ES2302016T3 - Sistema de control para un vehiculo automovil con traccion al menos temporal a las cuatro ruedas. - Google Patents
Sistema de control para un vehiculo automovil con traccion al menos temporal a las cuatro ruedas. Download PDFInfo
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Abstract
Sistema de control para un vehículo con tracción al menos temporal a las cuatro ruedas, que comprende una unidad de control que capta o detecta magnitudes proporcionales a las velocidades de todas las ruedas y la velocidad del vehículo, y por medio de la cual el par de tracción de una unidad de tracción puede ser distribuido de forma variable sobre ruedas motrices primarias, que están unidas permanentemente con la unidad de tracción, y sobre ruedas motrices secundarias que se pueden unir en caso necesario con la unidad de tracción, ajustándose por medio de la unidad de control (8; 8, 10), para distribuir el par de tracción, un par de embrague (MKnom) de un embrague de transferencia (1) dispuesto entre la unidad de tracción (9) y las ruedas motrices secundarias (4, 5), caracterizado porque la unidad de control (8; 8, 10) está configurada de tal manera que se incrementa el par de embrague (MKnom) cuando se capta una diferencia prefijada entre la velocidad (vVL, vVR, vHL, vHR) de una rueda (4, 5, 6, 7) y la velocidad (vFzg) del vehículo y/o cuando se capta una diferencia prefijada entre las dos velocidades (vVL, vHL; vVR, vHR) de las ruedas (4, 6; 5, 7) de al menos un lado del vehículo, prefijando la unidad de control (8; 8, 10) para incrementar el par de embrague, un par de embrague nominal (MKnom_resbalamiento) dependiente del resbalamiento de las ruedas que resulta de una selección de máximo entre al menos tres pares de embrague nominales (MKnom_resbalamiento_1, MKnom_resbalamiento_2, MKnom_resbalamiento_3), o sea, un primer par de embrague nominal (MKnom_resbalamiento_1) que se determina en función de la cuantía de la diferencia entre la velocidad (vVL, vHL, vVR, vHR) de una rueda y la velocidad (vFzg) del vehículo, un segundo par de embrague nominal (MKnom_resbalamiento_2) que se determina en función de la cuantía de la diferencia entre las dos velocidades (vVL, vHL) de las ruedas (4, 6) del lado izquierdo del vehículo, y un tercer par de embrague nominal (MKnom_resbalamiento_3) que se determina en función de la cuantía de la diferencia entre las dos velocidades (vVR, vHR) de las ruedas (5, 7) del lado derecho del vehículo.
Description
Sistema de control para un vehículo automóvil
con tracción al menos temporal a las cuatro ruedas.
La invención se refiere a un sistema de control
para un vehículo automóvil con tracción al menos temporal a las
cuatro ruedas según el preámbulo de la reivindicación 1.
Tales sistemas de control se encuentran
descritos, por ejemplo, en los documentos US 5,461,568, US
6,007,454, DE-A-2164324 y DE 100 54
023 A1. Por consiguiente, se conoce un dispositivo de distribución
de par de giro para variar la relación de distribución de par de
giro entre las ruedas del eje delantero y las ruedas del eje
trasero mediante un control correspondiente de un embrague de
fricción actuante como barrera longitudinal (embrague de
transferencia). Mediante la fijación de una relación de distribución
de par de giro se puede influir considerablemente sobre el
comportamiento de marcha de un vehículo. El objeto del documento DE
100 54 023 A1 se ocupa especialmente de la dinámica de marcha
durante el recorrido de curvas. En este caso, un vehículo automóvil
con tracción temporal a las cuatro ruedas puede ser un vehículo
automóvil fundamentalmente con tracción a las ruedas delanteras
dotada de una tracción a las ruedas traseras conectable a través de
un embrague de transferencia, un vehículo automóvil
fundamentalmente con tracción a las ruedas traseras dotado de una
tracción a las ruedas delanteras conectable a través de un embrague
de transferencia o un vehículo con tracción permanente a todas las
ruedas dotado de un embrague de transferencia regulable para variar
la distribución del par de giro entre el eje delantero y el eje
trasero.
En lo que sigue, se designan, generalizando a
este respecto, como ruedas motrices primarias las ruedas unidas
permanentemente con la unidad de tracción y como ruedas motrices
secundarias las ruedas que pueden unirse en caso necesario con la
unidad de tracción a través del embrague de transferencia.
Asimismo, estos sistemas de control conocidos
presentan comúnmente una unidad de control del embrague de
transferencia en función de la diferencia de número de revoluciones
entre un número de revoluciones del eje de accionamiento primario y
el número de revoluciones del eje de accionamiento secundario (por
ejemplo, documentos DE 37 41 009 A1, DE 69304449 T2). En este caso,
los números de revoluciones de los ejes de accionamiento son
captados, por ejemplo, con sensores propios.
El problema de la invención consiste en mejorar
un sistema de control de la clase citada al principio en lo que
respecta a la regulación.
Este problema se resuelve con las
características de la reivindicación 1.
La invención se basa en el conocimiento de que,
por un lado, unos sensores adicionales de número de revoluciones
dispuestos en los ejes de accionamiento son muy costosos y la
regulación de un resbalamiento entre los árboles de accionamiento
es demasiado imprecisa desde el punto de vista de la regulación de
la dinámica de marcha. La precisión del proceso de regulación de
resbalamiento se puede acoplar cuando éste se realiza en función de
un resbalamiento de rueda individual, referido a las cuatro ruedas,
o en función de un resbalamiento de rueda entre las distintas
ruedas de un respectivo lado (longitudinal) del vehículo.
Por tanto, según la invención, en un sistema de
control para un vehículo automóvil con tracción al menos temporal a
las cuatro ruedas se tiene que, por medio de una unidad de control
que capta o detecta magnitudes proporcionales a las velocidades de
todas las ruedas y la velocidad del vehículo, y mediante la cual el
par de tracción de una unidad de tracción puede ser distribuido de
forma variable sobre ruedas motrices primarias, que están unidas
permanentemente con la unidad de tracción, y sobre ruedas motrices
secundarias, que se pueden unir en caso necesario con la unidad de
tracción, se controla la unidad de ajuste de un embrague de
transferencia dispuesto entre la unidad de tracción y las ruedas
motrices secundarias de tal manera que se incrementen el par de
embrague y, por tanto, el par de tracción sobre las ruedas motrices
secundarias cuando se capte una diferencia entre la velocidad de
una rueda y la velocidad del vehículo y/o cuando se capte una
diferencia entre la velocidad de las dos ruedas de al menos un lado
(longitudinal) del vehículo (a la izquierda, a la derecha en la
dirección de marcha).
El par de tracción es el par de giro de salida
de una unidad de tracción que está constituida preferiblemente por
un motor de combustión interna y una transmisión dispuesta a
continuación del mismo. A este fin, la unidad de control prefija,
para incrementar el par de embrague, un par de embrague nominal
dependiente del resbalamiento de rueda, el cual se determina en
función de la cuantía de la diferencia entre la velocidad de una
rueda y la velocidad del vehículo y/o en función de la cuantía de
la diferencia entre la velocidad de las dos ruedas de al menos un
lado del vehículo.
La magnitud proporcional a la velocidad de una
rueda es preferiblemente un número de revoluciones de rueda captado
de todos modos, el cual se puede transformar de manera conocida en
una velocidad de rueda en metros por segundo (v) directamente
comparable con la velocidad del vehículo.
El par de embrague nominal dependiente del
resbalamiento de rueda se obtiene preferiblemente en la unidad de
control por medio de una selección de máximo entre al menos los tres
pares de embrague nominales siguientes: un primer par de embrague
nominal que se determina en función de la cuantía de la diferencia
entre la velocidad de una rueda y la velocidad del vehículo, un
segundo par de embrague nominal que se determina en función de la
cuantía de la diferencia entre la dos velocidades de las ruedas del
lado izquierdo del vehículo, y un tercer par de embrague nominal
que se determina en función de la cuantía de la diferencia entre las
dos velocidades de las ruedas del lado derecho del vehículo.
La ventaja del resbalamiento de rueda individual
tenido en cuenta por la invención reside en la sensibilidad -
duplicada en comparación con el estado de la técnica - con la que se
puede regular la distribución del par de giro. Esto es favorable
especialmente para el recorrido de curvas, ya que comúnmente tan
sólo las ruedas interiores a la curva tienen tendencia a girar
excesivamente. Por tanto, mediante la invención se consiguen un
aumento de las propiedades de tracción y de las propiedades de
estabilidad de un vehículo.
En el dibujo se representa un ejemplo de
realización de la invención. Muestran:
La figura 1, esquemáticamente, un vehículo
dotado de tracción temporal a las cuatro ruedas con un embrague de
transferencia ajustable por medio de una unidad de control en el
ejemplo de un vehículo automóvil dotado fundamentalmente de
tracción a las ruedas traseras y equipado con tracción a las ruedas
delanteras conectable a través de un embrague de transferencia,
y
La figura 2, fragmentos del posible algoritmo
contenido en la unidad de control para obtener el par de embrague
nominal dependiente del resbalamiento de las ruedas.
En la figura 1 se ha representado un vehículo
con tracción temporal a las cuatro ruedas en forma de un vehículo
automóvil dotado fundamentalmente de tracción a las ruedas traseras
y equipado con tracción a las ruedas delanteras conectable en caso
necesario a través de un embrague de transferencia 1. El embrague de
transferencia 1 es ajustable a través de una unidad de control 8.
La unidad de control 8 puede contener un aparato de control
adicional externo 10 que convierta, por ejemplo, el par de embrague
nominal prefijado en una corriente para activar la unidad de ajuste
(aquí no representada adicionalmente) del embrague de transferencia
1.
En un vehículo según la figura 1 se tiene que,
estando abierto el embrague de transferencia 1, se transfiere a las
ruedas 6 y 7 del eje trasero 3 el par de giro completo (par de
tracción) de la unidad de tracción 9, constituida preferiblemente
por un motor de combustión interna, una transmisión y al menos un
aparato de control de tracción. Las ruedas traseras 6 y 7 son aquí
las ruedas motrices primarias, ya que están unidas permanentemente
con la unidad de tracción 9. Al aumentar el par de embrague en el
embrague de transferencia 1, la unidad de tracción 9 acciona
también las ruedas 4 y 5 del eje delantero 2. Por tanto, las ruedas
delanteras son las ruedas motrices secundarias.
La unidad de control 8 capta, además de otras
señales de entrada, especialmente los números de revoluciones
n_{VL}, n_{HL}, n_{VR}, n_{HR} de todas las ruedas 4, 5, 6,
7. A partir de estos números de revoluciones n_{VL}, n_{HL},
n_{VR}, n_{HR} de las ruedas se obtienen, en relación con otras
informaciones presentes en la unidad de control 8, como, por
ejemplo, las circunferencias de los neumáticos, las velocidades
v_{VL}, v_{HL}; v_{VR}, v_{HR} de todas las ruedas 4, 5, 6,
7, así como la velocidad v_{Fzg} del vehículo (véase también la
figura 2).
En la figura 2 se muestran otros detalles de la
unidad de control 8 necesarios para la materialización de la
invención.
Para distribuir el par de tracción de la unidad
de tracción 9 se prefija un par de embrague
M_{Knom\_resbalamiento} que se ha de ajustar en el embrague de
transferencia 1 dispuesto entre la unidad de tracción 9 o las ruedas
motrices primarias 6 y 7 y las ruedas motrices secundarias 4 y 5.
En principio, se incrementa el par de embrague cuando se capta una
diferencia entre la velocidad v_{VL} o v_{VR} o v_{HL} o
v_{HR} de una rueda 4 ó 5 ó 6 ó 7 y la velocidad v_{Fzg} del
vehículo. Como alternativa o adicionalmente, se incrementa el par
de embrague cuando se capta una diferencia entre las dos velocidades
v_{VL} y v_{HL} o v_{VR} y v_{HR} de las ruedas 4 y 6 ó 5 y
7 de al menos un lado del vehículo.
Para simplificar la operación matemática se
obtienen las diferencias como valores relativas en porcentaje, por
ejemplo correspondientes a los bloques de cálculo 11 a 13 mostrados
en la figura 2: En el bloque de cálculo 11 se determina, referido a
la velocidad v_{Fzg} del vehículo, la cuantía de la diferencia
relativa entre la velocidad individual v_{i} (:=v_{VL},
v_{HL}, v_{VR}, v_{HR}) de una rueda y la velocidad v_{Fzg}
del vehículo. En el bloque de cálculo 12 se determina, referido a la
velocidad v_{Fzg} del vehículo, la cuantía de la diferencia
relativa entre las dos velocidades v_{VL} y v_{HL} de las ruedas
4 y 6 del lado izquierdo del vehículo. En el bloque de cálculo 12
se determina, referido a la velocidad v_{Fzg} del vehículo, la
cuantía de la diferencia relativa entre las dos velocidades v_{VR}
y v_{HR} de las ruedas 5 y 7 del lado derecho del vehículo.
El par de embrague nominal
M_{Knom\_resbalamiento} dependiente del resbalamiento de rueda
para incrementar el par de embrague se obtiene en el bloque de
cálculo 14 a partir de una selección de máximo (MAX) entre los tres
pares de embrague nominales M_{Knom\_resbalamiento\_1},
M_{Knom\_resbalamiento\_2}, M_{Knom\_resbalamiento\_3}. El
primer par de embrague nominal M_{Knom\_resbalamiento\_1} se
determina en función de la cuantía de la diferencia relativa
obtenida en el bloque de cálculo 11. El segundo par de embrague
nominal M_{Knom\_resbalamiento\_2} se determina en función de la
cuantía de la diferencia relativa obtenida en el bloque de cálculo
12. El tercer par de embrague nominal M_{Knom\_resbalamiento\_3}
se determina en función de la cuantía de la diferencia relativa
obtenida en el bloque de cálculo 13.
Claims (1)
1. Sistema de control para un vehículo con
tracción al menos temporal a las cuatro ruedas, que comprende una
unidad de control que capta o detecta magnitudes proporcionales a
las velocidades de todas las ruedas y la velocidad del vehículo, y
por medio de la cual el par de tracción de una unidad de tracción
puede ser distribuido de forma variable sobre ruedas motrices
primarias, que están unidas permanentemente con la unidad de
tracción, y sobre ruedas motrices secundarias que se pueden unir en
caso necesario con la unidad de tracción, ajustándose por medio de
la unidad de control (8; 8, 10), para distribuir el par de tracción,
un par de embrague (M_{Knom}) de un embrague de transferencia (1)
dispuesto entre la unidad de tracción (9) y las ruedas motrices
secundarias (4, 5), caracterizado porque la unidad de control
(8; 8, 10) está configurada de tal manera que se incrementa el par
de embrague (M_{Knom}) cuando se capta una diferencia prefijada
entre la velocidad (v_{VL}, v_{VR}, v_{HL}, v_{HR}) de una
rueda (4, 5, 6, 7) y la velocidad (v_{Fzg}) del vehículo y/o
cuando se capta una diferencia prefijada entre las dos velocidades
(v_{VL}, v_{HL}; v_{VR}, v_{HR}) de las ruedas (4, 6; 5, 7)
de al menos un lado del vehículo, prefijando la unidad de control
(8; 8, 10) para incrementar el par de embrague, un par de embrague
nominal (M_{Knom\_resbalamiento}) dependiente del resbalamiento
de las ruedas que resulta de una selección de máximo entre al menos
tres pares de embrague nominales (M_{Knom\_resbalamiento\_1},
M_{Knom\_resbalamiento\_2}, M_{Knom\_resbalamiento\_3}), o sea,
un primer par de embrague nominal (M_{Knom\_resbalamiento\_1})
que se determina en función de la cuantía de la diferencia entre la
velocidad (v_{VL}, v_{HL}, v_{VR}, v_{HR}) de una rueda y
la velocidad (v_{Fzg}) del vehículo, un segundo par de embrague
nominal (M_{Knom\_resbalamiento\_2}) que se determina en función
de la cuantía de la diferencia entre las dos velocidades (v_{VL},
v_{HL}) de las ruedas (4, 6) del lado izquierdo del vehículo, y
un tercer par de embrague nominal (M_{Knom\_resbalamiento\_3})
que se determina en función de la cuantía de la diferencia entre las
dos velocidades (v_{VR}, v_{HR}) de las ruedas (5, 7) del lado
derecho del vehículo.
Applications Claiming Priority (2)
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