PROCEDIMIENTO DE CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO DE UN GRUPO MOTOPROPULSOR.

Procedimiento de control del funcionamiento de un grupo motopropulsor de vehículo que comprende un motor de arrastre,

una caja de cambios manual de varias marchas y un embrague, en el cual un sistema de control con calculador determina una potencia objetivo que hay que facilitar por el grupo motopropulsor en función de una información (2) correspondiente a la voluntad del conductor, presentada en una entrada del calculador, caracterizado por el hecho de que la información de voluntad del conductor queda congelada cuando el conductor levanta el pie del acelerador para un desembrague durante un cambio de marcha, de modo que, llegado el caso, el sistema de control no pueda tener en cuenta una información perturbadora (20) presentada en el calculador entre el instante de apertura t2 y el instante de cierre t'2 del embrague, para la determinación de la potencia objetivo que hay que facilitar.

La invención tiene por objeto un procedimiento de control del funcionamiento de un grupo motopropulsor de vehículo con mando manual de la caja de cambios.

De modo general, un grupo motopropulsor de vehículo comprende un motor de arrastre, un embrague y una caja de cambios de varias marchas, de mando manual o automático.

En el caso de una caja de cambios de mando automático, el cambio de marcha es gobernado por un sistema de control que determina la marcha que hay que engranar en función de la velocidad del vehículo, del régimen del motor y de la carga aplicada a éste y teniendo en cuenta la voluntad del conductor expresada, por ejemplo, por la posición del pedal de aceleración que corresponde a una consigna objetivo de potencia.

Se sabe, en efecto, que la relación de desmultiplicación de la caja de cambios debe permitir hacer girar el motor a una velocidad óptima habida cuenta de la velocidad de rotación de las ruedas, es decir de la velocidad de avance del vehículo y del par demandado, manteniendo una reserva de potencia que permita al conducto hacer frente a las diferentes situaciones de conducción, por ejemplo en subida, en descenso con freno-motor, en proceso de adelantamiento o de frenado brusco, etc.

Así, en función del tipo de motor, se pueden definir diferentes leyes de paso de las velocidades, ya sea hacia una marcha más elevada, o bien hacia una marcha más baja.

Tales leyes de paso están representadas, a título de ejemplo, en la figura 1 que es un diagrama que indica, para una potencia demandada, expresada por la posición del acelerador indicada en ordenadas, la velocidad del vehículo, indicada en abscisas, a partir de la cual procede cambiar de marcha.

Por ejemplo, a partir de un punto A1 en el cual está engranada la tercera velocidad y que corresponde a una velocidad V1 del vehículo, el hundimiento P1 del pedal del acelerador manda una subida progresiva en velocidad del vehículo con, para una posición constante del pedal, un paso a cuarta en el punto A2 a la velocidad V2 y después a quinta en el punto A3, a la velocidad V3.

Si el vehículo está en ralentí, por ejemplo en una rampa, sin acción sobre el pedal del acelerador, hay que volver a pasar de quinta a cuarta en el punto A4, a la velocidad V4, y después de cuarta a tercera en el punto A5, a la velocidad V5.

Asimismo, a partir de un punto B correspondiente a una velocidad V' del vehículo y a una posición P' del pedal del acelerador, para mantener esta velocidad V', por ejemplo en una rampa, al aumentar el par demandado, hay que hundir el pedal del acelerador y retrogradar de cuarta a tercera en el punto B'.

En el diagrama, las curvas de trazo continuo 11 y 12 corresponden, respectivamente, al paso de tercera a cuarta y de cuarta a quinta y las curvas en línea de trazos 13 y 14 corresponden respectivamente al paso de quinta a cuarta y de cuarta a tercera.

Tales leyes de paso pueden ser programadas en el sistema de control de un embrague automático con el fin de mandar el cambio de marcha a partir de una información de voluntad del conductor expresada por la posición del pedal de aceleración.

En un vehículo con mando manual de la caja de cambios, el conductor, por su parte, aprecia el momento de subir en velocidad o de retrogradar por ejemplo vigilando el ruido de su motor o ayudándose, eventualmente, con un cuentarrevoluciones con el fin de elegir la relación de desmultiplicación óptima correspondiente a un compromiso aceptable entre diversas exigencias, ruido, poder de aceleración, consumido de carburante.

Desde hace algún tiempo se ha visto, sin embargo, que el funcionamiento de un grupo motopropulsor de vehículo debía ser controlado de modo más preciso y por otras razones, en particular para disminuir el consumo de carburante o la contaminación por emisión de compuestos nocivos. Por otra parte, la reglamentación se hace más exigente a este respecto.

Sin embargo, tales imperativos se imponen también a los vehículos con caja de cambios manual en los que el funcionamiento del grupo motopropulsor debe ser, por tanto, controlado igualmente de modo más preciso que anteriormente. Para esto, el vehículo puede estar equipado ventajosamente con medios de ayuda a la conducción que permitan recomendar al conductor un cambio de marcha o verificar si la marcha engranada está adaptada al régimen del motor, a la velocidad del vehículo y a la potencia demandada. Un simple cuentarrevoluciones es, entonces, insuficiente y se hace preferible, incluso en un vehículo con caja de cambios manual, disponer de un sistema de control con calculador que dé las indicaciones necesarias al conductor.

Tales sistemas de control habían sido previstos ya desde hace mucho tiempo para los camiones de gran tonelaje, en particular con el fin de reducir el consumo de carburante.

El documento FR-A-2 431 737, por ejemplo, describe un dispositivo de este tipo que comprende un calculador que tiene en cuenta, por ejemplo, valores instantáneos del régimen del motor, de la velocidad del vehículo y de la carga, medidos por sensores, para presentar de modo visual o sonoro, indicaciones relativas al consumo de carburante y, en su caso, la necesidad de subir o bajar la marcha de la caja de cambios.

En particular, un cuadro luminoso en el cual se indican las diferentes curvas de igual consumo de carburante, puede materializar el diagrama par/régimen de modo que permitan al conductor verificar, en cada instante, si éste se encuentra en una gama óptima de consumo.

Estas indicaciones son facilitadas por un calculador en función del par demandado al motor por el conductor, que puede ser expresado, por ejemplo, por la posición del pedal de aceleración.

Otros sensores pueden indicar, por ejemplo, el caudal y la presión del carburante inyectado, la presión de admisión de aire en el motor, la presión en las cámaras de combustión de los cilindros, la temperatura de los gases de escape, etc, con el fin de vigilar diferentes parámetros de funcionamiento que pueden variar de acuerdo con el tipo del motor.

Pero tales sistemas de control en función de la voluntad del conductor pueden ser utilizados también para mandar un actuador lento, en el caso de un motor de turbocompresión, con el fin de llegar a una consigna objetivo de par.

Así pues, la invención tiene por objeto, de modo general, un sistema de control que determine una potencia objetivo que hay que facilitar por el grupo motopropulsor en función de una información correspondiente a la voluntad del conductor y que se expresa, habitualmente, por la posición del pedal de aceleración.

Sin embargo, resultó que una simple consideración de esta posición del pedal podía, en el caso de un mando manual, implicar una maniobra inoportuna, que no corresponda a la voluntad real del conductor.

Por ejemplo, el diagrama de la figura 1 muestra que, para una posición P1 del pedal de aceleración, el sistema de control recomienda un paso a 4ª cuando la velocidad del vehículo llega al punto A2. En el caso de un mando manual de la caja de cambios, el conductor que ve aparecer, en su cuadro de instrumentos, la 4ª marcha recomendada, levanta el pie del acelerador después de un corto tiempo de reacción, por ejemplo en el punto C, para pasar a 4ª. Permaneciendo la velocidad V sensiblemente constante, el sistema de control que tenga en cuenta únicamente la información constituida por el hundimiento del pedal de aceleración recomendará por tanto un paso a 5ª a nivel de la línea 12 del diagrama y esta falsa indicación puede perturbar al conductor al recomendarle una marcha no deseable.

Asimismo, en un motor de turbocompresión que utiliza un actuador lento mandado por una consigna lenta basada en la consigna objetivo de par, esta consigna cae durante un cambio de marcha en el momento en que el conductor levanta su pie del acelerador y esto inducirá un retardo de puesta en acción del turbo cuando el conductor mande de nuevo una consigna de par.

La invención tiene por objeto un nuevo procedimiento que permita formatear la información de voluntad presentada en la entrada del calculador, de modo que se eviten tales inconvenientes.

En efecto, de acuerdo con la invención, durante un cambio de marcha, la información de voluntad del conductor queda congelada durante el tiempo de apertura del embrague, de modo que, llegado el caso, el sistema de control no pueda tener en cuenta una información... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de control del funcionamiento de un grupo motopropulsor de vehículo que comprende un motor de arrastre, una caja de cambios manual de varias marchas y un embrague, en el cual un sistema de control con calculador determina una potencia objetivo que hay que facilitar por el grupo motopropulsor en función de una información

(2) correspondiente a la voluntad del conductor, presentada en una entrada del calculador, caracterizado por el hecho de que la información de voluntad del conductor queda congelada cuando el conductor levanta el pie del acelerador para un desembrague durante un cambio de marcha, de modo que, llegado el caso, el sistema de control no pueda tener en cuenta una información perturbadora (20) presentada en el calculador entre el instante de apertura t2 y el instante de cierre t'2 del embrague, para la determinación de la potencia objetivo que hay que facilitar.

2. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la información de voluntad (2) expresada en cada instante por el conductor es retardada y porque el calculador del sistema de control recibe simultáneamente, en cada instante, una información de voluntad (21) expresada en este instante por el conductor y una información precedente retardada (32) y, después de la comparación, tiene en cuenta solamente la información correspondiente a un aumento de la potencia objetivo.

3. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el calculador del sistema de control detecta, en cada instante, el estado abierto o cerrado del embrague, porque, en el instante t'2 de detección de la apertura del embrague, la información de voluntad (32) retardada hasta este instante queda congelada hasta el instante de cierre t'2, y porque la información retardada así mantenida en un valor constante (32) es comparada permanentemente con el valor de la información de voluntad inmediata (21) presentado en cada instante, de modo que únicamente se tenga en cuenta el mayor de estos dos valores (5) para la determinación de la potencia objetivo.

4. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el tiempo de retardo (θ) impuesto a la información de voluntad del conductor es al menos igual al tiempo necesario para la detección del estado abierto del embrague.

5. Procedimiento de control de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la información de voluntad del conductor es una señal (2) correspondiente a la posición del pedal del acelerador del vehículo y porque el sistema de control no tiene en cuenta una información perturbadora (20) resultante de un levantamiento rápido de pie del pedal del acelerador.

6. Procedimiento de control de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que la información de voluntad del conductor es una consigna de potencia objetivo (6) que sirve para el mando de un actuador lento para un motor de turbocompresión y porque el sistema de control no tiene en cuenta, para el mando del actuador, una caída (61) de la consigna objetivo resultante de un levantamiento rápido de pie del pedal de aceleración para el cambio de velocidad.

7. Procedimiento de control de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que una señal de información (6) correspondiente a una consigna objetivo es presentada en cada instante en el calculador del sistema de control, porque esta señal instantánea es retardada un tiempo (θ) al menos igual al tiempo necesario para la detección del estado abierto o cerrado del embrague y porque la señal retardada (6') queda congelada entre el instante de apertura y el instante de cierre del embrague, de modo que el calculador recibe simultáneamente una señal instantánea de voluntad (6) y una señal retardada (63) mantenida en un valor constante y, después de la comparación, mantiene la consigna de presión en su valor máximo durante el tiempo de apertura del embrague.