ES2379568T3 - Procedimiento de control de la reducción de las transmisiones automáticas o automatizadas utilizado para ayudar al frenado - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de control de la reducción de las transmisiones automaticas o automatizadas utilizado con fines de asistencia al frenado e incluyendo un conjunto de leyes de paso de reducción clasicas, caracterizado porque consiste, por debajo de un determinado umbral (Eumbral) arbitrario del hundimiento del pedal del acelerador, en calcular una nueva ley de paso de reducción destinada a reemplazar la ley de paso de reducción clasica en curso y definida por un desfase (L (n) (n-1) ) de la ley de paso en curso, estando calculados dichos desfase (L (n) (n-1) ) entre el umbral (E umbral) arbitrario de hundimiento del pedal del acelerador y el hundimiento nulo del pedal del acelerador.
Description
Procedimiento de control de la reducci6n de las transmisiones automaticas o automatizadas utilizado para ayudar al frenado �
El presente invento tiene como objetivo un procedimiento de control de las etapas de reducci6n de relaciones de cambio en las transmisiones automaticas o automatizadas, permitiendo mejorar el placer de conducci6n y la seguridad del vehfculo.
En la mayorfa de los procedimientos de gesti6n de los cambios de relaci6n de marcha en modo automatico, tanto para las trasmisiones automaticas como para las transmisiones automatizadas, los cambios de relaci6n de marcha son decididos por un calculador en funci6n de la velocidad del vehfculo y de la carga del motor. Habitualmente, estos criterios se traducen con la forma de leyes de cambio de relaci6n de marcha, que son representados con la forma de curvas construidas en un plano que admite la velocidad del vehfculo en las ruedas Vveh en abscisas y la tasa de hundimiento E del pedal del acelerador como ordenadas.
El principio general de las leyes de cambios de relaci6n esta propuesto en la figura 1, en la que las curvas C1 y C2 representan respectivamente las leyes de cambio de relaci6n de marcha mediante reducci6n desde N hacia N-1 y desde N+1 hacia N.
Segun este principio, resulta que unicamente es posible a la vez un unico cambio de relaci6n de marcha mediante reducci6n. En efecto, para pasar de una relaci6n de marcha N+1 a una relaci6n de marcha N-1, es necesario que el vehfculo efectue una determinada deceleraci6n para que el calculador decida el paso de la relaci6n N+1 a la relaci6n N, y el paso de la relaci6n N a la relaci6n N-1. Por ejemplo, en el caso donde el conductor decide ralentizar el vehfculo liberando el pedal del acelerador y frenando posteriormente, se observa que se parte desde un punto A para alcanzar un punto B que corresponde con el hecho de que el conductor ha liberado el pedal del acelerador, y despues cuando la velocidad del vehfculo en las ruedas Vveh corta la curva C2 en el punto C, el calculador decide el paso de la traslaci6n N+1 a la relaci6n N y finalmente, cuando la velocidad del vehfculo en las ruedas Vveh corta la curva C1 en el punto 0, el calculador decide el paso de la relaci6n N a la relaci6n N-1. Al final transcurren algunos segundos para pasar de la relaci6n N+1 a la relaci6n N-1.
Resulta tambien que la reducci6n segun el principio general de las leyes de cambios de relaci6n de marcha no tiene en cuenta otros parametros distintos de la velocidad del vehfculo y la carga del vehfculo, tales como la intensidad de frenado, el tiempo de frenado o el tipo de conducci6n del conductor.
Resumiendo, el principio general de las leyes de cambio de relaci6n tal y como se ha detallado anteriormente no permite anticipar los cambios descendentes de relaci6n de marcha que generan freno motor, en el caso donde el conductor desee ralentizar el vehfculo u obtener reprfs.
Con el fin de paliar este inconveniente, se han desarrollado sistemas recientes de control de cajas automaticas, basados en el calculo en tiempo real del regimen del motor por debajo del cual se decide un cambio descendente de relaci6n de marcha. Es el caso por ejemplo de la patente EP0991880 B1 que reivindica un procedimiento de control de la reducci6n que permite entre otros anticipar los cambios descendentes de la relaci6n de marcha en funci6n de la carga del vehfculo, de la duraci6n del frenado, de la intensidad del frenado, del tipo de conducci6n del conductor y de la velocidad del vehfculo. El procedimiento de control de la reducci6n descrito en la patente EP0991880 B1 consiste, durante el frenado, en determinar en funci6n de la intensidad y de la duraci6n del frenado, de la declividad de la carretera y del tipo de conducci6n del vehfculo, el valor umbral del regimen del arbol de entrada de la caja de cambios, Qumbral, mas alla de la cual la ley de paso de marcha clasica ya no es utilizada y mas alla de la cual se impone la reducci6n anticipada desde una relaci6n de marcha N a una relaci6n de marcha N-1.
Sin embargo, el procedimiento de control de la reducci6n de la transmisi6n automatica descrito en la patente EP0991880 B1 no permite realizar un cambio de marcha de mas de una relaci6n descendente. Es decir que no es posible pasar directamente desde una relaci6n de marcha N a una relaci6n de marcha N-2, ya que el calculador debe primero decidir engranar la relaci6n N-1 antes de decidir si hace falta engranar la relaci6n N-2.
Se conoce igualmente por el documento mas pr6ximo US-A-5527235 que permite pasar directamente desde una relaci6n de marcha N a una relaci6n de marcha N-2 pero en el que las leyes de paso de reducci6n son leyes fijas que no son calculadas en cada instante y que son por tanto menos precisas que las leyes calculadas en cada instante.
Por ello, el presente invento tiene como objetivo un procedimiento de control de la reducci6n de las trasmisiones automaticas o automatizadas, que permite anticipar un cambio de marcha de mas de una relaci6n descendente a la vez y ser mas preciso en los cambios de marcha.
Mas concretamente, el invento tiene como objetivo un procedimiento de control de la reducci6n de las trasmisiones automaticas o automatizadas utilizado con fines de asistencia al frenado e incluyendo un conjunto de leyes de paso de reducci6n clasicas, caracterizado porque consiste, por debajo de un determinado umbral Eumbral arbitrario de hundimiento del pedal del acelerador, en calcular una nueva ley de paso de reducci6n destinada a reemplazar la ley de paso de reducci6n clasica en curso.
La nueva ley de paso de reducci6n esta definida mediante un desfase L(n)(n-1) de la ley de paso actual, estando calculado dicho desfase L(n)(n-1) entre el umbral Eumbral arbitrario de hundimiento del pedal del acelerador y el hundimiento nulo del pedal del acelerador.
El calculo del desfase L(n)(n-1) de la ley de paso actual incluye las siguientes etapas:
- -
- determinar en l6gica difusa, para una relaci6n de marcha engranada, para un hundimiento E del pedal del acelerador nulo y a partir de la desaceleraci6n del vehfculo debida al frenado, del tiempo de frenado, de la velocidad del vehfculo y de la carga del vehfculo, un intervalo I de regfmenes del arbol de entrada de la caja de cambios del motor en el que la reducci6n debe engranarse, incluyendo dicho intervalo I un lfmite superior Qsport que se corresponde con una conducci6n deportiva y un lfmite inferior Qeco que se corresponde con una conducci6n econ6mica.
- -
- 0eterminar mediante interpolaci6n lineal en funci6n de un fndice de deportividad Ideportividad de conducci6n del conductor, en si mismo determinado en l6gica difusa, y en funci6n de los regfmenes Qeco y Qsport calculados anteriormente, siendo el regimen Qumbral del arbol de entrada de la caja de cambios inferior al necesario para engranar la reducci6n.
- -
- Convertir el regimen Qumbral del arbol de entrada de la caja del motor en regimen de velocidad del vehfculo en la rueda Vveh(n)(n-1) para cada relaci6n de marcha N, correspondiendo dicho regimen Vveh(n)(n-1) a la posici6n donde el hundimiento E del pedal del acelerador es nulo,
- -
- calcular mediante interpolaci6n lineal el desfase L(n)(n-1) entre la posici6n donde el hundimiento E del pedal del acelerador es nulo y la posici6n donde el hundimiento E del pedal del acelerador es igual al umbral Eumbral arbitrario de hundimiento del pedal del acelerador,
- -
- verificar que el desfase L(n)(n-1) es superior o igual a cero, en caso contrario conservar el resultado obtenido con la ley de paso de reducci6n clasica.
El invento concierne igualmente una transmisi6n automatica que ejecuta el procedimiento de control de la reducci6n utilizada con fines de asistencia al frenado tal y como se describe anteriormente.
Se comprendera mejor el invento con la lectura de la siguiente descripci6n redactada a modo de ejemplo no limitativo y los dibujos anexados, en los que:
- -
- la figura 1 representa en un grafico unas leyes de paso de marcha clasicas incluyendo en abscisas la velocidad del vehfculo en las ruedas Vveh y como ordenadas el hundimiento E del pedal del acelerador,
- -
- la figura 2 representa el principio de obtenci6n de nuevas leyes de cambio de marcha segun el procedimiento de control de la reducci6n utilizado con fines de asistencia al frenado descrito en nuestro invento,
- -
- la figura 3 incluye un ejemplo de determinaci6n de la l6gica difusa del regimen objetivo del arbol de entrada de la caja de marchas correspondiente con una conducci6n econ6mica Fuz Qeco para una carga del vehfculo Q igual a cero y para una velocidad del vehfculo Vveh pequena,
- -
- la figura 4 representa en un grafico las nuevas leyes de cambio de marcha segun el procedimiento de control de la reducci6n utilizado con fines de asistencia al frenado descrito en nuestro invento.
Se hace referencia a las figuras 2 y 3 para explicar con mas detalle el procedimiento de control de la reducci6n utilizado con fines de asistencia al frenado, segun el invento. 0urante la fase de frenado, una primera unidad de calculo, llamada bloque 1 va a recibir las siguientes informaciones:
- -
- Vveh, que se corresponde con la medida de la velocidad del vehfculo en las ruedas,
- -
- fveh, que representa la deceleraci6n del vehfculo obtenida ya sea mediante derivada y filtrado de la velocidad del vehfculo Vveh ya sea mediante una medida ffsica,
- -
- Tfrenado, que representa el tiempo de frenado, que se incrementa a partir del valor cero desde que el contacto del freno se activa,
- -
- Q, que representa la carga del vehfculo, determinaba clasicamente mediante la siguiente f6rmula:
Q=Fmot -Fresistente -M. fveh, con:
- -
- Fmot es la fuerza motriz en las ruedas
- -
- Fresistente es el conjunto de las fuerzas de resistencia al avance ligadas por ejemplo a la aerodinamica del vehfculo o bien a la adherencia de la carretera.
- -
- M es la masa en vacfo del vehfculo
Se aprecia que Q es sucesivamente nulo en una carretera plana con un vehfculo no cargado, positivo en una carretera ascendente o con un vehfculo cargado, negativo en una carretera descendente.
A partir de las informaciones fveh, Vveh, Tfrenado, y Q y de forma analoga al procedimiento descrito en la patente EP0991880 B1, el bloque 1 calcula en l6gica difusa el regimen objetivo del arbol de entrada de la caja de cambios con una conducci6n econ6mica Fuz Qeco y el regimen objetivo del arbol de entrada de la caja de cambios correspondiente con una conducci6n deportiva Fuz QSport. El regimen objetivo del arbol de la entrada de la caja es el regimen lfmite en la salida del embrague para una caja de cambios robotizada, llamada igualmente transmisi6n automatizada, o en la salida del convertidor para una transmisi6n automatica, por debajo del cual se anticipa una reducci6n.
A tftulo indicativo y no limitativo, los calculos en l6gica difusa utilizados para determinar el regimen objetivo del arbol de entrada de la caja de cambios correspondientes con una conducci6n econ6mica Fuz Qeco son efectuados para un hundimiento nulo del pedal del acelerador ya que se esta en situaci6n de frenado y son ilustrados mediante un ejemplo en la figura 3. Esta figura representa un grafico en tres dimensiones que permite determinar en funci6n de la desaceleraci6n fveh y del tiempo de frenado Tfrenado, el regimen objetivo del arbol de entrada de la caja correspondiente con una conducci6n econ6mica Fuz Qeco. El grafico corresponde tambien con una situaci6n donde la carga del vehfculo Q es nula y donde la velocidad Vveh es pequena. Los valores fveh, Vveh y Fuz Qeco son dados con un grado de pertenencia comprendido entre 0 y 1. Asf un valor de deceleraci6n fveh de 0,2 ( por tanto 101,6 vueltas/min/s) y un tiempo de frenado Tfrenado de 0,1 ( por tanto 2,55 s), el regimen objetivo del arbol de entrada de la caja correspondiente con una conducci6n econ6mica Fuz Qeco es 0,25 ( por tanto 2040 vueltas/minuto).
0espues, el bloque 2 aplica una ganancia a los regfmenes objetivos anteriormente calculados en funci6n de la relaci6n de marcha N anteriormente engranada. Esta ganancia permite obtener el mismo regimen objetivo despues de la reducci6n para un regimen objetivo antes de la reducci6n equivalente aunque el escalonamiento de las desmultiplicaciones no sea constante desde una relaci6n inicial a otra.
Asf, se ha determinado para una relaci6n de marcha N engranada y a partir de la desaceleraci6n del vehfculo debida al frenado fveh, del tiempo de frenado Tfrenado, de la velocidad del vehfculo Vveh y de la carga del vehfculo Q, un intervalo I de regfmenes del arbol de entrada de la caja del motor en el que la reducci6n debe ser engranada, incluyendo dicha intervalo I un lfmite superior QSport que se corresponde con una conducci6n deportiva y un lfmite inferior Qeco que se corresponde con una conducci6n econ6mica.
A partir de los dos lfmites del intervalo I, el bloque 3 determina mediante interpolaci6n lineal y en funci6n de un fndice de deportividad del conductor Ideportividad determinado con l6gica difusa, el regimen objetivo medio del arbol de entrada de la caja:
Qumbral = QEco + (QSport -QEco).Ideportividad
El bloque 4 convierte despues el regimen objetivo medio del arbol de entrada de la caja Qumbral en un regimen objetivo medio de la velocidad del vehfculo en las ruedas para cada relaci6n de cambio N en funci6n de la relaci6n de la caja de cambios R'n y de la relaci6n del puente R''n segun formula:
Vveh(n)(n-1)= Qumbral.R'n.R''n
Se observa entonces haciendo referencia a la figura 4, que el regimen objetivo medio de la velocidad del vehfculo en las ruedas Vveh(n)(n-1) corresponde con la posici6n donde el hundimiento E del pedal del acelerador es nulo y donde un cambio de relaci6n entre marcha desde N hacia N-1 debe ser engranado.
Finalmente, basandose en las leyes de cambio elaboradas mediante cartograffas clasicas en el bloque 5, el bloque 6 recalcula las leyes de paso mediante interpolaci6n lineal entre la posici6n donde el hundimiento E del pedal del acelerador es nulo y donde el regimen objetivo medio de la velocidad del vehfculo en las ruedas tienen el valor Vveh(n)(n-1) y la posici6n donde el hundimiento E del pedal del acelerador es igual a un umbral arbitrariamente elegido Eumbral y donde el regimen objetivo medio de la velocidad del vehfculo en las ruedas correspondiente esta determinado segun las cartograffas clasicas en el bloque 5, siendo Vley(n)(n-1)(Eumbral). La ley de paso, entre las dos posiciones del pedal del acelerador definidas anteriormente, admite en consecuencia un desfase L(n)(n-1) que tiene el valor Vveh(n)(n-1)-Vley(n)(n1)(Eumbral) cuando el hundimiento E del pedal del acelerador es nulo y si Vveh(n)(n-1)-Vley(n)(n-1)(Eumbral) es superior o igual a cero y que toma el valor cero cuando el hundimiento E del pedal del acelerador es igual a Eumbral.
La ley de paso, establecida mediante interpolaci6n lineal entre las dos posiciones del pedal del acelerador definidas anteriormente puede expresarse del siguiente modo:
5 L(n)(n-1) = (Vveh(n)(n-1)-Vley(n)(n-1)(Eumbral)) .(Eumbral-E)/Eumbral)
Haciendo referencia a la figura 4, resulta que, en una situaci6n clasica de frenado donde el conductor libera
primero el pedal del acelerador antes de comenzar a frenar, se parte de un punto A que corresponde con una relaci6n
de cambio N+1 engranada y que corresponde con una determinada velocidad Va y un determinado hundimiento del
10 pedal del acelerador Ea para dirigirse hacia un punto B que corresponde con una velocidad inferior Vb ycon un hundimiento del pedal del acelerador que es nulo. Cuando el conductor comienza frenar, el procedimiento de control de la reducci6n relativo a nuestro invento calcula los desfases L(n+1)(n) y L(n)(n-1) para cada una de las leyes de paso N+1/N y N/N-1 correspondiente respectivamente con la curva C2 y con la curva C1. Ahora bien siendo Vb inferior a Vveh(n)(n-1), el procedimiento de control de la reducci6n deduce que es necesario engranar la relaci6n N-1. Por tanto, se pasa,
15 directamente y de forma anticipada, desde una relaci6n de cambio N+1 a una relaci6n de cambio N-1.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1-Procedimiento de control de la reducci6n de las transmisiones automaticas o automatizadas utilizado con fines de asistencia al frenado e incluyendo un conjunto de leyes de paso de reducci6n clasicas, caracterizado porque5 consiste, por debajo de un determinado umbral (Eumbral) arbitrario del hundimiento del pedal del acelerador, en calcular una nueva ley de paso de reducci6n destinada a reemplazar la ley de paso de reducci6n clasica en curso y definida por un desfase (L(n)(n-1) ) de la ley de paso en curso, estando calculados dichos desfase (L(n)(n-1) ) entre el umbral (E umbral) arbitrario de hundimiento del pedal del acelerador y el hundimiento nulo del pedal del acelerador.2-Procedimiento de control, segun la reivindicaci6n 1, caracterizado porque el calculo del desfase (L(n)(n-1) ) de la10 ley de paso en curso incluye las siguientes etapas:a. 0eterminar con l6gica difusa, para una relaci6n de cambio engranada, para un hundimiento (E) del pedal del acelerador nulo y a partir de la deceleraci6n del vehfculo debida al frenado (fveh), del tiempo de frenado (Tfrenado), de la velocidad del vehfculo (Vveh) y de la carga del vehfculo (Q), un intervalo (I) de regfmenes del arbol de entrada de la caja del motor en el que la reducci6n debe ser engranada, dicho intervalo (I) incluye un lfmite superior (Qsport)que se15 corresponde con una conducci6n deportiva y un lfmite inferior (Qeco) que se corresponde con una conducci6n econ6mica,b. 0eterminar mediante interpolaci6n lineal en funci6n de un fndice (I deportividad) de deportividad de conducci6n del conductor, en si mismo determinado mediante l6gica difusa, y en funci6n de regfmenes (Qeco) y (Qsport) calculados anteriormente, el regimen (Qumbral) del arbol de entrada de la caja del motor por debajo del cual la reducci6n debe ser20 engranada,
- c.
- Convertir el regimen (Qumbral) del arbol de entrada de la caja de cambios en regimen de velocidad del vehfculo en la rueda (Vveh(n)(n-1)) para cada relaci6n de marcha (N), correspondiendo dicho regimen (Vveh(n)(n-1)) con la posici6n donde el hundimiento (E) del pedal del acelerador es nulo,
- d.
- Calcular mediante interpolaci6n lineal el desfase ((L(n)(n-1) ) entre la posici6n donde el hundimiento (E) del pedal
25 del acelerador es nulo y la posici6n donde el hundimiento (E) del pedal del acelerador es igual al umbral (Eumbral) arbitrario de hundimiento del pedal del acelerador,e. Verificar que el desfase ((L(n)(n-1) ) es superior o igual a 0, en caso contrario conservar el resultado obtenido con la ley de paso de reducci6n clasica.3-Transmisi6n automatica o automatizada de vehfculo autom6vil, caracterizada porque incluye un procedimiento 30 de control de la reducci6n de las transmisiones automaticas o automatizadas utilizadas con fines de asistencia al frenado segun una de las reivindicaciones anteriores.
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