DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO DE REGULACIÓN DE MOTRICIDAD PARA VEHÍCULO AUTOMÓVIL.

Dispositivo de regulación de motricidad de al menos una rueda de un vehículo,

especialmente un vehículo automóvil, que incluye un motor de accionamiento (50) de la rueda, medios de control del motor (40), un medio (62) que suministra información sobre un nivel de aceleración deseado por el conductor del vehículo, un medio (22) que suministra información sobre un nivel de aceleración (Av) del vehículo y una unidad de mando electrónico que incluye medios de cálculo (70) que reciben las diferentes informaciones, los medios de cálculo (70) están configurados para obtener un nivel de aceleración del vehículo (Av) conforme al nivel de aceleración deseado por el conductor, caracterizado porque incluye, además, un medio (60) que suministra información sobre la inclinación del vehículo.

Dispositivo y procedimiento de regulación de motricidad para vehículo automóvil La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de regulación de motricidad para vehículos automóviles.

Se conocen dispositivos de control de derrapaje, o ASR “Acceleration Skid Control” en inglés, destinados a mejorar la prestación de motricidad en circulación de un vehículo automóvil en cualquier tipo de terreno. DE 197262141 describe un dispositivo de regulación de motricidad de al menos una rueda de un vehículo, especialmente un vehículo automóvil, que incluye un motor de accionamiento de la rueda, medios de control del motor, un medio que suministra información sobre el nivel de aceleración deseado por el conductor del vehículo y una unidad de mando electrónico que incluye medios de cálculo que reciben toda la información, configurados para obtener un nivel de aceleración del vehículo conforme al nivel de aceleración deseado por el conductor.

El control de las ruedas con este tipo de dispositivo se realiza en diferentes situaciones de circulación del vehículo, especialmente marcha adelante o marcha atrás, en rutas o caminos que presentan partes lodosas, hierbas, canaletas, barrizales (circulación en todo tipo de terreno) , arena, nieve o hielo y para diferentes niveles de inclinación (o pendiente) y peraltes del vehículo vinculadas a la configuración del suelo por el que avanza el vehículo.

Estos dispositivos antipatinaje se aplican a cualquier vehículo de dos ruedas motrices 4x2 o cuatro ruedas motrices 4x4 equipado con un sistema de control dinámico de recorrido que suele llamarse sistema ESP. ESP es el acrónimo de “Electronic Stabily Control” en inglés, y permite que la prestación de motricidad de los vehículos aumente de manera significativa. El sistema ESP garantiza diferentes funciones como el control de serpenteo CDC, el antibloqueo de ruedas o ABS “Anti lock Braking System” en inglés, el antipatinaje de las ruedas o ASR y otras funciones de seguridad de dirección del vehículo.

La figura 1 muestra un esquema general de los diferentes bloques funcionales de un sistema ESP del estado de la técnica.

La figura 2 representa, de modo simplificado, un vehículo equipado con el sistema ESP de la figura 1.

El sistema ESP 1 de la figura 1 incluye un calculador ESP 10 que puede equiparse con varios módulos de regulación de la motricidad del vehículo como un regulador de deslizamiento ASR 12, llamado también antipatinaje de ruedas, un regulador de presión del freno ABS 14, también llamado antibloqueo de ruedas, y otros módulos 16 que garantizan diferentes funciones de seguridad de conducción del vehículo, no detallados.

Para implementar las funciones de seguridad, el vehículo de la figura 2 está equipado con sensores 22, 24, 26 que suministran informaciones cuyos valores están vinculados a la evolución y la situación de vida del vehículo pero también a la voluntad del conductor. Entre estos sensores 20, al menos un sensor multieje 22 suministra informaciones de aceleración longitudinal y transversal del vehículo, al menos un sensor de velocidad 24 de rotación de las ruedas, al menos un sensor de parámetros vinculados a la voluntad del conductor como un sensor de ángulo volante 26 (no representado en la figura 2) que suministra información sobre el ángulo de rotación del volante accionado por el conductor.

El vehículo incluye accionadores 30 que actúan sobre elementos de propulsión o frenado del vehículo. Un grupo hidráulico GH 32 para distribuir el par de frenos en los frenos 34 del vehículo, un calculador de gestión del motor CM 40 que actúa sobre el ángulo de encendido del motor 42, la inyección de combustible 44 y la mariposa de gases 46. El vehículo de la figura 2, equipado con un sistema ESP 1, incluye un motor térmico 50 de arranque del vehículo cuyo régimen es comandado por el calculador de gestión del motor CM 40, un pedal de aceleración 52 conectado al calculador de gestión motor CM 40, un pedal de freno 54 que acciona, mediante un amplificador de freno 56, el grupo hidráulico GH 32 para el mando de los frenos.

El calculador ESP incluye medios para activar uno o varios módulos 12, 14, 16 de regulación de la motricidad del vehículo en función de los diferentes parámetros de evolución del vehículo y/o de la situación de vida del vehículo y/o de la voluntad del conductor.

Actualmente, los dispositivos antipatinaje ASR del estado de la técnica equipan vehículos todo terreno pero tienen defectos e insuficiencias. Para mostrar estas insuficiencias consideraremos diferentes situaciones de avance de un vehículo automóvil en un terreno o una ruta que llamaremos “situaciones de vida”.

A continuación, utilizaremos el término “despegue" para definir el pasaje de una situación en la que el vehículo está detenido (velocidad nula) a una situación de arranque del vehículo (velocidad no nula) .

El vehículo puede avanzar en dos categorías principales de terreno, terrenos de baja adherencia, por ejemplo, con arena, grava, nieve, hielo; terrenos de alta adherencia como autopistas o rutas de asfalto húmedo o asfalto seco.

Tomaremos los siguientes dos casos principales de situación de vida:

- un primer tipo de situación de vida en terrenos de avance del vehículo de baja, media o alta adherencia, homogéneo o asimétrico, en el caso de un despegue del vehículo en suelo llano un despegue en pendiente y en peralte.

En este primer tipo de situación de vida, el funcionamiento de los sistemas de regulación del estado de la técnica produce un control inmediato del motor y de los frenos para colocar las dos o las cuatro ruedas según una consigna fija independientemente de la adherencia, la pendiente o el peralte del terreno.

El impacto sobre el vehículo que siente el conductor es, en un suelo de baja adherencia, la ausencia de motricidad, un vehículo difícilmente controlable en peralte, y en un suelo o una ruta de alta adherencia, pueden producirse cortes del motor que dificulten la velocidad de despegue y, en consecuencia, la seguridad.

- un segundo tipo de situación de vida en terrenos de avance del vehículo con baja o media adherencia, homogéneo o asimétrico, para un avance del vehículo en terreno con pendiente y peralte.

En este segundo tipo de situación de vida, el funcionamiento de los sistemas de regulación del estado de la técnica produce una regulación de las dos o las cuatro ruedas en torno a una consigna fija determinada, que puede redefinirse si se detecta nieve profunda, para optimizar la motricidad.

El impacto sobre el vehículo que siente el conductor, en un suelo de baja adherencia, es una falta de motricidad y una sensación de frustración ante el fracaso del avance del vehículo.

Para paliar los inconvenientes de los dispositivos antipatinaje del estado de la técnica, la invención propone un dispositivo de regulación de motricidad de al menos una rueda de un vehículo, sobre todo un vehículo automóvil, que incluye un motor de accionamiento de la rueda, medios de control del motor, un medio que suministra información sobre un nivel de aceleración deseado por el conductor del vehículo, un medio que suministra información sobre un nivel de aceleración (Av) del vehículo y una unidad de mando electrónico que incluye medios de cálculo que reciben las diferentes informaciones, los medios de cálculo están configurados para obtener un nivel de aceleración del vehículo (Av) conforme al nivel de aceleración deseado por el conductor.

Según la invención, el dispositivo de regulación de motricidad incluye, además, un medio que suministra información sobre la inclinación del vehículo.

En un modo de realización, el nivel de aceleración deseado por el conductor está determinado por el recorrido o desplazamiento de un órgano de mando de aceleración del vehículo.

En otro modo de realización, el órgano de mando de aceleración está configurado para poder desplazarse, cuando el conductor lo acciona, entre una posición de reposo correspondiente a un nivel de aceleración nulo y una posición máxima correspondiente a un nivel de aceleración máxima del vehículo.

En otro modo de realización, los medios de cálculo incluyen, además, un regulador de aceleración que guía los medios de control del motor.

En otro modo de realización, la unidad de mando electrónico... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de regulación de motricidad de al menos una rueda de un vehículo, especialmente un vehículo automóvil, que incluye un motor de accionamiento (50) de la rueda, medios de control del motor (40) , un medio (62) que suministra información sobre un nivel de aceleración deseado por el conductor del vehículo, un medio (22) que suministra información sobre un nivel de aceleración (Av) del vehículo y una unidad de mando electrónico que incluye medios de cálculo (70) que reciben las diferentes informaciones, los medios de cálculo (70) están configurados para obtener un nivel de aceleración del vehículo (Av) conforme al nivel de aceleración deseado por el conductor, caracterizado porque incluye, además, un medio (60) que suministra información sobre la inclinación del vehículo.

2. Dispositivo de regulación de aceleración y de motricidad según la reivindicación 1, caracterizado porque el nivel de aceleración deseado por el conductor está determinado por el recorrido, o desplazamiento, de un órgano de mando de aceleración (52) del vehículo.

3. Dispositivo de regulación de motricidad según la reivindicación 2, caracterizado porque el órgano de mando de aceleración (52) está configurado para poder desplazarse, cuando el conductor lo acciona, entre una posición de reposo correspondiente a un nivel de aceleración nulo y una posición máxima correspondiente a un nivel de aceleración máxima del vehículo.

4. Dispositivo de regulación de motricidad según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios de cálculo (70) incluyen, además, un regulador de aceleración (98) que gestiona los medios de control del motor (40) .

5. Dispositivo de regulación de motricidad según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad de mando electrónico (70) es un calculador ESP que garantiza las funcionalidades de seguridad del vehículo.

6. Procedimiento de regulación de motricidad de las ruedas de un vehículo automóvil para implementar un dispositivo de regulación de motricidad según las reivindicaciones anteriores. El vehículo tiene un motor de accionamiento (50) de al menos una rueda del vehículo, medios de control del régimen del motor (40) , un medio

(62) que suministra información sobre un nivel de aceleración deseado por el conductor del vehículo, un medio que suministra información sobre un nivel de aceleración (Av) del vehículo (22) y una unidad de mando electrónico que incluye medios de cálculo (70) que reciben las diferentes informaciones, el procedimiento consiste en controlar el motor mediante la unidad de mando electrónico (70) para obtener un nivel de aceleración del vehículo conforme al nivel de aceleración deseado por el conductor, caracterizado porque incluye, al menos, las siguientes etapas:

- determinación de una consigna de aceleración deseada (Ac) a partir del nivel de aceleración deseado por el conductor en función de una adherencia (T) al suelo, el nivel de adherencia (T) se corrige con un factor vinculado al valor de pendiente procedente de un medio (60) que suministra información sobre la inclinación del vehículo cuando el vehículo avanza en un terreno con pendiente;

- comparación entre el nivel de aceleración del vehículo (Av) y la consigna de aceleración deseada (Ac) ;

- si la aceleración del vehículo (Av) guarda conformidad con la consigna de aceleración deseada (Ac) , el control del motor no cambia, se vuelve a la etapa de comparación entre el nivel de aceleración del vehículo y la consigna de aceleración deseada (Ac) ;

- si el nivel de aceleración del vehículo no guarda conformidad con la consigna de aceleración deseada (Ac) , se modifica el control del motor y se vuelve a la etapa de comparación entre el nivel de aceleración del vehículo y la consigna de aceleración deseada.

7. Procedimiento de regulación de motricidad según la reivindicación 6, caracterizado porque la consigna de aceleración deseada (Ac) (90) se obtiene a partir de la voluntad de aceleración deseada por el conductor (92) corregida por el nivel de adherencia (93) de las ruedas al suelo.