ES2332145T3 - Sistema de ayuda para la conduccion de un vehiculo automovil, especialmente en caso de desvio provocado por un viento lateral. - Google Patents
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Abstract
Sistema de ayuda a la conducción de un vehículo automóvil, especialmente en caso de desvío provocado por un viento lateral, equipado con una dirección asistida eléctrica (5) provista de un accionador (6), caracterizado por que comprende: - medios (7) de determinación de la voluntad de trayectoria del conductor del vehículo calculada por la relación siguiente: **(Ver fórmula)** en la cual: gamma -cond representa la voluntad de trayectoria del conductor, expresada en forma de una aceleración lateral deseada por el conductor, Vx, la velocidad del vehículo, zeta, el ángulo de giro del volante de dirección del vehículo, L, la batalla del vehículo, Ts, la tasa de sobregiro del vehículo, que es una constante del vehículo, lambda, la desmultiplicación ángulo de volante/ángulo de rueda, que es una constante del tren delantero del vehículo; - medios (7) de determinación de la trayectoria real del vehículo a partir de dos componentes de aceleración lateral l y de guiñada Vx; - medios (7) de determinación de un desvío de trayectoria determinado por la relación siguiente:**(Ver fórmula)** - medios (7) de activación del accionador (6) de dirección asistida eléctrica (5) en función de este desvío de trayectoria, con el fin de compensar éste, que comprenden medios de aplicación de un par de corrección de dirección de acuerdo con la relación: **(Ver fórmula)** en la cual: deltaC representa el par de corrección, y k es una constante predeterminada.
Description
Sistema de ayuda para la conducción de un
vehículo automóvil, especialmente en caso de desvío provocado por un
viento lateral.
La presente invención se refiere a un sistema de
ayuda a la conducción de un vehículo automóvil, especialmente en
caso de desvío provocado por un viento lateral.
De modo más particular, la invención se refiere
a un sistema de este tipo de ayuda a la conducción de un vehículo
equipado con una dirección asistida eléctrica provista de un
accionador.
El problema específico al cual se refiere la
invención es el caso del desvío lateral que experimenta un vehículo
cuando éste es sometido a una perturbación de tipo, por ejemplo,
viento lateral.
En efecto, debido a la sustentación del
vehículo, éste experimenta un torsor aerodinámico que tiende a
hacerle abandonar la trayectoria inicial deseada por el
conductor.
En efecto, cuando el viento empieza a aplicarse
sobre la cara lateral del vehículo, se aplica una fuerza
aerodinámica a la caja de éste según el torsor aerodinámico de la
caja. Éste es el resultado de la forma de la caja y, por tanto,
esencialmente, de su estilo.
Por consiguiente, experimentando el vehículo una
fuerza lateral, éste se desplaza y se desvía de la trayectoria
inicialmente deseada por el conductor. Este desvío de trayectoria se
mide, por ejemplo, por una distancia de desviación.
Esta sensibilidad del vehículo a la perturbación
de viento lateral es función de la sustentación lateral del
vehículo y los vehículos más desfavorecidos son, por ejemplo, los
vehículos más altos de tipo utilitario y monovolumen.
Así pues, el conductor debe actuar sobre el
volante de dirección para corregir la trayectoria con el fin de
eliminar la perturbación de viento lateral con respecto a su
voluntad de seguir una trayectoria determinada, como, por ejemplo,
una línea recta.
Pero esto es una fuente de incomodidad para el
conductor del vehículo.
Por el documento
GB-A-2 259 892, considerado como el
estado de la técnica más próximo, se conoce un sistema de ayuda a
la conducción aplicado a una dirección asistida eléctrica acoplada a
una columna de dirección o directamente a las ruedas del vehículo
en una dirección denominada de
"Steer-By-Wire".
Este documento enseña a utilizar un bucle de
corrección de trayectoria del vehículo en caso de viento lateral
pero no tiene en cuenta la voluntad del conductor en este bucle de
corrección; siendo aplicada una corrección permanentemente.
Lo que puede plantear un problema en ciertas
situaciones de la vida del vehículo en las cuales no se desee una
corrección de este tipo y, especialmente, en el caso de la toma de
una curva de gran curvatura o de una rotonda.
El objeto de la invención es, por tanto,
resolver este inconveniente.
A tal efecto, la invención tiene por objeto un
sistema de ayuda a la conducción de un vehículo automóvil de acuerdo
con el objeto de la reivindicación 1.
El citado sistema comprende, igualmente, un
calculador electrónico de activación de la dirección asistida
eléctrica conectado a un sensor de ángulo del volante, a un sensor
de la velocidad del vehículo, a un sensor de guiñada, a un sensor
de aceleración lateral y a un sensor de par aplicado al volante por
el conductor, para determinar el par de corrección que hay que
aplicar por el accionador de dirección asistida a la dirección del
vehículo.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y
hecha refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales:
- la Fig. 1 representa una vista esquemática que
ilustra el comportamiento de un vehículo sometido a una perturbación
de tipo de viento lateral;
- la Fig. 2 ilustra un escenario de evolución de
diferentes magnitudes ligadas al vehículo en el caso de una
perturbación de este tipo;
- la Fig. 3 representa un esquema sinóptico que
ilustra la estructura de un sistema de ayuda a la conducción de
acuerdo con la invención;
- la Fig. 4 ilustra el funcionamiento de
éste;
- la Fig. 5 ilustra la evolución de una
corrección aplicada por un sistema de ayuda a la conducción de
acuerdo con la invención; y
- la Fig. 6 ilustra el comportamiento de un
vehículo equipado con un sistema de ayuda a la conducción de este
tipo.
En la figura 1 se ha ilustrado, en efecto, el
comportamiento de un vehículo del estado de la técnica sometido a
un desvío lateral inmediatamente después de una perturbación de tipo
de viento lateral.
Se concibe, en efecto, que, cuando una
perturbación de viento lateral se aplica a una superficie lateral
del vehículo, éste experimenta una fuerza aerodinámica que le hace
abandonar la trayectoria deseada por el conductor, lo que se
traduce en un desvío de trayectoria denominado también
"desviación" en esta figura 1.
La figura 2 ilustra la evolución de diferentes
magnitudes ligadas al vehículo durante una perturbación de viento de
este tipo.
En esta figura, el gráfico A ilustra la guiñada
del vehículo, el gráfico B la aceleración lateral de éste y el
gráfico C la corrección aplicada por el conductor del vehículo sobre
el volante para contrarrestar esta perturbación y la desviación
consecutiva.
A la vista de las figuras 1 y 2, se concibe que,
mientras que el conductor del vehículo desea mantener por ejemplo
una trayectoria en línea recta, se observa una desviación a partir
de dos variables de trayectoria en guiñada y en aceleración
lateral.
Una vez que el conductor ha detectado este
desvío de trayectoria, éste le corrige aplicando una corrección al
volante de dirección para volver a la trayectoria deseada.
Sin embargo, y como se ha mencionado
anteriormente, esto presenta un cierto número de inconvenientes para
el usuario.
Para resolver estos problemas, la invención
propone un sistema de ayuda que comprende medios de determinación
de la voluntad de trayectoria del conductor del vehículo, medios de
determinación de la trayectoria real del vehículo, medios de
determinación de un desvío de trayectoria y medios de activación de
un accionador de dirección asistida eléctrica, que equipa al
vehículo, en función de este desvío de trayectoria, con el fin de
compensar éste.
Estos diferentes medios están ilustrados en la
figura 3, en la que, en efecto, se reconoce una dirección asistida
eléctrica de vehículo automóvil, designada por la referencia general
1, asociada en una extremidad a un volante de dirección designado
por le referencia general 2 y cuya otra extremidad está asociada a
las ruedas directrices del vehículo designadas por las referencias
generales 3 y 4.
La dirección asistida eléctrica está designada
por la referencia general 5, comprendiendo esta dirección asistida
eléctrica un accionador designado por la referencia general 6, de
tipo clásico.
El sistema de acuerdo con la invención comprende
igualmente un calculador designado por la referencia general 7 que
está conectado a diferentes sensores, tales como, por ejemplo, un
sensor de ángulo de giro del volante de dirección del vehículo,
designado por la referencia general 8, un sensor de velocidad del
vehículo designado por la referencia general 9, un sensor de
guiñada designado por la referencia general 10, un sensor de
aceleración lateral designado por la referencia general 11 y un
sensor de par aplicado al volante designado por la referencia
general 12 en esta figura.
A partir de estas diferentes informaciones, el
calculador 7 está adaptado para determinar la voluntad de
trayectoria del conductor del vehículo.
Esta voluntad de trayectoria del conductor es
calculada por la relación:
\gamma_{l-cond} =
\frac{V^{2}_{x}}{L +
T_{S}V^{2}_{x}}\frac{\theta_{\nu}}{\lambda}
en la
cual
\gamma_{l - cond} representa la voluntad de
trayectoria del conductor, expresada en forma de una aceleración
lateral deseada por el conductor,
V_{x}, la velocidad del vehículo,
\theta_{\nu}, el ángulo de giro del volante
de dirección del vehículo,
L, la batalla del vehículo,
T_{s}, la tasa de sobregiro del vehículo, que
es una constante del vehículo,
y
\lambda, la desmultiplicación ángulo de
volante/ángulo de rueda, que es una constante del tren delantero del
vehículo.
La trayectoria real del vehículo es a su vez
determinada por el calculador, a partir de los dos componentes de
aceleración lateral \gamma_{l} y de guiñada \psiVx.
El desvío de trayectoria es a su vez determinado
por la relación:
Desvío de
trayectoria = \gamma_{l-cond} - f(\psi
V_{x}\gamma_{l})
A partir de estas diferentes informaciones, el
calculador es adaptado entonces para gobernar el accionador 6 de
dirección asistida para aplicar un par de corrección de dirección a
la dirección del vehículo de acuerdo con la relación:
\DeltaC = k x
desvío de
trayectoria
Se concibe entonces, como está ilustrado en la
figura 4, que esto permite aplicar un par de corrección a la
dirección asistida.
Como está ilustrado en la figura 5, en la cual
se constata que a tras la detección, a partir de la voluntad de
trayectoria del conductor, de la guiñada A y de la aceleración
lateral B medida, el calculador está adaptado para determinar un
par de corrección \DeltaC a la dirección con el fin de limitar el
desvío de trayectoria con respecto a la trayectoria deseada.
Esto permite entonces, como está ilustrado en la
figura 6, mantener el vehículo lo más cerca posible de la
trayectoria deseada por el conductor del vehículo, siendo igualmente
reducidas las correcciones que debe aportar el conductor del
vehículo.
Se concibe entonces que a partir de un desvío de
trayectoria determinado entre la voluntad de trayectoria del
conductor y la trayectoria real del vehículo, se determina un par de
corrección que hay que aplicar a la dirección del vehículo, con el
fin de efectuar una autorrotación del volante de dirección de éste,
que permita corregir la desviación debida a la fuerza aerodinámica
ligada a la perturbación de viento lateral sobre el vehículo.
El desvío de trayectoria es así reducido y del
mismo modo, la corrección del conductor es menor.
Naturalmente, pueden considerarse todavía otros
modos de realización.
Claims (2)
1. Sistema de ayuda a la conducción de un
vehículo automóvil, especialmente en caso de desvío provocado por
un viento lateral, equipado con una dirección asistida eléctrica (5)
provista de un accionador (6), caracterizado por que
comprende:
- medios (7) de determinación de la voluntad de
trayectoria del conductor del vehículo calculada por la relación
siguiente:
\gamma_{l-cond} =
\frac{V^{2}_{x}}{L +
T_{S}V^{2}_{x}}\frac{\theta_{\nu}}{\lambda}
en la
cual:
\gamma_{l - cond} representa la voluntad de
trayectoria del conductor, expresada en forma de una aceleración
lateral deseada por el conductor,
V_{x}, la velocidad del vehículo,
\theta_{\nu}, el ángulo de giro del volante
de dirección del vehículo,
L, la batalla del vehículo,
T_{s}, la tasa de sobregiro del vehículo, que
es una constante del vehículo,
\lambda, la desmultiplicación ángulo de
volante/ángulo de rueda, que es una constante del tren delantero del
vehículo;
- medios (7) de determinación de la trayectoria
real del vehículo a partir de dos componentes de aceleración
lateral \gamma_{l} y de guiñada \psiV_{x};
- medios (7) de determinación de un desvío de
trayectoria determinado por la relación siguiente:
Desvío de
trayectoria = \gamma_{l-cond} - f(\psi
V_{x}\gamma_{l});
y
- medios (7) de activación del accionador (6) de
dirección asistida eléctrica (5) en función de este desvío de
trayectoria, con el fin de compensar éste, que comprenden medios de
aplicación de un par de corrección de dirección de acuerdo con la
relación:
\DeltaC = k x
desvío de
trayectoria
en la
cual:
\DeltaC representa el par de corrección, y
k es una constante predeterminada.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación
precedente, caracterizado por que comprende un calculador
electrónico (7) de activación de la dirección asistida eléctrica (5)
conectado a un sensor de ángulo del volante (8), a un sensor de
velocidad del vehículo (9), a un sensor de guiñada (10), a un sensor
de aceleración lateral (11) y a un sensor de par (12) aplicado al
volante (2) por el conductor, para determinar el par de corrección
que hay que aplicar por el accionador (6) de dirección asistida a la
dirección del vehículo.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP20060300901 EP1894815B1 (fr) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Système d'aide à la conduite d'un véhicule automobile, notamment en cas de déport provoqué par un vent latéral |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2332145T3 true ES2332145T3 (es) | 2010-01-27 |
Family
ID=37499457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES06300901T Active ES2332145T3 (es) | 2006-08-29 | 2006-08-29 | Sistema de ayuda para la conduccion de un vehiculo automovil, especialmente en caso de desvio provocado por un viento lateral. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1894815B1 (es) |
| DE (1) | DE602006009649D1 (es) |
| ES (1) | ES2332145T3 (es) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05105100A (ja) | 1991-09-27 | 1993-04-27 | Honda Motor Co Ltd | 車両の操舵装置 |
| DE4304664C2 (de) * | 1993-02-16 | 2000-04-06 | Daimler Chrysler Ag | Steuervorrichtung, insbesondere Lenkung für Kraftfahrzeuge |
| JP3034430B2 (ja) * | 1994-07-27 | 2000-04-17 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置の操舵反力制御装置 |
| JP3176900B2 (ja) * | 1999-06-21 | 2001-06-18 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置 |
| JP3176899B2 (ja) * | 1999-06-21 | 2001-06-18 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置 |
| US6965820B2 (en) * | 2001-09-18 | 2005-11-15 | Delphi Technologies, Inc. | Robust steering-pull torque compensation |
| US6799104B2 (en) * | 2003-01-13 | 2004-09-28 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method of controlling a vehicle steer-by-wire system applying robust control |
-
2006
- 2006-08-29 DE DE200660009649 patent/DE602006009649D1/de active Active
- 2006-08-29 ES ES06300901T patent/ES2332145T3/es active Active
- 2006-08-29 EP EP20060300901 patent/EP1894815B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1894815A1 (fr) | 2008-03-05 |
| DE602006009649D1 (de) | 2009-11-19 |
| EP1894815B1 (fr) | 2009-10-07 |
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