ES2315355T3 - Procedimiento para regular la velocidad de un vehiculo de motor. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para regular la velocidad de un vehículo de motor (10), en el que se genera una señal de requerimiento de aceleración (asoll), que representa una aceleración nominal positiva o negativa del vehículo, y en dependencia de esta señal se emite una orden de ajuste (B) para el sistema de frenado (24, 26) del vehículo, en donde se emite una señal (F) para el pretensado del sistema de frenado (24, 26) cuando la señal de requerimiento de aceleración (asoll) desciende por debajo de un valor umbral (TH), que está situado por encima de un valor (amin; a hys), en el que se activa el sistema de frenado (24, 26), en donde la señal (F) para pretensar el sistema de frenado se elimina cuando se activa realmente el sistema de frenado, y en donde la señal (F) para pretensar el sistema de frenado se ajusta de nuevo, o se ajusta una señal (H) para mantener el pretensado del sistema de frenado, cuando se desactiva el sistema de frenado, caracterizado porque la señal (F) ajustada de nuevo para pretensar el sistema de frenado o la señal (H) para mantener el pretensado se elimina cuando la señal de requerimiento de aceleración (a soll) supera de nuevo el valor umbral (TH; TH'').
Description
Procedimiento para regular la velocidad de un
vehículo de motor.
La invención se refiere a un procedimiento para
regular la velocidad de un vehículo de motor, correspondiente a las
medidas citadas en el preámbulo de la reivindicación 1.
Un procedimiento de esta clase se describe en la
publicación "Adaptive Cruise Control Systema - Aspects and
Development Trends" de Winner, Witte, Uhler y Lichtenberg, Robert
Bosch GmbH, en SAE Technical Paper Series 961010, International
Congress & Exposition, Detroit, 26-29 de febrero
de 1996. El sistema de regulación descrito en esta publicación, que
también recibe el nombre de sistema ACC (Adaptive Cruise Control),
se basa en un sensor de distancia, por ejemplo un sensor radar
multi-misión, que está aplicado al frontal del
vehículo, para medir distancias y velocidades relativas con
respecto a vehículos que circulen por delante. Dependiendo de los
datos de medición de este sensor radar se regula después la
velocidad del propio vehículo, de tal modo que se mantiene respecto
al vehículo que circula justo por delante una distancia
predeterminada, que puede determinar el conductor en forma de un
llamado espacio de tiempo nominal. Si no se encuentra ningún
vehículo que circule por delante en el margen de localización del
radar, se produce una regulación a una velocidad deseada ajustada
por el conductor.
Normalmente interviene este sistema, por ejemplo
a través de una compuerta de estrangulación, en el sistema de
propulsión del vehículo, de tal modo que se regula la velocidad del
vehículo a través del par de giro de accionamiento del motor. Sin
embargo si, por ejemplo en tramos cuesta abajo o si se necesita un
retardo mayor del vehículo a causa de la distancia, el momento de
arrastre del motor no es suficiente para producir un retardo
suficiente del vehículo, se produce una intervención en el sistema
de frenado del vehículo.
Para hacer posible una regulación estable y
evitar una limitación de la comodidad o de la seguridad de
conducción, el sistema de regulación debería reaccionar con un
tiempo de retardo lo menor posible a las órdenes de ajuste emitidas
por el sistema de propulsión o frenado. En el caso de una activación
del freno del vehículo, sin embargo, se obtiene un determinado
retardo de reacción a partir de que los cilindros de freno de rueda
y los restantes componentes del sistema de frenado hidráulico
presentan un determinado volumen muerto, antes de que los frenos
actúen realmente sobre las diferentes ruedas del vehículo.
Del documento DE 196 15 294 se conoce un
dispositivo para controlar la fuerza de frenado en las ruedas de un
vehículo, en el que a tiempo antes del establecimiento de presión
verdadero, necesario para el ajuste del momento de frenado
requerido, se alimenta en el sistema de frenado una presión de
frenado reducida en forma de un impulso de llenado limitado en el
tiempo. El impulso de llenado se genera aquí individualmente para
los frenos de rueda de las diferentes ruedas en dependencia de
magnitudes de movimiento del vehículo, en especial en dependencia
de una desviación de regulación de la aceleración transversal del
vehículo y de su derivación en el tiempo. De forma similar el
documento DE-OS 34 23 063 describe un sistema de
regulación de resbalamiento del accionamiento para vehículos, en el
que la alimentación de una presión de frenado reducida se produce
en dependencia de la variación de la posición de la compuerta de
estrangulación o en dependencia de umbrales de resbalamiento, que
están situados por debajo del umbral de reacción para la verdadera
regulación de resbalamiento del accionamiento.
Del documento DE 198 27 445 se conoce un
dispositivo de control de circulación del género expuesto para un
vehículo de motor, que es capaz de llevar a cabo un proceso de
frenado que cumpla la intención del conductor cuando el vehículo se
retarda mediante el control de circulación, en donde se consigue una
mayor seguridad. Durante el control del retardo el dispositivo de
cálculo del retardo nominal calcula un grado de retardo nominal del
vehículo afectado en coincidencia con un grado de retardo del
vehículo que circula por delante. Si el grado de retardo nominal es
menor que un grado de retardo prefijado, el dispositivo de control
de frenado controla un accionamiento de un mecanismo de
accionamiento para activar un sistema de frenado, de tal modo que
se genera una fuerza de frenado que se corresponde con el grado de
retardo nominal. Si el grado de retardo nominal es igual al grado
de retardo prefijado o es mayor que el mismo, se acciona por otro
lado el mecanismo de accionamiento de tal modo, que se genera una
fuerza de frenado auxiliar que se corresponde con el grado de
retardo prefijado.
Del documento WO 99/20508 se conoce un sistema
de frenado para vehículos de motor, en el que el sistema de frenado
presenta un modo de frenado asistido, que se usa en especial en el
caso de una regulación de velocidad automática. Con ello se prefija
en primer lugar un retardo variable mediante el accionamiento del
pedal de freno por parte del conductor, que se transforma mediante
el mecanismo de frenado. La unidad de asistencia de frenado es con
ello capaz de controlar el mecanismo de frenado conforme a un modo
de frenado de emergencia automático, en el que el retardo es
máximo, en donde para esto se valoran las señales de un sensor de
objetos.
Del documento US 6,149,251 se conoce un
dispositivo y un procedimiento para controlar la fuerza de frenado
al menos en una rueda de un vehículo, que contiene un medio para
establecer un criterio que describe y/o influye en el movimiento
del vehículo, presenta un medio para transmitir una magnitud que
describe la dinámica de rueda de la rueda correspondiente y
presenta medios, con los que se determina, en dependencia del
criterio establecido y que describe y/o influye en el movimiento
del vehículo, si es inmediata una intervención de frenado en una
rueda independiente del conductor. Aparte de esto, el dispositivo o
el procedimiento contiene medios con los que, si se presenta el
requisito de una intervención de frenado inmediata independiente del
conductor, puede llevarse a cabo un accionamiento insignificante de
duración variable de los actuadores asociados a la rueda, a tiempo
antes de esta intervención de frenado inmediata independiente del
conductor. La duración del accionamiento insignificante de los
actuadores se establece con ello al menos en dependencia de las
magnitudes que describen la dinámica de rueda de la rueda
correspondiente.
La tarea de la invención consiste en configurar
un procedimiento conforme a la reivindicación 1, que reduzca el
tiempo de reacción ante una orden de ajuste emitida para el sistema
de frenado.
Esta tarea es resuelta conforme a la invención
mediante las particularidades de la reivindicación 1.
Por "pretensado" del sistema de frenado
debe entenderse aquí en general una medida que traslada el sistema
de frenado a un estado, en el que puede reaccionar más rápidamente
ante una orden de frenado, sin que se produzca ya una acción de
frenado fundamental. Este pretensado puede producirse por ejemplo
por medio de que en los cilindros de freno de rueda y/o en los
componentes del sistema hidráulico, que están montados justo delante
de los mismos, se produzca ya cierto establecimiento de presión, de
tal modo que las zapatas de freno se aproximen ya al disco o al
tambor de freno o incluso hagan ya contacto con el mismo, sin que
sin embargo se ejerza ya una fuerza de rozamiento digna de mención.
Alternativa- o adicionalmente la pretensión puede producirse también
por medio de que en un acumulador de presión o en un amplificador
de fuerza de frenado se apronte una determinada tensión previa, que
haga posible un llenado más rápido del volumen muerto en el caso de
un accionamiento real del freno.
Debido a que la señal para pretensar el sistema
de frenado, llamado a partir de ahora también "señal de
llenado", no se genera primero en el propio sistema de frenado,
sino ya en el marco de la regulación de velocidad, puede
aprovecharse la ventaja del establecimiento de presión de frenado
más rápida también para la regulación de velocidad.
Si en el marco de la regulación de velocidad,
por el motivo que sea, es necesario acudir al sistema de frenado
del vehículo, esto se anuncia siempre por medio de que la señal de
requerimiento de aceleración se hace negativa y se aproxima a un
valor, en el que el retardo que puede alcanzarse mediante la
resistencia del vehículo y el momento de arrastre del motor ya no
es suficiente y, en consecuencia, es necesario pasar a
funcionamiento de freno. Mediante la comparación entre la señal de
requerimiento de aceleración con un determinado valor umbral es por
ello posible reconocer a tiempo una conmutación presente al
funcionamiento de freno y pretensar el sistema de frenado de forma
preventiva, de tal modo que el sistema de frenado reaccione más
rápidamente en caso real de activación. Mediante el acortamiento
así conseguido del retardo de regulación puede suprimirse mejor
oscilaciones de regulación indeseadas. En el caso de una regulación
de distancia esto significa al mismo tiempo también que se minimiza
el descenso por debajo de la distancia nominal, de tal modo que no
sólo se mejora la comodidad sino que también se aumenta la
seguridad de circulación.
Debido a que como criterio para la emisión de la
señal de llenado, conforme a la invención se utiliza un descenso
por debajo del valor umbral de la señal de requerimiento de
aceleración, la aplicación del procedimiento es independiente de
qué objetivos de regulación se persiguen con la regulación de
velocidad y qué algoritmos de regulación se utilizan en detalle. El
procedimiento conforme a la invención puede aplicarse por ello en
el caso de una gran anchura de banda de diferentes conceptos de
regulación con relación a posteriores modificaciones o ampliaciones
del sistema de regulación.
De las reivindicaciones subordinadas se deducen
configuraciones ventajosas de la invención.
El criterio para la activación real del sistema
de frenado se define con preferencia por medio de que la señal de
requerimiento de aceleración desciende por debajo de un umbral de
activación, que por su parte puede variarse dinámicamente en
dependencia de la situación de circulación. El valor umbral para el
pretensado del sistema de frenado puede estar situado después en un
importe diferencial fijo por encima de este umbral de activación.
En la práctica se define para la velocidad de variación en el tiempo
de la señal de requerimiento de aceleración una barrera inferior,
que garantiza que la comodidad y la sensación de seguridad de los
pasajeros del vehículo no se vean perjudicadas por retardos que se
produzcan repentinamente. Con base en esta barrera y con base en el
tiempo de llenado, determinado por el modo constructivo de la
instalación de frenado y que se necesita para pretensar el sistema
de frenado, puede elegirse siempre el importe diferencial entre el
valor umbral para el pretensado del sistema de frenado y el umbral
real de activación, de tal modo que el proceso de pretensado esté
terminado antes de que se active realmente el freno.
La magnitud decisiva para determinar el umbral
de activación es el retardo máximo del vehículo, es decir la
aceleración mínima (negativa) a_{min}, que puede generarse
mediante el momento de arrastre del motor (con la compuerta de
estrangulación cerrada al máximo). Esta aceleración mínima amin
depende en primera línea de la marcha de la caja de cambios y de
las condiciones de funcionamiento del motor y puede calcularse a
partir de magnitudes, que son aprontadas por el sistema de control
de motor y otros elementos de control o sensores del vehículo a
través de un bus de datos. Para afinar puede recurrirse para
determinar amin también a otros criterios, en especial a la
pendiente o al declive de la vía de circulación así como, dado el
caso, la carga adicional del vehículo. Las magnitudes relevantes
puede medirse directamente o derivarse indirectamente a partir de
la relación entre el par de giro de partida actual del motor y la
aceleración del vehículo medida. El par de giro de partida del
motor puede por su parte o bien medirse directamente o establecerse
a partir de las informaciones disponibles en el bus de datos sobre
el estado de la compuerta de estrangulación, del sistema de
encendido, del sistema de inyección, etc.
Conforme a una configuración ventajosa se borra
de nuevo la señal de llenado como muy tarde después de transcurrir
un determinado espacio de tiempo. En el caso de que la señal de
requerimiento de aceleración permanezca durante más tiempo en el
intervalo entre el valor umbral para el pretensado y el umbral de
activación, porque se han estabilizado las condiciones de
circulación en este margen, se evita de este modo que el freno
permanezca pretensado durante un tiempo innecesariamente largo. En
el caso de que ya antes de transcurrir este espacio de tiempo se
llegue a la activación real del freno, se elimina la señal de
llenado ya al accionar el freno. Del mismo modo se elimina también
la señal de llenado si el freno no se acciona automáticamente en el
marco de la regulación de velocidad, sino cuando el propio
conductor interviene en el hecho y acciona el pedal de freno.
Conforme a la invención la señal de llenado se
conecta de nuevo si, en el marco de la regulación de velocidad, se
pasa de nuevo de funcionamiento de frenado a funcionamiento de
motor, y de este modo se acciona el freno. La señal de llenado
permanece después conectada, hasta que la señal de requerimiento de
aceleración supera de nuevo el valor umbral o hasta que ha
transcurrido un determinado espacio de tiempo. Mediante esta medida
se mantiene una elevada disponibilidad de freno, en el caso de que
la señal de requerimiento de aceleración oscile constantemente
alrededor del umbral de activación.
Para evitar una conmutación frecuente del
sistema de regulación entre funcionamiento de motor y funcionamiento
de freno, puede ser conveniente prever una determinada histéresis.
En este caso el umbral de activación para conmutar a funcionamiento
de freno viene dado por un valor de aceleración a_{hys}, que es
menor que a_{min}, mientras que la conmutación de vuelta a
funcionamiento de motor se produce si la señal de requerimiento de
aceleración se hace de nuevo mayor que a_{min}. En el caso de que
el intervalo de histéresis entre amin y a_{hys} varíe
dinámicamente, es conveniente acoplar el valor umbral para generar
la señal de llenado a a_{hys}. El valor umbral, en el que después
de soltar el freno vuelve a caer la señal de llenado, puede por el
contrario permanecer acoplado a amin.
A continuación se explican con más detalle
ejemplos de ejecución de la invención con base en el dibujo.
Aquí muestran:
la figura 1 un diagrama en bloques de un sistema
de regulación de velocidad para llevar a cabo el procedimiento;
la figura 2 un diagrama de tiempos de señales,
que se producen en el sistema de regulación según la figura 1;
y
la figura 3 un diagrama de tiempos
correspondiente a la figura 2, para una forma de ejecución diferente
de la invención.
En la figura 1 se muestra simbólicamente un
vehículo de motor, cuya velocidad se regula con ayuda de un
regulador electrónico 12. Para esto el regulador 12 recibe de un
sensor de velocidad 14 una señal que indica la velocidad real del
vehículo. Asimismo se ha instalado delante del vehículo un sensor de
distancia, en el ejemplo mostrado un sensor radar 16, que comunica
al regulador 12 datos de distancia y velocidad relativa de objetos
localizados, situados delante del vehículo. El sensor radar 16
tiene con preferencia una determinada capacidad de resolución
angular, de tal modo que también pueden detectarse los ángulos de
azimut de los objetos localizados y comunicarse al regulador 12. De
este modo es posible para el sistema radar y/o para el regulador 12
diferenciar vehículos que circulan por delante sobre el carril de
circulación propio de vehículos sobre otros carriles de circulación,
así como de objetivos estacionarios sobre el borde de la vía de
circulación. Si se encuentran vehículos que circulan por delante
sobre el carril de circulación propio, se elige el vehículo que
circula justo por delante como objeto objetivo, y la velocidad del
vehículo de motor 10 se regula de tal modo que se mantiene una
determinada distancia nominal al vehículo que circula por delante.
Esta distancia nominal pueda elegirla el conductor mediante la
introducción de un espacio de tiempo nominal, que indica la
distancia en tiempo en la que el vehículo que circula por delante y
el vehículo propio pasan por el mismo punto sobre la vía de
circulación. La distancia nominal se adapta de este modo
dinámicamente a la respectiva velocidad de circulación.
Si la vía de circulación está libre delante del
vehículo propio se produce, en el caso de que el conductor haya
enviado una orden correspondiente, una regulación a una velocidad
deseada elegida por el conductor.
Aparte de esto el regulador 12 valora también
órdenes de manejo como órdenes de circulación del conductor, en
especial el grado de accionamiento del pedal del acelerador y dado
el caso del pedal del freno. El conductor tiene de este modo en
todo momento la posibilidad de intervenir activamente en el hecho,
para reaccionar de forma apropiada en situaciones de circulación
críticas.
En el regulador 12 están implementadas de este
modo diferentes estrategias de regulación y control, y según la
situación de circulación o las órdenes del conductor se eligen una o
varias estrategias de regulación, y sus resultados se enlazan de
forma adecuada, como se conoce en el estado de la técnica, con una
señal de requerimiento de aceleración a_{soll}, que indica la
aceleración nominal momentánea del vehículo.
Una unidad de decisión 18 decide, con base en la
señal de requerimiento de aceleración a_{soll}, si es necesario
intervenir en el sistema de accionamiento o en el sistema de
frenado. En el caso de valores positivos de la señal de
requerimiento de aceleración se produce una intervención en el
sistema de propulsión. En este caso se emite una orden de ajuste A
a un sistema electrónico de control de motor 2, que actúa sobre el
motor del vehículo de motor 10 a través de diferentes actuadores,
aquí simbolizados mediante una compuerta de estrangulación 22. En
general las funciones del sistema de control de motor 20 pueden
comprender el control de la compuerta de estrangulación 22, el
control del sistema de inyección de combustible, del encendido y de
otros componentes del sistema de propulsión del vehículo. En el
caso de un vehículo con caja de cambios automática puede pertenecer
a esto también la elección de la marcha de la caja de cambios. En
lugar de la orden de ajuste A y del parámetro de funcionamiento
actual del motor, el sistema de control de motor 20 activa el motor
de tal modo, que se genera un par de giro de accionamiento del
motor correspondiente a la señal de requerimiento de
aceleración.
Si la señal de requerimiento de aceleración
a_{soll} adopta valores negativos, se estrangula primero el motor
mediante el sistema de control de motor 20, de tal modo que el
momento de arrastre del motor se aprovecha para el retardo del
vehículo. Sin embargo, si la unidad de decisión 18 establece que el
retardo del vehículo que puede conseguirse así no es suficiente
para hacer coincidir la aceleración real del vehículo con la
aceleración nominal representada por a_{soll}, mediante la unidad
de decisión 18 se conmuta a funcionamiento de freno. En este caso
el motor permanece estrangulado, y la unidad de decisión 18 envía
una orden de ajuste B a un sistema de control de freno 24 del
vehículo.
El sistema de control de freno 24 controla a
través de la instalación hidráulica de frenado del vehículo el
funcionamiento de los frenos 26, dispuestos en las diferentes
ruedas, y cumple por ejemplo la función de un sistema antibloqueo,
de un sistema de regulación de resbalamiento del accionamiento y/o
de un sistema EPS para la estabilización dinámica del vehículo.
La instalación hidráulica de frenado del
vehículo está acoplada directamente al pedal del freno del vehículo,
por motivos de la seguridad contra averías, y contiene al menos un
generador de presión o booster, que amplifica la fuerza de frenado
ejercida por el conductor a través del pedal del freno. En el marco
de la regulación de resbalamiento del accionamiento o del sistema
ESP, el generador de presión es también capaz de establecer, con
independencia del accionamiento del pedal del freno, una presión de
frenado y accionar los frenos 26. Del mismo también la orden de
ajuste B transmitida por la unidad de decisión 18 activa un
accionamiento de los frenos con fuerza de frenado fija o
variable.
Si con el freno del vehículo no accionado y los
cilindros de freno de rueda sin presión se emite la orden de ajuste
B, en primer lugar es necesario llenar con líquido de freno los
volúmenes muertos, existentes inevitablemente en la instalación
hidráulica de frenado y en especial en los cilindros de freno de
rueda, antes de que se produzca realmente una unión por fricción
entre las zapatas de freno y los tambores de freno o discos de freno
y se active el freno. Para acortar el tiempo necesario para llenar
estos volúmenes muertos, el sistema de control de freno 24 presenta
una función que permite autorizar un llenado previo de la
instalación de frenado. Durante este proceso, que se designará aquí
como "pretensado", se somete la instalación de frenado a
presión hasta que se llenan los volúmenes muertos y las
guarniciones de freno se aproximan mucho a los discos de freno o a
los tambores de freno, o incluso contactan ligeramente con los
mismos. En este último caso se asume un desgaste insignificante en
el freno.
Esta función de pretensado no sólo puede
activarse dentro del sistema de control de freno 24, sino que
también puede activarse externamente mediante una señal de llenado
correspondiente, que se emite en forma de un flag F desde la unidad
de decisión 18. Según el estado de la instalación de frenado, el
ajuste del flag F produce de este modo desde la unidad de control
de freno 24 que se active un llenado previo de la instalación de
frenado. Si se elimina de nuevo el flag F, este proceso de llenado
previo se anula desde la unidad de control de freno 24, siempre que
entretanto no se haya producido una activación real del freno
mediante la orden de ajuste B.
Según el modo constructivo de la instalación de
frenado puede estar también implementada en el sistema de control
de freno 24 una función "detención", que es responsable de que
el estado de llenado previo de la instalación de frenado se
mantenga después de soltar el freno. Esto puede producirse por
ejemplo por medio de que el funcionamiento de una bomba de
retroalimentación, que retroalimenta el líquido de freno desde el
cilindro de freno, se suspende provisionalmente. En este caso puede
activarse también la función "detención" mediante el ajuste de
un flag H correspondiente desde la unidad de decisión 18.
Los parámetros que caracterizan el estado del
motor y de la instalación de frenado del vehículo están disponibles,
en el sistema de control de propulsión 20 o en el sistema de
control de freno 24, y pueden transmitirse a través de un bus de
datos 28 (bus CAN) a otros componentes del sistema del vehículo, de
tal modo que en caso necesario están también disponibles para una
valoración en el regulador 12 y en la unidad de decisión 18.
Las modificaciones de la aceleración del
vehículo, causadas mediante la intervención en el sistema de
propulsión o el sistema de frenado del vehículo, conducen a
modificaciones correspondientes de la velocidad del vehículo y de
la distancia al vehículo que circula por delante, y se
retro-acoplan a través del sensor de velocidad 14 y
del sensor radar 16.
En la figura 2 la curva 30 muestra en la parte
superior del diagrama un ejemplo del desarrollo en el tiempo de la
señal de aceleración a_{soll}, que es emitida por el regulador 12.
Un valor de aceleración amin representa la mínima aceleración
posible (negativa), que puede generarse en las condiciones de
funcionamiento actuales con el momento de arrastre del motor. Este
valor de aceleración a_{soll} representa un umbral de activación,
en el que la unidad de decisión 18 pasa de funcionamiento de motor a
funcionamiento de freno. Si a_{soll} en el momento t_{2}
desciende por debajo del umbral de activación amin, se emite por
ello mediante la unidad de decisión 18 la orden de ajuste B al
sistema de control de freno 24.
El umbral de activación a_{min} depende
primero de los parámetros de funcionamiento del motor y de la caja
de cambios, por ejemplo del número de revoluciones, de la
temperatura del motor, etc. Estos datos están disponibles a través
del sistema de bus 28 y pueden utilizarse para el cálculo de amin.
Asimismo depende amin también de condiciones externas, en especial
del declive de la vía de circulación y de la masa portante del
vehículo incluyendo la carga adicional. Las correcciones obligadas
por ello en amin pueden estimarse mediante la comparación de la
orden de ajuste de aceleración A con la aceleración real resultante
del vehículo. En una forma de ejecución simplificada del
procedimiento, sin embargo, amin también puede asumirse como
constante. En un ejemplo práctico amin está situada por ejemplo en
un orden de magnitudes de -0,5 m/s^{2}.
En la figura 2 se indica asimismo un valor
umbral TH, que es un importe fijo \Deltaa mayor que a_{min}. Si
a_{soll} en el momento t_{1} desciende por debajo del valor
umbral TH, se ajusta el flag y con ello se inicia el llenado previo
de la instalación de frenado. El tiempo \tau, que se necesita para
el llenado previo de la instalación de frenado, es según el modo
constructivo de aproximadamente entre 200 y 300 ms. El regulador 12
está configurado de tal modo, que la velocidad de variación en el
tiempo de la señal de aceleración a_{soll} está limitada hacia
abajo, cumpliéndose por ejemplo: d/dt(a_{soll}) > - 1,0
m/s^{3}. Para que puede terminar el llenado previo de la
instalación de frenado en el espacio de tiempo entre t_{1} y
t_{2}, es necesario que se cumpla: \Deltaa >
|\tau*d/dt(a_{soll}). En el ejemplo aquí adoptado
sería por ejemplo \Deltaa = 0,35 m/s^{2} un valor adecuado, con
el cual debería estar situado el valor umbral TH por encima del
umbral de activación amin. Con a_{min} = -0,5 m/s^{2} se deduce
por lo tanto: TH = -0,15 m/s^{2}.
Si la señal de requerimiento de aceleración
a_{soll} desciende por debajo del umbral de activación amin y el
freno de activa realmente, se elimina de nuevo el flag F. En el caso
de que a_{soll} no alcance el umbral de activación amin, se
elimina el flag F como muy tarde una vez transcurrido un espacio de
tiempo AT prefijado, que se determina mediante la señal T de un
transmisor de tiempo. El transmisor de tiempo se inicia cuando
a_{soll} alcanza el valor umbral TH (en t_{1}), y la señal T
decae después de nuevo una vez transcurrido el espacio de tiempo
\DeltaT. Con el flanco descendente se elimina también de nuevo el
flag F, en el caso de que todavía esté activado. Este caso se ha
dibujado a trazos en la figura 2, en el caso del desarrollo de
señal del flag F.
En el ejemplo mostrado la señal de requerimiento
de aceleración a_{soll} aumenta en el momento t_{3} de nuevo
por encima del umbral de activación amin, y en se momento se conmuta
la unidad de decisión 18 de nuevo a funcionamiento de motor, de tal
modo que vuelve a decaer la orden de ajuste B emitida para el
sistema de control de freno 24. En este momento se ajusta el flag
H, lo que produce que la instalación de frenado permanezca en
estado pretensado. En el caso de que la señal de requerimiento de
aceleración descienda de nuevo por debajo del umbral de activación,
sin alcanzar entretanto el valor umbral TH, puede activarse de nuevo
el freno sin retardo. Hasta que la señal de requerimiento de
aceleración a_{soll} no ha ascendido de nuevo por encima del
valor umbral TH (en el momento t_{4}) o ha transcurrido de nuevo
el periodo de tiempo \DeltaT, no se elimina de nuevo el flag H y
se anula el estado pretensado de la instalación de frenado.
De este modo se garantiza, con un procedimiento
muy fácil de implementar, que la instalación de frenado del
vehículo reaccione con el mínimo retardo posible ante la orden de
ajuste B para activar el freno.
En el caso más sencillo los flags F y H actúan
sobre la instalación de frenado del vehículo como un todo. Sin
embargo, también es posible dejar actuar este flag individualmente
sobre cada rueda aislada o por separado sobre las ruedas delanteras
y las ruedas traseras. En el caso de que los frenos de rueda
delantera y los frenos de rueda trasera estén estructurados de
forma diferente, puede adaptarse de este modo \Deltaa
individualmente al tiempo de llenado previo necesario para el freno
afectado.
La figura 3 ilustra un ejemplo de ejecución, en
el que el umbral de activación al que se emite la orden de ajuste B
para el sistema de control de freno 24 se emite, no directamente
mediante a_{min}, sino mediante un valor de aceleración a_{hys}
algo menor. La retro-conexión a funcionamiento de
motor se produce por el contrario en el momento (t_{3}), en el
que la señal de requerimiento de aceleración a_{soll} se hace de
nuevo mayor que a_{min}. Mediante esta función de histéresis se
evita que la unidad de decisión 18 se conmute "con parpadeo"
entre funcionamiento de freno y funcionamiento de motor. El
intervalo de histéresis a_{min} - a_{hys} no es sin embargo
estático, sino que varía dinámicamente en este ejemplo. Desde el
momento en el que la señal de requerimiento de aceleración
a_{soll} desciende por debajo del valor amin, se reduce a 0 el
intervalo de histéresis con velocidad de variación constante, de tal
modo que a_{his} se aproxima al valor a_{min}. De este modo se
consigue que, aunque se tolera un breve descenso por debajo de amin,
si este descenso se prolonga durante más tiempo, se llega mediante
la anulación del umbral de activación a_{hys} a una conmutación a
funcionamiento de freno (en el ejemplo mostrado en el momento
t_{2}). El valor umbral TH, que determina el ajuste del flag F,
está definido aquí de tal modo que está siempre en un importe fijo
\Deltaa por encima del umbral de activación variable a_{hys}. La
eliminación del flag se produce de nuevo en el caso de una
activación real del freno o una vez transcurrido el espacio de
tiempo \DeltaT.
\newpage
Asimismo la figura 3 ilustra el caso en el que
en el sistema de control de freno 24 no está implementada la
función "detención" y en consecuencia desde la unidad de
decisión tampoco se ajusta ningún flag H. Si en el momento t_{3}
se suelta el freno, en la forma de ejecución mostrada en la figura 3
se ajusta de nuevo el flag F, para que se mantenga todavía durante
un tiempo determinado la mayor disponibilidad de reacción del
freno. Si la señal de requerimiento de aceleración a_{soll} sigue
aumentando y supera un valor umbral TH', que es mayor en \Deltaa
con respecto a a_{min}, se elimina de nuevo el flag F (en el
momento t_{4}). El flag se elimina sin embargo como muy tarde una
vez transcurrido el espacio de tiempo \DeltaT.
El espacio de tiempo \DeltaT ajustado en el
transmisor de tiempo puede variar en ambos ejemplos de ejecución,
por su parte, en dependencia del estado de funcionamiento.
Claims (4)
1. Procedimiento para regular la velocidad de un
vehículo de motor (10), en el que se genera una señal de
requerimiento de aceleración (a_{soll}), que representa una
aceleración nominal positiva o negativa del vehículo, y en
dependencia de esta señal se emite una orden de ajuste (B) para el
sistema de frenado (24, 26) del vehículo, en donde se emite una
señal (F) para el pretensado del sistema de frenado (24, 26) cuando
la señal de requerimiento de aceleración (a_{soll}) desciende por
debajo de un valor umbral (TH), que está situado por encima de un
valor (amin; a_{hys}), en el que se activa el sistema de frenado
(24, 26), en donde la señal (F) para pretensar el sistema de
frenado se elimina cuando se activa realmente el sistema de frenado,
y en donde la señal (F) para pretensar el sistema de frenado se
ajusta de nuevo, o se ajusta una señal (H) para mantener el
pretensado del sistema de frenado, cuando se desactiva el sistema de
frenado, caracterizado porque la señal (F) ajustada de nuevo
para pretensar el sistema de frenado o la señal (H) para mantener el
pretensado se elimina cuando la señal de requerimiento de
aceleración (a_{soll}) supera de nuevo el valor umbral (TH;
TH').
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se determina un umbral de activación
(a_{min}; a_{hys}), en el que se activa el sistema de frenado
(24, 26) mediante la emisión de la orden de ajuste (B), dependiendo
del retardo del vehículo, que puede generarse en las condiciones de
funcionamiento actuales mediante el momento de arrastre del motor,
y porque el valor umbral (TH), en el que se emite la señal (F) para
pretensar el sistema de frenado, está situado en un determinado
importe \Deltaa por encima de este umbral de activación
(a_{min}; a_{hys}).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque la velocidad de variación en el tiempo
de la señal de requerimiento de aceleración (a_{soll}) está
limitada por una barrera inferior, y porque \Deltaa es mayor en
cuanto a importe que el producto entre esta barrera inferior y el
tiempo que se necesita para el pretensado del sistema de
frenado.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal
(F) para pretensar el sistema de frenado y/o la señal (H) para
mantener el pretensado se elimina, en cada caso, como muy tarde una
vez transcurrido un periodo de tiempo (\Deltat) fijo o variable
dependiente del estado.
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