Automóvil con un sistema de control por cable y procedimiento para el accionamiento de un sistema de control por cable de un automóvil.

Automóvil con:

- Un primer sistema (12a) de comunicación que está configurado como sistema principal,

y con el que estánacoplados una multitud de componentes (14, 16, 18, 20, 22a, 28) del automóvil, para el intercambio de datosen el funcionamiento normal;

- un sistema (10) de control por cable, que comprende un dispositivo (14) de registro para registrar datos quecaracterizan una petición del conductor, así como un dispositivo (16) de mando con un actuador (28) decontrol eléctrico, para el mando de un componente asignado del sistema del automóvil, en función de losdatos que caracterizan la petición del conductor, estando acoplados uno con otro el dispositivo (14) deregistro y el dispositivo (16) de mando mediante el primer sistema (12a) de comunicación; y

- un segundo sistema (12b) de comunicación que está configurado como sistema recurrente en el caso de unaavería del primer sistema (12a) de comunicación, y mediante el cual están acoplados redundantes uno conotro, al menos el dispositivo (14) de registro y el actuador (28) del sistema (10) de control por cable, para elintercambio de datos,

caracterizado porque el sistema (10) de control por cable está diseñado para intercambiar datos entre el dispositivo(14) de registro y el actuador (28) en el funcionamiento normal, solamente mediante el segundo sistema (12b) decomunicación, y en caso de defecto del segundo sistema (12b) de comunicación, mediante el primer sistema (12a)de comunicación..

Automóvil con un sistema de control por cable y procedimiento para el accionamiento de un sistema de control por cable de un automóvil.

La invención se refiere a un automóvil con un sistema de control por cable del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un procedimiento para el accionamiento de un sistema de control por cable de un automóvil, del tipo citado en el preámbulo de la reivindicación 11.

Como sistemas de control por cable se designan habitualmente, sistemas de control para automóviles en los que una petición del conductor, como la dirección (steer-by-wire) , acelerar (drive-by-wire) , frenar (brake-by-wire) , o cambiar de marcha (shift–by-wire) , ya no se desarrolla más mediante una transmisión mecánica de fuerza, por ejemplo, mediante una columna de dirección, cables de tracción, bielas de empuje o similares, sino por dispositivos asignados de registro con los sensores correspondientes. Estos transforman las señales mecánicas de mando en datos que caracterizan la petición del conductor, y transfieren estos en el caso normal, mediante un sistema de comunicación, a correspondientes sistemas de mando que, en función de la respectiva estructura del sistema de control por cable, transforman de nuevo la petición del conductor, en movimiento mecánico, mediante actuadores mecano electrónicos. Los datos que caracterizan la petición del conductor, se pueden modificar en este caso, antes del intercambio con el sistema de mando, con ayuda de sistemas dinámicos de movimiento del vehículo, controlados por ordenador, para materializar, por ejemplo, una elevada comodidad de marcha, o para poder excluir ya de antemano, la generación de situaciones críticas de marcha a causa de maniobras erróneas del conductor.

Un automóvil con un sistema de control por cable, configurado como freno por cable hay que considerarlo aquí como conocido, por ejemplo por el documento DE 101 18 263 A1, y comprende como dispositivo de registro, un módulo de pedal con sensores del recorrido del pedal, para registrar una petición de frenar de un conductor del automóvil. Los datos que caracterizan una petición de frenar, son transmitidos mediante un primer sistema de comunicación, a un dispositivo de mando configurado como electrónica de freno de rueda, con actuadores asignados de freno. Con el primer sistema de comunicación que está configurado como sistema de bus del automóvil, están acoplados aquí otros componentes del vehículo, como sistemas reguladores de la dinámica del movimiento del vehículo, o sistemas adicionales de control por cable. Por motivos de seguridad, tiene que estar garantizado ecomo en todos los sistemas de control por cablee que se puedan transferir los datos, también en caso de una avería o de un fallo del primer sistema de comunicación, para mantener disponible el vehículo al menos con una funcionalidad reducida de emergencia. Con este fin está previsto como sistema recurrente, un segundo sistema de comunicación asimismo configurado como bus de datos, mediante el cual estén acoplados redundantes el dispositivo de registro y el de mando. En caso de un fallo del primer sistema de comunicación, se puede realizar por consiguiente un intercambio de datos mediante el segundo sistema de comunicación, y mantener las altas exigencias de seguridad y de tolerancia de errores en los sistemas de control por cable.

Por el documento DE 199 37 156 A1 se conoce un sistema descentralizado de mando para un vehículo, mandado eléctricamente, que está configurado como el llamado sistema de freno por cable. El sistema de mando comprende módulos de mando, cada uno de los cuales puede accionar, mediante un actuador, un elemento de ajuste configurado como freno de rueda. Además, está previsto un dispositivo de accionamiento para registrar una magnitud de maniobra que caracterice una petición del conductor. La comunicación entre los módulos de mando, se lleva a cabo mediante un sistema de comunicación.

El documento DE 197 42 088 C1 hace pública asimismo una instalación de freno para un automóvil. La instalación de freno presenta una unidad de pedal para el registro de un accionamiento de un pedal de freno, un mando centralizado, así como actuadores de freno de accionamiento eléctrico. Los actuadores de freno y el mando centralizado, están unidos uno con otro, mediante dos canales independientes de transmisión.

También el documento F 2 843 353 A1 hace público un sistema de freno para un automóvil. El sistema de freno comprende una unidad de control de distancia, un pedal de freno y una unidad de mando, mediante la cual se pueden accionar actuadores de freno para cada rueda 35 del vehículo. La unidad de control de distancia está unida mediante un primer sistema de bus, con un aparato de mando del motor, así como con una unidad de mando del cambio de marchas, y mediante un segundo sistema de bus, con sensores redundantes del pedal de freno y con la unidad de mando.

El documento DE 199 09 486 A1 hace público un mando del motor / cambio de marchas, según el preámbulo de la reivindicación 1, para un automóvil con un cambio automático. Para el caso de una avería de una transmisión de señales de un dispositivo eléctrico de reconocimiento de la posición, de una palanca selectora de marchas, mediante un mando eléctrico del cambio automático de marchas, está previsto un dispositivo de alarma.

Por el documento DE 199 40 960 A1 se conoce una instalación antirrobo para automóviles, con un cambio de marchas, de maniobra exclusivamente eléctrica. Un aparato de mando del cambio de marchas, está unido mediante un enlace de comunicación, con un sistema de bloqueo y desbloqueo del automóvil, con lo que se realiza una funcionalidad de bloqueo de marcha.

El documento US 2003/0076221 A1 hace público un sistema de cambio por cable, en el que se intercambian datos importantes en funcionamiento normal, tanto a través de un bus CAN [Controller Area Network], como también, a través de un bus de línea de potencia. Datos menos importantes se intercambian con otros componentes del vehículo, a través del bus CAN configurado como sistema principal.

El documento DE 198 26 132 A1 hace público un sistema eléctrico de freno para un automóvil, que comprende al menos una unidad de mando asignada al menos a un freno de rueda. El intercambio de datos entre componentes aislados del sistema de freno, sucede mediante dos sistemas independientes de comunicación que están realizados de preferencia, como bus CAN.

El documento DE 10 2004 008910 A1 describe un sistema de comunicación para la transferencia de informaciones en un automóvil, estando unidos unos con otros, varios componentes eléctricos mediante una estructura de bus de datos, y mediante una estructura de línea de suministro. La transferencia de información se lleva a cabo en el caso normal mediante la estructura de bus de datos, transmitiéndose también al mismo tiempo datos importantes, mediante la estructura de línea de suministro.

En este caso hay que considerar como desventajosa la circunstancia de que, a causa de la multitud de componentes del vehículo, que están acoplados con el primer sistema de comunicación configurado como sistema de bus, en el funcionamiento normal se llega a una elevada entrada temporal de datos y, por tanto, una elevada carga del bus. Datos adicionales y críticos en el tiempo, como los que se producen por sistemas de control por cable, o son necesitados por estos, no se pueden procesar por eso, o tan sólo pueden serlo con una optimización costosa y comprometida del intercambio de datos de los otros componentes del vehículo. Si no es posible una optimización semejante, se tiene que realizar una división cara y costosa del primer sistema de comunicación, y los sistemas parciales se unen de nuevo unos con otros mediante los llamados gateways [pasos]. Alternativamente, un gateway ya existente se tiene que ampliar en ramales adicionales. Los datos a intercambiar que se registran y se necesitan en distintos ramales, se tienen que transmitir por consiguiente mediante un ordenador de comunicación, para lo cual se necesitan de nuevo, cotosas y caras soluciones de software y hardware.

Es pues misión de la presente invención, crear un automóvil con un sistema de control por cable que, manteniendo las elevadas exigencias de seguridad y tolerancia de errores, haga posible al menos en el funcionamiento normal, una carga reducida del bus del primer sistema de comunicación.

La misión se resuelve según la invención mediante un automóvil con un sistema de control por cable con las notas características de la reivindicación 1, así como mediante un procedimiento para el accionamiento de un sistema de control por cable de un automóvil, con las... [Seguir leyendo]

1. Automóvil con:

e Un primer sistema (12a) de comunicación que está configurado como sistema principal, y con el que están acoplados una multitud de componentes (14, 16, 18, 20, 22a, 28) del automóvil, para el intercambio de datos en el funcionamiento normal;

e un sistema (10) de control por cable, que comprende un dispositivo (14) de registro para registrar datos que caracterizan una petición del conductor, así como un dispositivo (16) de mando con un actuador (28) de control eléctrico, para el mando de un componente asignado del sistema del automóvil, en función de los datos que caracterizan la petición del conductor, estando acoplados uno con otro el dispositivo (14) de registro y el dispositivo (16) de mando mediante el primer sistema (12a) de comunicación; y

e un segundo sistema (12b) de comunicación que está configurado como sistema recurrente en el caso de una avería del primer sistema (12a) de comunicación, y mediante el cual están acoplados redundantes uno con otro, al menos el dispositivo (14) de registro y el actuador (28) del sistema (10) de control por cable, para el intercambio de datos,

caracterizado porque el sistema (10) de control por cable está diseñado para intercambiar datos entre el dispositivo (14) de registro y el actuador (28) en el funcionamiento normal, solamente mediante el segundo sistema (12b) de comunicación, y en caso de defecto del segundo sistema (12b) de comunicación, mediante el primer sistema (12a) de comunicación..

2. Automóvil según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (16) de mando comprende un dispositivo de comprobación mediante el cual se puede comprobar un estado de los datos que caracterizan el componente asignado del sistema y, en funcionamiento normal se pueden intercambiar con el dispositivo (14) de registro mediante el segundo sistema (12b) de comunicación y, en caso de defecto del segundo sistema (12b) de comunicación, mediante el primer sistema (12a) de comunicación.

3. Automóvil según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al sistema (10) de control por cable está asignado un dispositivo de señalización mediante el cual se señaliza la petición del conductor y/o, en su caso, el estado del componente asignado del sistema.

4. Automóvil según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos el primer sistema (12a) de comunicación comprende un sistema de bus, en especial un bus CAN y/o flexray y/o LIN.

5. Automóvil según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo (14) de registro está acoplado mediante el segundo sistema (12b) de comunicación, únicamente con la unidad (16) de interfaces y/o con el actuador (28) .

6. Automóvil según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo (14) de registro y/o el dispositivo (28) de mando y/o el actuador (28) , está o están acoplado (s) mediante al menos una unidad (24a, b, 26a, b) de interfaces, con el primero y/o con el segundo sistema (12a, b) de comunicación.

7. Automóvil según la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad (24a, b) de interfaces comprenda una interfaz de diagnóstico y/o una interfaz de aplicación.

8. Automóvil según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el sistema (10) de control por cable está configurado como sistema de cambio de marcha por cable, y el componente asignado del sistema comprende una unidad de caja de cambios, pudiendo mandarse mediante el actuador (28) del sistema (10) de control por cable, una posición del engranaje de la unidad de caja de cambios.

9. Automóvil según la reivindicación 8, caracterizado porque al dispositivo (14) de registro está asignada una palanca selectora, mediante la cual se puede seleccionar como petición del conductor, una posición del engranaje de la unidad de caja de cambios.

10. Automóvil según la reivindicación 2 y 9, caracterizado porque está previsto un dispositivo de accionamiento mediante el cual se mueve y/o se fija la palanca selectora en función de los datos que caracterizan la petición del conductor y/o, en su caso, el estado de la unidad de caja de cambios.

11. Procedimiento para el accionamiento de un sistema (10) de control por cable de un automóvil, comprendiendo el sistema (10) de control por cable, un dispositivo (14) de registro para registrar datos que caracterizan una petición del conductor, así como un dispositivo (16) de mando con un actuador (28) de control eléctrico, para el mando de un componente asignado del sistema del automóvil, en función de los datos registrados, estando acoplados redundantes uno con otro, al menos el dispositivo (14) de registro y el actuador (28) , para el intercambio de datos mediante un primero y un segundo sistema (12a, b) de comunicación del automóvil, estando configurado el primer sistema (12a) de comunicación como sistema principal, con el que están acoplados una multitud de

componentes (14, 16, 18, 20, 22a, 28) del automóvil, para el intercambio de datos en funcionamiento normal, y estando acoplados uno con otro al menos el dispositivo (14) de registro y el actuador (28) del sistema (10) de control por cable, mediante el segundo sistema (12b) de comunicación que está configurado como sistema recurrente en caso de una avería del primer sistema (12a) de comunicación, comprendiendo las siguientes etapas:

e Registro de los datos que caracterizan la petición del conductor, mediante el dispositivo (14) de registro, y

e Mando del componente asignado del sistema del automóvil, en función de los datos que caracterizan la petición del conductor, mediante el actuador (28) ,

caracterizado porque en el funcionamiento normal, los datos se intercambien entre el dispositivo (14) de registro y el actuador (28) , solamente mediante el segundo sistema (12b) de comunicación, y en caso de defecto del

segundo sistema (12b) de comunicación, mediante el primer sistema (12a) de comunicación.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque a intervalos predeterminados de tiempo, especialmente en una exploración cada 100 a 500 ms, se comprueba una capacidad funcional del primero y/o del segundo sistema (12a, b) de comunicación.

13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque a intervalos predeterminados de tiempo,

especialmente en una exploración cada 100 a 500 ms, se comprueba una capacidad funcional del sistema (10) de control por cable.