MX2015001667A

MX2015001667A - Metodo y sistema para el control del motor y del tren de potencia.

Info

Publication number: MX2015001667A
Application number: MX2015001667A
Authority: MX
Inventors: Garlan J Huberts; Chris Paul Glugla; Michael Damian Czekala; Douglas James Mcewan
Original assignee: Ford Global Tech Llc
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2015-08-06
Also published as: RU2673296C2; CN104832302B; US9346469B2; RU2015103845A3; US20150224997A1; DE102015201991A1; CN104832302A; RU2015103845A; MX346774B

Abstract

Se proporcionan métodos y sistemas para agilizar la actualización de la tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo. La tabla se actualiza con datos generados a bordo de un vehículo dado mientras se madura con datos descargados de una red basada en la nube, los datos descargados generados a bordo de uno o más vehículos adicionales tienen características que se corresponden con las del tren de potencia. Las regiones de la tabla de calibración de un vehículo donde no se generan datos suficientes a bordo de un vehículo dado se completan con datos de uno o más vehículos adicionales que tienen datos suficientes para esas regiones correspondientes.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA EL CONTROL DEL MOTOR Y DEL TREN DE POTENCIA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente solicitud se relaciona con sistemas y metodos para mejorar la calibración de I del motor y el rendimiento del tren de potencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de control del motor pueden utilizar diversas tablas y mapas de calibración para optimizar el rendimiento del motor y del tren de potencia a medida que cambian las condiciones de funcionamiento durante un ciclo de conducción. Por ejemplo, los sistemas de vehículo pueden instalarse previamente con mapas del motor que son utilizados por el sistema de control del motor para determinar cómo programar los diferentes actuadores. Los mapas y tablas de calibración pueden completarse con datos recogidos durante el diseño, la prueba y la experimentación del motor y del tren de potencia. Además, los sistemas de control del motor pueden habilitarse para adaptar y actualizar las tablas de calibración con mediciones y datos de realimentación.

Sin embargo, dado que los trenes de potencia y los motores de combustión se están volviendo cada vez más complejos, es posible que haya muchos grados de libertad para optimizar el rendimiento del motor y del tren de potencia. Por ejemplo, puede haber diversas combinaciones de sincronización variable del árbol de levas, sistema de inducción variable, elevación variable de válvulas, etc. que sean posibles. En los motores con sistemas complejos, es posible que tome un tiempo significativamente largo (p. ej., más de un año de tiempo de prueba) mapear todas las combinaciones de funcionamiento posibles. Algunos sistemas de vehículo pueden configurarse para autocalibrarse. En dichos sistemas, pueden utilizase sensores de presión incorporados en los cilindros para autocalibrar el motor a partir de un mapa del motor en crudo (inicial). Dado que el proceso de combustión es bastante variable, deben realizarse múltiples mediciones en condiciones de estado bastante estables para obtener promedios de valores de salida del sensor confiables que puedan utilizarse con seguridad para actualizar el mapa del motor y determinar las acciones de control. Sin embargo, el consumo de combustible de las emisiones y los rastros de conducción tienen a ser de naturaleza transitoria, y se pasa poco tiempo en condiciones de estado estables en las que puedan realizarse adaptaciones. Como resultado, los vehículos con autocalibración pueden requerir muchos ciclos de conducción para completar la calibración.

En otro ejemplo, como muestran Lockwood et al. en la solicitud de patente de Estados Unidos 2013/0184966, los datos capturados a bordo de un vehículo durante el funcionamiento del motor pueden ser procesados por un controlador a bordo así como por un controlador externo (como por ejemplo un sistema de computación externo en la nube). Esto permite un procesamiento de parámetros a bordo con menor uso de cálculos (p. ej., adaptaciones en masa) y un procesamiento concurrente de parámetros a bordo con mayor uso de cálculos (p. ej., adaptaciones individuales). El procesamiento concurrente permite completar más rápidamente una tabla de calibración y a la vez mantener la potencia de procesamiento y la configuración de la memoria del sistema de control del vehículo a bordo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Sin embargo, los inventores en la presente han reconocido que incluso con la autocalibración y el procesamiento externo, es posible que las tablas de calibración no se completen suficientemente de una manera efectiva en cuanto al tiempo. Además de los extensos tiempos que toma la autocalibración y el procesamiento externo de vehículos, es posible que haya regiones de los mapas de calibración del motor y del tren de potencia que no esten lo suficientemente completos en función del estilo de conducción del operador del vehículo. Por ejemplo, los conductores agresivos pueden tener regiones bien definidas de alta velocidad y carga alta en sus mapas de calibración mientras que otras regiones de funcionamiento no lo están. Para dar otro ejemplo, es posible que un conductor que siempre circula en regiones de clima cálido y seco no tenga suficientes adaptaciones de calibración para condiciones ambientales húmedas y frías. En tal sentido, antes de que se realice una prueba de consumo de combustible, el vehículo tiene que adaptarse dentro unos pocos ciclos de conducción. Además, la calibración debe madurar lo suficientemente rápido para que el vehículo pase los requisitos de emisiones.

En un ejemplo, algunas de las cuestiones antes indicadas pueden abordarse mediante un metodo para un sistema de motor que comprende: ajustar puntos de datos de una tabla de calibración del tren de potencia del vehículo utilizando datos reunidos a bordo de un vehículo y utilizando datos descargados de una red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales que se comunican con la red. La red externa puede ser, por ejemplo, un sistema de computación en la nube. De este modo, la calibración en la nube puede utilizarse favorablemente para que complete de manera más acabada las tablas de calibración del motor en un tiempo más corto.

Por ejemplo, una primera fase de calibración en la nube puede realizarla el fabricante durante el desarrollo del vehículo para lograr una calibración rápida para pasar todos los requisitos de emisiones. En dicha fase, puede desarrollarse una tabla de calibración para un vehículo nuevo, como un nuevo tipo (marca o modelo) o una nueva familia de vehículos. Allí, antes de la venta del vehículo a un consumidor, la tabla de calibración puede completarse con datos de calibración reunidos a bordo de una flota de vehículos de la misma marca o modelo que estén siendo desarrollados y calibrados por el fabricante. Los datos de calibración reunidos a bordo de cada vehículo de la flota de vehículos pueden cargarse en un sistema de computación en la núbe. Un controlador del vehículo individual puede descargar los datos pertinentes y actualizar rápidamente una tabla de calibración inicial del vehículo.

Una segunda fase de calibración en la nube puede realizarse después de que el vehículo está en manos del cliente para optimizar aún más el rendimiento del vehículo en cuanto a consumo de combustible, emisiones y conducción. La segunda fase de calibración en la nube también da cuenta de la antigüedad y del desgaste de los componentes y permite que se activen rutinas de diagnóstico según sea necesario. En dicha fase, puede actualizarse la tabla de calibración inicial (la tabla con la que vino el vehículo inicialmente). Por ejemplo, una flota de vehículos en uso por parte de los respectivos consumidores puede reunir datos de calibración en diversas condiciones de funcionamiento mientras circula por la carretera. Los datos de calibración de cada vehículo de la flota pueden cargarse a un sistema de computación en la nube y almacenarse allí. Además, los datos de calibración correspondientes a vehículos individuales pueden almacenarse en la memoria de su respectivo controlador. Cada vehículo luego puede descargar favorablemente datos generados a bordo de otros vehículos con iguales características del tren de potencia para adaptar o actualizar sus respectivas tablas de calibración. Por ejemplo, un primer vehículo puede tener suficientes datos generados a bordo correspondientes a una primera región de la tabla de calibración del tren de potencia del vehículo dado. En consecuencia, el controlador del vehículo puede completar la primera región de la tabla de calibración con los datos reunidos a bordo. Pueden generase suficientes datos de a bordo debido a que el primer vehículo pasa más tiempo que una cantidad umbral de tiempo en condiciones de funcionamiento (p. ej., condiciones de velocidad-carga) correspondientes a la primera región de la tabla de calibración. Sin embargo, es posible que el primer vehículo tenga datos generados a bordo insuficientes correspondientes a una segunda región de funcionamiento diferente de la tabla de calibración. Pueden generase datos insuficientes debido a que el vehículo pasa menos tiempo que la cantidad umbral de tiempo en condiciones de funcionamiento correspondientes a la segunda región de la tabla de calibración. Por lo tanto, el controlador puede identificar uno o más vehículos adicionales, como un segundo vehículo, en la flota con iguales características del tren de potencia y cuya tabla de calibración tenga suficientes datos que completen la segunda región de la tabla de calibración. En tal sentido, la discrepancia puede deberse a diferencias en los hábitos de conducción entre los operadores del primer vehículo y del segundo vehículo. Por ejemplo, el operador del primer vehículo puede tender a realizar viajes más largos por carretera mientras que el operador del segundo vehículo puede tender a realizar viajes más cortos en la ciudad. Por lo tanto, mientras que el primer vehículo puede tener mayores tiempos de permanencia en condiciones de alta velocidad y carga alta, el segundo vehículo puede tener mayores tiempos de permanencia en condiciones de baja velocidad y carga alta. El controlador del primer vehículo puede entonces descargar los datos reunidos a bordo del segundo vehículo para completar la segunda región de su tabla de calibración. Los ajustes de los actuadores del vehículo para el primer vehículo pueden realizarse entonces en función de la tabla de calibración actualizada. Por lo tanto, la tabla de calibración de un vehículo usado para viajes de larga distancia en la carretera puede madurarse con datos capturados en un vehículo usado por poco tiempo en viajes en la ciudad. Para dar otro ejemplo, las tablas de calibración de un vehículo usado en condiciones de tiempo cálido y seco pueden ajustarse o “madurarse” con datos capturados en un vehículo usado en condiciones de tiempo cálido y húmedo. En tal sentido, los datos pertenecientes a muchos aspectos diferentes del rendimiento y la adaptación del vehículo pueden utilizarse para mejorar el funcionamiento del vehículo.

De este modo, los mapas completos del motor que cubren un mayor número de grados de libertad pueden generarse de manera más rápida. Al basarse en datos capturados a bordo de uno o más vehículos adicionales que tienen iguales características, los datos de calibración correspondientes a condiciones de funcionamiento y maniobras de conducción no experimentadas con frecuencia en un determinado vehículo pueden importarse de otros vehículos. Al usar los datos globales para completar la mayoría de las condiciones de funcionamiento de la tabla de calibración de un vehículo, puede mejorarse el rendimiento del vehículo en esas condiciones. Además, las adaptaciones locales pueden utilizarse para poner a punto el rendimiento del vehículo. En tal sentido, esto permite proporcionar una estimación de adaptación promedio más rápido y, a la vez, hacer adaptaciones para la variación pieza por pieza del vehículo individual de manera más rápida. Además, al utilizar los datos de uno o más vehículos adicionales durante una fase inicial de desarrollo de la tabla de calibración, pueden proporcionarse suficientes muestras de datos para prácticamente todos los puntos de velocidad-carga requeridos para las pruebas de emisiones. En tal sentido, esto mejora el nivel de confianza de los datos que completan la tabla de calibración del vehículo y aumenta la probabilidad de que el vehículo pase una prueba de emisiones. En general, se mejora la exactitud de la calibración del motor y del tren de potencia, lo cual mejora el rendimiento del vehículo.

Debe entenderse que el resumen anterior se proporciona para presentar de manera simplificada una selección de conceptos que se describen con mayor detalle en la Descripción detallada. No tiene por objeto identificar características claves o esenciales del objeto reivindicado, cuyo alcance se define únicamente mediante las reivindicaciones que siguen a la Descripción detallada. Asimismo, el objeto reivindicado no se limita a implementaciones que resuelven cualquier desventaja observada arriba o en cualquier parte de esta divulgación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 muestra esquemáticamente aspectos de un sistema de motor, a modo de ejemplo, de acuerdo con una realización de esta divulgación.

La FIG.2 muestra una vista parcial del motor.

La FIG. 3 muestra un diagrama de flujo de alto nivel correspondiente a la calibración adaptativa del tren de potencia de un vehículo.

La FIG. 4 muestra un diagrama de flujo correspondiente a la actualización de una tabla de calibración de acuerdo con la presente divulgación.

La FIG. 5 muestra un diagrama de flujo correspondiente al ajuste del rendimiento del tren de potencia de un vehículo en base a la tabla de calibración actualizada.

La FIG. 6 muestra, a modo de ejemplo, una adaptación de una tabla de calibración.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN Se proporcionan metodos y sistemas para agilizar la actualización de una o más tablas de calibración utilizadas para optimizar el rendimiento del tren de potencia en un sistema de vehículo, como el sistema de vehículo de la FIG. 1. En un ejemplo no taxativo, el motor puede configurarse como se ilustra en la FIG.2, donde el motor incluye, al menos, un cilindro, un sistema de control, un turbocompresor, y un sistema de recirculación de gases de escape, entre otras características. Puede configurarse un controlador del motor para realizar una rutina de control, como la rutina de las FIGS. 3-5 para actualizar la tabla de calibración de un vehículo en función de datos de a bordo y/o datos de una red externa, y optimizar el rendimiento del tren de potencia del vehículo en función de la tabla de calibración actualizada. Los datos de la red externa pueden descargarse de un sistema de red externa que se representa en las FIGS. 1-2. En la FIG. 6 se muestra, a modo de ejemplo, una adaptación de la tabla de calibración de un vehículo.

La FIG. 1 representa un sistema de vehículo 100 que incluye un motor de combustión interna 10 acoplado a la transmisión 44. El motor 10 puede hacerse arrancar con un sistema de arranque del motor 54, que incluye un motor de arranque. La transmisión 44 puede ser una transmisión manual, transmisión automática o una combinación de estas. La transmisión 44 puede incluir diversos componentes como un convertidor de par, una unidad de transmisión final, un juego de engranajes con varios engranajes, etc. La transmisión 44 se muestra acoplada a ruedas motrices 52, que pueden ponerse en contacto con la superficie de una carretera.

En una realización, el sistema de vehículo 100 puede ser un vehículo híbrido donde la transmisión 44 puede accionarse de manera alternativa mediante un motor eléctrico 50. Por ejemplo, el motor puede ser un motor eléctrico que funciona a batería (como se ilustra) donde el motor eléctrico 50 es accionado por la energía almacenada en la batería 46. Otros dispositivos de almacenamiento de energía que pueden utilizarse para suministrar energía al motor 50 incluyen un capacitor, un volante de inercia, un recipiente de presión, etc. Un dispositivo de conversión de energía, en la presente el inversor 48, puede configurarse para convertir la salida de CC de la batería 46 en una salida de CA para que use el motor eléctrico 50. El motor eléctrico 50 también puede hacerse funcionar en un modo regenerativo, es decir, como un generador, para absorber energía del movimiento del vehículo y/o del motor y convertir la energía absorbida en una forma de energía apta para almacenarse en la batería 46. Asimismo, el motor eléctrico 50 puede usarse como un motor o generador, según sea necesario, para aumentar o absorber el par durante una transición del motor 10 entre diferentes modos de combustión (p. ej., durante transiciones entre un modo de encendido por explosión y un modo de encendido por compresión).

Cuando está configurado en la realización híbrida, el sistema de vehículo 100 puede hacerse funcionar en diversos modos donde el vehículo es accionado solo por el motor, solo por el motor electrico o por una combinación de ambos. De manera alternativa, también pueden emplearse modos de asistencia o semihíbrido, donde el motor es la fuente principal de par, y el motor eléctrico agrega selectivamente par durante condiciones específicas, como durante un episodio en que se pisa el acelerador. Por ejemplo, durante un modo de “motor encendido”, el motor 10 puede hacerse funcionar y utilizarse como la fuente principal de par para suministrar energía a las ruedas 52. Durante el modo de “motor encendido”, puede suministrarse combustible al motor 10 desde el sistema de combustible 20 que incluye un tanque de combustible. El tanque de combustible puede contener diversos combustibles, como gasolina, o mezclas de combustibles, como combustible con una variedad de concentraciones de alcohol (p. ej. etanol) que incluyen E10, E85, etc., y combinaciones de estos. En otro ejemplo, durante un modo de “motor apagado”, el motor eléctrico 50 puede hacerse funcionar para suministrar energía a las ruedas. El modo de “motor apagado” puede emplearse durante el frenado, velocidades bajas, mientras se detiene en semáforos, etc. En otro ejemplo más, durante un modo de “asistencia”, una fuente de par alternativa puede complementar y actuar en colaboración con el par proporcionado por el motor 10.

El sistema de vehículo 100 además puede incluir el sistema de control 14. El sistema de control 14 se muestra recibiendo información de diversos sensores 16 y enviando señales de control a diversos actuadores 81. El sistema de control 14 además puede incluir un controlador 12. El controlador puede recibir datos de entrada de diversos sensores o botones, procesar los datos de entrada y accionar los actuadores en respuesta a los datos de entrada procesados en función de instrucciones o códigos programados allí correspondientes a una o más rutinas. En la presente se describen, a modo de ejemplo, rutinas de control con respecto a las FIGS. 3-5.

El sistema de control del vehículo puede estar conectado por comunicación a una red externa 13, como un sistema de computación en la nube mediante comunicación inalámbrica, que puede ser Wi-Fi, Bluetooth, un tipo de servicio celular, o un protocolo de transferencia inalámbrica de datos. En tal sentido, esta conectividad donde los datos del vehículo se cargan, también denominada la “nube”, puede ser un servidor comercial o un servidor privado donde los datos se almacenan y luego se actúa en función de ellos mediante algoritmos de optimización. El algoritmo puede procesar datos de un solo vehículo, una flota de vehículos, una familia de motores, una familia de trenes de potencia, o una combinación de estos. Los algoritmos además pueden tener en cuenta las limitaciones del sistema, producir datos de calibración para optimizar los rendimientos del tren de potencia y enviar los mismos nuevamente al/a los vehículo/s donde se aplican.

El sistema de vehículo 100 también puede incluir un sistema de navegación a bordo 17 (por ejemplo, un Sistema de Posicionamiento Global) en el tablero 19 con el que el operador puede interactuar. El sistema de navegación puede incluir uno o más sensores de ubicación para asistir en el cálculo de una ubicación (p. ej., coordenadas geográficas) del vehículo. El tablero 19 además puede incluir una interfaz de encendido del operador 15 mediante la cual el operador del vehículo puede ajustar el estado de encendido del motor del vehículo. Específicamente, la interfaz de encendido del operador puede configurarse para iniciar y/o terminar el funcionamiento del motor del vehículo en función de un dato de entrada proporcionado por el operador. Diversas realizaciones de la interfaz de encendido del operador pueden incluir interfaces que requieren un aparato físico, como una llave activa, que debe insertarse en la interfaz de encendido del operador para hacer arrancar el motor y encender el vehículo, o retirarse para detener el motor y apagar el vehículo. Otras realizaciones pueden incluir una llave pasiva que se conecta por comunicación a la interfaz de encendido del operador. La llave pasiva puede configurarse como un llavero electrónico o una llave inteligente que no tiene que insertarse ni retirarse de la interfaz de encendido para hacer funcionar el motor del vehículo. En lugar de ello, es posible que la llave pasiva debe ubicarse dentro o cerca del vehículo (p. ej., dentro de una distancia umbral del vehículo). Otras realizaciones pueden utilizar además o de manera opcional un botón de arranque/detención que el operador debe pulsar manualmente para hacer arrancar o detener el motor y encender o apagar el vehículo. En función de la configuración de la interfaz de encendido del operador, el operador de un vehículo puede proporcionar una indicación respecto de si el motor está en una condición de motor encendido o de motor apagado, y además si el vehículo está en una condición de vehículo encendido o de vehículo apagado.

El controlador 12 tambien puede recibir una indicación del estado de encendido del motor 10 desde un sensor de encendido (no se muestra) acoplado a la interfaz de encendido del operador. El sistema de control 14 puede configurarse para enviar señales de control a los actuadores 81 en función de los datos de entrada recibidos de los sensores y del operador del vehículo. Los diversos actuadores pueden incluir, por ejemplo, inyectores de combustible de cilindros, una válvula reguladora de admisión de aire acoplada al colector de admisión del motor, una bujía de encendido, etc. Las posiciones del actuador pueden ajustarse para lograr un rendimiento óptimo del tren de potencia del vehículo durante el funcionamiento del motor en función de datos de calibración actualizados que utilizan datos de a bordo y/o datos de una red externa. En las FIGS.3-5 se elaboran detalles de la actualización de datos de calibración para lograr un óptimo rendimiento del tren de potencia del vehículo.

La FIG. 2 representa una realización, a modo de ejemplo, de una cámara de combustión o un cilindro del motor 10 (de la FIG. 1). El motor 10 puede recibir parámetros de control de un sistema de control que incluye un controlador 12 y datos de entrada del operador de un vehículo 130 mediante un dispositivo de entrada 132. En este ejemplo, el dispositivo de entrada 132 incluye un pedal de acelerador y un sensor de posición del pedal 134 para generar una señal proporcional de la posición del pedal PP. Para dar otro ejemplo, los datos de entrada respecto de una condición de vehículo encendido y/o motor encendido pueden recibirse mediante una interfaz de encendido del conductor 15, como se analizó anteriormente con referencia a la FIG. 1. El cilindro (en la presente también denominado “cámara de combustión”) 30 del motor 10 puede incluir paredes de la cámara de combustión 136 con el pistón 138 posicionado allí. El pistón 138 tambien puede estar acoplado al cigüeñal 140 de modo que el movimiento alternativo del pistón se traduzca en un movimiento de rotación del cigüeñal. El cigüeñal 140 también puede acoplarse, por lo menos, a una rueda motriz del vehículo de pasajeros mediante un sistema de transmisión. Además, un motor de arranque puede acoplarse al cigüeñal 140 mediante un volante de inercia para permitir un funcionamiento de arranque del motor 10.

El cilindro 30 puede recibir aire de admisión mediante una serie de pasajes de aire de admisión 142, 144 y 146. El pasaje de aire de admisión 146 puede comunicarse con otros cilindros del motor 10 además del cilindro 30. En algunas realizaciones, uno o más de los pasajes de admisión pueden incluir un dispositivo de impulsión como un turbocompresor o un sobrealimentador. Por ejemplo, la FIG. 2 muestra el motor 10 configurado con un turbocompresor que incluye un compresor 174 ubicado entre los pasajes de admisión 142 y 144 y una turbina de escape 176 ubicada a lo largo del pasaje de escape 148. El compresor 174 puede al menos parcialmente recibir energía de la por la turbina de escape 176 mediante un eje 180 donde el dispositivo de impulsión está configurado como un turbocompresor. Sin embargo, en otros ejemplos, como donde el motor 10 cuenta con un sobrealimentador, la turbina de escape 176 puede omitirse de manera optativa, donde el compresor 174 puede recibir energía mediante entrada mecánica de un motor o del motor. Una válvula reguladora 20 que incluye una placa de válvula reguladora 64 puede proporcionarse a lo largo de un pasaje de admisión del motor para variar la velocidad de circulación y/o la presión de aire de admisión proporcionadas a los cilindros del motor. Por ejemplo, la válvula reguladora 20 puede colocarse corriente abajo del compresor 174 o, alternativamente, puede proporcionarse corriente arriba del compresor 174.

El pasaje de escape 148 puede recibir gases de escape de otros cilindros del motor 10 además del cilindro 30. El sensor de gases de escape 128 se muestra acoplado al pasaje de escape 148 corriente arriba del dispositivo de control de emisiones 178. El sensor 128 puede seleccionarse de entre diversos sensores adecuados para proporcionar una indicación de la relación aire/combustible de los gases de escape como un sensor lineal de oxígeno o UEGO (oxígeno de gas de escape universal o de rango amplio), un sensor de oxígeno de dos estados o EGO (según se ilustra), un HEGO (EGO calentado), un sensor de NOx, HC o CO, por ejemplo. El dispositivo de control de emisiones 178 puede ser un catalizador de tres vías (TWC, por sus siglas en ingles), un colector de NOx, diversos otros dispositivos de control de emisiones, o una combinación de estos.

La temperatura de escape puede estimarse mediante uno o más sensores de temperatura (no se muestran) ubicados en el pasaje de escape 148. De manera alternativa, la temperatura de escape puede inferirse en función de las condiciones de funcionamiento del motor, como la velocidad, carga, relación aire-combustible (AFR, por sus siglas en inglés), retraso de la chispa, etc. Además, la temperatura de escape puede ser calculada por uno o más sensores de gases de escape 128. Puede apreciarse que la temperatura de gas de escape puede estimarse de manera alternativa mediante una combinación de métodos de estimación de temperatura indicados en la presente.

Cada cilindro del motor 10 puede incluir una o más válvulas de admisión y una o más válvulas de escape. Por ejemplo, el cilindro 30 se muestra con, por lo menos, una válvula de admisión de resorte 150 y, por lo menos, una válvula de escape de resorte 156 ubicadas en una región superior del cilindro 30. En algunas realizaciones, cada cilindro del motor 10, incluido el cilindro 30, puede incluir, por lo menos, dos válvulas de admisión de resorte y, por lo menos, dos válvulas de escape de resorte ubicadas en una región superior del cilindro.

La válvula de admisión 150 puede ser controlada por el controlador 12 por accionamiento de levas mediante el sistema de accionamiento de levas 151. De manera similar, la válvula de escape 156 puede ser controlada por el controlador 12 por accionamiento de levas mediante el sistema de accionamiento de levas 153. Cada uno de los sistemas de accionamiento de levas 151 y 153 puede incluir una o más levas y puede utilizar uno o más sistemas de sensores de posición del árbol de levas (CPS, por sus siglas en inglés), sincronización variable del árbol de levas (VCT, por sus siglas en inglés), sincronización variable de válvulas (WT, por sus siglas en inglés) y/o elevación variable de válvulas (WL, por sus siglas en inglés) que pueden hacerse funcionar mediante el controlador 12 para variar el funcionamiento de las válvulas. La posición de la válvula de admisión 150 y la válvula de escape 156 puede determinarse mediante los sensores de posición de las válvulas 155 y 157, respectivamente. En realizaciones alternativas, la válvula de admisión y/o de escape puede controlarse mediante el accionamiento eléctrico de válvulas. Por ejemplo, el cilindro 30 puede incluir alternativamente una válvula de admisión controlada por accionamiento eléctrico de válvulas y una válvula de escape controlada mediante accionamiento de levas, incluidos sistemas de CPS y/o VCT. En otras realizaciones más, las válvulas de admisión y de escape pueden ser controladas por un actuador o sistema de accionamiento de válvulas común, o un actuador de sincronización o sistema de accionamiénto variable de válvulas.

El cilindro 30 puede tener una relación de compresión, que es la relación de volúmenes cuando el pistón 138 está en punto inferior a punto superior. De manera convencional, la relación de compresión está entre 9:1 y 10:1. Sin embargo, en algunos ejemplos en los que se usan diferentes combustibles, la relación de compresión puede aumentar. Esto puede ocurrir, por ejemplo, cuando se utilizan combustibles de mayor octanaje o combustibles con mayor entalpia latente de vaporización. La relación de compresión también puede aumentarse si se utiliza inyección directa debido a su efecto en la detonación del motor.

En algunas realizaciones, cada cilindro del motor 10 puede incluir una bujía de encendido 192 para iniciar la combustión. El sistema de encendido 190 puede proporcionar una chispa de encendido a la cámara de combustión 30 mediante la bujía de encendido 192 en respuesta a una señal de avance de la chispa SA del controlador 12, en determinados modos de funcionamiento. Sin embargo, en algunas realizaciones, la bujía de encendido 192 puede omitirse, como en los casos en los que el motor 10 puede iniciar la combustión por autoencendido o por una inyección de combustible como puede ser el caso de algunos motores diésél.

En algunas realizaciones, cada cilindro del motor 10 puede configurarse con uno o más inyectores para proporcionar una detonación o pre-encendido que suprima el fluido a este. En algunas realizaciones, el fluido puede ser un combustible, donde al inyector también se lo denomina inyector de combustible. A modo de ejemplo no taxativo, el inyector 30 se muestra con un inyector de combustible 166, El inyector de combustible 166 se muestra acoplado directamente al cilindro 30 para inyectar combustible directamente en este en proporción al ancho de pulsos de la señal FPW recibida del controlador 12 mediante el eje impulsor electrónico 168. De esta manera, el inyector de combustible 166 proporciona lo que se conoce como inyección directa (en adelante también denominada “DI”, por sus siglas en inglés) de combustible en el cilindro de combustión 30. Si bien la FIG. 2 muestra el inyector 166 como un inyector lateral, también puede ubicarse por encima de la tapa del pistón, por ejemplo cerca de la posición de la bujía de encendido 192. Dicha posición puede mejorar la mezcla y la combustión mientras se hace funcionar el motor con un combustible a base de alcohol debido a la volatilidad más baja de algunos combustibles a base de alcohol. De manera alternativa, el inyector puede ubicarse por encima de la tapa y cerca de la válvula de admisión para mejorar la mezcla.

El combustible puede entregarse al inyector de combustible 166 desde un sistema de combustible de alta presión 20 que incluye tanques de combustible, bombas de combustible y una rampa de inyección. De manera alternativa, una bomba de combustible de una sola etapa puede entregar el combustible a una presión más baja, en cuyo caso la sincronización de la inyección directa de combustible puede ser más limitada durante la carrera de compresión que si se utiliza un sistema de combustible de alta presión. Además, si bien no se muestra, los tanques de combustible pueden tener un transductor de presión que proporciona una señal al controlador 12. Se apreciará que, en una realización alternativa, el inyector 166 puede ser un inyector de puerto que proporciona combustible al puerto de admisión corriente arriba del cilindro 30.

Como se describió anteriormente, la FIG. 2 muestra solo un cilindro de un motor de varios cilindros. En tal sentido, cada cilindro puede incluir de manera similar su propio juego de válvulas de admisión/escape, inyector(es) de combustible, bujía de encendido, etc.

Los tanques de combustible en el sistema de combustible 20 pueden contener combustible con diferentes calidades, como diferentes composiciones. Estas diferencias pueden incluir diferente contenido de alcohol, diferente octanaje, diferente calor de vaporizaciones, diferentes mezclas de combustible, y/o combinaciones de estos, etc. En un ejemplo, los combustibles con diferentes contenidos de alcohol podrían incluir un combustible que sea gasolina y el otro que sea etanol o metanol. En otro ejemplo, el motor puede usar gasolina como una primera sustancia y una mezcla de combustible que contenga alcohol como el E85 (que es aproximadamente 85% de etanol y 15% de gasolina) o M85 (que es aproximadamente 85% de metanol y 15% de gasolina) como segunda sustancia. Otros combustibles que contienen alcohol podrían ser una mezcla de alcohol y agua, una mezcla de alcohol, agua y gasolina, etc.

El controlador 12 se muestra en la FIG. 2 como una microcomputadora, que incluye unidad de microprocesador 106, puertos de entrada/salida 108, un medio de almacenamiento electrónico para programas ejecutables y valores de calibración mostrados como un chip de memoria de solo lectura 110 en este ejemplo en particular, memoria de acceso aleatorio 112, memoria siempre activa 114 y un bus de datos. Como se analizó en la FIG. 1, el sistema de control del vehículo que incluye el controlador 12 puede conectarse por comunicación a una red externa 13 como un sistema de computación en la nube. El controlador 12 puede recibir diversas señales de sensores acoplados al motor 10, además de las señales antes analizadas, incluidas medición de flujo másico de aire (MAF, por sus siglas en ingles) inducido del sensor de flujo másico de aire 122; temperatura del refrigerante del motor (ECT, por sus siglas en inglés) del sensor de temperatura 116 acoplado a la manguera de refrigeración 118; una señal de posición del cigüeñal (PIP, por sus siglas en inglés) del sensor de efecto Hall 120 (u otro tipo) acoplado al cigüeñal 140; posición de la válvula reguladora (TP, por sus siglas en inglés) de un sensor de posición de la válvula reguladora; señal de presión absoluta del colector (MAP, por sus siglas en inglés) del sensor 124, AFR del cilindro del sensor EGO 128, y combustión anormal de un sensor de detonación. La señal de velocidad del motor, RPM, puede ser generada por el controlador 12 de la señal PIP. La señal de presión del colector MAP de un sensor de presión del colector puede utilizarse para proporciona una indicación de vacío, o presión, en el colector de admisión. El controlador también puede recibir datos de entrada e indicación del operador respecto del estado de encendido del motor desde una interfaz de encendido del operador 15.

La memoria de solo lectura de medio de almacenamiento 110 puede programarse con datos legibles por computadora que representan instrucciones ejecutables mediante el procesador 106 para llevar a cabo los métodos descritos a continuación así como también otras variantes que se prevén pero que no se indican específicamente. En la presente se describen rutinas, a modo de ejemplo, con referencia a las FIGS.3-5.

Pasando a la FIG. 3, muestra, a modo de ejemplo, una rutina 300 que ilustra un método para calibración adaptativa del tren de potencia de un vehículo. Si bien la FIG. 3 muestra, a modo de ejemplo, un método para actualizar una tabla de calibración, el método puede aplicarse para actualizar una o más tablas de calibración, cada una correspondiente a diferentes aspectos del funcionamiento del vehículo.

Además se apreciará que las rutinas de las FIGS. 3-4 representan una actualización basada en la nube de la tabla de calibración de un vehículo después de que el vehículo está en poder y uso de un consumidor. En tal sentido, esto puede constituir una segunda fase de calibración en la nube. El vehículo puede haber atravesado una generación y actualización basada en la nube similar de una tabla de calibración durante el desarrollo del vehículo en un establecimiento del fabricante. En tal sentido, esto puede constituir una primera fase de calibración en la nube. La primera fase de calibración puede realizarse para lograr una calibración rápida de modo que el vehículo pueda pasar todos los requisitos de emisiones antes de que se venda al consumidor. Durante la primera fase, la generación de una tabla de calibración para un vehículo individual puede agilizarse utilizando datos de calibración reunidos a bordo de una flota de vehículos en uso de la misma marca y modelo. En dicha fase, al igual que en la segunda fase (elaborada en las FIGS.3-4), los datos de calibración reunidos a bordo de cada vehículo de la flota pueden cargarse a una red externa, como un sistema de computación en la nube. Un controlador del vehículo que atraviesa actualizaciones de calibración puede descargar los datos pertinentes de la red externa y completar (o generar) rápidamente una tabla de calibración inicial del vehículo. La tabla de calibración inicial luego puede optimizarse aún más a medida que el operador usa el vehículo. Durante esta segunda fase de calibración, la tabla de calibración inicial puede actualizarse no solo en función del uso del operador del vehículo (es decir, datos reunidos a bordo), sino tambien en función de los datos reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales conectados por comunicación a la red externa.

En 302, puede determinarse si la tabla de calibración está programada para una actualización. La tabla de calibración puede actualizarse periódicamente durante el uso del vehículo por parte de un consumidor. En un ejemplo, la tabla de calibración puede actualizarse al iniciarse un ciclo de conducción del vehículo. En otro ejemplo, la tabla de calibración puede actualizarse al terminar un ciclo de conducción del vehículo. En otro ejemplo más, la tabla de calibración puede actualizarse de manera intermitente al transcurrir una duración o distancia umbral de uso del vehículo desde una última actualización de calibración. En otros ejemplos más, la tabla de calibración puede actualizarse al transcurrir una cantidad predefinida de ciclos de combustión desde un arranque del motor. Allí, el pasaje de ciclos de combustión puede contarse en el controlador del vehículo y cuando ha transcurrido una cantidad predefinida de ciclos de combustión, los datos acumulados durante la cantidad predefinida de ciclos de combustión pueden usarse para actualizar la tabla de calibración. Además, los datos acumulados durante la serie de ciclos de combustión pueden cargarse a una red externa, en tiempo real, como se explica a continuación. En otro ejemplo más, la tabla de calibración puede actualizarse en función de datos de entrada de un dispositivo de navegación de a bordo. En tal sentido, la actualización de la tabla de calibración puede realizarse automáticamente, es decir, sin datos de entrada proporcionados por el consumidor. Además, la actualización de la tabla de calibración puede realizarse en función de la disponibilidad y conectividad a la red. Se apreciará que una o más tablas de calibración adicionales, cada una correspondiente a diferentes aspectos del uso del vehículo, pueden actualizarse del mismo modo.

Tras la determinación de que corresponde realizar una actualización programada de la tabla de calibración, en 304 la tabla de calibración puede actualizarse en función de datos reunidos y almacenados a bordo del vehículo durante el uso del vehículo, y datos de la red externa. Los datos de a bordo pueden incluir datos reunidos durante el uso del vehículo y almacenados localmente en la memoria del controlador del vehículo, como en la memoria siempre activa. Al almacenar los datos localmente, es posible acceder a ellos rápidamente y utilizarlos para agilizar la actualización de la tabla de calibración del tren de potencia del vehículo. Como se usan en la presente, los datos de la red externa pueden corresponder a datos descargados de una red externa. La red externa puede ser un sistema de computación en la nube (en la presente tambien denominado nube de datos) conectado por comunicación al sistema de control del vehículo. Los datos descargados del sistema de computación en la nube pueden haberse reunido a bordo de uno o más vehículos adicionales conectados por comunicación a la nube de datos. Los detalles sobre la actualización de la tabla de calibración se elaborarán con mayor detenimiento en la FIG. 4. Como se elabora allí, los datos reunidos a bordo de varios vehículos similares permiten una adaptación más rápida de la tabla de calibración debido a todos los diversos ciclos de conducción en los que se usa la flota de vehículos.

Una vez que se completa la actualización de la tabla de calibración, en 306, el rendimiento del tren de potencia del vehículo puede optimizarse en función de la tabla de calibración actualizada. En tal sentido, el rendimiento del tren de potencia del vehículo puede incluir uno o más de los siguientes: el rendimiento del motor, rendimiento del actuador del motor, rendimiento de la transmisión, rendimiento del actuador de transmisión, así como también el estado de carga de la batería, los controles del motor eléctrico y una o más máquinas combinadas para almacenar y liberar energía en un contexto de vehículo híbrido. La optimización del rendimiento del tren de potencia del vehículo se elaborará en mayor detalle en la FIG. 5. Además, en 308, los datos reunidos a bordo del vehículo durante el ciclo de conducción del vehículo dado pueden cargarse en la red externa. En un ejemplo, los datos de la tabla de calibración actualizada pueden cargarse en la red externa. Los datos pueden cargarse automáticamente, sin datos de entrada proporcionados por el operador (p. ej., sin requerir una indicación del operador del vehículo). Por ejemplo, los datos pueden cargarse automáticamente tras cada ciclo de conducción del vehículo. De manera alternativa, los datos pueden cargarse en tiempo real en la nube de datos de manera intermitente, como despues de una distancia umbral de viaje del vehículo, después de una duración umbral de viaje del vehículo, después de una cantidad umbral de ciclos de combustión del motor, etc.

Se apreciará que si bien la FIG. 3 muestra datos generados a bordo de un vehículo dado que se transmiten a una red externa (p. ej. nube de datos) y se cargan en ella, los datos generados a bordo de uno o más vehículos adicionales (como cada vehículo de una flota de vehículos en la carretera) pueden transmitirse y cargarse de manera similar en la red externa. Los datos pueden luego almacenarse en la red y compartirse entre todos los vehículos que se comunican con la red. Es decir, cada vehículo puede tener acceso a los datos reunidos a bordo de todos los demás vehículos de la flota mediante la red.

Pasando a la FIG. 4, muestra, a modo de ejemplo, una rutina 400 que ilustra un método para el aprendizaje adaptativo de la tabla de calibración en función de datos reunidos a bordo del vehículo durante el uso del vehículo y datos descargados de un sistema de red externa como un sistema de computación en la nube. La tabla de calibración puede incluir varias celdas y cada celda puede corresponder a, por lo menos, dos condiciones de funcionamiento. Las condiciones de funcionamiento pueden incluir, por lo menos, dos de las siguientes: velocidad del motor, carga del motor, temperatura del motor, presión barométrica, contenido de alcohol del combustible, humedad ambiente, temperatura ambiente y estado de cargá de la batería híbrida. Otras condiciones de funcionamiento pueden incluir octanaje del combustible, estación de servicio, tiempo que pasa en modo de motor en marcha o modo de vehículo en marcha, tiempo que pasa con el motor apagado o con el vehículo apagado, temperatura ambiente, remolque, recorrido en millas, antigüedad del vehículo, historial de servicio, etc.

El valor de salida de cada celda puede corresponder a un ajuste o adaptación de un actuador que se usa para optimizar el rendimiento del tren de potencia del vehículo en las condiciones de funcionamiento especificadas. A modo de ejemplo, una celda puede corresponder a condiciones de velocidad del motor y de carga del motor y el valor de salida de la celda puede incluir una adaptación para la sincronización de válvulas del cilindro, sincronización del árbol de levas, sincronización de la chispa, tasa de EGR, cantidad de la inyección de combustible y/o sincronización de la inyección de combustible.

En 402, el controlador puede determinar un tiempo de permanencia del vehículo en condiciones de funcionamiento en cada celda de una tabla de calibración. El tiempo de permanencia del vehículo en una celda puede basarse en la duración del uso del vehículo en las condiciones de funcionamiento correspondientes durante una determinada cantidad de ciclos del motor, ciclos de conducción, etc. Dado que las condiciones de funcionamiento pueden variar durante los diversos ciclos de conducción, el tiempo de permanencia del vehículo en condiciones de funcionamiento para cada celda tambien puede variar. La variación puede basarse además en el comportamiento de conducción del operador del vehículo, la ruta de uso del vehículo, la ubicación geográfica de uso del vehículo, condiciones climáticas, etc. A medida que aumenta la duración del uso del vehículo en condiciones de funcionamiento específicas, el tiempo de permanencia para esa celda puede aumentar. Por ejemplo, un vehículo que se usa durante tiempos más largos en la carretera puede tener mayores tiempos de permanencia en condiciones de alta velocidad y carga en comparación con un vehículo que se usa en condiciones de conducción en la ciudad. Por otra parte, el vehículo con más conducción en la ciudad puede tener mayores tiempos de permanencia en condiciones de baja velocidad y carga en comparación con el vehículo que circula por la carretera.

En otros ejemplos, en lugar de determinar un tiempo de permanencia, puede determinarse un nivel de confianza asociado con el tiempo de permanencia del punto de datos. Dado que la confianza de los datos recogidos a bordo de un vehículo dado en una determinada área de funcionamiento se basa en el tiempo de permanencia del vehículo en esa área de funcionamiento, es posible que haya áreas de la tabla de calibración de un vehículo donde los datos recogidos a bordo sean poco confiables. Esto reduce la capacidad del controlador de optimizar de manera confiable el rendimiento del tren de potencia del vehículo. Además, si no hay suficientes muestras de datos de a bordo reunidas y promediadas a lo largo de varios puntos de velocidad-carga del motor, la tabla de calibración del vehículo no puede completarse con suficiente confianza. Por otra parte, es posible que haya regiones de control del actuador que puedan usar datos con bajos niveles de confianza o tiempos de permanencia bajos si el error de la estimación tiene escaso efecto en el control. Los inventores han reconocido que al usar datos globales reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales, los datos reunidos durante varios ciclos de conducción de vehículos iguales pueden utilizarse favorablemente para completar la tabla de calibración de un vehículo dado, lo cual mejora el valor de confianza de los datos utilizados para optimizar el rendimiento del tren de potencia del vehículo. Además, es posible que haya suficientes muestras de datos con mayor confianza.

Al determinar el tiempo de permanencia para cada celda de la tabla de calibración, en 404 el controlador puede determinar si el tiempo de permanencia en condiciones de funcionamiento para una determinada celda es mayor que un umbral de tiempo de permanencia. Se apreciará que en algunos ejemplos, el tiempo de permanencia puede entenderse como una cantidad de ciclos de combustión transcurridos en una condición de funcionamiento determinada más que como una duración absoluta de uso en una condición de funcionamiento determinada. Por ejemplo, a altas velocidades del motor, ocurren más ciclos de combustión en una cantidad de tiempo más corta, lo cual hace que la cantidad de ciclos de combustión sea un aspecto más importante. Por lo tanto en un ejemplo, puede determinarse si el vehículo ha pasado más de 300 ciclos de combustión en las condiciones de funcionamiento para una determinada celda para determinar de manera estadística que se ha obtenido un intervalo de confianza. En un ejemplo, sobre la base del intervalo de confianza, una posible desviación del intervalo de confianza y un efecto previsto de la desviación en el control de un actuador específico, el controlador puede determinar una exactitud de control prevista. En función de que la exactitud prevista sea suficientemente alta, el controlador puede decidir usar los datos de la red.

Si se determina que el tiempo de permanencia en condiciones de funcionamiento para la celda determinada es mayor que el umbral, en 406, el controlador puede completar la celda determinada con datos reunidos a bordo del vehículo. Por ejemplo, el controlador puede ajustar el valor de salida de la celda determinada solo con los datos reunidos a bordo del vehículo. Por ejemplo, donde el valor de salida de la celda dada es un termino de ganancia adaptativo, el controlador puede ajustar el valor del término de ganancia adaptativo en función de los datos reunidos a bordo del vehículo. Si el tiempo de permanencia no es mayor que el umbral, la rutina puede pasar a 408.

En otros ejemplos, el controlador puede determinar un tamaño de muestra de la celda dada. Por ejemplo, puede determinarse una cantidad de muestras de datos o puntos de datos disponibles para la celda dada. Si la cantidad de muestras es mayor que un tamaño de muestra umbral, el controlador puede ajustar el valor del término de ganancia adaptativo sobre la base de los datos reunidos a bordo del vehículo. De lo contrario, la rutina puede pasar a 408.

En 408, el controlador del vehículo puede comunicarse con una red externa como un sistema de computación en la nube, y descargar datos de calibración para una celda dada de uno o más vehículos que tienen tiempo de permanencia mayor que el umbral en condiciones de funcionamiento para la celda dada. En tal sentido, los datos pueden descargarse de uno o más vehículos (adicionales) que tienen configuraciones del tren de potencia que coinciden con las del vehículo dado. Por ejemplo, es posible que haya datos generados a bordo de uno o más vehículos adicionales con igual configuración del tren de potencia que se transmiten y almacenan en la red externa. El controlador puede identificar uno o más vehículos adicionales con iguales configuraciones del tren de potencia y además identificar si alguno de esos vehículos tiene la/s correspondiente/s celda/s de su tabla de calibración completada/s con datos reunidos mientras se usaba/n con un tiempo de permanencia mayor que el umbral en la región de funcionamiento correspondiente. El controlador también puede observar el tiempo de permanencia para cada uno de esos vehículos en las condiciones de funcionamiento correspondientes a la celda dada. Se apreciará que en realizaciones alternativas, el procesamiento y los cálculos de datos pueden realizarse en la red externa en lugar de hacerse a nivel de controlador del vehículo. Allí, la mayor potencia de cálculo de la red externa y el sistema de computación en la nube permitiría una acumulación más rápida de tablas de calibración para vehículos con condiciones de funcionamiento similares. Además, pueden reducirse los problemas asociados con la comunicación entre pares, como la calibración de uno de los vehículos que se desvía con rumbo equivocado debido a desgaste o deterioro mecánico.

Por ejemplo, la red externa puede rastrear todas las condiciones meteorológicas (como humedad) y, según cómo el parámetro del tiempo rastreado afecte el funcionamiento del tren de potencia del vehículo, el controlador del vehículo puede eliminar ese efecto, aplicar el tiempo actual para ese día y ajustar los datos para volver a descargarlos en el vehículo. Para dar otro ejemplo, la red externa puede rastrear las condiciones del tránsito local. El controlador del vehículo puede luego adaptar el funcionamiento del vehículo a las condiciones del tránsito local. Por ejemplo, el controlador puede adaptar una curva de respuesta del pedal en función de condiciones de tránsito pesado.

A continuación, en 410, los datos de calibración para la celda dada pueden descargarse de la red externa. En particular, los datos para la celda dada reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales con un tiempo de permanencia mayor que el umbral en condiciones de funcionamiento para la celda dada se descargan de un sistema de computación en la nube.

En otros ejemplos, el nivel de confianza o el tiempo de permanencia de cada celda pueden compararse con un umbral de nivel de confianza. Si se supera el umbral de nivel de confianza, los datos reunidos a bordo pueden considerarse confiables. Asimismo, como se analizó anteriormente, para algunas regiones de la tabla de calibración, o algunas regiones del control del actuador, los datos con tiempo de permanencia o niveles de confianza inferiores al umbral de nivel de confianza tambien pueden usarse si el error de los datos reunidos en esa celda tiene un efecto escaso o nulo en el control del actuador dado.

A continuación, en 412, la tabla de calibración del vehículo dado puede ajustarse en función de los datos descargados. En un ejemplo, puede usarse un promedio de los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos identificados para ajustar la tabla de calibración. En otro ejemplo, es posible asignar una ponderación a los datos de calibración externos en función de un tiempo de permanencia de cada vehículo identificado en las condiciones de funcionamiento para la celda dada. Los datos ponderados de todos los vehículos identificados pueden procesarse para determinar valores para la celda dada en la tabla de calibración. La ponderación asignada puede basarse en el tiempo de permanencia absoluto de cada vehículo en las condiciones de funcionamiento para la celda dada. De manera alternativa, la ponderación asignada puede basarse en el tiempo de permanencia en relación con el umbral, o el tiempo de permanencia de cada vehículo identificado en relación con el tiempo de permanencia del vehículo dado (con un tiempo de permanencia menor que el umbral). Por ejemplo, a medida que el tiempo de permanencia para un vehículo identificado de una flota de vehículos en la red externa supera el tiempo de permanencia del vehículo que atraviesa actualizaciones de calibración, puede aumentarse la ponderación de datos reunidos a bordo del vehículo identificado. En tal sentido, la red externa puede rastrear vehículos individuales así como la calidad de los datos recibidos de cada vehículo. Además, tambien puede monitorearse un historial de cambios de calibración, y se pueden identificar valores atípicos para calibraciones que quieren revertirse a valores fuera de un umbral identificado de la red. Los valores atípicos no pueden usarse para actualizar la tabla de calibración. Además del tiempo de permanencia, el factor de ponderación también puede basarse en la cantidad de muestras de datos disponibles. En función del tiempo de permanencia y la cantidad de muestras de datos disponibles, se puede calcular un valor de confianza y el factor de ponderación puede ajustarse en función del valor de confianza. Por consiguiente, las muestras de datos descargadas de la red externa que tienen un valor de confianza más alto pueden ponderarse más mientras que las que tienen un valor de confianza más bajo pueden ponderarse menos.

Como se elabora a continuación, el factor de ponderación puede basarse además en una o más condiciones adicionales del vehículo, como una ubicación del vehículo. Por ejemplo, el factor de ponderación de las muestras de datos reunidas a bordo de uno o más vehículos ubicados más cerca del (p. ej., dentro de una distancia umbral del) vehículo dado que atraviesa una actualización de la tabla de calibración puede ser más alto mientras que el factor de ponderación de las muestras de datos reunidas en un vehículo ubicado más lejos (p. ej., más que una distancia umbral del vehículo dado) puede ser más bajo. Como se analizó anteriormente, el procesamiento y los cálculos de datos pueden realizarse en la red eterna en lugar de hacerse a nivel de controlador del vehículo. En un ejemplo, hacer los cálculos en el sistema de computación en la nube puede reducir el riesgo de que un vehículo errante influya en sus vecinos con datos malos. Por ejemplo, las calibraciones pueden normalizarse para condiciones climáticas locales. El tiempo, la altitud, la humedad, etc. pueden rastrearse en la nube, los efectos de los parámetros relacionados con el tiempo en el rendimiento del vehículo pueden eliminarse, y los efectos locales pueden aplicarse y descargarse. Por consiguiente, el sistema de computación en la nube puede esencialmente determinar que puntos de datos reunidos a bordo de la flota de vehículos son confiables para descargar y para la actualización de la tabla de calibración.

Posteriormente, el valor de salida de la celda dada (que tiene datos de a bordo con tiempo de permanencia menor que el umbral) puede ajustarse con los datos de la red extema descargados. Por ejemplo, la celda puede completarse con datos basados en datos reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales que tienen tiempos de permanencia mayores que el umbral para la celda dada. En otro ejemplo, el valor de salida de la celda dada puede ajustarse sobre la base de una combinación de datos obtenidos a bordo del vehículo y los datos de la red externa descargados. En este ejemplo, es posible asignar una ponderación a los datos de a bordo y de la red externa en función del tiempo de permanencia de los respectivos vehículos en las condiciones de funcionamiento de la celda dada. Los datos del vehículo a bordo y los datos de la red externa ponderados pueden procesarse para determinar un valor de salida (p. ej., un término adaptativo) para la celda dada. En la presente, se puede asignar una ponderación más baja a los datos generados a bordo mientras que se puede asignar una ponderación más alta a los datos de la red externa, la ponderación más baja se reduce a medida que se reduce el tiempo de permanencia del vehículo dado, la ponderación más alta aumenta a medida que aumenta el tiempo de permanencia del vehículo correspondiente. Por lo tanto, la contribución de datos de cada vehículo a la actualización de la tabla de calibración puede adaptarse en función del tiempo de permanencia del vehículo en condiciones de funcionamiento específicas. De esta manera, los valores en cada celda de la tabla de calibración pueden actualizarse en función de aprendizaje adaptativo utilizando datos de a bordo del vehículo, datos de la red externa, o ambos. Ante un tiempo de permanencia del vehículo menor que el umbral para una celda dada, el valor actualizado puede ajustarse con datos obtenidos de la red externa, o una combinación de datos de a bordo del vehículo y datos de la red externa. Ante un tiempo de permanencia del vehículo mayor que el umbral para una celda dada, el valor actualizado puede obtenerse en función de datos de a bordo del vehículo únicamente. En tal sentido, las tablas de calibración pueden normalizarse para condiciones climáticas locales. Por ejemplo, las condiciones climáticas como el tiempo, la altitud, la humedad, etc., pueden rastrearse para cada vehículo. El efecto de esas variaciones en los datos descargados puede cancelarse y se pueden aplicar las condiciones climáticas locales para el vehículo dado. Las etapas 402-412 pueden repetirse para cada celda de la tabla de calibración del vehículo hasta que toda la tabla se haya actualizado lo suficiente. Despues de actualizar cada celda de la tabla de calibración, la rutina puede regresar a 306, en la FIG. 3. La rutina de la FIG. 3 puede asimismo repetirse para múltiples tablas de calibración, cada una de las cuales controla diferentes aspectos del uso del vehículo.

A modo de ejemplo, los datos reunidos a bordo de un vehículo usado por un viajante que cubre muchas millas y viajes frecuentes por carretera pueden usarse para “madurar” la tabla de calibración de otro vehículo usado por “alguien que hace las compras” en viajes cortos por la ciudad. Por lo tanto, los datos globales pueden usarse para completar la mayor parte de las condiciones de funcionamiento y las celdas correspondientes. Además, podrían hacerse adaptaciones locales para ajustar un vehículo específico y hacerlo más robusto para la variabilidad de un vehículo a otro. Por ejemplo, el controlador puede comunicarse con la red externa a fin de identificar un conjunto de vehículos en una flota que tienen mayor tiempo de permanencia en las condiciones de funcionamiento seleccionadas. El controlador puede luego seleccionar un subconjunto de vehículos del conjunto en función de la ubicación geográfica de los vehículos en relación con la ubicación del vehículo dado (donde la tabla de calibración se está actualizando). El controlador puede entonces actualizar la tabla de calibración en función de los datos reunidos a bordo del subconjunto de vehículos. De manera alternativa, el controlador puede actualizar la tabla de calibración utilizando datos reunidos a bordo de todos los vehículos identificados, pero con los datos que están siendo ponderados, los datos reunidos a bordo del subconjunto de vehículos a los que se les dio una ponderación más alta. En otros ejemplos, la selección puede hacerse mediante la red externa en lugar de a nivel del controlador. En tal sentido, el sistema de computación en la nube puede tener el conjunto de datos más grande y una mayor potencia de procesamiento. El sistema de computación en la nube puede filtrar por calidad de datos de entrada individuales y determinar que conjunto de datos es el más apropiado y confiable para un vehículo en particular, mientras establece la ponderación para cada conjunto de datos. Después de que el sistema de computación en la nube selecciona el conjunto de datos para descargar, el controlador del vehículo puede descargar los datos seleccionados y actualizar la tabla de calibración del vehículo dado.

En otros ejemplos más, la nube de datos del vehículo puede almacenar datos pertenecientes a muchos aspectos adicionales del rendimiento y la adaptación del vehículo. A modo de ejemplo, los datos correspondientes a reabastecimiento de combustible pueden almacenarse y compartirse. Allí, el controlador puede transmitir datos respecto de las condiciones de funcionamiento del vehículo al momento del reabastecimiento de combustible, una ubicación de reabastecimiento de combustible, una estación de servicio específica donde se produjo el reabastecimiento de combustible, así como detalles del combustible reabastecido en el tanque de combustible (p. ej., contenido de alcohol del combustible, octanaje del combustible, etc.) a la red externa. Los datos almacenados pueden luego ser recuperados por otros vehículos de la flota cuando se reabastecen de combustible en la misma estación de servicio para ajustar el funcionamiento del vehículo. Por ejemplo, las configuraciones del actuador del tren de potencia para otro vehículo que se reabastece de combustible en la misma estación de servicio pueden adaptarse en función de los datos almacenados para manejar mejor los fenómenos transitorios (p. ej., par transitorio) que surgen de las diferencias de combustible entre el combustible disponible en la estación y el combustible que se encuentra en el tanque de combustible del vehículo.

Se apreciará que si bien en algunos ejemplos la tabla de calibración se actualiza antes de que se inicie la optimización del vehículo, en otros ejemplos, el vehículo puede hacerse arrancar con una tabla de calibración que es lo suficientemente madura para permitir la conducción y la optimización básicas. La tabla luego se actualiza rápidamente con datos descargados de la nube de datos. En tal sentido, esto reduce el esfuerzo de calibración del controlador del vehículo. Por ejemplo, el vehículo puede hacerse arrancar y usarse inicialmente con una tabla de calibración básica basada solo en los datos reunidos a bordo para una serie de ciclos del motor, y luego la tabla de calibración puede actualizarse con datos descargados de la red externa. Además, durante la generación de la tabla de calibración inicial, durante una primera fase de calibración, una tabla de calibración básica puede completarse con datos reunidos a bordo del vehículo durante la prueba del vehículo, los datos reunidos para una serie de ciclos del motor y además completarse con datos descargados de la red externa, los datos descargados reunidos a bordo de una serie de vehículos de la misma marca y modelo o similares que está desarrollando el fabricante (p. ej., vehículos de prueba de la misma marca y modelo en la flota del fabricante que están siendo conducidos por ingenieros durante una fase de desarrollo del vehículo). En un ejemplo, el vehículo puede adaptar la tabla de calibración dentro de 2 ciclos de conducción para evaluación de emisiones de modo que el vehículo puede realizar un tercer ciclo de conducción para evaluación de emisiones y pasar el estándar de emisiones. Esto permite que el vehículo cumpla rápidamente con las emisiones durante la fase de desarrollo en el fabricante y antes de que el vehículo se venda al consumidor.

Además se apreciará que si bien las rutinas de la FIG. 4 representa la actualización de celdas de la tabla de calibración de un vehículo con datos de la red externa cuando el vehículo tiene bajo tiempo de permanencia en esas celdas, en otros ejemplos, las celdas donde el vehículo tiene suficiente tiempo de permanencia tambien pueden actualizarse en función de los datos de la red externa. Por ejemplo, el controlador del vehículo puede comparar el tiempo de permanencia y un valor de confianza asociado, para datos reunidos a bordo del vehículo para una celda dada con el tiempo de permanencia y el valor de confianza asociado para datos reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales para la celda dada. El vehículo o los vehículos adicionales pueden ser vehículos con iguales características y además estar en una ubicación similar (p. ej., dentro de una distancia umbral del) a la del vehículo dado. Si hay varios vehículos y muestras de datos disponibles para la celda dada, el controlador del vehículo puede calcular cuán lejos están los datos de a bordo de la muestras de datos promedio de los varios vehículos para discriminar si el vehículo dado está siendo usado lejos de los datos medios. Si es así, el controlador del vehículo puede permitir rutinas de diagnóstico específicas.

En una representación a modo de ejemplo, el controlador de un vehículo puede iniciar uno o más diagnósticos de componentes del tren de potencia del vehículo en función de una comparación de puntos de datos de una celda de una tabla de calibración del tren de potencia del vehículo reunidos a bordo de un vehículo con puntos de datos correspondientes a la celda descargados de una red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales que se comunican con la red. El vehículo o los vehículos adicionales pueden tener iguales características del tren de potencia y pueden ubicarse dentro de una distancia umbral del vehículo dado. El controlador puede comparar un punto de datos de la celda reunido a bordo del vehículo con un promedio estadísticamente significativo (p. ej., media, modo, mediana, promedio ponderado, etc.) de los datos descargados. En respuesta a una diferencia entre el punto de datos de la celda y el promedio estadísticamente significativo que sea más alto que un umbral, es posible iniciar una rutina de diagnóstico.

En otra representación a modo de ejemplo, el controlador de un vehículo puede ajustar puntos de datos de la tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo utilizando datos reunidos a bordo de un vehículo y utilizando un conjunto seleccionado de datos descargados de una red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales que se comunican con la red. Un módulo de control de la red externa basado en diversos factores puede seleccionar el conjunto seleccionado de datos.

En otra representación a modo de ejemplo, durante una primera fase de calibración, los püntos de datos de la tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo pueden ajustarse utilizando datos reunidos a bordo del vehículo durante una prueba del vehículo y además ajustarse utilizando datos descargados de una red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales (p. ej., una flota) que se comunican con la red, el vehículo o los vehículos adicionales con iguales configuraciones del tren de potencia, los datos descargados reunidos mientras el vehículo o los vehículos adicionales son desarrollados por el fabricante. La primera fase de calibración puede realizarse mientras el vehículo está en un establecimiento del fabricante y antes de que el vehículo entre en uso por parte de un consumidor. Una primera tabla de calibración inicial (o básica) puede generarse al final de la primera fase de calibración. Además, los puntos de datos de la primera tabla de calibración pueden ajustarse de modo que el vehículo cumpla con los estándares de emisiones. Luego, durante una segunda fase de calibración, los puntos de datos de la tabla de calibración del tren de potencia del vehículo pueden ajustarse utilizando datos reunidos a bordo del vehículo durante el uso del vehículo por parte de un consumidor y además ajustarse utilizando datos descargados de la red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales (p. ej., una flota) que se comunican con la red, el vehículo o los vehículos adicionales con iguales configuraciones del tren de potencia, los datos descargados reunidos mientras el vehículo o los vehículos adicionales son usados por los respectivos consumidores. La segunda fase de calibración puede realizarse despues de que el vehículo ha dejado el establecimiento del fabricante y mientras el vehículo está en uso por parte del consumidor. Una segunda tabla de calibración actualizada puede generarse al final de la segunda fase de calibración. Además, los puntos de datos de la segunda tabla de calibración pueden ajustarse de modo que el vehículo se optimice para uso por parte del operador. Tanto durante la primera como la segunda fase de calibración, los datos para descargar y usar en el ajuste de la tabla de calibración pueden seleccionarse en la red externa. La selección puede basarse en diversos factores tales como la calidad de los datos de entrada individuales, la ubicación de la recolección de datos, condiciones meteorológicas ambientales al momento de la recolección de datos, historial de recolección de datos en cada vehículo de la flota, etc. La red externa puede establecer un factor de ponderación para cada conjunto de datos reunidos a bordo de un vehículo de la flota. La red externa puede luego seleccionar uno o más conjuntos de datos para descargar en la tabla de calibración del vehículo en particular, la selección se realiza en función de lo que es más apropiado y confiable para el vehículo en particular. De este modo, el controlador de un vehículo puede utilizar información de calibración de la red externa para mejorar o madurar la tabla de calibración del vehículo dado en condiciones de funcionamiento en las que el vehículo tiene datos de a bordo insuficientes. Al utilizar datos descargados de una red externa, y reunidos a bordo de uno o más vehículos en comunicación con la red externa, la tabla de calibración puede actualizarse más rápido y de manera más confiable. En general, el vehículo puede adaptarse más rápidamente a las variaciones en las condiciones de funcionamiento globales y regionales.

La FIG. 5 muestra, a modo de ejemplo, una rutina 500 que ilustra un método para ajustar un parámetro del tren de potencia de un vehículo como la configuración de un actuador para optimizar el rendimiento del tren de potencia del vehículo en función de aprendizaje adaptativo de la tabla de calibración del vehículo.

En 502, el controlador puede estimar y/o calcular las condiciones de funcionamiento del motor. Estas pueden incluir, por ejemplo, velocidad del motor, temperatura del motor, demanda de par del operador, demanda de impulsión, condiciones ambiente, temperatura de escape, etc. A continuación, en 504, el controlador puede determinar configuraciones del actuador para una potencia óptima del tren de potencia del vehículo en las condiciones de funcionamiento estimadas en función de la tabla de calibración actualizada. Por ejemplo, el controlador puede determinar el valor de salida de una o más celdas de la tabla de calibración actualizada correspondiente a las condiciones de funcionamiento estimadas. En tal sentido, el valor de salida de las celdas puede incluir el rendimiento del tren de potencia del vehículo. El rendimiento del tren de potencia del vehículo puede incluir una o más de las siguientes: potencia del motor, potencia de la transmisión, potencia del motor eléctrico híbrido y potencia de otras máquinas utilizadas para almacenar y liberar energía. Por ejemplo, el rendimiento del motor incluye una o más de las siguientes: velocidad del motor y carga del motor programadas, mientras que el rendimiento de la transmisión puede incluir uno o más de los siguientes: una selección de engranajes programada, un programa de cambios de la transmisión, control de presión de la transmisión y control del convertidor de par. El rendimiento del motor electrico híbrido puede incluir potencia del par de mando del motor eléctrico. Los valores de salida de las celdas tal como son leídos por el controlador pueden incluir configuraciones absolutas del actuador o términos de adaptación, como un término de ganancia adaptativo para la configuración de un actuador.

A continuación, en 506, el controlador puede ajustar uno o más actuadores del tren de potencia del vehículo en función de configuraciones determinadas. Esto incluye ajustar uno o más de los siguientes: potencia del actuador del motor, potencia del actuador de transmisión y potencia del motor eléctrico híbrido para optimizar el rendimiento del tren de potencia del vehículo. Las configuraciones de potencia del actuador del motor ajustadas pueden incluir uno o más de los siguientes: sincronización de válvulas, sincronización del árbol de levas, sincronización de la inyección, cantidad de la inyección, avance de la chispa, tasa de EGR y presión de sobrealimentación. Del mismo modo, las configuraciones de potencia del actuador de transmisión ajustadas pueden incluir uno o más de los siguientes: una selección de engranajes de la transmisión, presión del embrague de la transmisión, presión del embrague del convertidor de par, presión de la bomba eléctrica de aceite, presiones de líneas, y tiempos de respuesta del solenoide, presión de la línea de transmisión, características del solenoide de cambios, tasas de bloqueo o deslizamiento del convertidor de par, etc. El rendimiento del motor eléctrico híbrido incluye mando de par del controlador del motor.

De este modo, los datos de calibración globales reunidos en uno o más vehículos (p. ej., una flota de vehículos que tienen iguales configuraciones) durante el uso del vehículo por parte de los respectivos consumidores pueden utilizarse para optimizar el rendimiento del tren de potencia de un vehículo dado en uso por parte de su respectivo consumidor. Al cargar datos reunidos a bordo de cada vehículo en una red externa, los datos colectivos pueden compartirse entre cada vehículo de la flota en comunicación con la red externa. Esto permite que la tabla de calibración de cada vehículo madure con datos reunidos a bordo del vehículo dado, así como con datos reunidos durante el uso de los demás vehículos. Además de almacenar datos de calibración y los correspondientes tiempos de permanencia, la red externa puede almacenar datos adicionales de rendimiento y adaptación del vehículo. Por ejemplo, la red externa puede utilizarse para almacenar información de rendimiento y adaptación del vehículo despues de cargar combustible en una estación de servicio específica. Otro vehículo que carga combustible en la misma estación podría utilizar la información del vehículo anterior para adaptarse a las diferencias de combustible de las condiciones presentes en el tanque.

En un ejemplo, un método para la calibración adaptativa de el rendimiento del tren de potencia del vehículo puede comprender cargar datos reunidos a bordo de cada uno de un primer y un segundo vehículo que tienen iguales características del tren de potencia en una red externa; completar una primera región de una primera tabla de calibración del primer vehículo utilizando datos reunidos a bordo del primer vehículo; y descargar datos reunidos a bordo del segundo vehículo de la red externa para completar una segunda región de la primera tabla de calibración. La primera región de la primera tabla de calibración corresponde a un primer conjunto de condiciones de funcionamiento y completar la primera región utilizando datos reunidos a bordo del primer vehículo es en respuesta a que el primer vehículo permanece más tiempo que una cantidad umbral de tiempo en el primer conjunto de condiciones de funcionamiento. La segunda región de la primera tabla de calibración corresponde a un segundo conjunto de condiciones de funcionamiento, diferente del primer conjunto de condiciones de funcionamiento, y completar la segunda región utilizando datos reunidos a bordo del segundo vehículo es en respuesta a que el primer vehículo permanece menos tiempo que la cantidad umbral de tiempo en el segundo conjunto de condiciones de funcionamiento y el segundo vehículo permanece más tiempo que la cantidad umbral de tiempo en el segundo conjunto de condiciones de funcionamiento. El método además comprende cargar datos reunidos a bordo de un tercer vehículo que tiene ¡guales características del tren de potencia en la red externa; y además completar la segunda región de la primera tabla de calibración del primer vehículo utilizando datos ponderados reunidos a bordo del tercer vehículo, los datos ponderados basados en un tiempo de permanencia del tercer vehículo en las segundas condiciones de funcionamiento en relación con cada uno del primer vehículo y del segundo vehículo. Además, durante el uso del primer vehículo, se pueden ajustar las configuraciones para uno o más actuadores del tren de potencia en función de la primera tabla de calibración completada con datos reunidos a bordo de cada uno del primer y del segundo vehículo.

Además, los datos del segundo y del tercer vehículo pueden promediarse juntos. Además, puede ser posible eliminar los efectos de datos reunidos a bordo del segundo y del tercer vehículo en diferentes combinaciones del tren de potencia y luego aplicar los datos ajustados a diferentes vehículos y trenes de potencia. Por ejemplo, la gasolina comprada en una estación de servicio por un vehículo que tiene un motor V8 puede tener un efecto en el funcionamiento del motor, como la evaporación. Este efecto puede aprenderse y comprenderse. El “efecto aprendido” podría aplicarse luego a un vehículo que tiene un motor 14 cuando carga combustible en la misma estación sabiendo que lo afectará de una manera similar y conocida.

En otras representaciones más, un metodo para adaptar la tabla de calibración de un vehículo incluye ajustar puntos de datos de la tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo utilizando datos reunidos a bordo de un vehículo durante una serie de ciclos de conducción y utilizando datos descargados de una red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más, vehículos adicionales que se comunican con la red durante la serie de ciclos de conducción, donde las condiciones de funcionamiento del vehículo cubiertas por el vehículo durante la serie de ciclos de conducción se superponen parcialmente o no se superponen con las condiciones de funcionamiento del vehículo cubiertas por el vehículo o los vehículos adicionales. El vehículo o los vehículos adicionales pueden seleccionarse en función de un tiempo de permanencia en las condiciones de funcionamiento del vehículo. El vehículo o los vehículos adicionales pueden además seleccionarse, o ponderarse, en función de una ubicación de uso en relación con una ubicación de uso del vehículo dado.

Para dar otro ejemplo, un metodo para actualizar la tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo incluye cargar datos reunidos a bordo de cada uno de un primer, un segundo y un tercer vehículo con iguales características del tren de potencial en una red externa; completar una primera región de una primera tabla de calibración del primer vehículo utilizando datos reunidos a bordo del primer vehículo; y descargar datos reunidos a bordo del segundo vehículo de la red externa para completar una segunda región de la primera tabla de calibración durante una primera condición, mientras se descargan datos reunidos a bordo del tercer vehículo de la red externa para completar la segunda región de la primera tabla de calibración durante una segunda condición. Durante la primera condición, un tiempo de permanencia del segundo vehículo en la segunda región de la primera tabla de calibración puede ser mayor mientras que durante la segunda condición, un tiempo de permanencia del tercer vehículo en la segunda región de la primera tabla de calibración puede ser mayor.

De manera alternativa, el tiempo de permanencia tanto del segundo como del tercer vehículo puede ser mayor, y durante la primera condición, el segundo vehículo puede seleccionarse debido a una ubicación geográfica del segundo vehículo en relación con el primer vehículo (p. ej., el segundo vehículo está más cerca del primer vehículo o a una distancia menor que una distancia umbral de este). En comparación, durante la segunda condición, el tercer vehículo puede seleccionarse debido a una ubicación geográfica del tercer vehículo en relación con el primer vehículo (p. ej., el segundo vehículo está más cerca del primer vehículo o a una distancia menor que una distancia umbral de este). Además, el tiempo de permanencia tanto del segundo como del tercer vehículo puede ser mayor, y durante la primera condición, los datos reunidos a bordo del segundo vehículo pueden ponderarse más alto que los datos reunidos a bordo del tercer vehículo debido a la ubicación geográfica del segundo vehículo en relación con el primer vehículo (en comparación con la ubicación relativa del tercer vehículo). En comparación, durante la segunda condición, los datos reunidos a bordo del tercer vehículo pueden ponderarse más alto que los datos reunidos a bordo del segundo vehículo debido a la ubicación geográfica del tercer vehículo en relación con el primer vehículo (en comparación con la ubicación relativa del segundo vehículo). De manera alternativa, el procesamiento de datos puede realizarse a nivel de la red externa en lugar de hacerse a nivel del controlador del vehículo. Allí, la mayor capacidad de procesamiento del sistema de computación en la nube puede utilizarse favorablemente para realizar un promedio ponderado de los datos reunidos a bordo de muchos vehículos para encontrar una calibración óptima (p. ej., “la mejor”).

En otro ejemplo más, el controlador puede cargar datos reunidos a bordo del tercer vehículo con ¡guales características del tren de potencia en la red externa; y además completar la primera región de la primera tabla de calibración del primer vehículo utilizando datos ponderados reunidos a bordo del tercer vehículo, los datos ponderados basados en un tiempo de permanencia del tercer vehículo en las segundas condiciones de funcionamiento en relación con el primer vehículo. Los datos ponderados pueden basarse además en una ubicación del tercer vehículo en relación con el primer vehículo. Por ejemplo, los datos reunidos a bordo del primer vehículo pueden ponderarse más alto cuando la diferencia entre los datos reunidos a bordo del primer vehículo y los datos reunidos a bordo del tercer vehículos es más pequeña. De lo contrario, cuando la diferencia es mayor, los datos reunidos a bordo del tercer vehículo pueden ponderarse más alto. Además, puede iniciarse una rutina de diagnóstico de componentes del tren de potencia en el primer vehículo en respuesta a que la diferencia sea mayor.

Las etapas de las FIGS. 3-4 se elaboran en mayor detalle mediante una actualización de tabla de calibración, a modo de ejemplo, en el mapa 600 de la FIG. 6. En particular, el mapa 600 muestra, a modo de ejemplo, una tabla de calibración 602 del vehículo “a” antes de la actualización por parte del controlador del vehículo, un conjunto de datos de la red externa 604, a modo de ejemplo, y una tabla de calibración actualizada 606 del vehículo “a”. El conjunto de datos de la red externa puede incluir conjuntos de datos para los vehículos “b”, “c” y “d” que tienen características del tren de potencia que coinciden con las del vehículo “a”. Cada tabla de calibración puede incluir varias celdas, cada una de esas celdas puede corresponder a, por lo menos, dos condiciones de funcionamiento, las condiciones de funcionamiento incluyen, por lo menos, dos de las siguientes: velocidad del motor, carga del motor, temperatura del motor, presión barometrica, contenido de alcohol del combustible, humedad ambiente, y otras. El conjunto de datos de la tabla de calibración que se muestra en la presente es un mapa en 2D trazado como una función de velocidad y carga del motor. El conjunto de datos de la red externa (incluidos los datos para los vehículos “b”, “c” y “d”) corresponde a la región de velocidad-carga representada en la tabla de calibración del vehículo “a”. En algunos ejemplos, la tabla de calibración puede trazarse en un mapa en 3D como una función de, por lo menos, tres condiciones de funcionamiento, las condiciones de funcionamiento incluyen, por lo menos, tres de las siguientes: velocidad del motor, carga del motor, temperatura del motor, presión barométrica, contenido de alcohol del combustible, humedad ambiente, y otras.

La tabla de calibración puede incluir puntos de datos de a bordo como a1-a8 para el vehículo “a”, b1-b8 para el vehículo “b”, c1-c8 para el vehículo “c”, d1-d8 para el vehículo “d” y e1-e8 para el vehículo “e”. En tal sentido, los puntos de datos a1-a8 corresponden a puntos de datos reunidos a bordo del vehículo “a” durante varios ciclos de conducción del vehículo, los puntos de datos b1-b8 corresponden a puntos de datos reunidos a bordo del vehículo “b” durante varios ciclos de conducción del vehículo, y así sucesivamente para los vehículos “c”, “d” y “e”. Cada celda de la tabla de calibración puede incluir, por lo menos, un punto de datos. El punto de datos puede incluir una configuración absoluta del actuador, un término adaptativo, etc. Los conjuntos de datos para los vehículos b, c, d y e están presentes en la red externa. El conjunto de datos para el vehículo “a” es un conjunto de datos reunidos a bordo cuando el vehículo “a” estaba en uso por parte de un consumidor. Cada celda puede asociarse con un conjunto de condiciones de funcionamiento y el controlador puede, además, tener información respecto del tiempo de permanencia del vehículo dado en las condiciones de funcionamiento para la celda dada. En tal sentido, el tiempo de permanencia corresponde a la cantidad de tiempo que el vehículo ha pasado en las condiciones de funcionamiento correspondientes a la celda dada durante uno o más ciclos de conducción del vehículo. Los puntos de datos reunidos en el vehículo en condiciones de funcionamiento de las celdas con un tiempo de permanencia menor que el umbral se indican en casilleros delineados con líneas punteadas. Estos puntos de datos pueden ser menos maduros y pueden requerir mayor actualización para que sean más confiables. En comparación, los puntos de datos reunidos en el vehículo en condiciones de funcionamiento de las celdas con un tiempo de permanencia mayor que el umbral se indican en casilleros sin líneas punteadas. Estos puntos de datos pueden ser más maduros y pueden requerir menor actualización (o no requerir mayor actualización) para que sean más confiables.

Antes de la actualización, la tabla de calibración 602 del vehículo “a” puede incluir los puntos de datos a1-a8. Los puntos de datos a1-a4 representan datos reunidos en la región de velocidad-carga donde el vehículo “a” se ha usado durante un tiempo mayor que el umbral. En consecuencia, los puntos de datos a1-a4 se reunieron en el vehículo en tiempos de permanencia más prolongados (mayores que el umbral). Los puntos de datos a5-a8 representan datos reunidos en la región de velocidad-carga donde el vehículo “a” se ha usado durante un tiempo menor que el umbral. En consecuencia, los puntos de datos a5-a8 pueden haberse reunido en el vehículo con menores tiempos de permanencia.

En la red externa, los vehículos “b”, “c”, “d” y “e” pueden haberse usado con tiempos de permanencia mayores que el umbral en condiciones de funcionamiento de las celdas correspondientes a los puntos de datos b1-b2, b5-b8, d-c4, c7-c8, d1-d4, d7-d8 y e1-e6, respectivamente. Es decir, en la región de velocidad-carga en la que el vehículo “a” tiene puntos de datos con tiempos de permanencia menores que el umbral, por lo menos uno de los vehículos “b”, “c” y “d” tiene tiempos de permanencia mayores que el umbral. En otras palabras, en la región de velocidad-carga en la que el vehículo “a” no se ha usado durante un tiempo mayor que el umbral, por lo menos uno de los vehículos “b”, “c” o “d” se ha usado durante un tiempo mayor que el umbral y, por consiguiente, ha adaptado los datos de calibración para esas regiones.

Durante la actualización de la tabla de calibración, dado que el vehículo “a” en condiciones de funcionamiento de las celdas con puntos de datos a1-a4 tiene tiempos de permanencia mayores que el umbral, la tabla de calibración del vehículo “a” puede completarse con los puntos de datos de a bordo a1-a4 en esas celdas. Sin embargo, el vehículo “a” en condiciones de funcionamiento de las celdas con los puntos de datos a5-a8 tiene tiempos de permanencia menores que el umbral. En consecuencia, el valor de las celdas con los puntos de datos a5-a8 puede ajustarse en función de los datos de los vehículos “b”, “c” y “d” descargados de la red externa. Por ejemplo, el punto de datos ajustado Aa5 puede ser una función de b5 y e5 dado que los vehículos “b” y “e” en condiciones de funcionamiento de las celdas con puntos de datos b5 y e5 tienen tiempos de permanencia mayores que el umbral. De manera similar, el punto de datos ajustado Aa6 puede ser una función de b6 y e6, el punto de datos ajustado Aa7 puede ser una función de b7, c7 y d7, y el punto de datos ajustado Aa8 puede ser una función de b8, c8 y d8. En un ejemplo, la tabla de calibración del vehículo “a” puede ajustarse en función de los datos de a bordo y los datos de la red externa ponderados de acuerdo con sus respectivos tiempos de permanencia. En este ejemplo, Aa5 puede ser una función de a5, b5 y e5, Aa6 puede ser una función de a6, b6 y e6, Aa7 puede ser una función de a7, b7, d7 y e7, y Aa8 puede ser una función de a8, b8, c8 y d8.

En un ejemplo, la tabla de calibración puede ajustarse en función de un conjunto optimizado (p. ej. promedio estadístico) de puntos de datos descargados de la red externa en condiciones de funcionamiento de una celda dada. En otro ejemplo, sobre la base de la cantidad de puntos de datos disponibles para condiciones de funcionamiento de una celda dada en la red externa, puede calcularse un valor de confianza. Además, sobre la base del valor de confianza, puede asignarse una ponderación al punto de datos y puede calcularse el promedio ponderado de todos los puntos de datos en condiciones de funcionamiento de una celda dada. En otro ejemplo más, la tabla de calibración puede actualizarse en función del valor de confianza para los datos reunidos a bordo. En este ejemplo, puede asignarse un valor de confianza a un punto de datos para una celda dada en función del uso del vehículo en condiciones de funcionamiento de la celda dada. El valor de confianza del punto de datos de a bordo puede compararse con un valor de confianza de cada punto de datos en la red externa en condiciones de funcionamiento de la celda dada para determinar la diferencia entre el valor de confianza de los datos de a bordo y el valor de confianza de los datos de la red externa. Si la diferencia es mayor que el umbral, los datos (datos de a bordo o datos externos) con nivel de confianza más alto pueden utilizarse para actualizar la tabla de calibración. Si la diferencia es menor que el umbral, puede calcularse un promedio de los datos de a bordo y los datos externos para actualizar la tabla de calibración.

De este modo, los datos reunidos a bordo de varios vehículos, y compartidos entre ellos mediante una red, pueden utilizarse favorablemente para agilizar la actualización de la tabla de calibración de un vehículo. En particular, debido a todos los diversos ciclos de conducción en los que se usa la flota de vehículos, es posible cubrir una amplia variedad de condiciones de funcionamiento en una cantidad de tiempo menor. Al utilizar datos de la red externa para optimizar la tabla de calibración a bordo para un vehículo en particular, la tabla de calibración para el vehículo (usado en una variedad estrecha de condiciones de funcionamiento) puede madurarse para el uso en una variedad más amplia de condiciones de funcionamiento. Al usar datos globales ponderados para ajustar celdas individuales de la tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo dado, es posible reducir un tiempo de adaptación promedio mientras se mejora la exactitud de la calibración del tren de potencia.

Se debe tener en cuenta que el control y las rutinas de estimación incluidos, a modo de ejemplo, en la presente pueden utilizarse con diversas configuraciones de sistemas de motor y/o de vehículo. Los metodos de control y las rutinas divulgados en la presente pueden almacenarse como instrucciones ejecutables en la memoria no transitoria. Las rutinas específicas descritas en la presente representan uno o más de cualquier número de estrategias de procesamiento como el accionamiento por episodio, accionamiento por interrupción, múltiples tareas, subprocesos múltiples, etcétera. En tal sentido, pueden realizarse varias acciones, operaciones y/o funciones ilustradas en la secuencia ilustrada, en paralelo, o en algunos casos omitidos. Del mismo modo, no se requiere necesariamente el orden de procesamiento para alcanzar las características y ventajas de las realizaciones, a modo de ejemplo, descritas en la presente, pero se proporciona para facilitar la ilustración y la descripción. Una o más de las acciones, operaciones y/o funciones ilustradas pueden realizarse reiteradamente según la estrategia en particular que se utilice. Además, las acciones, operaciones y/o funciones descritas pueden representar gráficamente el código a programar en la memoria no transitoria del medio de almacenamiento legible por computadora en el sistema de control del motor.

Se apreciará que las configuraciones y rutinas divulgadas en la presente se proporcionan a modo de ejemplo, y que estas realizaciones específicas no deben considerarse en sentido taxativo, debido a que son posibles numerosas variaciones. Por ejemplo, la teenología antes descrita puede aplicarse a motores V-6, 1-4, 1-6, V-12, bóxer de 4 cilindros y otros tipos de motores. El objeto de la presente divulgación incluye todas las combinaciones y subcombinaciones novedosas y no evidentes de los diversos sistemas y configuraciones, y otras características, funciones y/o propiedades divulgadas en la presente.

Las siguientes reivindicaciones señalan en particular determinadas combinaciones y subcombinaciones consideradas como nóveles y no evidentes. Estas reivindicaciones pueden hacer referencia a “un” elemento o “un primer” elemento o al equivalente de estos. Debe comprenderse que dichas reivindicaciones incluyen la incorporación de uno o más de dichos elementos, ninguno de los cuales requiere ni excluye dos o más de dichos elementos. Pueden reivindicarse otras combinaciones y subcombinaciones de las características, funciones, elementos y/o propiedades divulgados mediante la modificación de las presentes reivindicaciones o mediante la presentación de nuevas reivindicaciones en esta solicitud o en una solicitud relacionada. Dichas reivindicaciones, ya sean más amplias, más acotadas, iguales o diferentes en su alcance respecto de las reivindicaciones originales, tambien se consideran incluidas en el objeto de la presente divulgación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un metodo, caracterizado porque comprende: ajustar puntos de datos de una tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo utilizando datos reunidos a bordo de un vehículo y utilizando datos descargados de una red externa, los datos descargados reunidos a bordo de uno o más vehículos adicionales se comunican con la red.

2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque ajustar los puntos de datos incluye ajustar cada punto de datos de la tabla de calibración del tren de potencia del vehículo y donde cada punto de datos de la tabla de calibración del tren de potencia incluye uno de los siguientes: un rendimiento del motor y un rendimiento de la transmisión.

3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque los datos reunidos a bordo del vehículo incluyen datos reunidos a bordo del vehículo en uso por parte de un consumidor, y donde los datos descargados se reúnen a bordo de uno o más vehículos adicionales en uso por parte de los respectivos consumidores.

4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la tabla de calibración incluye una pluralidad de celdas, cada una de la pluralidad de celdas corresponde a, por lo menos, dos condiciones de funcionamiento, las condiciones de funcionamiento incluyen, por lo menos, dos de las siguientes: velocidad del motor, carga del motor, temperatura del motor, presión barométrica, contenido de alcohol del combustible, humedad ambiente y octanaje del combustible.

5. El método de la reivindicación 4, caracterizado porque ajustar los puntos de datos de la tabla de calibración incluye, cuando un tiempo de permanencia del vehículo en condiciones de funcionamiento para una celda dada es mayor que un umbral, completar la tabla de calibración con datos reunidos a bordo del vehículo en condiciones de funcionamiento para la celda dada.

6. El metodo de la reivindicación 5, caracterizado porque ajustar los puntos de datos de la tabla de calibración además incluye, cuando un tiempo de permanencia del vehículo en condiciones de funcionamiento para una celda dada es menor que el umbral, descargar datos reunidos para la celda dada a bordo de uno o más vehículos adicionales que tienen un tiempo de permanencia mayor que el umbral en las condiciones de funcionamiento para la celda dada, y completar la celda dada de la tabla de calibración en función de los datos descargados.

7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la red externa incluye un sistema de computación en la nube.

8. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho vehículo también se comunica con la red externa, que además comprende, cargar los datos reunidos a bordo de dicho vehículo en la red externa.

9. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque un resultado de la tabla de calibración del tren de potencia del vehículo incluye uno de los siguientes: rendimiento del motor, rendimiento del actuador del motor, rendimiento de la transmisión, rendimiento del actuador de transmisión, y rendimiento del motor eléctrico híbrido.

10. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque el rendimiento del motor incluye una o más de las siguientes: velocidad del motor y carga del motor, donde el rendimiento del actuador del motor incluye una o más de las siguientes: sincronización de válvulas, sincronización del árbol de levas, sincronización de la inyección, cantidad de la inyección, tasa de EGR, relación de separación de inyección de combustible, avance de la chispa y presión de sobrealimentación, donde el rendimiento de la transmisión incluye uno o más de los siguientes: selección de engranajes y programa de cambios, y donde el rendimiento del actuador de transmisión incluye uno o más de los siguientes: presión de la línea de transmisión, características del solenoide de cambios, tasa de bloqueo del convertidor de par, tasa de deslizamiento del embrague de la transmisión.

11. El método de la reivindicación 1 , caracterizado porque el vehículo o los vehículos adicionales tienen características del tren de potencia que coinciden con las características del tren de potencia de dicho vehículo y donde el ajuste incluye ajustar automáticamente durante el inicio de un ciclo de conducción del vehículo, la terminación del ciclo de conducción de un vehículo o durante una actualización programada.

12. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende, durante el uso del vehículo, ajustar uno o más actuadores del motor y del tren de potencia en función de condiciones de funcionamiento del motor y además en función de la tabla de calibración del vehículo ajustada.

13. Un método, caracterizado porque comprende: cargar datos reunidos a bordo de cada uno de un primer vehículo y un segundo vehículo que tienen iguales características del tren de potencia en la red externa; completar una primera región de una primera tabla de calibración del primer vehículo que utiliza datos reunidos a bordo del primer vehículo; y descargar datos reunidos a bordo del segundo vehículo de la red externa para completar una segunda región de la primera tabla de calibración.

14. El método de la reivindicación 13, caracterizado porque la primera región de la primera tabla de calibración corresponde a un primer conjunto de condiciones de funcionamiento y donde completar la primera región utilizando datos reunidos a bordo del primer vehículo es en respuesta a que el primer vehículo permanece más tiempo que una cantidad umbral de tiempo en el primer conjunto de condiciones de funcionamiento.

15. El metodo de la reivindicación 14, caracterizado porque la segunda región de la primera tabla de calibración corresponde a un segundo conjunto de condiciones de funcionamiento, diferente del primer conjunto de condiciones de funcionamiento, y donde completar la segunda región utilizando datos reunidos a bordo del segundo vehículo es en respuesta a que el primer vehículo permanece menos tiempo que la cantidad umbral de tiempo en el segundó conjunto de condiciones de funcionamiento y el segundo vehículo permanece más tiempo que la cantidad umbral de tiempo en el segundo conjunto de condiciones de funcionamiento.

16. El método de la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende: cargar datos reunidos a bordo de un tercer vehículo que tiene iguales' características del tren de potencia en la red externa; y además completar la segunda región de la primera tabla de calibración del primer vehículo utilizando datos ponderados reunidos a bordo del tercer vehículo, los datos ponderados basados en un tiempo de permanencia del tercer vehículo en el segundo conjunto de condiciones de funcionamiento en relación con cada uno del primer vehículo y del segundo vehículo.

17. El método de la reivindicación 16, caracterizado porque la tabla de calibración es una tabla de calibración del tren de potencia de un vehículo, el método además comprende, durante el uso del primer vehículo, ajustar las configuraciones para uno o más actuadores del tren de potencia en función de la primera tabla de calibración completada con datos reunidos a bordo de cada uno del primer y del segundo vehículo.

18. Un sistema de vehículo, caracterizado porque comprende: un motor; un tren de potencia acoplado entre el motor y las ruedas del vehículo; uno o más actuadores configurados para variar el rendimiento del tren de potencia; un módulo de comunicación para conectar por comunicación el sistema del vehículo a una red externa basada en la nube; y un controlador con instrucciones legibles por computadora incluido en la memoria no transitoria para: almacenar datos generados a bordo del vehículo localmente mientras tambien se cargan los datos generados a bordo en la red externa basada en la nube; en función de las condiciones de funcionamiento en las que se generaron los datos de a bordo del vehículo, y además en función de un tiempo de permanencia del vehículo en las condiciones de funcionamiento, completar una o más celdas de una tabla de calibración del tren de potencia; y descargar datos correspondientes a celdas no completadas de la tabla de calibración de la red externa basada en la nube, los datos descargados generados a bordo de uno o más vehículos adicionales; y ajustar configuraciones para uno o más actuadores en función de la tabla de calibración.

19. El sistema de la reivindicación 18, caracterizado porque completar datos sobre la base de las condiciones de funcionamiento y un tiempo de permanencia del vehículo incluye completar una celda con los datos generados a bordo si un tiempo de permanencia del vehículo en una condición de funcionamiento correspondiente a la celda es mayor que una cantidad umbral, y no completar la celda con los datos generados a bordo si el tiempo de permanencia del vehículo en una condición de funcionamiento correspondiente a la celda es menor que la cantidad umbral.

20. El sistema de la reivindicación 19, caracterizado porque la descarga incluye descargar datos generados a bordo de uno o más vehículos adicionales que tienen un tiempo de permanencia mayor que la cantidad umbral de dicho tiempo en condiciones de funcionamiento correspondientes a celdas no completadas de la tabla de calibración, el vehículo o los vehículos adicionales tienen características del tren de potencia que coinciden con las de dicho vehículo.