ES2294553T3 - Sistema de control para un vehiculo automovil de traccion al menos temporal a las cuatro ruedas. - Google Patents
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Abstract
Sistema de control para un vehículo automóvil de tracción al menos temporal a las cuatro ruedas, que comprende una unidad de control (8, 10) por medio de la cual el par de accionamiento de una unidad de accionamiento (9) puede ser distribuido en forma variable sobre ruedas motrices primarias (6), que están unidas permanentemente con la unidad de accionamiento, y sobre ruedas motrices secundarias (4) que, en caso necesario, pueden unirse con la unidad de accionamiento, en donde, para distribuir el par de accionamiento, se ajusta por medio de la unidad de control (8, 10) un par de embrague de un embrague de transferencia (1) dispuesto entre la unidad de accionamiento (9) y las ruedas motrices secundarias (4), caracterizado porque la unidad de control (8, 10) está configurada de tal manera que, a través de una curva característica, se asigna a un par de embrague nominal (MKnom) un recorrido de regulación (f) para el actuador que acciona el embrague de transferencia (1), y porque cuando se prefija un recorrido de regulación (f) que, según la curva característica, tendría que llevar a un estado al menos totalmente bloqueado del embrague de transferencia (1), se comprueba por parte de la unidad de control (8, 10) si se presenta un resbalamiento del embrague de transferencia (1).
Description
Sistema de control para un vehículo automóvil de
tracción al menos temporal a las cuatro ruedas.
La invención se refiere a un sistema de control
para un vehículo automóvil de tracción al menos temporal a las
cuatro ruedas según el preámbulo de la reivindicación 1.
Tales sistemas de control se encuentran
descritos, por ejemplo, en el documento DE 100 54 023 A1. Según este
documento, se conoce un dispositivo de distribución del par de giro
para variar la relación de distribución del par de giro entre las
ruedas del eje delantero y las ruedas del eje trasero mediante un
control correspondiente de un embrague de fricción actuante como
elemento de bloqueo longitudinal (embrague de transferencia).
Mediante la fijación de una relación de distribución del par de
giro se puede influir considerablemente sobre el comportamiento de
marcha de un vehículo. El objeto del documento DE 100 54 023 A1 se
ocupa aquí especialmente de la dinámica de marcha durante la
circulación en curvas.
En lo que sigue, generalizando a este respecto,
se designan como ruedas motrices primarias las ruedas unidas
permanentemente con la unidad de accionamiento y como ruedas
motrices secundarias las ruedas que, en caso necesario, pueden
unirse con la unidad de accionamiento a través del embrague de
transferencia.
El cometido de la invención consiste en mejorar
un sistema de control de la clase citada al principio en lo que
respecta a la exactitud de ajuste del embrague de transferencia.
Este problema se resuelve con las
características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos
ventajosos constituyen los objetos de las reivindicaciones
subordinadas.
La invención se basa en el conocimiento de que
en un sistema nuevo la curva característica en la unidad de control
mediante la cual se asigna un recorrido de regulación a un par de
embrague nominal lleva con relativa exactitud a un par de embrague
real que corresponde al par de embrague nominal. Sin embargo, en un
sistema bastante viejo el mismo recorrido de regulación podría
llevar a un par de embrague real que sea más pequeño que el par de
embrague nominal. Esto puede reconocerse cuando se prefija un
recorrido de regulación que en un sistema nuevo llevaría a un
estado totalmente bloqueado o incluso excesivamente bloqueado, pero
que realmente lleva tan solo a un estado parcialmente bloqueado. El
estado parcialmente bloqueado genera un resbalamiento del embrague
de transferencia, lo que puede ser reconocido por la unidad de
control especialmente por medio de la diferencia medida o calculada
entre la velocidad angular del árbol de accionamiento para el eje
delantero y la velocidad angular del árbol de accionamiento para el
eje trasero.
Preferiblemente, esta vigilancia de la
plausibilidad del resbalamiento se realiza por medio de los sensores
de número de revoluciones de las ruedas o los sensores de velocidad
angular de las ruedas que están de todos modos presentes. La
precisión del diagnóstico puede incrementarse aquí cuando éste se
realiza en condiciones de funcionamiento mediante las cuales se
asegura que, a ser posible, no se pueda producir ningún
resbalamiento de las ruedas, salvo el debido a una imprecisión de
ajuste del embrague de transferencia o de su actuador.
La ventaja de la invención reside en el
diagnóstico de la precisión de ajuste sin una sensórica
adicional.
En el dibujo se representa un ejemplo de
realización de la invención. Muestran:
La figura 1, esquemáticamente, un vehículo de
tracción temporal a las cuatro ruedas, con un embrague de
transferencia ajustable por medio de una unidad de ajuste, en el
ejemplo de un vehículo automóvil de tracción fundamentalmente a las
ruedas traseras con un accionamiento de las ruedas delanteras
conectable a través de un embrague de transferencia, y
La figura 2, un ejemplo de una curva
característica originalmente archivada (representada con línea
continua) y una curva característica corregida (representada con
línea de trazos) para asignar un par de embrague nominal prefijado
a un recorrido de regulación del actuador.
En la figura 1 se representa un vehículo de
tracción temporal a las cuatro ruedas en forma de un vehículo
automóvil de tracción fundamentalmente a las ruedas traseras con un
accionamiento de las ruedas delanteras conectable, en caso
necesario, a través de un embrague de transferencia 1. El embrague
de transferencia 1 es ajustable por medio de una unidad de control
8. La unidad de control 8 puede contener un aparato de control
adicional 10 exteriormente montado que, por ejemplo, convierte el
par de embrague nominal prefijado M_{Knom} en una corriente para
activar la unidad de regulación del embrague de transferencia 1.
Preferiblemente, en la unidad de control 8 o en el aparato de
control adicional 10 (cuando está presente) está archivada aquí una
curva característica que asigna un par de embrague nominal
M_{Knom} un recorrido de regulación definido \varphi del
actuador (véase la figura 2, línea continua).
En un vehículo según la figura 1 se tiene que,
con el embrague de transferencia 1 abierto, se transfiere todo el
par de giro (par de accionamiento total M_{KAR}) de la unidad de
accionamiento 9, constituida preferiblemente por un motor de
combustión interna 9.1, una transmisión 9.2 y al menos un aparato de
control del accionamiento (no representado aquí intencionadamente)
a las ruedas 6 y 7 del eje trasero 3. Las ruedas traseras 6 y 7 son
aquí las ruedas motrices primarias, ya que están unidas
permanentemente con la unidad de accionamiento 9. Al aumentar el
par de embrague en el embrague de transferencia 1, la unidad de
accionamiento acciona también las ruedas 4 y 5 del eje delantero 2.
Por tanto, las ruedas delanteras 4 y 5 son las ruedas motrices
secundarias.
Para lograr una distribución variable del par de
giro o para establecer un par de embrague nominal M_{Knom} que
deba prefijarse, la unidad de control 8 capta, además de otras
señales de entrada, especialmente los números de revoluciones de
las ruedas o las velocidades angulares w_{VL}, w_{HL}, w_{VR},
w_{HR} de todas las ruedas 4, 5, 6, 7. Además, la unidad de
control 8 capta o establece para ello, por ejemplo, la velocidad
v_{FZG} del vehículo, el ángulo de conducción LW y el valor FP del
pedal del acelerador. Para el diagnóstico según la invención se
calculan la velocidad angular del árbol de accionamiento para el eje
delantero w_{VA} y la velocidad angular del árbol de
accionamiento para el eje trasero w_{HA} a partir de las
velocidades angulares w_{VL}, w_{HL}, w_{VR}, w_{HR}
captadas de todos modos en las ruedas. Si se reconoce en la unidad
de control 8 o en el aparato de control adicional 10 una diferencia
entre las velocidades angulares w_{VA} y w_{HA}, se presenta
entonces un resbalamiento del embrague de transferencia 1.
En función del par de embrague nominal prefijado
M_{Knom} o en función del recorrido de regulación ajustado
\varphi del actuador del embrague de transferencia 1, resultante
del par de embrague nominal M_{Knom} a través de la curva
característica de la figura 1, el par de accionamiento total
M_{KAR} se divide en un par de accionamiento M_{VA} transferido
por el eje delantero y un par de accionamiento M_{HA} transferido
por el eje trasero. El par de embrague realmente ajustado
M_{EMBR} corresponde en el estado parcialmente bloqueado al par
de accionamiento M_{VA} transferido por el eje delantero.
Según la invención, se prefija por parte de la
unidad de control 8 ó 10 un recorrido de regulación \varphi que,
según la curva característica citada, tendría que llevar a un estado
al menos totalmente bloqueado del embrague de transferencia 1; es
decir, cuando todo esté en orden, el embrague de transferencia no
debería resbalar. Por consiguiente, se comprueba por parte de la
unidad de control 8 ó 10 si no se presenta tampoco realmente ningún
resbalamiento del embrague de transferencia 1. A este fin, como ya
se ha mencionado anteriormente, se considera preferiblemente la
diferencia entre las velocidades angulares w_{VA} y w_{HA}.
Cuando esta diferencia es al menos casi cero, se conserva la curva
característica archivada (por ejemplo figura 2, línea continua
\varphi_{1} para M_{Knom\_1} y \varphi_{2} para
M_{Knom\_2}). Sin embargo, si se reconoce un resbalamiento y, por
tanto, el embrague de transferencia 1 ajusta un par demasiado
pequeño, se corrige la curva característica para un mismo par de
embrague nominal M_{Knom} en el sentido de un incremento
fundamental del par o en el sentido de un aumento del recorrido de
regulación \varphi (por ejemplo figura 2, línea de trazos,
\varphi_{1\text{*}} para M_{Knom\_1} y \varphi_{2\text{*}}
para M_{Knom\_2}).
Preferiblemente, el recorrido de regulación
\varphi correspondiente según la curva característica al estado
al menos totalmente bloqueado o la vigilancia de la plausibilidad
del resbalamiento según la invención se prefijan solamente en
condiciones de funcionamiento definidas que especialmente no pueden
ser causa de la aparición de resbalamiento en una o varias ruedas.
Son especialmente ventajosas para esto al menos las condiciones de
funcionamiento siguientes:
- Rebasamiento de un valor límite prefijado de
la velocidad del vehículo (w_{VZG}>v_{lim}). (De este modo,
se asegura sustancialmente un coeficiente de rozamiento homogéneo,
puesto que las diferencias de coeficiente de rozamiento entre los
ejes resultan ser de más alta frecuencia al aumentar la velocidad
del vehículo. Si estas diferencias están por encima de la
frecuencia propia de la línea de accionamiento, resultan entonces
despreciables para la vigilancia de la plausibilidad de
resbalamiento según la invención.)
- Presencia de iguales rigideces longitudinales
(k) en los neumáticos de las ruedas del eje delantero y las ruedas
del eje trasero. (Si se consideran las curvas de resbalamiento
conocidas para el eje delantero y para el eje trasero, se deberá
presentar la zona lineal de la curva de resbalamiento para que se
asegure una rodadura estable de todas las ruedas sin
resbalamiento.)
- Marcha rectilínea (=> ningún resbalamiento
cinemático por circulación en curva)
- Marcha constante (=> ningún desplazamiento
estático y dinámico de la carga de los ejes)
- Marcha en llano (=> ningún desplazamiento
estático y dinámico de la carga de los ejes) y/o
- Presencia de un estado del sistema al menos
sustancialmente estabilizado en oscilación. (En particular, los
gradientes de los resbalamientos de las ruedas deberán ser al menos
casi cero.)
Claims (9)
1. Sistema de control para un vehículo automóvil
de tracción al menos temporal a las cuatro ruedas, que comprende
una unidad de control (8, 10) por medio de la cual el par de
accionamiento de una unidad de accionamiento (9) puede ser
distribuido en forma variable sobre ruedas motrices primarias (6),
que están unidas permanentemente con la unidad de accionamiento, y
sobre ruedas motrices secundarias (4) que, en caso necesario, pueden
unirse con la unidad de accionamiento, en donde, para distribuir el
par de accionamiento, se ajusta por medio de la unidad de control
(8, 10) un par de embrague de un embrague de transferencia (1)
dispuesto entre la unidad de accionamiento (9) y las ruedas
motrices secundarias (4), caracterizado porque la unidad de
control (8, 10) está configurada de tal manera que, a través de una
curva característica, se asigna a un par de embrague nominal
(M_{Knom}) un recorrido de regulación (\varphi) para el actuador
que acciona el embrague de transferencia (1), y porque cuando se
prefija un recorrido de regulación (\varphi) que, según la curva
característica, tendría que llevar a un estado al menos totalmente
bloqueado del embrague de transferencia (1), se comprueba por parte
de la unidad de control (8, 10) si se presenta un resbalamiento del
embrague de transferencia (1).
2. Sistema de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque se corrige la curva característica
cuando, para un mismo par de embrague nominal (M_{Knom}), se
produce un resbalamiento del embrague de transferencia (1) en el
sentido de un aumento del recorrido de regulación (\varphi).
3. Sistema de control según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el recorrido de regulación
correspondiente, según la curva característica, al estado al menos
totalmente bloqueado se prefija solamente para condiciones de
funcionamiento definidas que no pueden ser causa de la aparición de
resbalamiento en una o varias ruedas.
4. Sistema de control según la reivindicación 3,
caracterizado porque una condición de funcionamiento es el
rebasamiento de un valor límite prefijado de la velocidad del
vehículo (v_{FZG}>v_{lim}).
5. Sistema de control según la reivindicación 3
ó 4, caracterizado porque una condición de funcionamiento es
la existencia de rigideces longitudinales iguales (k) en los
neumáticos de las ruedas del eje delantero y las ruedas del eje
trasero.
6. Sistema de control según una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque una condición de
funcionamiento es una marcha al menos sustancialmente
rectilínea.
7. Sistema de control según una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque una condición de
funcionamiento es una marcha al menos sustancialmente
constante.
8. Sistema de control según una de las
reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque una condición de
funcionamiento es una marcha al menos sustancialmente en llano.
9. Sistema de control según una de las
reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque una condición de
funcionamiento es la presencia de un estado del sistema al menos
sustancialmente estabilizado en oscilación.
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