ES2242406T3 - Sistema para controlar el movimiento de un vehiculo. - Google Patents
Sistema para controlar el movimiento de un vehiculo.Info
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Abstract
Sistema para controlar el movimiento de un vehículo, que comprende: - un plano lógico superior para el control del vehículo, que contiene un componente para el control del movimiento del vehículo, - una pluralidad de planos de detalle, que se encuentran debajo del plano lógico superior, donde el componente para el control del movimiento del vehículo está dividido en una pluralidad de componentes, que se encuentran en estos planos de detalle, - estando dividido, en un primer plano de detalle, debajo del plano lógico superior, el componente para el control del movimiento del vehículo en un componente para la coordinación del movimiento del vehículo y en un componente para el control del avance y del frenado, - estando dividido, en un segundo plano de detalle, debajo del primer plano de detalle, el componente para el control del avance y del frenado en un componente para el control del avance y en un componente para el control del sistema de frenado, - comunicándose los componentes entre sísobre la base de relaciones de comunicación predeterminadas, - emitiendo el componente para la coordinación del movimiento del vehículo encargos al componente para el control del avance y el frenado con relación a valores teóricos a ajustar (MRadSoll), y - presentando al menos un componente al menos una solicitud (MSollGrund) al componente para la coordinación del movimiento del vehículo, - siendo tenida en cuenta al menos una solicitud (MSollGrund) en los encargos relacionados con los valores teóricos a ajustar (MRadSoll), y - emitiendo el componente para el control del avance y el frenado, en función de estos valores teóricos a ajustar (MRadSoll), al componente para el control del avance y al componente para el control del sistema de freno encargos relacionados con los valores teóricos a ajustar (MARadSoll), (MBRadSoll).
Description
Sistema para controlar el movimiento de un
vehículo.
La invención se refiere a un sistema para
controlar el movimiento de un vehículo.
El documento
US-A-5 351 776 muestra un sistema
unidireccional, estrictamente jerárquico, para el control del
movimiento de un vehículo con una recorrido de instrucción
establecido plano en una dirección. Debido a la división especial de
los componentes y de los recorridos de instrucción unidireccionales
establecidos se ha revelado este sistema del estado de la técnica,
por una parte, como no óptimamente flexible y, por otra parte, no se
pueden realizar varias relaciones de comunicación entre los
componentes. Un desarrollo adicional representa el estado siguiente
de la técnica en forma de un sistema de control.
Se conoce a partir de SAE-Paper
980200 "Cartronic - An Open Architecture for Networking the
Control Systems of an Automobile" por Torsten Bertram, Rainer
Mayer und Asmus Volkart (23 a 28.02.1998) un sistema de control para
un vehículo general, en el que los componentes u objetos
individuales del control del vehículo están dispuestos en el marco
de una estructura predeterminada con relaciones de comunicación
predeterminadas. La estructura presenta en este caso diferentes
planos de detalle, cuyo plano superior está constituido por los
componentes coordinador del vehículo, control para el accionamiento,
para el movimiento del vehículo, para la carrocería / compartimiento
interior así como para la red eléctrica de a bordo. Esta plano
superior de detalle se representa en la figura 11. Los componentes
respectivos están detallados en otros planos subordinados, como se
representa en la figura 12 en el ejemplo del componente del
movimiento del vehículo. Este componente está constituido en un
primer plano de detalle por un coordinador para el movimiento del
vehículo, por controles para el avance y el frenado, para la
dirección y para el dispositivo de traslación.
Para el control del vehículo, los componentes
individuales se comunican entre sí en el marco de relaciones de
comunicación predeterminadas fijamente. Éstas comprenden encargos,
reconocimientos, consultas y demandas. A través de la relación de
comunicación de encargo, se transmiten variables teóricas desde el
mandante hacia el componente receptor para el ajuste. Si el
componente encargado no está en condiciones de llevar a cabo el
encargo, se devuelve un reconocimiento, que está provisto, dado el
caso, con los motivos para ello. En las figuras, los encargos están
representados como flechas continuas con signos de admiración. Para
el registro de informaciones, como por ejemplo variables de
medición, sirve la relación de comunicación de la consulta. Durante
una consulta, el componente consultante solicita al componente
consultado una información, por ejemplo un valor de medición. Esto
se simboliza en las figuras por medio de flechas de trazos con un
signo de interrogación. En las demandas, el componente demandante
transmite un valor a un componente demandado, que debe ser ajustado
por el componente demandado. Esto se representa en las figuras por
medio de flechas de trazos con un signo de admiración. En el marco
de estas relaciones de comunicación se lleva a cabo el control del
vehículo con la ayuda de los componentes representados así como de
las definiciones de interfaces descritas a continuación.
La estructura del software descrita se puede
reproducir sobre una estructura de hardware discrecional y garantiza
un control óptimo del vehículo. En este caso, los componentes
solamente se ejercen influencia a través de unas pocas interfaces
definidas con exactitud, a través de las cuales se transmiten
informaciones sobre variables físicas. Un detalle amplio del
componente del movimiento del vehículo no se representa en este
estado de la técnica.
El cometido de la invención es indicar una
estructura adecuada para el componente del movimiento del
vehículo.
Se conoce a partir de SAE-Paper
950759 (27.02. a 02.03.1995) "VDC, The Vehicle Dynamics Control
System of Bosch" por Antón T. Van Zanten, Rainer Erhardt y Georg
Pfaff un regulador de la dinámica de la marcha, con cuya ayuda se
mantiene la estabilidad del movimiento del vehículo a través de la
previsión de pares teóricos en las ruedas individuales.
Se conoce a partir de la solicitud de patente
alemana no publicada anteriormente DE 197 49 005.0 del 6.11.1997
cómo se puede ampliar una regulación de la dinámica de la marcha con
otras instalaciones de regulación como actuadores de la dirección
y/o actuadores de la traslación. El dispositivo descrito allí
contiene medios para la detección de variables que representan el
movimiento del vehículo así como para la detección de los deseos del
conductor. Estos últimos son detectados a través de la medición de
variables, que el conductor ajusta a través de los elementos de
mando del vehículo, por ejemplo ángulo del volante, presión previa o
posición del pedal del freno y posición del pedal del acelerador.
Además, el dispositivo contiene al menos dos dispositivos de
regulación, que llevan a cabo con la ayuda de actuadores adecuados,
a partir de las variables detectadas, intervenciones de regulación
para la estabilización del vehículo. En este caso, al menos uno de
los dispositivos de regulación interviene en la dirección del
vehículo. Además, al menos uno de los dispositivos de regulación
interviene en los frenos y/o en el motor del vehículo y/u otro
dispositivo de regulación interviene en los actuadores del
dispositivo de traslación. En las intervenciones de regulación en la
dirección del vehículo se predetermina, por ejemplo, como valor
teórico el ángulo delantero de la dirección o la modificación del
ángulo delantero de la dirección. Este valor teórico es convertido
con la ayuda de un control de actuador en señales correspondientes
para influir en un regulador de la dirección. Para la realización de
una regulación del dispositivo de traslación, se predetermina de una
manera preferida como valor teórico un valor para la dureza del
amortiguador o para la dureza del muelle o un valor para el nivel
teórico a ajustar. Este valor teórico es convertido con la ayuda del
control del actuador en señales correspondientes para influir sobre
los actuadores del dispositivo de traslación.
La solución según la invención descrita a
continuación acondiciona una estructura adecuada para el componente
del movimiento del vehículo, que consigue también para este
componente las ventajas del concepto descrito en el estado de la
técnica, especialmente con respecto a la reducción de la
complejidad, la funcionalidad, la capacidad de sustitución de
subsistemas, las ventajas durante el desarrollo y la incorporación
de nuevos subsistemas así como la mejora de subsistemas existentes,
con respecto a la colaboración de diferentes funciones, etc. De esta
manera, se puede controlar de una forma ventajosa el sistema
reticulado complejo para el control del movimiento del vehículo.
Otras ventajas se deducen de la descripción
siguiente de ejemplos de realización o bien de las reivindicaciones
dependientes.
A continuación se explica en detalle la
invención con la ayuda de las formas de realización representadas en
el dibujo de las figuras 1 a 12.
En la figura 11 se muestra el componente del
movimiento del vehículo como parte del plano superior de la
estructura del vehículo, el plano del vehículo.
El componente del movimiento del vehículo
contiene un encargo desde el coordinador del vehículo, con el
contenido de mover el vehículo de acuerdo con las previsiones del
conductor y de garantizar en este caso la estabilidad del
movimiento. Como condición marginal se puede indicar con este
encargo el valor absoluto de la potencia, que prepara para la
finalidad del movimiento del vehículo. Esto se necesita cuando la
potencia preparada por el componente de accionamiento, en el que
están dispuestos el motor, la transmisión, etc. y los controles
correspondientes, se distribuye de acuerdo con diferentes
prioridades sobre los componentes del plano del vehículo de acuerdo
con la estrategia implementada en el componente del coordinador del
vehículo (gestión subordinada de la potencia).
La relación de demanda PASoll[Prio] pasa
desde el componente del movimiento del vehículo hacia el coordinador
del vehículo (componentes para la coordinación para el movimiento
del vehículo). Esto designa la potencia que debería ser preparada
por el accionamiento para fines de avance. Esta potencia es
necesaria para realizar los pares de las ruedas requeridos por el
componente de avance y de frenado. El coordinador del vehículo
coordinará, en virtud de la prioridad indicada como condición
marginal, esta demanda con demandas de potencia concurrentes de
otros componentes y cumplirá la demanda o la reducirá debido a otros
requerimientos urgentes.
Como un ejemplo de la interfaz entre el
coordinador del vehículo y el accionamiento se representan el
encargo "Preparar potencia mecánica" así como una relación de
demanda que conduce desde el accionamiento hacia el coordinador del
vehículo, a través de la cual el accionamiento transmite su propia
necesidad de recursos (por ejemplo, de potencia eléctrica), para
cumplir el encargo mencionado. De una manera correspondiente se
configura la interfaz entre el coordinador del vehículo y la red
eléctrica de a bordo para la preparación de potencia eléctrica.
Las informaciones importantes para los
componentes en el plano del vehículo son los componentes de las
variables del vehículo, las variables del medio ambiente, las
variables del estado de la marcha y las variables del usuario. Las
variables del medio ambiente describen el medio ambiente de una
manera independiente de la presencia de un vehículo (por ejemplo,
temperatura exterior, presión del aire, viento), las variables del
estado de la marcha contienen la interacción del vehículo con el
medio ambiente (por ejemplo, distancia con respecto a los vehículos
que circulan delante, valores de fricción, etc.). Estos componente
son consultados por otros componentes (por ejemplo, el movimiento
del vehículo) a través de relaciones de consulta para la obtención
de la información y la información transmitida (por ejemplo, valor
de medición) en el marco de la función del componente a
consultar.
En la figura 12 se representa un detalle del
componente del movimiento del vehículo. El cometido del componente
del movimiento del vehículo es la realización del encargo del
coordinador del vehículo, a saber, el movimiento del vehículo (plano
lógico superior) de acuerdo con los deseos del conductor
garantizando al mismo tiempo la estabilidad de la marcha. Este
encargo general puede estar vinculado con la indicación concreta de
la potencia que está disponible para el avance del vehículo.
Los sistemas existentes en el vehículo para el
control de la realización del encargo, como dirección, frenos,
avance, etc., están asociados al componente del movimiento del
vehículo.
Las funcionalidades necesarias para asegurar la
estabilidad del movimiento del vehículo, como regulación de la
dinámica de la marcha (FDR), regulación del resbalamiento del
accionamiento (ASR) y regulación antibloqueo (ABS), son parte del
componente del movimiento del vehículo. El componente del movimiento
del vehículo genera todos los controles de los actuadores que
determinan el movimiento del vehículo. Como sistemas de ajuste
contiene el sistema de freno, el avance (ambos de la dinámica
longitudinal), la dirección (dinámica transversal) y/o el
dispositivo de traslación (dinámica vertical). Puesto que las
repercusiones de las activaciones del regulador están acopladas
fuertemente en los diferentes grados de libertad, deben coordinarse
dentro del componente del movimiento del vehículo y debe optimizarse
su actuación sobre todo el movimiento del vehículo. Además, el
componente del movimiento del vehículo detecta el deseo del
conductor relacionado con el movimiento del vehículo. Esto se
realiza a través de la evaluación de la activación de loe elementos
de mando correspondientes (pedales, volante). La determinación del
deseo del conductor se puede completar a través de sistemas de
asistencia (por ejemplo, servofreno, sujetador en cuesta) o puede
ser asumido temporalmente por el sistema a demanda del conductor
(por ejemplo, regulador de la velocidad de la marcha, regulador
adaptable de la velocidad de la marcha (ACC), etc.).
Para supervisar la estabilidad del movimiento del
vehículo, se observa el movimiento del vehículo y se interviene en
caso de que se reconozca que existe peligro. El tipo de intervención
se puede realizar, por ejemplo en forma de una regulación
convencional con ABS/ASR o FDR.
El encargo para el movimiento estable de acuerdo
con el deseo del conductor pasa desde el coordinador del vehículo
hacia el componente del movimiento del vehículo. La relación de
demanda PASoll[Prio] pasa desde el movimiento del vehículo
hacia el coordinador del vehículo. Ésta pasa directamente desde el
componente de accionamiento y frenado hacia el coordinador del
vehículo.
El primer plano de detalle, representado en la
figura 12, del componente del movimiento del vehículo comprende un
coordinador interno, el coordinador del movimiento del vehículo, que
es el receptor del encargo desde el coordinador del vehículo. El
coordinador del movimiento del vehículo encarga a los componentes
operativos a coordinar el avance y frenado, dirección y mecanismo de
traslación. Éstos representan los tres grados de libertad de
movimiento del vehículo, que deben ser influenciados de una manera
adecuada para el control de todo el movimiento. El coordinador del
movimiento del vehículo contiene de esta manera todos los
componentes, que supervisan y controlan o bien regulan el movimiento
del vehículo teniendo en cuenta el acoplamiento de los grados de
libertad individuales. Entre ellos están, por ejemplo, partes
grandes de una regulación dinámica de la marcha (FDR) o bien de una
regulación del resbalamiento del accionamiento (ASR) y partes de un
regulador antibloqueo (ABS), que tienen repercusiones sobre el
movimiento del vehículo, más allá de una pura dinámica longitudinal.
Éstos son, entre otros, los componentes que son competentes para la
regulación del movimiento del vehículo y para la regulación de las
ruedas, puesto que ya una intervención en los frenos en una rueda
individual puede tener influencia sobre el movimiento en varios
grados de libertad.
Desde el coordinador del movimiento del vehículo
hacia el componente de avance y frenado se transmiten pares teóricos
de las ruedas MRadSoll como encargo para cada rueda. Éstos son
calculados para cada rueda de conformidad con las funciones
implementadas en el coordinador del movimiento del vehículo, como
FDR, ABS, ASR, etc. o bien sobre la base del deseo de frenado del
conductor, por ejemplo de acuerdo con métodos convencionales. Las
relaciones de encargo correspondientes están definidas entre el
coordinador del movimiento del vehículo y los componen-
tes de la dirección y/o el dispositivo de traslación.
tes de la dirección y/o el dispositivo de traslación.
Otro componente parcial del componente del
movimiento del vehículo es el componente de las variables de las
ruedas, que existe una vez en cada rueda. En este caso, se trata de
transmisores de información, que ponen a la disposición de otros, a
demanda, variables específicas de las ruedas. En este componente se
lleva a cabo, por ejemplo, la evaluación de los sensores del número
de revoluciones de las ruedas, la preparación de las señales para la
detección de la velocidad de las ruedas y de la aceleración de las
ruedas y/o la preparación de otras variables características, como
resbalamiento, fuerzas activas en la rueda, ángulo de rodadura
inclinada, etc. Estas variables no tienen todavía ninguna
importancia sobre el plano de orden superior del vehículo, pero
tiene una gran importancia para el movimiento del vehículo y para
los componentes que están presentes aquí. Por lo tanto, la
disposición del componente de las variables de las ruedas se lleva a
cabo en el primer plano de detalle del componente del movimiento del
vehículo. Los componentes individuales consultan los valores
correspondientes a través de relaciones de comunicación de consulta.
La determinación de estas variables se lleva a cabo de forma interna
sobre la base de la evaluación de la instalación sensora y a través
de cálculos por medio de un algoritmo. La manera en que se calculan
estas variables permanece oculta hacia el exterior para el que
realiza la consulta. El encargo inherente (no planteado por otro
componente) del componente de las variables de las ruedas es la
determinación de variables de las ruedas y la transmisión al que
realiza la consulta. La consulta se lleva a cabo desde casi todos
los componentes directamente al componente del movimiento del
vehículo.
Entre el componente del coordinador del
movimiento del vehículo y el componente de avance y frenado existe
una relación de encargo y de solicitud. El coordinador del
movimiento del vehículo encarga al componente de avance y frenado la
realización de un par teórico MRadSoll en cada rueda. El ajuste de
estos momentos conduce al movimiento deseado del vehículo. El
componente de avance y frenado solicita desde el coordinador del
movimiento del vehículo el ajuste de pares deseados de las ruedas
MSollGrund.
Están a la disposición del conductor diferentes
instalaciones de mando para la actuación sobre el movimiento del
vehículo. Éstas son, en general, el pedal del acelerador y el pedal
del freno así como el volante. Cada elemento de mando pertenece en
la estructura al subsistema, para cuya activación presta servicio.
Así, por ejemplo, el pedal del acelerador está dispuesto en el
componente de avance que se indica más adelante, el pedal del freno
está dispuesto en el sistema de freno y el volante está dispuesto en
el componente de la dirección. Las variables de medición
correspondientes son detectadas por componentes que procesan estas
variables de medición en el marco de relaciones de consulta. Dentro
del componente de avance y frenado se realiza de forma resumida la
detección del deseo del conductor con respecto al movimiento
longitudinal. Este deseo es comunicado a través de la activación del
pedal del acelerador y del pedal del freno al sistema. Dado el caso,
sistemas auxiliares como FGR, servofreno, ACC, igualmente dentro del
componente de avance y frenado, facilitan al conductor sus cometidos
y predeterminan un deseo alternativo del conductor. Todas las
activaciones de los elementos de mando específicos del sistema son
agrupadas para formar una solicitud relevante de la dinámica
longitudinal. Esta solicitud es transmitida en el marco de una
demanda como pares deseados de las ruedas MSollGrund al coordinador
del movimiento del vehículo. De esta manera, se solicita la
realización de las previsiones determinadas por el conductor en el
coordinador del movimiento del vehículo. Este coordinador controla
si los deseos de pueden realizar durante una marcha estable y, en el
caso normal, transmite el encargo para la realización de los valores
verificados de retorno al componente de avance y frenado, dado el
caso a la dirección y/o al dispositivo de traslación. Si el
coordinador del movimiento del vehículo a través de la consulta al
componente de variables de las ruedas o bien al componente de
variables del vehículo establece que se han alcanzado los límites
dinámicos de la marcha, entonces modifica las variables deseadas
hasta el punto de que no entran situaciones críticas de la marcha o
introduce los otros sistemas disponibles para la reducción del
riesgo. En estos casos, las variables deseadas solicitadas se
diferencian de las variables teóricas a realizar.
De una manera similar se lleva a cabo la
inclusión de los componentes de la dirección y/o el dispositivo de
traslación. Por ejemplo se prevén interfaces, como de descrien en el
estado de la técnica mencionado al principio. Así, por ejemplo, en
el componente de la dirección, el deseo del conductor es evaluado a
través de la activación del volante y se transmite una solicitud
correspondiente al coordinador del movimiento del vehículo. Éste
transmite como encargo un valor teórico \deltaSoll para el ángulo
de la dirección.
La figura 5 muestra un detalle del componente de
avance y frenado. El componente de avance y frenado contiene todos
los sistemas para ejercer una influencia sobre la dinámica
longitudinal, es decir, para la aceleración y el retraso. El deseo
del conductor con relación al movimiento longitudinal se determina
en este componente a partir de las acciones del conductor en los
elementos de mando de los subsistemas relevantes. Además, se llevan
a cabo desde este componente los pares teóricos de las ruedas
predeterminados. A tal fin, se pueden utilizar actuadores accionado
directamente o desde subsistemas. Los pares teóricos o bien los
partes deseados, transmitidos entre el componente de avance y de
frenado y el coordinador del movimiento del vehículo se refieren
tanto al caso de accionamiento como también al caso de frenado.
Además de la relación de solicitud hacia el coordinador del
movimiento del vehículo existe también una relación de solicitud
hacia el coordinados del vehículo, a través de la cual se solicita
la potencial que debe ser preparada por el accionamiento para fines
de accionamiento. Esta potencia es calculada de tal forma que se
pueden llevar a cabo los pares de las ruedas MRadSoll, a ajustar por
el componente de avance y frenado. Los componentes y los subsistemas
contenidos son los sistemas operativos de avance y sistema de
frenado, el servo sistema ACC así como los componentes de
coordinación del distribuidor de pares y el movimiento longitudinal
deseado por el conductor.
El componente del distribuidor de pares
representa el componente de entrada del componente de avance y
frenado. El distribuidor de pares recibe el encargo externo con
relación de loa pares teóricos MRadSoll a ajustar desde el
coordinador del movimiento del vehículo. Este encargo es asignado
por el distribuidor de pares, de tal forma que se lleva a cabo una
activación coordinada de los actuadores en los subsistemas de avance
y en el sistema de frenado y, en general, se cumple el encargo
entrante para la realización de los pares predeterminados de las
cuatro ruedas. El distribuidor de pares asegura la activación
coordinada de todos los subsistemas, que influyen directamente en el
par que acciona cada rueda. Éstos son pares de frenado así como los
pares de accionamiento que actúan en el árbol de accionamiento de la
rueda. Estos últimos son determinados por el par de accionamiento
actual así como por su distribución sobre las ruedas individuales a
través del diferencial. El accionamiento y el diferencial son
activados a través del componente de accionamiento. El distribuidor
de pares encarga, de acuerdo con ello, al sistema de freno y al
accionamiento de tal manera que se ajustan los pares de las ruedas a
realizar por el distribuidor de pares. Si existen otros sistemas
para ejercer una influencia sobre el par de la rueda (por ejemplo,
el retardador), entonces éstos son encargados igualmente por el
distribuidor de pares.
Para conseguir una coordinación de los
subsistemas, el distribuidor de pares debe conocer las posibilidades
actuales de los subsistemas. A tal fin, en el componente de
accionamiento se consultan los valores de los pares máximos y
mínimos que se pueden realizar en cada caso en el punto de
funcionamiento actual (no se representa en la figura 5). De la misma
manera se consultan los pares posibles en determinadas condiciones
marginales para incluir al mismo tiempo estos criterios en la
decisión sobre el tipo de realización de los pares. Por ejemplo, se
puede evitar un retraso máximo sobre la acción de resbalamiento del
motor por razones de ruido en el caso normal, pero en el caso de
desgaste fuerte o de alta temperatura de los frenos, se utiliza para
su conservación.
Como relaciones de comunicación del distribuidor
de pares, existen el encargo entrante desde el coordinador del
movimiento del vehículo para la realización de las previsiones de
los pares teóricos en las ruedas así como el encargo saliente desde
el mismo al componente de accionamiento sobre dos o cuatro pares
teóricos de accionamiento MARadSoll a ajustar (según el tipo de
accionamiento). Esto corresponde a los pares en los árboles de
accionamiento de las ruedas. Éstos pueden ser tanto positivos como
también negativos (arrastre del motor). Además, el sistema de freno
inicia el encargo sobre cuatro pares de frenado MBRadSoll a ajustar.
Éstos corresponden a los pares, que son generados y soportados sobre
los discos o bien los tambores de freno. Éstos sólo pueden ser
negativos. Además, se lleva a cabo una consulta no representada en
el avance sobre el par de avance mínimo en el punto actual del
funcionamiento (es decir, el par de arrastre máximo) en determinadas
condiciones marginales. Esto se necesita en el caso de previsiones
negativas de los pares teóricos de las ruedas. Las previsiones
negativas de los pares teóricos de las ruedas se pueden realizar
tanto desde el sistema de freno como también desde el avance, pero
desde este último sólo en una extensión limitada. Para la asignación
del encargo a los subsistemas hay que determinar, por lo tanto, el
potencial por parte del avance, puesto que éste es utilizado la
mayoría de las veces de forma preferida y solamente se puede
realizar la porción remanente del sistema de freno. Por condiciones
marginales se entiende que se transmiten eventualmente otras
variables que están relacionadas con el par de avance mínimo, como
por ejemplo una comodidad, ruido, etc. a ajustar. De esta manera,
estos criterios se pueden incluir en la decisión sobre la selección
de la realización de los partes.
El componente del movimiento longitudinal deseado
por el conductor coordina las variables deseadas, predeterminadas
por el conductor a través de las diferentes instalaciones de mando
de acuerdo con una estrategia predeterminada, que puede corresponder
a la coordinación convencional de las diferentes variables de
activación, y que las transmite en adelante. Estos deseos proceden
como solicitudes desde los componentes de avance, sistema de frenado
y, dado el caso, ACC. El componente del movimiento longitudinal del
deseo del conductor consulta, por ejemplo, en el componente ACC si
el sistema está activado. Si existen otras solicitudes desde los
componentes de avance y el sistema de frenado, entonces se requiere
la realización del deseo ACC (deseo de aceleración axFzSoll_ACC)
desde el coordinador del movimiento del vehículo. Si se activan el
pedal del acelerador y el pedal del freno, entonces sus variables
deseables axFzSoll y MVortriebSoll tienen habitualmente preferencia
y se pasa por alto el deseo de ACC. También se pueden aplicar
algoritmos para el comportamiento del sistema con la activación
simultánea del pedal del acelerador y del pedal del freno en el
componente del movimiento longitudinal deseado por el conductor.
Además, se lleva a cabo allí la conversión de las aceleraciones
requeridas en pares. Las variables de funcionamiento necesarias en
este caso son detectadas por el componente del movimiento
longitudinal deseado por el conductor a través de relaciones de
consulta no representadas desde transmisores de información
correspondientes. El componente del movimiento longitudinal deseado
por el conductor requiere los pares deseados calculados de las
ruedas desde el coordinador del movimiento del vehículo, que se
realiza a través de la asignación del encargo.
El componente de accionamiento determina, por su
parte, la potencia PASoll[Prio] requerida para la realización
de los pares de las ruedas y solicita su preparación desde el
coordinador del vehículo. Este último, ajusta el par teórico
encargado a través de la asignación del encargo al componente de
accionamiento a través del control de la unidad de accionamiento
(motor, transmisión, transductores, etc.).
El componente del sistema de frenado realiza los
pares de frenado de las ruedas a través de la activación
correspondiente de los miembros de ajuste presentes, que pueden ser
diferentes según el concepto aplicado (sistema de freno hidráulico,
neumático o de motor eléctrico).
De esta manera, se consigue, por ejemplo, para el
comienzo de la intervención de ABS el ciclo representado en la
figura 1 en la estructura descrita, por ejemplo en el marco de un
regulador de la dinámica de la marcha habitual. Hay que tener en
cuenta que en esta representación no están mostrados todos los
componentes y sistemas, sino solamente los que están implicados en
el ciclo por razones de una mayor claridad.
En primer lugar, el sistema de frenado requiere
la realización del deseo del conductor (1) introducido a través del
pedal del freno. El componente del movimiento longitudinal deseado
por el conductor reconoce el deseo de frenado como relevante y
dirige las demandas resultantes al coordinador del movimiento del
vehículo (2). El coordinador del movimiento del vehículo verifica el
deseo dinámico longitudinal con respecto a las repercusiones de
estabilidad, no reconoce ninguna necesidad de intervención y encarga
al componente de avance y freno la realización (3). El distribuidor
de los pares encarga a los componentes de avance y/o el sistema de
freno la conversión de los pares teóricos de las ruedas (4)
asignados. En este caso, se supone que se produce en al menos una
rueda una tendencia al bloqueo. El coordinador del movimiento del
vehículo reconoce la necesidad de regulación a partir de la
observación del componente de las variables de las ruedas (5). El
coordinador del movimiento del vehículo determina el movimiento real
del vehículo (6) así como el movimiento teórico del vehículo (7),
determina los pares de las ruedas realizables (regulación de las
ruedas) y tiene en cuenta las repercusiones de los pares de las
ruedas sobre el movimiento del vehículo. Encarga al avance y frenado
la realización de los pares teóricos de las ruedas (8) adaptados. El
distribuidor de pares encarga entonces al sistema de frenado la
realización de los pares de las ruedas (9) modificados con respecto
a la etapa 4.
La figura 2 muestra una representación detallada
del componente del coordinador del movimiento del vehículo. Éste
asegura el movimiento estable del vehículo. A tal fin, coordina los
encargos realizados a los servo sistemas relevantes para el
movimiento del vehículo. La base de estos encargos está constituida
por las solicitudes representadas anteriormente de los sistemas
alojados de forma independiente, que contienen el deseo del
conductor. Para la verificación de capacidad de realización estable
de las solicitudes de deseos del conductor se observa el movimiento
real del vehículo. Esto se lleva a cabo a través de la consulta de
las variables del movimiento del vehículo y del movimiento de las
ruedas en los componentes correspondientes en el plano de orden
superior y del componente de las variables de las ruedas en el mismo
plano. La evaluación de la estabilidad es tarea del coordinador del
movimiento del vehículo, lo mismo que la regulación de variables
estables del movimiento. El cálculo de las variables del movimiento,
de las variables de referencia, etc. que se utilizan, por ejemplo,
en las regulaciones actuales de la dinámica de la marcha, son parte
de los componentes de las variables del vehículo o bien de las
variables de las ruedas. Las porciones de estos algoritmos de
regulación, que regulan el movimiento del vehículo, el regulador del
vehículo y el regulador de las ruedas, están asociados al
coordinador del movimiento del vehículo.
El componente del regulador del movimiento del
vehículo está refinado en un regulador del movimiento del vehículo y
una regulación de las ruedas. El componente de regulación de las
ruedas supervisa y regula el resbalamiento de los frenos y el
resbalamiento del accionamiento en las ruedas. Esto se lleva a cabo
sobre la base de informaciones consultadas de los componentes de las
variables de las ruedas. Durante la regulación hay que distinguir el
caso de accionamiento y el caso de frenado, puesto que las
posibilidades de ajuste son diferentes. Los reguladores del arrastre
de las ruedas no tienen ninguna intervención directa sobre los
ajustadores, sino que emiten sus previsiones específicas de las
ruedas al regulador del movimiento del vehículo. Éstas son
verificadas en su actuación sobre el movimiento de todo el vehículo
y eventualmente son convertidas modificadas. La regulación de las
ruedas tiene el cometido de ajustar en cada rueda, por ejemplo, un
resbalamiento determinado (como se representa en la figura 2; de una
manera alternativa, por ejemplo, par, presión). El valor teórico es
generado internamente en la regulación de la rueda (regulación al
máximo de la curva de resbalamiento \mu) o puede estar
predeterminado por el regulador del movimiento del vehículo. Cuando
no existe ninguna necesidad de intervención del regulador del
movimiento del vehículo, se convierte este valor teórico.
El regulador del movimiento del vehículo debe
tener siempre la posibilidad de influir, en general, sobre la
distribución de las fuerzas de las ruedas en la fuerza de guía
longitudinal y en la fuerza de guía lateral y, por lo tanto, en el
movimiento del vehículo. Esto se lleva a cabo a través de una
influencia del cálculo interno del valor teórico del resbalamiento
de la rueda sobre la regulación de la rueda. Debido a los diferentes
acoplamientos de los miembros de ajuste, esto se lleva a cabo por
separado para el caso de accionamiento y para el caso de frenado.
Esto es debido a que para el caso de frenado se pueden frenas de
forma individual todas las cuatro ruedas, mientras que para el caso
de accionamiento solamente están disponibles las ruedas accionadas
acopladas entre sí. El regulador del movimiento del vehículo puede
frenar en exceso o en defecto ruedas individuales en el caso de
frenado y de esta manera puede provocar una activación escasa o
excesiva para la estabilidad del vehículo. Las relaciones de
comunicación necesarias a tal fin se representa a continuación.
Desde el coordinador del vehículo se transmite al regulador del
movimiento del vehículo el encargo "mover vehículo estable". El
regulador del movimiento del vehículo determina las fuerzas de las
ruedas que son necesarias para la realización del movimiento teórico
del vehículo y los resbalamientos correspondientes en las ruedas.
Emite, como solicitud al regulador de resbalamiento de las ruedas en
el caso de frenado para cada rueda el resbalamiento teórico
SIBRadSoll, de la misma manera que en el caso de accionamiento emite
una solicitud SIASoll[Estabilidad], que limita el
resbalamiento medio de las ruedas de accionamiento. Como condición
marginal se puede indicar en este caso una medida de la estabilidad,
que determina la sensibilidad de la regulación. Además, se transmite
como solicitud SIADiff desde el regulador del movimiento del
vehículo hacia la regulación de la rueda la limitación de la
diferencia de resbalamiento de las ruedas de accionamiento, en el
caso de un eje de accionamiento un valor, en el caso de
accionamiento de todas las ruedas, en caso necesario, hasta tres
valores. Desde los reguladores de resbalamiento de las ruedas se
transmite al regulador del movimiento del vehículo como solicitud
MARadSoll, MBRadSoll la previsión de un par teórico a ajustar por
cada rueda en el caso de accionamiento o bien en el caso de frenado.
El modo de proceder concreto corresponde en este caso, por ejemplo,
al modo de proceder en los reguladores convencionales de la dinámica
de la marcha.
La figura 3 muestra la representación detallada
del componente de regulación de las ruedas. Este está constituido
por un regulador del resbalamiento de las ruedas para el caso de
accionamiento y por un regulador del resbalamiento de las ruedas
para el caso de frenado, a los que se transmiten los valores
mencionados anteriormente y desde los que parten los valores
mencionados anteriormente. Los reguladores del resbalamiento de las
ruedas son configurados en este caso, en un ejemplo de realización
preferido, de acuerdo con los modos de proceder convencionales en
reguladores de la dinámica de la marca. El encargo inherente de
estos componentes es la regulación de acuerdo con las variables
teóricas.
El componente ya representado anteriormente del
movimiento longitudinal deseado por el conductor se muestra en un
esbozo en una representación de detalle en la figura 4. Este
componente del movimiento longitudinal deseado por el conductor
coordina todas las demandas del movimiento longitudinal generado en
los subsistemas. Estas demandas resultan a partir de la activación
de los elementos de mando respectivos, que se encuentran en los
subsistemas. Según el estado de funcionamiento actual del vehículo,
este componente calcular la demanda relevante y transmite esta
demanda hacia el exterior al coordinador del movimiento del
vehículo. Las solicitudes de los subsistemas se realizan en
variables relacionadas con el vehículo. La demanda consolidada al
coordinador del movimiento del vehículo se emite en forma de pares
de las ruedas. Por lo tanto, el componente del movimiento
longitudinal del deseo del conductor tiene el cometido adicional de
realizar una distribución adecuada de las variables relacionadas con
el vehículo sobre las variables relacionadas con las ruedas. Esto se
lleva a cabo solamente con relación a la dinámica longitudinal
deseada del vehículo. Este cometido se lleva a cabo en el componente
de la sección de los pares. En un ejemplo de realización preferido,
se lleva a cabo la distribución de los pares sobre las ruedas en
forma de una distribución básica, por ejemplo durante el frenado 60
: 40 delante : detrás, lateralmente igual, durante el avance de una
manera uniforme sobre las ruedas de accionamiento. Además, en el
componente del movimiento longitudinal deseado por el conductor está
previsto un algoritmo, que adquiere preferencia según la situación
de una demanda, por ejemplo, una anulación de una función ACC por el
pedal. Las demandas de algunos subsistemas no se realizan sobre la
base de los pares y deben convertirse. Esto se lleva a cabo en los
componentes de la conversión del retraso del freno y el regulador de
la aceleración ACC. En el caso del último componente, hay que tener
en cuenta las interferencias exteriores, como subida, bajada, viento
o modificaciones del coeficiente de fricción.
Para el componente del movimiento longitudinal
deseado por el conductor está inherente el encargo de coordinar las
demandas del movimiento longitudinal. Por parte del componente de
avance existe la relación de solicitud con respecto al par de avance
demandado MVortriebSoll, que se calcula a partir de la posición del
pedal del acelerador o del servo sistema. Este par corresponde al
par en la salida de la transmisión y solamente se utiliza para fines
de avance. La parte de la potencia de accionamiento, que ha sido
preparada para agregados secundarios, ya ha sido deducida. Esta
solicitud pasa directamente al componente de la selección de los
pares. Desde el sistema de frenado procede la demanda sobre un
retraso requerido axFzSoll_B sobre la base de la activación del
pedal del freno. Esta demanda pasa al componente de la sección del
retraso del freno. De una manera correspondiente existe entre el
regulador de la aceleración ACC y el componente ACC la relación de
demanda con respecto a la aceleración demandada axFzSoll_ACC
(positiva o negativa) de este sistema. Aquí en oposición a la
activación del pedal del freno, hay que tener en cuenta todavía las
interferencias exteriores como subida, bajada, viento o
modificaciones del coeficiente de fricción, por lo que están
presentes relaciones de consulta correspondientes del componente del
regulador de aceleración ACC. Desde el componente del movimiento
longitudinal deseado por el conductor parte una relación de
solicitud hacia el coordinador del movimiento del vehículo con
respecto a la previsión de cuatro pares de las ruedas MRadGrund a
ajustar, que pueden ser tanto negativos como positivos. Las demandas
necesarias, por ejemplo de la masa del vehículo (para la conversión
de una aceleración del vehículo en una fuerza longitudinal
resultante) en el componente de las variables del vehículo, por
ejemplo el gradiente (para la compensación de la fuerza de la
resistencia de la marcha resultante) en el componente de las
variables del estado de la marcha o, por ejemplo, de los radios de
las ruedas (para la conversión de la fuerza longitudinal relacionada
con el vehículo en pares de las ruedas) en el componente de las
variables de las ruedas no se representan en la figura 4 por razones
de claridad. Además, están previstas relaciones de solicitud desde
la conversión del retraso de frenado o bien desde el regulador de la
aceleración ACC para la selección de los pares y con respecto a las
fuerzas teóricas a ajustar FxFhBSoll, FxFzSoll, que han sido
calculadas a partir de las variables deseadas alimentadas a estos
componentes.
En la figura 6 se representa de forma más
detallada el componente del avance. Está constituido esencialmente
por los componentes diferencial, deseo de avance y potencia de
avance. Éstos son sistemas que realizan el avance del vehículo.
En el componente de la potencia de avance se
calcula, agrupando los pares de las ruedas alimentados y calculando
una potencia correspondiente en la salida de la transmisión, la
potencia de accionamiento PASoll[Prio], que es necesaria para
la realización de los pares teóricos de las ruedas. Su preparación
es solicitada para la finalidad de avance directamente al gestor de
la potencia de orden superior en el coordinador del vehículo. Allí
se coordinan las diferentes demandas y dado el caso de colocan por
orden de prioridad. La activación de los miembros de ajuste
implicados en la preparación de la potencia en el motor, transductor
y transmisión se lleva a cabo en el componente de accionamiento
fuera del movimiento del vehículo. Aquí hay que tener en cuenta
entonces también otras demandas concurrentes, por ejemplo desde el
generador.
El componente de accionamiento, allí el
componente del diferencial, sirve para la conversión de los pares
teóricos de las ruedas predeterminados, que son alimentados al
componente desde el distribuidor de momentos. Estos momentos pueden
ser positivos o, si se realizan desde el accionamiento, pueden ser
negativos. Por lo tanto, como interfaz se pueden prever dos o cuatro
pares de las ruedas según el concepto de accionamiento. Para que los
pares predeterminados se puedan realizar también realmente, se
acondiciona para el distribuidor de pares coordinador el par mínimo
y el par máximo predeterminables actualmente por cada rueda. Para la
determinación de los pares de las ruedas que son posibles en el
punto de funcionamiento actual, el componente de avance deberá
consultar al componente de accionamiento, que calcula un valor
correspondiente de los pares.
Otro cometido del componente de avance es la
detección del deseo de avance del conductor. Esto se realiza a
través de la interpretación de la activación del pedal del
acelerador en el componente del deseo de avance. Una demanda
correspondiente pasa desde el componente del deseo de avance hacia
el componente del movimiento longitudinal deseado por el conductor.
Además, el conductor asume entonces la formulación del deseo del
conductor con relación al avance, como por ejemplo un regulador de
la velocidad de la marcha. Si la previsión del servo sistema no sólo
se refiere a los actuadores del avance, sino por ejemplo también a
los frenos, como por ejemplo en el ACC, entonces este componente
debe disponerse sobre el plano de la estructura, en la que se
coordinan el avance y el sistema de freno.
Como relaciones de comunicación, se transmite el
componente de avance, a petición del distribuidor de momentos, que
se transmite internamente al componente diferencial, a través de los
pares de las ruedas MARadSoll predeterminados a las ruedas de
accionamiento. Según el concepto de accionamiento se predeterminan
dos o cuatro pares de las ruedas. Pueden ser tanto negativos como
también positivos. El acoplamiento de los pares de las ruedas se
determina desde el diferencial, por lo tanto se transmite
internamente el encargo exterior hacia allí. Además, se lleva a cabo
desde el distribuidor de pares una consulta al componente de avance,
con respecto a los pares mínimo y máximo disponibles actualmente por
cada rueda de accionamiento MARadMinMax. Las relaciones de
comunicación salientes del componente de avance se refieren a la
solicitud al coordinador del vehículo con respecto a la potencia
PASoll, que debe prepararse por el accionamiento para fines de
avance. Esta potencia y calculada y emitida por el componente de la
potencia de avance. Además, se emite una solicitud del componente
del movimiento longitudinal deseado por el conductor a partir del
componente del deseo de avance MVortriebSoll, que calcula el par
solicitado a partir de la posición del pedal de la marcha o de un
servo sistema. Corresponde al par en la salida de la transmisión y
solamente se utiliza para fines de avance. Además, existen diversas
relaciones de consulta, que proceden desde los componentes de la
potencia de avance y del deseo de avance y que son necesarias para
la preparación de los pares mínimo y máximo disponibles actualmente
por cada rueda de accionamiento así como para la interpretación del
pedal del acelerador. El componente del diferencial emite, además,
en función de los pares teóricos de las ruedas alimentados, un par
teórico MASoll como encargo a la potencia de avance, que convierte
esta potencia de avance en la demanda de la potencia a ajustar por
el accionamiento.
En la figura 7 se representa el refinamiento del
componente del sistema de frenos, por ejemplo para un sistema de
freno hidráulico. Como componentes se indican el coordinador del
freno de la rueda, el freno delantero izquierdo de la rueda, el
freno delantero derecho de la rueda, el freno trasero izquierdo de
la rueda y el freno trasero derecho de la rueda, el circuito de
frenos 2, el circuito de frenos 2, las bombas así como el deseo de
frenado. El componente del sistema de frenos contiene los sistemas
que realizan exclusivamente el retraso del vehículo o aquéllos que
lo retienen parado. Sirve para la conversión de los pares teóricos
de las ruedas MBRadSoll predeterminados, que en este caso solamente
pueden ser negativos, es decir, que solamente actúan con retraso.
Como interfaz entre el componente del coordinador de frenado de las
ruedas y los componentes del freno de las ruedas están previstos
cuatro pares de las ruedas MBRadSollVL, MBRadSollVR, MBRadSollHL,
MBRadSollHR. Condición previa para el ajuste de los cuatro pares de
las ruedas predeterminados es la posibilidad de la modulación de las
fuerzas de frenado en la rueda. En los sistemas de frenos
hidráulicos, la bomba de retorno debe cumplir en cada caso
diferentes cometidos. Para posibilitar reducciones discrecionales,
el líquido hidráulico debe transportarse de retorno desde el freno
de la rueda para que no se pueda producir una contrapresión, bajo la
cual no podría caer la presión del freno de la rueda. En las
instalaciones de frenos electrohidráulicos o instalaciones de frenos
con regulación del resbalamiento del accionamiento es necesaria una
generación de presión para la formación de los pares de frenos, lo
que se lleva a cabo habitualmente de nuevo con la ayuda de una bomba
y eventualmente con un acumulador.
En determinadas condiciones ambientales puede
suceder que los pares de las ruedas predeterminados no se puedan
realizar físicamente, por ejemplo, con un coeficiente de fricción
bajo.
Otro cometido del componente del sistema de
frenos es la detección del deseo de frenado del conductor. Ésta se
realiza en el componente del deseo del conductor a través de la
interpretación de la activación del pedal del freno. Para la
previsión de un deseo acorde con la situación, el conductor
necesita un mensaje de reconocimiento del sistema sobre la actuación
de freno ajustada actualmente. Solamente entonces puede dosificar de
una manera conveniente su deseo de frenado. Esto se realiza, en
general, a través de una combinación de fuerza y recorrido en el
pedal del freno. A tal fin, se utiliza, por ejemplo, la bomba de
retorno, que forma una fuerza de recuperación a través de la
alimentación de líquido hidráulico en el cilindro de freno principal
en el pedal o otro elemento, que simula la fuerza de recuperación
del pedal.
El coeficiente del deseo de frenado puede
contener también funciones de asistencia, que incluyen al mismo
tiempo, por ejemplo, a modo del servo freno, el gradiente de la
activación del pedal del freno. El componente del deseo de frenado
requiere la realización del deseo calculado de frenado desde el
componente de avance y frenado, allí desde el componente del
movimiento longitudinal deseado por el conductor.
Si no se produce una reacción del pedal de forma
automática, debe preverse una instalación, que lleva a cabo de forma
una reacción del pedal generada artificialmente o que avisa al
conductor antes de la entrada, por ejemplo, de una función ABS a
través de señales de alarma ópticas, acústicas o de otro tipo. Esta
función es parte del componente del deseo de frenado.
Las relaciones de comunicaciones del componente
del sistema de frenado son, por una parte, como comunicación
entrante, el encargo desde el distribuidor de pares al coordinador
de frenos de las ruedas con respecto a los pares predeterminados de
las ruedas, en la medida en que se puedan ajustar físicamente. Desde
el componente del deseo de frenado se transmite al componente del
movimiento longitudinal deseado por el conductor el retraso deseado
axFzSoll_B, que se calcula a partir de la posición del pedal del
freno. Desde el coordinador del freno de las ruedas se transmiten
los pares teóricos de las ruedas como encargo a los componentes
correspondientes del freno de la rueda, que requieren de nuevo en el
marco de relaciones de solicitud en las instalaciones hidráulicas /
neumáticas el ajuste de una presión de frenado p(VI|Vr|HI|Hr)
o de una corriente de volumen Vol(VI|Vr|HI|Hr) desde los
componentes del circuito de freno. Esto requieren de nuevo una
corriente de volumen Vol/t[Bk1|Bk2] como los componentes del
deseo de frenado en el componente de las bombas. La determinación de
las corrientes teóricas del volumen o bien de las presiones teóricas
se realiza a partir de las variables alimentadas de conformidad con
un modelo de la instalación de freno hidráulico.
El componente del sistema de frenos tiene el
objetivo de representar la conversión de los pares teóricos en una
fuerza de freno en la rueda. A tal fin, son concebibles
instalaciones de frenos hidráulicos, neumáticos o electromotores
para la conversión. En un ejemplo de realización para instalaciones
de frenos electromotrices se convierte el par de freno a ajustar,
por ejemplo, dentro de los componentes del freno de la rueda
directamente en variables de la corriente o de la tensión. Dado el
caso, los componentes del circuito de frenos así como las bombas se
pueden suprimir.
La representación de detalle mostrada en la
figura 7 del componente del sistema de freno se caracteriza por las
siguientes relaciones de comunicación. El coordinador de los frenos
de las ruedas distribuye los encargos alimentados con relación as
los pares teóricos de las ruedas en los frenos individuales de las
ruedas, de la misma manera como encargo. En el caso de una
instalación de freno hidráulico, los frenos de las ruedas plantean
de nuevo, en los circuitos de frenos que agrupan elementos de ajuste
que están presentes en cada circuito de frenos, demandas con
relación a la presión a ajustar o con relación a la volumen de
volumen a ajustar (p(VI|Vr|HI|Hr), Vol(VI|Vr|HI|Hr).
Desde los circuitos de frenos hacia las bombas existe una relación
de demanda, que requiere desde las bombas el ajuste de una corriente
de volumen (Vol/t[Bk1|Bk2])
La figura 8 muestra un ejemplo de realización
preferido de una representación de detalle de un componente de
circuito de frenos, que está previsto en el caso de una instalación
de freno hidráulico. Este componente agrupa las funciones y los
miembros de ajuste que están presentes en cada circuito de freno. En
el ejemplo de realización preferido de un sistema de frenos de dos
circuitos, por cada circuito está presente un componente de circuito
de freno. Estos componentes coordinan las demandas planteadas por
los componentes respectivos en cada caso del freno de la rueda con
respecto a las presiones o bien a las corrientes de volumen a
realizar en cada caso. La estrategia de modulación es contenido
esencial del componente del circuito de frenos. La generación de
corrientes de volumen adicionales necesarias es solicitada por el
componente de las bombas. Según el tipo de modulación, los
componentes del freno de la rueda requieren de una manera
alternativa presiones o corrientes de volumen.
El componente del circuito de frenado se ocupa de
que se alimenten o bien se retiren desde los frenos de las ruedas
conectados conjuntamente a un circuito los volúmenes de líquido
hidráulico necesarios. Si los componentes del freno de la rueda
requieren volúmenes adicionales, entonces presentan una solicitud de
corriente o de presión volumétrica a los componentes del circuito de
frenos. Su cometido es coordinar las demandas planteadas de una
manera independiente entre sí por los frenos acoplados
hidráulicamente. Deben supervisarse los volúmenes cedidos por los
frenos de las ruedas de un circuito. De la misma manera, debe
supervisarse el grado de llenado de las cámaras de acumulación, en
caso de que existan. Los volúmenes excesivos deben descargarse.
Deben realizarse las activaciones de los miembros de regulación
específicos de los circuitos de los frenos (por ejemplo, válvula de
activación, válvula de conmutación) y deben solicitarse de las
bombas las corrientes volumétricas a mover.
La comunicación del componente del circuito de
freno muestra las siguientes relaciones. Es inherente como encargo
del componente del circuito de freno la coordinación de la corriente
volumétrica o bien la realización de la presión. De manera que ambos
componentes del freno de las ruedas, que están asociados a este
circuito de frenos, pueden cumplir sus cometidos. Como solicitudes
entran en este caso desde los componentes correspondientes del dreno
de las ruedas los valores teóricos de la presión o bien de la
corriente volumétrica (p(VI|Vr|HI|Hr),
Vol(VI|Vr|HI|Hr) para la realización de los pares teóricos de
los frenos de las ruedas, que se transmiten internamente al
componente de formación de la presión. El componente de formación de
la presión transmite una solicitud resultante vol/t_Dauf con
relación a la corriente volumétrica al componente de modulación de
la presión. Este componente tiene como tarea inherente cumplir esta
solicitud al mismo tiempo con la solicitud de la corriente
volumétrica del componente de transporte de retorno. A tal fin emite
como solicitud al componente de las bombas la realización de la
corriente volumétrica Vol/t_Pu, que debe ser preparada para la
realización de los pares de los frenos de las ruedas, y encarga a
los controles de las válvulas el ajuste de una presión determinada o
bien de una corriente volumétrica, respectivamente. Un componente de
transporte de retorno tiene el encargo inherente de controlar los
volúmenes que deben descargarse durante la caída de la presión. A
tal fin, se determinan a través de consultas en los componentes del
freno de la rueda los volúmenes a descargar VolAbbau, dado el caso
se supervisa el grado de llenado de una cámara de acumulación, u se
transmite una solicitud resultante sobre la corriente volumétrica a
ajustar al componente de la modulación de la presión. Esta última
convierte esta solicitud entonces en una solicitud propia al
componente de las bombas.
Por último, en la figura 9 se muestra la
representación detallada del componente de las bombas que pertenece
al ejemplo de realización de una instalación de freno hidráulico.
Este componente comprende la activación de la(s)
bomba(s) hidráulica(s). Éstas controlan las demandas
de los dos circuitos de freno así como del deseo de freno con
respecto a las corrientes volumétricas deseadas. En los sistemas
ABSR existe solamente la bomba de transporte de retorno, en los
sistemas de regulación de la dinámica del conductor existe, dado el
caso, adicionalmente una bomba de precarga. El componente está
constituido por el coordinador de las bombas, por el control de las
bombas de transporte de retorno y por el control de las bombas de
precarga. El encargo inherente es transportar los volúmenes
hidráulicos necesarios para la modulación de la presión en los
circuitos de frenado así como para la generación de una reacción del
pedal por el conductor. La finalidad puede ser, por una parte, en el
lado de aspiración, una caída de la presión o, por otra parte, una
formación de la presión. De la activación adaptada de la válvula
dentro de los circuitos de frenado se ocupan los componentes del
circuito de frenado propiamente dichos. El acoplamiento de los
circuitos de frenado se tiene en cuenta, por lo tanto, en un lugar
en la estructura, a saber, en el componente de las bombas. Para
posibilitar al conductor una dosificación del deseo de frenado, debe
actuar en el pedal del freno una fuerza opuesta, de lo contrario
fallaría el pedal. Por lo tanto, hay que transportar volumen al
cilindro principal de freno.
La figura 9 muestra como relación de comunicación
entrante del componente de las bombas la solicitud desde el
componente del deseo de frenado de la corriente volumétrica Vol/tBrW
necesaria para la reacción del pedal, las solicitudes de los dos
componentes del circuito de frenado para realizar la corriente
volumétrica (Vol/t[Bk1|Bk2]) requerida por los circuitos de
freno para la modulación de la presión y los encargos a los
controles de las ruedas para generar las corrientes volumétricas a
ajustar según el encargo inherente de generar tanto corriente
volumétrica que se cumplan los requerimientos.
La figura 10 indica, en resumen, los diferentes
componentes como tabla. El primer plano de detalle representa el
componente del movimiento del vehículo. En el segundo plano de
detalle están contenidos el componente del coordinador del
movimiento del vehículo, el componente de las variables de las
ruedas, el componente del dispositivo de traslación y la dirección
así como el componente del avance y frenado. El tercer plano de
detalle comprende en el coordinador del movimiento del vehículo el
regulador del movimiento del vehículo así como la regulación de las
ruedas, en el componente de avance y frenado comprende el
distribuidor de pares, el componente del movimiento longitudinal
deseado por el conductor, los componentes de avance y sistema de
frenado. El cuarto plano de detalle comprende, con relación al
regulador del movimiento del vehículo, componentes para la formación
de los valores teóricos de la regulación de las ruedas y para la
acumulación de los pares de actuación, con respecto a la regulación
de las ruedas los reguladores de resbalamiento de las ruedas para el
caso de accionamiento y para el caso de frenado. El componente del
movimiento longitudinal deseado por el conductor comprende en el
plano de detalle 4 la selección de los pares, la conversión del
retraso de frenado y el regulador de aceleración ACC, mientras que
en el plano de detalle 4 con respecto al componente de avance
comprende los componentes del diferencial, la potencia de avance y
el deseo de avance. Este último está refinado en el plano de detalle
5 adicionalmente en el pedal del acelerador y en el regulador de la
velocidad de la marcha. El componente del sistema de frenos está
refinado en el ejemplo de una instalación de frenado hidráulico en
el plano de detalle 4 en los componentes del coordinador de los
frenos de las ruedas, el freno de la rueda, el circuito de frenos,
las bombas y el deseo de frenado. El circuito de frenado está
refinado en este caso en el plano de detalle 5 en los componentes de
la formación de la presión, el transporte de retorno, la modulación
de la presión, el control de la válvula de conmutación y el control
de la válvula de aspiración, mientras que el componente de las
bombas está refinado en el plano de detalle 5en el coordinador de
las bombas, el control de las bombas de transporte de retorno
(control RFP) y el control de las bombas de precarga (control VLP),
cuando están presentes. Con respecto al componente del deseo de
frenado, en el plano de detalle 5 está previsto el componente del
pedal del freno, el servo freno (servo freno hidráulico) y sujetador
en cuesta, presentando el componente del pedal del freno en el plano
de detalle 6 todavía el componente de reacción del pedal.
Claims (13)
1. Sistema para controlar el movimiento de un
vehículo, que comprende:
- -
- un plano lógico superior para el control del vehículo, que contiene un componente para el control del movimiento del vehículo,
- -
- una pluralidad de planos de detalle, que se encuentran debajo del plano lógico superior, donde el componente para el control del movimiento del vehículo está dividido en una pluralidad de componentes, que se encuentran en estos planos de detalle,
- -
- estando dividido, en un primer plano de detalle, debajo del plano lógico superior, el componente para el control del movimiento del vehículo en un componente para la coordinación del movimiento del vehículo y en un componente para el control del avance y del frenado,
- -
- estando dividido, en un segundo plano de detalle, debajo del primer plano de detalle, el componente para el control del avance y del frenado en un componente para el control del avance y en un componente para el control del sistema de frenado,
- -
- comunicándose los componentes entre sí sobre la base de relaciones de comunicación predeterminadas,
- -
- emitiendo el componente para la coordinación del movimiento del vehículo encargos al componente para el control del avance y el frenado con relación a valores teóricos a ajustar (MRadSoll), y
- -
- presentando al menos un componente al menos una solicitud (MSollGrund) al componente para la coordinación del movimiento del vehículo,
- -
- siendo tenida en cuenta al menos una solicitud (MSollGrund) en los encargos relacionados con los valores teóricos a ajustar (MRadSoll), y
- -
- emitiendo el componente para el control del avance y el frenado, en función de estos valores teóricos a ajustar (MRadSoll), al componente para el control del avance y al componente para el control del sistema de freno encargos relacionados con los valores teóricos a ajustar (MARadSoll), (MBRadSoll).
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el componente del movimiento del
vehículo se transmiten al menos al componente del sistema de avance
y de frenado valores teóricos para los pares de las ruedas a ajustar
para asegurar un movimiento estable del vehículo.
3. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el componente del movimiento
del vehículo presenta un coordinador, que presenta una relación de
encargo con respecto al componente del avance y el frenado como
relación de comunicación, a través de cuya relación de encargo se
predeterminan pares teóricos de las ruedas y porque entre el
componente de avance y frenado y el coordinador está presente una
relación de solicitud, a través de la cual se transmiten pares
deseables de las ruedas.
4. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque adicionalmente está asociado
un regulador de la velocidad de la marcha al componente de avance y
frenado.
5. Sistema según la reivindicación 3,
caracterizado porque la relación de encargo conduce desde el
coordinador del movimiento del vehículo hacia un distribuidor de
pares como parte del componente de avance y frenado y se transmite
desde éste como encargos para los pares teóricos de las ruedas a los
componentes del sistema de avance y/o de frenado.
6. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque al componente de avance y
frenado está asociado un componente del movimiento longitudinal
deseado de la marcha, que calcula el par de deseado de la rueda a
partir de los pares de avance deseados o bien a partir de las
aceleraciones deseadas, que se transmiten desde los componentes de
avance, sistema de freno y/o regulador de la velocidad de la
marcha.
7. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el coordinador del
movimiento del vehículo comprende un regulador del movimiento del
vehículo así como un regulador de la rueda.
8. Sistema según la reivindicación 7,
caracterizado porque el regulador del movimiento del vehículo
emite pares teóricos de las ruedas como encargos al componente de
avance y frenado, así como demandas al regulador de las ruedas con
relación al resbalamiento de las ruedas o bien a los números de
revoluciones diferenciales axiales y recibe desde el regulador de
las ruedas pares teóricos de las ruedas para el caso de
accionamiento y/o de frenado.
9. Sistema según la reivindicación 7,
caracterizado porque el regulador de las ruedas comprende un
regulador del resbalamiento de las ruedas para el caso de
accionamiento y una regulación del resbalamiento de las ruedas para
el caso de frenado.
10. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el componente de avance está
refinado en otro plano en una potencia de avance diferencial y en un
deseo de avance, siendo convertidos los pares teóricos de las ruedas
en una potencia teórica, que es demandada por el componente de
potencia de avance como potencia de accionamiento desde el
coordinador del vehículo.
11. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el componente del sistema de
frenado lleva a cabo el control de los frenos de las ruedas sobre la
base de los pares teóricos de las ruedas alimentados por el
distribuidor de pares.
12. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el componente del movimiento
del vehículo comprende un componente de la dirección, que presenta
para el componente del coordinador del movimiento del vehículo, como
relación de comunicación, una relación de demanda con respecto a un
deseo de dirección a ajustar, y recibe desde el coordinador un
encargo sobre la activación de la dirección a realizar
realmente.
13. Sistema según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el componente del movimiento
del vehículo comprende un componente de dispositivo de traslación,
que presenta para el componente del coordinador del movimiento del
vehículo, como relación de comunicación, una relación de demanda con
respecto a un comportamiento deseable del dispositivo de traslación,
y recibe desde el coordinador un encargo sobre la activación del
dispositivo de traslación a realizar realmente.
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