memoria MEM1, que esta misma ha generado
respondiendo a señales de presión recibidas de los sensores de
presión PS1, ..., PS4. Estos datos comprenden datos de la presión
del neumático de referencia y de cambio de presión del neumático. La
unidad central de proceso CPU tiene acceso a estos datos de la
unidad de memoria MEM1 durante del servicio del sistema SYS, para
poder reconocer estados dinámicos de marcha del vehículo. Además, la
unidad central de proceso CPU puede utilizar los datos de la unidad
de memoria MEM1 para poder realizar de mejor forma el reconocimiento
de estados dinámicos de marcha del vehículo mediante una comparación
de estos datos con los datos de las presiones de los neumáticos
actuales presentes. A este respecto, se pueden guardar los datos
generados de la unidad central de proceso CPU en su forma original
en la unidad de memoria MEM1 o utilizar los datos generados de la
unidad central de proceso CPU para la creación de una tabla de
consulta, de una red neuronal o de un conjunto de parámetros para
algoritmos Fuzzy Logic.
Además, la unidad de memoria MEM1 puede contener
datos que se comparan por la unidad central de proceso CPU con los
valores recibidos de presiones de neumático, para poder reconocer
más rápidamente determinados estados dinámicos de marcha del
vehículo. Estos valores límite pueden definir por ejemplo estados
dinámicos de marcha especialmente críticos del vehículo, que se
tiene que corregir con una especial rapidez para llevar el vehículo
a un deseado estado dinámico de marcha controlable. La
predeterminación de correspondientes valores límites en forma de
datos guardados en la unidad de memoria MEM1 reduce el gasto de
cálculo de la unidad central de proceso CPU en estados dinámicos de
marcha del vehículo de este tipo.
Mientras que en la figura 1 se muestra una forma
de realización del sistema SYS para el reconocimiento de estados
dinámicos de marcha de un vehículo, en la que el sistema SYS se
coloca como único sistema para el reconocimiento de estados
dinámicos de marcha en el vehículo, la figura 2 muestra una forma de
realización del sistema SYS, que se utiliza con otros (conocidos)
reguladores de estabilidad de vehículo.
En esta forma de realización la unidad de control
CU se conecta con los sensores de estabilidad del vehículo S1, ...,
Sn. Los sensores de estabilidad del vehículo S1, ..., Sn registran
parámetros de servicio del vehículo, como p.ej. el funcionamiento
del freno, la posición del pedal de acelerador, el número de
revoluciones del motor, el par motor, aceleraciones y/o
deceleraciones del vehículo en dirección de la marcha y en
direcciones transversales respecto a la dirección de marcha, el
número de giros de la rueda, la carga del vehículo y el
funcionamiento de dispositivos adicionales del vehículo (p.ej.
teléfono del coche, radio). Además, se pueden utilizar sensores de
estabilidad del vehículo que registren parámetros específicos del
conductor (frecuencia de respiración, frecuencia del corazón,
movimiento de los ojos, temperatura del cuerpo, humedad de la
piel...).
Los sensores de estabilidad del vehículo S1, ...,
Sn constituyen componentes de conocidos reguladores de estabilidad
de vehículo como p.ej. ESP, ABS, ASR, MSR y dispositivos para la
amortiguación del mecanismo de traslación. Tales reguladores de
estabilidad de vehículo conocidos comprenden normalmente un
procesador /unidad de control, que registra y valora los datos de
los respectivos sensores de estabilidad de vehículo para controlar
los correspondientes dispositivos de regulación de la estabilidad de
vehículo en cuanto a la estabilización y/o el control del estado
dinámico de marcha del vehículo. En el ejemplo de realización aquí
presentado, las unidades centrales de proceso y de control
necesarias de tales reguladores de estabilidad de vehículo conocidos
se integran en la unidad central de proceso CPU y/o unidad de
control CU. Esta integración reduce la cantidad necesaria de
componentes para el reconocimiento de estados dinámicos de marcha
del vehículo, en donde también es posible, por ejemplo, en caso de
un montaje posterior del sistema SYS, utilizar unidades centrales de
proceso y unidades de control conocidos y/o ya presentes en el
vehículo junto con el sistema SYS y en especial junto con la unidad
central de proceso CPU, siendo necesario en este caso conexiones
adicionales (p.ej. CAN-Bus para la transmisión de
datos) entre las diferentes unidades. Los dispositivos reguladores
de estabilidad de vehículo comprenden, tal como se representa en la
forma de realización de la figura 1, dispositivos para el control de
los frenos, la alimentación del combustible, el número de
revoluciones del motor, el par motor etc..
La unidad de control CU se conecta con otra
unidad de memoria MEM2, que preferentemente también se conecta con
la unidad central de proceso CPU. Además la unidad de control CU se
conecta con la unidad de memoria MEM1, para tener acceso a los datos
alimentados por la unidad central de proceso CPU. Igual que en el
caso de la unidad de memoria MEM1, la unidad de memoria MEM2
contiene datos para el control de la unidad de control CU y/o de la
unidad central de proceso CPU, así como datos alimentados por la
unidad de control CU y/o de la unidad central de proceso CPU. Como
alternativa se puede integrar las unidades de memoria MEM1 y MEM2 en
una sola unidad de memoria para reducir la cantidad de los
componentes utilizados.
La unidad de memoria MEM2 contiene también datos
que sirven como valores límites, en donde, dependiendo de la
aplicación, la unidad central de proceso CPU y/o unidad de control
pueden tener acceso a los datos de las unidades de memoria MEM1 y
MEM2.
Claims (20)
1. Procedimiento para el reconocimiento de
estados dinámicos de marcha de un vehículo con los siguientes
pasos:
- -
- registro simultáneo de la respectiva presión de referencia para al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) del vehículo,
- -
- registro simultáneo de la respectiva presión actual para cada uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN),
- -
- comparación de la presión de referencia de los al menos dos neumáticos respectivamente con la correspondiente presión actual registrada, para detectar para cada uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) un cambio de presión,
- -
- comparación de los cambio de presión de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN), y
- -
- evaluación de los cambios de presión detectados de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) y de la comparación de los mismos para generar una información del estado del vehículo que indique el estado dinámico de marcha del vehículo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- -
- las presiones de referencia de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) se registran para un estado dinámico de marcha del vehículo predeterminado y/o en una calzada con una naturaleza superficial predeterminada.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2
caracterizado porque el registro simultáneo de la presión
actual para los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) se realiza
- -
- de forma continua, o
- -
- de forma repetitiva en momentos predeterminados, o
- -
- de forma continua en un intervalo de tiempo predeterminado, o
- -
- de forma repetitiva en momentos predeterminados para un intervalo de tiempo predeterminado.
4. Procedimiento según la reivindicación 3
caracterizado porque los momentos y/o intervalos de tiempo
predeterminados se varían dependiendo de los estados dinámicos de
marcha del vehículo.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4
caracterizado por
- -
- la comparación de al menos dos cambios de presión ocurridos correlativamente en el tiempo de al menos uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN), para detectar un desarrollo en el tiempo de los cambios de la presión de los neumáticos.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 5 caracterizado por
- -
- la comparación de los cambios de presión de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) para al menos dos cambios de presión ocurridos correlativamente en el tiempo, para detectar un desarrollo de los cambios de presión de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN).
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6
caracterizado por
- -
- la evaluación del desarrollo en el tiempo de los cambios de presión para al menos uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 7 caracterizado por
- -
- la evaluación de al menos dos comparaciones de los cambios de presión aparecidos en el tiempo de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) para momentos correlativos en el tiempo en los cuales se registraron cambios de presión aparecidos al mismo tiempo.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8 caracterizado por
- -
- la evaluación del desarrollo en el tiempo de los cambios de presión de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 a 9 caracterizado porque
- -
- se genera la información del estado de marcha basada en al menos una de las evaluaciones según las reivindicaciones 7, 8 y 9.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 10 caracterizado por
- -
- la evaluación de la comparación del desarrollo en el tiempo de los cambios de presión para al menos uno de los al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) para generar una información de la calzada, que indica la naturaleza superficial de la calzada.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado por
- -
- la evaluación de la comparación del desarrollo en el tiempo de los cambios de presión de los al menos dos neumáticos (R1, ... RN) para generar la información de la calzada.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque
- -
- la información del estado de marcha y/o la información de la calzada se utiliza para el control de los dispositivos del vehículo, que estabilizan y/o controlan el estado del vehículo.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13 caracterizado porque
- -
- se dirigen otros sensores para la detección de estados dinámicos de marcha del vehículo utilizando la información de estado de marcha y/o la información de la calzada.
15. Sistema para el reconocimiento de estados
dinámicos de marcha de un vehículo aplicando el procedimiento de la
reivindicación 1, que comprende:
- -
- sensores de presión (PS1, ..., PSn), dispuestos respectivamente para el registro de presiones de los neumáticos de al menos dos neumáticos (R1, ..., RN) del vehículo, y
- -
- una unidad central de proceso (CPU) que está conectada con los sensores de presión (PS1, ..., PSn) y que recibe señales de los sensores de presión (PS1, ..., PSn) y las evalúa, que indican las respectivas presiones registradas por el correspondiente sensor de presión, en donde
- -
- las señales del estado de marcha generadas por la unidad central de proceso (CPU) que se basan en las señales de los sensores de presión (PS1, ..., PSn) indican un estado dinámico de marcha del vehículo.
16. Sistema según la reivindicación 15,
caracterizado por
- -
- señales de calzada generadas por la unidad central de proceso (CPU), que basadas en las señales de los sensores de presión (PS1, ..., PSn) indican una naturaleza superficial de la calzada en la cual circula el vehículo.
17. Sistema según la reivindicación 15 ó 16
caracterizado por
- -
- al menos uno de los reguladores de estabilidad de marcha (SC1, ..., SCn) conectado con la unidad central de proceso (CPU) para estabilizar / controlar el estado dinámico de marcha del vehículo basándose en las señales generadas por la unidad central de procesor (CPU).
18. Sistema según una de las reivindicaciones 15
a 17, caracterizado porque
- -
- una unidad de control (CU) está conectada entre la unidad central de proceso (CPU) y el al menos un regulador de estabilidad de marcha (SC1, ..., SCn), y
- -
- al menos un sensor de estado de marcha (S1, ..., Sn) está conectado con la unidad de control (CU).
19. Sistema según una de las reivindicaciones 15
a 18 caracterizado porque
- -
- las señales generadas por la unidad de control (CU) para el al menos un regulador de estabilidad de marcha (SC1, ..., SCn), que se basan en las señales de estado de marcha y/o señales del al menos un sensor de estado de marcha (S1, ..., Sn).
20. Sistema según una de las reivindicaciones 15
a 19 caracterizado porque
- -
- la unidad central de proceso (CPU) está conectada con el al menos un sensor de estado de marcha (S1, ..., Sn) para recibir señales del mismo para la generación de señales de estado de marcha y/o señales de calzada.
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