ES2300038T3 - Procedimiento de control de un referencia de par para aplicar ruedas de una transmision automatizada para un vehiculo automovil y dispositivo correspondiente. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de control de una transmisión automatizada de un grupo motopropulsor para un vehículo automóvil, que comprende una etapa de elaboración de una primera señal de referencia de par que se va a aplicar a las ruedas que es representativa de la voluntad del conductor de vehículo automóvil y que comprende dos componentes respectivamente estática (Cs) y dinámica (Cd_cond), caracterizado porque se filtra la componente dinámica (Cd_cond) de la señal de referencia en función de al menos dos umbrales predeterminados que definen al menos tres zonas de filtrado distintas, se utiliza un filtro de orden n en la primera y la tercera zona de filtrado y se impone en la segunda zona de filtrado una pendiente máxima a la componente dinámica de la primera señal de referencia (Cd_cond), siendo la citada pendiente máxima ajustable en función de datos de entrada predeterminados.

Description

Procedimiento de control de una referencia de par para aplicar a las ruedas de una transmisión automatizada para un vehículo automóvil y dispositivo correspondiente.

La presente invención se refiere al control de los impactos consiguientes a las variaciones de una referencia de par que se va a aplicar a las ruedas.

Una aplicación particularmente interesante de la invención se refiere a las transmisiones automatizadas, particularmente a las Cajas de Mando por Impulsos llamadas BCI, las Cajas de Mando Automático llamadas BVA y las Cajas de Velocidades Robotizadas llamadas BVR, pero también a las transmisiones de relación continua tales como las CVT ("Continuous Variable Transmission" en lengua inglesa), las IVT ("Infinitely Variable Transmission" en lengua inglesa) y las transmisiones híbridas.

Una transmisión automatizada de vehículo automóvil comprende clásicamente un bloque de mando que recibe uno o varios parámetros de entrada que interpretan entre otros, la voluntad del conductor. Después, en función del valor de estos parámetros, el bloque de mando proporciona una referencia de mando destinada a las ruedas del vehículo automóvil.

También, se encuentra en el documento FR-A-2 827 339, a nombre de la Solicitante, un dispositivo de control del punto de funcionamiento de un grupo motopropulsor destinado a un vehículo automóvil. Este dispositivo posee particularmente un módulo de interpretación de la voluntad del conductor llamado módulo IVC, que genera una referencia de par que se va a aplicar a la rueda con destino a un bloque de optimización del punto de funcionamiento del grupo motopropulsor, llamado módulo OPF.

El módulo IVC determina la referencia de par en función de la voluntad del conductor, de las características del vehículo automóvil y de su entorno.

Los impactos, percibidos por los pasajeros de un vehículo automóvil, son debidos a un salto de la referencia de par, que cambia de signo durante los pasos de una fase de aceleración a una fase de deceleración, por ejemplo. Este cambio de signo conlleva un movimiento de vaivén del grupo motopropulsor, que se traduce para los pasajeros del vehículo automóvil en golpes o impactos con respecto al conductor.

En efecto, el grupo motopropulsor comprende la mayoría del tiempo dos puntos de fijación en la caja del vehículo automóvil. Estos le permiten moverse entre dos posiciones extremas, según que el vehículo automóvil acelere o decelere. Una alternancia de fases de aceleración y de deceleración conlleva vaivenes del grupo motopropulsor a una de estas dos posiciones con el fin de compensar el juego del conjunto de la transmisión que incluye el de la caja de transmisión automatizada. Este movimiento genera impactos transmitidos al conductor por mediación del chasis del vehículo automóvil.

Con el fin de limitar los golpes e impactos, la invención propone adaptar la citada referencia de par que se va a aplicar a las ruedas.

Se conocen ya en el estado de la técnica, procedimientos y dispositivos asociados que permiten efectuar correcciones para intentar limitar, incluso suprimir los impactos. Proponen ajustar parámetros de control del funcionamiento de un grupo motopropulsor con el fin de limitar el impacto de su vaivén.

Así, se conoce por el documento FR-2 681 908, un dispositivo que puede corregir parámetros de control de un motor de combustión interna, a partir de un modelo estimador del par motor y de un modelo estimador de la transmisión para cada relación de velocidad. Este dispositivo determina la corrección que se va a aplicar sobre el par motor.

Es igualmente conocido por el documento FR-2 724 432 un procedimiento de correcciones de las oscilaciones del vehículo automóvil. Este procedimiento consiste en elaborar un valor de corrección que se va a aplicar sobre el par motor, a partir de una variable determinada con relación a la posición angular del árbol motor.

Las correcciones aportadas por estos dos dispositivos se aplican sobre el par motor. Sin embargo, en la mayoría de los vehículos automóviles, el vaivén del grupo motopropulsor se traduce más particularmente en variaciones bruscas del par que se va a aplicar a las ruedas del vehículo automóvil. Dado que esta zona de variación de la referencia de par que se va a aplicar a las ruedas del vehículo automóvil no corresponde necesariamente a la zona de variación del par motor alrededor del valor nulo, no se pueden limitar los impactos de manera óptima aportando una corrección sobre este par motor.

Se conoce además por el documento GB-2 368 406, un método para controlar los cambios de signo de la referencia de par de salida del grupo motopropulsor. Estos son efectuados cuando el vehículo automóvil alcanza la velocidad deseada. El control presentado por el documento GB-2 368 406 permite evitar los impactos debidos a la transi-
ción.

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La presente invención tiene por objetivo proponer una estrategia de control que se dirige a adaptar la referencia de par que se va a aplicar a las ruedas de manera diferente de las que se describen en los tres documentos citados anteriormente y capaz además, de funcionar con cualquier tipo de transmisión.

A este efecto, la invención propone un procedimiento de control de una transmisión automatizada de un grupo motopropulsor para un vehículo automóvil. Comprende una etapa de elaboración de una primera señal de referencia de par que se va a aplicar a las ruedas que es representativa de la voluntad del conductor del vehículo automóvil y que comprende dos componentes respectivamente estática y dinámica. Se filtra la componente dinámica de la señal de referencia en función de al menos dos umbrales predeterminados que definen al menos tres zonas de filtrado distintas. Se utiliza un filtro de orden n en la primera y en la tercera zona de filtrado y se impone en la segunda zona de filtrado una pendiente máxima a la componente dinámica de la primera señal de referencia, siendo la citada pendiente máxima ajustable en función de datos de entrada predeterminados.

Este procedimiento limita los impactos debidos al vaivén del grupo motopropulsor con respecto al percibido por el conductor ya que el filtrado disminuye la pendiente de la componente dinámica de la primera señal de referencia en función de los valores de par alcanzados. En efecto, este control se apoya sobre el franqueo de umbrales predeterminados por la referencia de par.

Preferentemente, se filtra la componente dinámica de la señal de referencia destinada a las ruedas del vehículo automóvil en función de umbrales predeterminados, y adaptados al sentido de variación de la citada componente dinámica de la señal de referencia (Cd_cond) destinada a las ruedas del vehículo automóvil.

En un modo de realización, se inicializa el primer valor de la componente dinámica de la señal de referencia filtrada de cada zona de filtrado con el último valor de la componente dinámica de la señal de referencia filtrada de la zona de filtrado precedente.

La invención tiene igualmente por objeto un dispositivo de mando de una transmisión automatizada de un grupo motopropulsor para un vehículo automóvil apto para proporcionar una señal de referencia de par que se va a aplicar a las ruedas, adaptado a la voluntad del conductor de vehículo automóvil, que comprende dos componentes respectivamente estática y dinámica. El dispositivo comprende un bloque de filtrado apto para filtrar la citada componente dinámica de la señal de referencia.

De acuerdo con un modo de realización de la invención, el bloque de filtrado comprende medios aptos para comparar con al menos dos umbrales predeterminados, la componente dinámica de la señal de referencia destinada a las ruedas del vehículo automóvil y adaptada a la voluntad del conductor. Comprende además medios aptos para determinar una zona de filtrado correspondiente al umbral alcanzado por la citada componente dinámica de la señal de referencia.

De acuerdo con un modo de realización de la invención, el bloque de filtrado comprende medios aptos para aplicar un filtro de orden n o una pendiente máxima a la componente dinámica de la primera señal de referencia en las zonas de filtrado adaptadas.

Otras ventajas y características de la invención se harán evidentes con el examen de la descripción detallada de un modo de puesta en práctica de la invención en absoluto limitativo, y de los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 es un esquema sinóptico de un ejemplo de realización de un bloque de interpretación de la voluntad del conductor IVC,

- la figura 2 ilustra un ejemplo de una curva de filtrado de una componente dinámica de par con un salto de par de los valores positivos a los valores negativos,

- la figura 3 ilustra un ejemplo de una curva de filtrado de una componente dinámica de par con un salto de los valores de par negativos a los valores positivos.

En la figura 1, se ha representado esquemáticamente un ejemplo de un modo de realización del dispositivo de acuerdo con la invención. Éste es apto para proporcionar una referencia de par que se va a aplicar a las ruedas de un vehículo automóvil. Este dispositivo puede ser incluido en una caja de mando para una transmisión automatizada de vehículo automóvil, no representada en la figura 1.

Tal como se ilustra en la figura 1, el dispositivo de mando comprende un bloque de entrada 1 que transmite datos a un módulo de interpretación de la voluntad del conductor IVC 2. El bloque de entrada comprende tres módulos distintos que proporcionan respectivamente datos ligados a las características del vehículo automóvil CarV 3, a la voluntad del conductor IHM 4, (interfaz hombre/máquina), y al entorno del vehículo automóvil ENV 5. Estos datos son proporcionados al módulo IVC 2 respectivamente por las conexiones 6, 7 y 8. Los diferentes datos se detallarán a continuación.

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El módulo IVC 2 comprende un bloque 9 generador de la componente estática (Generador CS) de la referencia de par. Esta componente Cs es transmitida por mediación de la conexión 10.

La componente estática Cs se define como la futura referencia de par que el conductor podría solicitar y que el grupo motopropulsor debe hacer disponible automáticamente al nivel de las ruedas del vehículo automóvil. Ésta evoluciona lentamente. En efecto, no tiene por objetivo responder a una demanda inmediata del conductor, debe ser el reflejo de una tendencia impuesta por el comportamiento del conductor después de un periodo predeterminado.

El módulo IVC 2 comprende además un bloque 11 que proporciona la componente dinámica de la referencia de par Cd_filtrada.

La referencia dinámica de par define el par que el grupo motopropulsor debe hacer disponible al menos al nivel de las ruedas del vehículo automóvil.

El bloque 11 comprende un primer módulo 12 que genera una referencia Cd_cond (Generador Cd) correspondiente a la componente dinámica de la referencia de par adaptada a la voluntad del conductor. La referencia Cd_cond es transmitida por la conexión 13 a un bloque de filtrado 14, integrado igualmente en el bloque 11. El bloque de filtrado 14 proporciona a la salida una referencia de par filtrado Cd_filtrada correspondiente a la componente dinámica de la referencia de par Cd_cond, pero filtrada por el bloque de filtrado 14. El bloque de filtrado 14 es un filtro anti golpe. El filtrado efectuado por éste tiene por objetivo limitar los impactos ligados al vaivén del grupo motopropulsor. La referencia Cd_filtrada es transmitida por la conexión 15.

Más precisamente, los tres módulos CarV 3, IHM 4 y ENV 5 del bloque de entrada 1 son aptos para elaborar una señal de datos a partir de las señales emitidas por captadores no representados e integrados en el vehículo automóvil.

El primer módulo CarV 3 del bloque de entrada 1 es capaz de elaborar los datos que se refieren a las características del vehículo automóvil. Éstos son programados y memorizados por el constructor con el fin de caracterizar el comportamiento del vehículo entregado a un cliente.

El segundo módulo IHM 4 es capaz de elaborar datos que se refieren a la voluntad del conductor. Estos datos interpretan los deseos del conductor. Comprenden por ejemplo señales correspondientes a la palanca de mando de la transmisión del vehículo automóvil o incluso a los pedales de freno o de aceleración del vehículo automóvil.

El módulo ENV 5 es capaz de elaborar señales que se refieren al entorno del vehículo automóvil. Estas últimas permiten tener en cuenta el estado del vehículo automóvil y su situación en el entorno. Comprenden por ejemplo señales correspondientes a la velocidad del vehículo automóvil, al estado del pavimento o incluso a las condiciones meteorológicas.

El valor de los parámetros y el estado de las variables de los datos de entrada transmitidos por estos tres módulos son almacenados en una memoria común a cada elemento del dispositivo, no representado.

La figura 2 presenta la referencia de par filtrada Cd_filtrada por el bloque de filtrado 14 presentado en la figura 1.

La referencia de par Cd_cond evoluciona desde un par positivo hacia un par negativo. La referencia Cd_cond puede ser una señal en escalón que corta a la abscisa de tiempo en t_{0}. El filtrado propuesto es un filtrado evolutivo, en función de los valores alcanzados para el par Cd_cond, particularmente para limitar los efectos de la transición brutal de la referencia de par Cd_cond cuando se aproxima a "0", en t_{0}.

El filtrado se efectúa en función de dos umbrales predeterminados, Umbral 1 y Umbral 2 que delimitan tres zonas de filtrado distintas: Zona A, Zona B y Zona C. Estos umbrales don detectados por medios (no representados) durante la variación de la referencia Cd_cond.

Cuando la referencia de par Cd_cond es superior al valor de Umbral 1, se encuentra en la Zona A. Se puede entonces elaborar la referencia filtrada Cd_filtrada aplicando un filtro de orden n clásicamente utilizado por el experto.

Cuando la referencia de par Cd_cond se sitúa entre los valores de Umbral 1 y Umbral 2, se puede obtener la referencia filtrada Cd_filtrada imponiendo una pendiente máxima de manera que el valor de la referencia filtrada Cd_filtrada se asemeja el valor límite de la referencia de par Cd_cond.

La pendiente máxima puede ser calibrada por el constructor en función de cada tipo de vehículo automóvil.

Finalmente, si la referencia de par Cd_cond es inferior al valor de Umbral 2, se encuentra entonces en la Zona C. Al igual que para la Zona A, se puede obtener la referencia de par filtrada Cd_filtrada utilizando un filtro de orden n.

En cada zona de filtrado, Zona A, Zona B y Zona C, el filtro es aplicado por medios de filtrado integrados en el bloque de filtrado 14 (no representados).

Por otra parte, con el fin de garantizar la continuidad de la referencia filtrada Cd_filtrada durante el cambio de zona, se puede inicializar el filtro con el último valor tomado por la referencia de par filtrada Cd_filtrada en la zona precedente.

La referencia filtrada Cd_filtrada es menos perturbadora que la componente dinámica de par Cd_cond. En efecto, una señal en escalón implica el paso de manera casi instantánea de un valor de par positivo a un valor de par negativo. El filtrado de acuerdo con la invención permite suavizar la pendiente de la referencia, particularmente para valores nulos. Además, imponiendo una pendiente máxima n la Zona B, se reserva un tiempo de respuesta de la referencia filtrada Cd_filtrada óptima.

La figura 3 ilustra el proceso de filtrado en el caso en el que la referencia Cd_cond evoluciona desde un par positivo hacia un par negativo. La referencia Cd_cond puede igualmente ser una señal en escalón que corta a la abscisa de tiempos en t_{1}.

En este caso, el filtrado se efectúa de la misma manera que para el caso precedente, en función de dos umbrales predeterminados Umbral 3 y Umbral 4, que delimitan respectivamente tres zonas de filtrado distintas Zona D, Zona E y Zona F.

Se puede entonces aplicar a la primera y la tercera zona un filtro de orden n de la misma manera que para la Zona A y la Zona B de la figura 2.

En la Zona E, se impone una pendiente máxima a la referencia de par de manera que se asemeje el valor límite de la referencia de par Cd_cond.

Igualmente, con el fin de garantizar la continuidad de la referencia filtrada Cd_filtrada durante el cambio de zona, se puede inicializar el filtro con el último valor tomado para la referencia de par filtrada Cd_filtrada en la zona precedente.

El valor de los diferentes umbrales, Umbral 1, Umbral 2, Umbral 3 y Umbral 4, de las pendientes máximas de las zonas B y E, y de los parámetros de ajuste de los filtros de orden n de las zonas A, C, D y F, puede ser ajustado dinámicamente en función de datos de entrada emitidos desde los bloques 4 y/o 5, como la velocidad del vehículo automóvil, la deportividad del conductor o incluso el régimen del motor térmico, por ejemplo.

Claims (5)

1. Procedimiento de control de una transmisión automatizada de un grupo motopropulsor para un vehículo automóvil, que comprende una etapa de elaboración de una primera señal de referencia de par que se va a aplicar a las ruedas que es representativa de la voluntad del conductor de vehículo automóvil y que comprende dos componentes respectivamente estática (Cs) y dinámica (Cd_cond), caracterizado porque se filtra la componente dinámica (Cd_cond) de la señal de referencia en función de al menos dos umbrales predeterminados que definen al menos tres zonas de filtrado distintas, se utiliza un filtro de orden n en la primera y la tercera zona de filtrado y se impone en la segunda zona de filtrado una pendiente máxima a la componente dinámica de la primera señal de referencia (Cd_cond), siendo la citada pendiente máxima ajustable en función de datos de entrada predeterminados.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se filtra la componente dinámica de la señal de referencia (Cd_cond) destinada a las ruedas del vehículo automóvil en función de umbrales predeterminados, ajustables en función de datos de entrada predeterminados, y adaptados al sentido de variación de la citada componente dinámica de la señal de referencia (Cd_cond) destinada a la ruedas del vehículo automóvil.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que se inicializa el primer valor de la componente dinámica de la señal de referencia filtrada (Cd_filtrada) de cada zona de filtrado con el último valor de la componente dinámica de la señal de referencia filtrada (Cd_filtrada) de la zona de filtrado precedente.

4. Dispositivo de mando de una transmisión automatizada de un grupo motopropulsor para un vehículo automóvil apto para proporcionar una señal de referencia de par que se va a aplicar a las ruedas, adaptada a la voluntad del conductor de vehículo automóvil, que comprende dos componentes respectivamente estática (Cs) y dinámica (Cd_cond), caracterizado por el hecho de que comprende un bloque de filtrado (14) apto para filtrar la citada componente dinámica de la señal de referencia (Cd_cond), comprendiendo el citado bloque de filtrado (14) medios aptos para comparar con al menos dos umbrales predeterminados, la componente dinámica de la señal de referencia (Cd_filtrada) destinada a las ruedas del vehículo automóvil y adaptada a la voluntad del conductor, y medios aptos para determinar una zona de filtrado correspondiente al umbral alcanzado por la citada componente dinámica de la señal de referencia.

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el bloque de filtrado (14) comprende medios aptos para aplicar un filtro de orden n o una pendiente máxima a la componente dinámica de la primera señal de referencia en las zonas de filtrado adaptadas.