ES2321585T3 - Procedimiento y dispositivo para conrolar un equipamiento de frenos deun vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para controlar un equipamiento de frenos de un vehículo automóvil, con las siguientes etapas: - determinar un estado de funcionamiento de un vehículo automóvil en el cual el vehículo automóvil debe pasar de un estado de marcha a un estado de parada, y - controlar un equipamiento de frenos (BBA, FBA) del vehículo automóvil de tal manera que independientemente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por parte de un conductor se generan fuerzas de frenado apropiadas para mantener el vehículo automóvil en el estado de parada después de haberlo alcanzado, caracterizado porque - en el estado de parada se desactiva automáticamente un tren de accionamiento (GTR) y/o un motor (MTR) del vehículo automóvil.
Description
Procedimiento y dispositivo para controlar un
equipamiento de frenos de un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para controlar un equipamiento de
frenos de un vehículo automóvil. La presente invención se refiere
en particular a un procedimiento y a un dispositivo para controlar
un equipamiento de frenos durante un funcionamiento en un modo
llamado "parada y marcha" de un vehículo automóvil en el cual
se siguen estados de funcionamiento consecutivos con fases de
frenado, parada y arranque.
Según el Kraftfahrtechnisches Taschenbuch,
Robert Bosch GmbH, 20ª edición, p. 502 y siguientes, bajo el
concepto de "equipamiento de frenos" se entiende el conjunto
de todos los sistemas de frenos de un vehículo automóvil para
reducir su velocidad, conseguir la parada del mismo y mantenerlo en
parada. El equipamiento de frenos comprende en general un
dispositivo de freno de servicio, un dispositivo de freno de
estacionamiento y un dispositivo de freno auxiliar.
El dispositivo de freno de servicio permite
reducir la velocidad del vehículo automóvil durante su marcha
normal o frenar el vehículo automóvil hasta la parada. Usualmente,
un conductor controla el dispositivo de freno de servicio
manualmente y/o con el pie mediante un dispositivo de accionamiento
apropiado (por ejemplo un pedal de freno) y/o a través de un equipo
de control de vehículo para controlar la marcha ("cruise
control", "tempomat").
El "dispositivo de freno de
estacionamiento" está normalmente realizado por separado del
dispositivo de freno de servicio y permite especificar fuerzas de
frenado para el vehículo automóvil y mantener las mismas. El
dispositivo de freno de estacionamiento se usa normalmente para
mantener el vehículo automóvil con seguridad en parada, también en
ausencia del conductor. El conductor acciona el dispositivo de freno
de estacionamiento usualmente de forma manual y/o con el pie para
especificar una fuerza de frenado deseada. Los dispositivos de
accionamiento para dispositivos de freno de estacionamiento están
dimensionados generalmente de tal manera que una fuerza de frenado
predeterminada se mantiene hasta que el conductor tome otras
medidas, como por ejemplo accionar de nuevo el dispositivo de
accionamiento correspondiente ("soltar un freno de mano").
El "dispositivo de freno auxiliar" sirve en
general para hacer disponible parcial o totalmente la función del
dispositivo de freno de servicio en el caso de producirse un fallo
en el mismo. Para el dispositivo de freno auxiliar se usan
regularmente también partes de los dispositivos de freno de servicio
y/o de estacionamiento. Por ejemplo, un circuito de freno de un
dispositivo de freno de servicio con varios circuitos de freno o el
dispositivo de freno de estacionamiento puede asumir la función del
dispositivo de freno auxiliar.
Se conocen varias soluciones para configurar de
forma más cómoda el funcionamiento de un vehículo automóvil en
estados de funcionamiento en los cuales se usa (parcialmente) el
equipamiento de frenos y para aumentar la seguridad resultante
durante el funcionamiento de un sistema de frenos en fases de marcha
y de parada de un vehículo.
Por este motivo se usan en vehículos los
llamados "asistentes de frenado" que asisten a un conductor
durante un accionamiento de un dispositivo de freno de servicio. En
particular en estados de funcionamiento de un vehículo en los
cuales se requieren elevadas fuerzas de frenado en cortos intervalos
de tiempo, el asistente de frenado manda el dispositivo de freno de
servicio en función de un estado de funcionamiento actual del
vehículo de tal manera que la fuerza de frenado proporcionada
aumenta en comparación con una fuerza de frenado que el conductor
solo generaría sin uso del asistente de frenado.
Por el documento
DE-OS-24 20 252 es conocido activar
y desactivar el freno de estacionamiento de un vehículo automóvil
en función de una posición de un pedal de acelerador. El freno de
estacionamiento se activa según lo anteriormente expuesto para
generar una fuerza de frenado predeterminada fija cuando el pedal de
acelerador no está accionado. Por lo tanto, el freno de
estacionamiento se desactiva cuando se acciona el pedal de
acelerador y se cancela la fuerza de frenado predeterminada
fija.
Conforme al documento DE 199 09 326 A1 se usa un
pedal de acelerador, que presenta una posición de reposo y una
posición neutra, para el control de un generador de fuerza de
frenado de un vehículo automóvil. El pedal de acelerador puede
moverse de su posición de reposo a su posición neutra desde la que
un movimiento posterior conlleva un aumento del par de
accionamiento o de la potencia del motor del vehículo automóvil. Las
posiciones del pedal de acelerador entre la posición de reposo y la
posición neutra no se usan para controlar el motor del vehículo
automóvil. Para frenar el vehículo automóvil en un modo de
conducción sin accionar un pedal de freno, el generador de fuerza
de frenado establece de forma controlada una fuerza de frenado
previamente especificada cuando el pedal de acelerador alcanza su
posición de reposo. De manera análoga, el generador de fuerza de
frenado reduce de forma controlada la fuerza de frenado especificada
cuando el pedal de acelerador abandona su posición de reposo para
acelerar nuevamente el vehículo automóvil. Alternativamente está
previsto determinar para el frenado del vehículo automóvil un
movimiento del pedal de acelerador de la posición neutra a la
posición de reposo y generar con el generador de fuerza de frenado
la fuerza de frenado previamente especificada conforme al
movimiento detectado del pedal de acelerador. En este caso se
determina durante una nueva aceleración del vehículo automóvil un
movimiento del pedal de acelerador de su posición de reposo a la
posición neutra y se controla el generador de fuerza de frenado
para cancelar la fuerza de frenado previamente especificada conforme
al movimiento del pedal de acelerador.
Por el documento DE 36 18 532 A1 se conoce un
dispositivo de ayuda de arranque para un vehículo automóvil en una
pendiente y un procedimiento para el control del dispositivo de
ayuda de arranque. Según este documento, un sistema de frenos
presenta una válvula dispuesta entre el cilindro principal de
frenado y los cilindros de frenado de rueda que se abre o cierra
para mantener o cancelar la presión de accionamiento de freno.
Cuando el vehículo se detiene, y en particular cuando se detiene en
una pendiente, la presión de frenado generada por el conductor
mediante el pedal de freno se mantiene. Para este fin se cierra la
válvula del sistema de frenos cuando, basado en parámetros que
caracterizan el estado de funcionamiento actual del vehículo
automóvil, se detecta que el vehículo automóvil está parado. Para
determinar la parada del vehículo automóvil se comprueba si la
velocidad de marcha actual es cero, si el embrague está
desembragado, si está puesta la primera marcha o la marcha atrás y
si el ángulo de inclinación del vehículo automóvil corresponde a un
ángulo de inclinación predeterminado o es más grande que este.
Cuando se cumplen estas condiciones, la válvula se cierra y el
conductor puede soltar el pedal de freno sin que el vehículo se
mueva, ya que mediante la válvula se mantiene la fuerza de frenado
requerida para la parada. El conductor puede aumentar la presión de
frenado accionando nuevamente el pedal de freno, sirviendo también
en este caso la válvula para mantener la presión de accionamiento de
freno nuevamente ajustada. Cuando el vehículo automóvil pasa de la
parada a un estado de marcha, el par de giro momentáneo generado
mediante el motor del vehículo se registra y se compara con un par
motor requerido para el arranque de un vehículo automóvil parado.
El par motor requerido para el arranque puede ser un par motor
nominal predeterminado, corregido en función del ángulo de
inclinación y del peso del vehículo automóvil. Cuando el par motor
momentáneo corresponde al par motor requerido para el arranque o es
superior a este, la válvula se abre por lo que se reduce la presión
de accionamiento de freno anteriormente mantenida.
Para la determinación del par motor puede usarse
un sensor de par motor convencional dispuesto en el motor, un
sensor de par de giro dispuesto a lo largo del tren de accionamiento
del motor a las ruedas, un sensor asignado al embrague o una
disposición que presenta dos conmutadores dispuestos en una pieza
giratoria. Los dos conmutadores, que pueden estar dispuestos por
ejemplo en zapatas de freno de los frenos de rueda, registran un
giro de la parte giratoria y la dirección de giro para determinar de
estas informaciones el par motor actual.
La válvula del sistema de frenos no se cierra
cuando en el estado de parada anteriormente descrito del vehículo
automóvil se detecta que el conductor ha aplicado el freno de
estacionamiento del vehículo, que por lo tanto está activado.
Cuando el conductor deja de accionar el pedal de freno en este
estado del vehículo automóvil, la válvula no mantiene la presión de
frenado que por lo tanto disminuye.
Los dispositivos anteriormente descritos
presentan desventajas, por lo que en particular no son aptos para
el uso en un modo de funcionamiento "parada y marcha" o no
asisten a un conductor.
Los asistentes de frenado sirven para asistir a
un conductor en la generación de una fuerza de frenado, en
particular durante frenados de emergencia. Tal como se ha descrito
anteriormente, los asistentes de frenado se activan cuando se
detecta un estado de frenado de emergencia del sistema de frenos de
vehículo. Estados de funcionamiento de este tipo no se dan
normalmente en un modo de funcionamiento de "parada y marcha",
por lo que los asistentes de frenado no se activan.
Conforme al documento
DE-OS-24 20 252, la fuerza de
frenado del freno de estacionamiento se proporciona de golpe cuando
el pedal de acelerador se encuentra en una posición no accionada. Al
accionar el pedal de acelerador, el freno de estacionamiento se
suelta por lo tanto también de forma repentina, es decir, la fuerza
de frenado se cancela de golpe. El freno de estacionamiento
proporciona en su estado accionado una fuerza de frenado
predeterminada de forma fija que no está adaptada al estado de
funcionamiento actual del vehículo automóvil. Por ejemplo, la
fuerza de frenado especificada de forma fija puede ser insuficiente
para mantener el vehículo automóvil en parada cuando se encuentra
en una pendiente. Además, el freno de estacionamiento se activa
siempre cuando el pedal de acelerador se encuentra en una posición
no accionada. El freno de estacionamiento se activa por lo tanto
también cuando el vehículo automóvil está en marcha, lo que en
particular a velocidades altas puede provocar estados de conducción
no deseados o no controlables. Asimismo, este tipo de accionamiento
del freno de estacionamiento conlleva un mayor desgaste, ya que el
freno de estacionamiento proporciona al contrario de lo previsto
fuerzas de frenado no sólo en estado de parado del vehículo
automóvil.
Conforme al documento DE 199 09 326 A1, el
sistema de frenos proporciona una fuerza de frenado en función de
posiciones o movimientos del pedal de acelerador. De esta manera
debe controlarse la velocidad de marcha del vehículo automóvil sin
accionamiento adicional del pedal de freno en situaciones de marcha.
Por lo tanto no es posible dejar rodar el vehículo automóvil con el
pedal de acelerador no accionado, lo que se desea en particular en
un modo de funcionamiento de "parada y marcha", ya que en este
caso siempre se generan automáticamente fuerzas de frenado.
Asimismo, un accionamiento del pedal de freno desactiva el control
del sistema de frenos mediante el pedal de acelerador. El sistema
de frenos descrito en dicho documento se comporta por lo tanto como
un sistema de frenos convencional cuando el vehículo se frena hasta
la parada mediante accionamiento del pedal de freno.
En el documento genérico US 5,984,429 se muestra
un dispositivo para el accionamiento automático de un sistema
hidráulico de frenos de un vehículo de carretera con el fin de
mantener una parada del vehículo a lo largo de la duración de fases
de parada motivados por el tráfico mediante la aplicación de presión
de frenado desde una fuente de presión de frenado, activable sin
actuación del conductor, en por lo menos un freno de rueda del
vehículo. Un dispositivo de control de presión de frenado permite,
basado en un procesamiento según criterios de plausibilidad de
señales de salida de sensores de una disposición de sensores con el
motor en marcha, una continuación automática del frenado de parada
una vez que el vehículo se haya detenido después de un frenado.
Después de haber transcurrido un intervalo de tiempo de retardo con
una duración definida desde la parada del vehículo, al freno de
rueda usado para el frenado de parada se suministra una presión de
frenado suficiente para una parada segura del vehículo. El reinicio
del modo de marcha puede detectarse basado en una combinación
redundante de señales de salida de sensores. El dispositivo de
control de presión de frenado activa el modo de frenado de parada
automático únicamente cuando el conductor desarrolla una actividad
de accionamiento en el intervalo de retardo que pueda detectarse
como deseo del conductor para activar el frenado de parada
automático. El dispositivo de control de presión de frenado procesa
la finalización del modo de frenado de parada automático únicamente
cuando adicionalmente a señales de salida de sensores de la
disposición de sensores, que permiten detectar un deseo del
conductor de reiniciar el modo de marcha del vehículo, también están
presentes señales de salida de sensores que basadas en criterios de
plausibilidad señalan el cumplimiento de condiciones adicionales
relevantes para la seguridad.
El asistente de arranque según el documento DE
36 18 532 A1 sólo proporciona automáticamente fuerzas de frenado
cuando el vehículo está parado. Mientras que el vehículo sigue
moviéndose, el sistema de frenos descrito en este documento
funciona de manera convencional y, por lo tanto, no asiste al
conductor en un modo de funcionamiento de "parada y
marcha".
El objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un procedimiento y un dispositivo para el control de
un equipamiento de frenos de un vehículo automóvil que asistan al
conductor en un modo de funcionamiento de "parada y marcha"
del vehículo automóvil y le proporcionen mayor comodidad en este
modo de funcionamiento, superando las desventajas del estado actual
de la técnica anteriormente mencionadas.
Para conseguir este objetivo, la invención
proporciona un procedimiento para el control de un equipamiento de
frenos de un vehículo automóvil con las características de la
reivindicación 1.
De esta manera se facilita un control del
equipamiento de frenos de tal manera que se asista la transición al
estado de parada mediante la generación de fuerzas de frenado
apropiadas para conseguir que el vehículo automóvil pase al estado
de parada. En este caso es posible favorecer o sustituir el
accionamiento del equipamiento de frenos por el conductor, o el
equipamiento de frenos puede generar las fuerzas de frenado deseadas
sin accionamiento previo por el conductor.
La presente invención proporciona además un
procedimiento para el control de un equipamiento de frenos de un
vehículo automóvil según el cual se detecta un estado de
funcionamiento de un vehículo automóvil en el cual el vehículo
automóvil debe pasar de un estado de parada, en el cual la velocidad
de marcha del vehículo automóvil es cero, a un estado de marcha.
Cuando existe un estado de funcionamiento de este tipo, un
equipamiento de frenos del vehículo automóvil se controla de tal
forma que las fuerzas de frenado, generadas por el equipamiento de
frenos en estado de parada, se cancelan de tal manera que permiten
una transición al estado de marcha. El accionamiento controlado,
más exactamente la desactivación controlada del equipo de frenos, se
lleva a cabo también en este caso sin una intervención del
conductor que origina la cancelación de la fuerza de frenado.
Para conseguir durante la cancelación de las
fuerzas de frenado en la medida de lo posible una transición al
estado de marcha exenta de sacudidas y para evitar cargas aumentadas
o daños del equipamiento de frenos, en particular de las
guarniciones de freno, en la cancelación de las fuerzas de frenado
durante un proceso de arranque puede controlarse el respectivo
estado de funcionamiento del vehículo automóvil. En particular está
previsto reducir por lo menos brevemente la velocidad del motor y/o
el par motor del vehículo automóvil durante el arranque y la
cancelación de fuerzas de frenado que tiene lugar durante este
proceso. En particular durante procesos de fuerte aceleración
(arranque deportivo) pueden coordinarse de esta manera la
cancelación de fuerzas de frenado y la generación de fuerzas de
accionamiento que actúan en las ruedas. En función de la reducción
de las fuerzas de frenado es posible aumentar la velocidad y/o el
par motor de forma escalonada, lineal o según otra función a la
magnitud deseada o especificada por el conductor para facilitar el
proceso de arranque deseado.
Los dos procedimientos anteriormente mencionados
para el control de un equipamiento de frenos se usan preferentemente
juntos para asistir a un conductor en un modo de funcionamiento de
"parada y marcha" de un vehículo automóvil tanto durante
procesos de frenado como también durante procesos de arranque.
Para registrar o determinar el estado de
funcionamiento actual del vehículo automóvil es posible usar
parámetros que caracterizan el estado de funcionamiento actual del
vehículo automóvil y/o señales de control que indican una
transición al estado de parada y/o una salida del mismo.
En lo anteriormente expuesto está previsto usar
como parámetros del estado de funcionamiento del vehículo automóvil
por lo menos una de las magnitudes que definen la velocidad, la
aceleración, la aceleración transversal, la tasa de giro, la
inclinación, la velocidad del motor, el par de accionamiento
efectivo, la velocidad de giro de una o de varias ruedas, el estado
de la caja de cambios (es decir, la marcha puesta), posiciones y/o
movimientos de un pedal de acelerador, posiciones y/o movimientos de
un pedal de freno, posiciones y/o movimientos de un pedal de
embrague, el ángulo de dirección y el estado de funcionamiento del
equipamiento de frenos.
En el caso de magnitudes que caracterizan el
estado del equipamiento de frenos deberían determinarse
preferentemente las magnitudes correspondientes a componentes
individuales o a varios componentes del equipamiento de frenos como
por ejemplo un dispositivo de freno de servicio, un dispositivo de
freno de estacionamiento y un dispositivo de freno auxiliar.
Estos parámetros pueden proporcionarse mediante
los sensores correspondientes y/o mediante señales suministradas
por los dispositivos de control y/o regulación existentes en el
vehículo.
Las señales de control que indican una
transición al estado de parada y/o una salida del mismo comprenden
señales generadas por un dispositivo de control y/o de regulación
del vehículo y/o por un conductor. Ejemplos de señales
proporcionadas por el vehículo comprenden señales que informan sobre
si el encendido del vehículo está conectado, si los dispositivos de
seguridad del vehículo para la protección de ocupantes (por ejemplo
sistemas de cinturón, airbags) están activados o desactivados, si
componentes electrónicos y/o eléctricos y/o mecánicos del vehículo
automóvil (por ejemplo sistemas de gestión del motor, ABS, sistemas
de control de estabilidad y tracción, servofrenos) están activados
o desactivados y/o funcionan correctamente, así como señales de
sensores de distancia que reflejan la distancia del vehículo
automóvil a otros vehículos automóviles y objetos.
También es posible que un conductor genere las
señales de control de forma controlada por voz y/o mediante
accionamiento de dispositivos de entrada correspondientes (por
ejemplo conmutadores, pulsadores).
Está previsto desactivar automáticamente el tren
de accionamiento del vehículo automóvil durante una transición del
estado de marcha al estado de parada y viceversa o al alcanzar el
estado de parada. Por lo tanto, ya no es necesario accionar un
embrague durante una transición al estado de parada, o en el estado
de parada, para desacoplar el tren de accionamiento y/o para poner
una caja de cambios en una posición de punto muerto. Cuando el
vehículo automóvil presenta una caja de cambios automática, esta
puede controlarse de tal manera que durante una transición al
estado de parada o en el estado de parada pase a una llamada
"posición neutra" o "posición de estacionamiento". Al
usar una caja de cambios convencional accionable por un conductor,
es posible emplear actuadores que accionan apropiadamente el
embrague y/o la caja de cambios.
Durante el control del equipamiento de frenos se
mandan preferentemente un dispositivo de freno de servicio y/o un
dispositivo de freno de estacionamiento y/o un dispositivo de freno
auxiliar.
Por lo tanto es posible activar el dispositivo
de freno de estacionamiento y/o el dispositivo de freno auxiliar
una vez transcurrido un intervalo de tiempo especificado después de
haber alcanzado el estado de parada, por ejemplo para proporcionar
la fuerza de frenado anteriormente generada por el dispositivo de
freno de servicio. Por lo tanto, el dispositivo de freno de
estacionamiento y/o el dispositivo de freno auxiliar puede
controlarse de tal manera en el estado de funcionamiento del
vehículo automóvil, en el cual el vehículo automóvil debe pasar al
estado de marcha, que se desactive el dispositivo de freno de
estacionamiento cuando se detecte este estado de funcionamiento. En
lo anteriormente expuesto puede ser necesario controlar el
dispositivo de freno de servicio de tal manera que proporcione
inicialmente una fuerza de frenado que en el estado de parada se ha
generado mediante el dispositivo de freno de estacionamiento,
controlándose el dispositivo de freno de servicio de tal manera
durante la transición del estado de parada al estado de marcha que
se facilite una transición al estado de marcha. Alternativamente
está previsto que el dispositivo de freno de estacionamiento esté
activado durante otro intervalo de tiempo cuando el vehículo
automóvil debe pasar al estado de marcha. Una vez transcurrido el
intervalo de tiempo adicional, las fuerzas de frenado requeridas
para una transición al estado de marcha se generan únicamente
mediante el dispositivo de freno de estacionamiento o en combinación
con el dispositivo de freno de servicio y/o el dispositivo de freno
auxiliar.
De forma alternativa o complementaria, la
activación y/o desactivación del dispositivo de freno de
estacionamiento puede llevarse a cabo en función de parámetros que
caracterizan el estado actual de funcionamiento del vehículo
automóvil y/o de las señales de control que caracterizan la
transición al estado de parada y/o la salida del mismo.
Estos parámetros y/o señales de control pueden
emplearse también para especificar por lo menos uno de los
intervalos de tiempo anteriormente mencionados para el dispositivo
de freno de estacionamiento.
Además, estos parámetros y/o señales de control
pueden servir durante el control del equipamiento de frenos para
activar y/o desactivar los componentes del mismo individualmente o
de forma combinada.
Las características del dispositivo conforme a
la invención para el control de un equipamiento de frenos del
vehículo automóvil y de formas de realización ventajosas del mismo,
así como de un producto de programa de ordenador según la invención
están definidas en las reivindicaciones adjuntas.
A continuación se describen formas de
realización preferidas con referencia a las figuras adjuntas, en
estas se muestran:
Fig. 1 Representación esquemática de un
dispositivo conforme a la invención para el control de un
equipamiento de frenos de un vehículo automóvil junto con otros
componentes del vehículo automóvil.
Fig. 2 Representación gráfica esquemática de un
modo de funcionamiento de "parada y marcha" de un vehículo
automóvil.
El equipamiento de frenos de un vehículo
automóvil no representado comprende según la figura 1 un sistema de
frenos de servicio BBA controlable y un sistema de frenos de
estacionamiento FBA controlable que accionan conjuntamente o de
forma individual frenos BR del vehículo automóvil. En la figura 1
pueden apreciarse además como otro equipamiento de vehículo
(componentes de vehículo) un equipo de control de caja de cambios
GST para una caja de cambios GTR y un equipo de control de motor
MST para un motor MTR.
El sistema de frenos de servicio BBA presenta
una unidad de control ECU1, un dispositivo sensor S1 y sensores nR
y bP. La unidad de control ECU1 sirve para controlar el sistema de
frenos de servicio BBA usando señales del dispositivo sensor S1 y
de los sensores nR y pB. Con el dispositivo sensor S1 se registran
magnitudes y/o parámetros que señalan un funcionamiento del sistema
de frenos de servicio deseado por el conductor. En función de la
respectiva aplicación, con el dispositivo sensor S1 se registran
posiciones y/o movimientos de un pedal de freno (no representado),
posiciones de un interruptor de luz de freno, posiciones y/o
movimientos de un pedal de acelerador (no representado) y
similares.
Con el sensor nR se registran las velocidades de
giro de ruedas individuales o de varias ruedas del vehículo
automóvil y mediante el sensor pB se registran las fuerzas de
frenado generadas por los frenos BR. Los datos proporcionados por
el dispositivo sensor S1 y los sensores nR y pB se emplean en la
unidad de control ECU1 para controlar los frenos BR a través de una
interfaz mecánica y/o electrónica Int1, tal como se describe a
continuación.
El sistema de freno de estacionamiento FBA
comprende una unidad de control ECU2, un dispositivo sensor S2 y
sensores nR y pF. Mediante el dispositivo sensor S2 se determina una
fuerza de frenado deseada por el conductor que debe generarse
mediante el sistema de freno de estacionamiento FBA. En lo
anteriormente expuesto, el dispositivo sensor S2 puede registrar
una posición del pedal de freno en la que el pedal de freno está por
ejemplo completamente accionado, el estado de una caja de cambios
automática en una posición neutra o de estacionamiento, el
accionamiento de un dispositivo de accionamiento del sistema de
freno de estacionamiento FBA (por ejemplo una palanca de freno de
mano, un interruptor de conexión y desconexión) u otras señales
introducidas directamente por el conductor, por ejemplo mediante un
dispositivo de entrada de voz, que caracterizan un estado de
funcionamiento deseado del sistema de freno de estacionamiento FBA.
El sensor pF registra la fuerza de frenado generada por los frenos
BR mientras que el sensor nR registra velocidades de giro de las
ruedas, tal como se ha descrito anteriormente. La unidad de control
ECU1 controla los frenos BR a través de una interfaz Int1 mecánica
y/o electrónica usando los datos proporcionados por el dispositivo
sensor S2 y los sensores pF y nR.
Las unidades de control ECU1 y ECU2 están unidas
a través de un sistema de bus CAN del vehículo automóvil con una
unidad de control ECU3 del equipo de control de caja de cambios GST
y una unidad de control ECU4 del equipo de control de motor MST. El
equipo de control de caja de cambios GST y el equipo de control de
motor MST comprenden sensores S3 y S4 con los cuales pueden
registrarse magnitudes y/o parámetros que, además de los datos
proporcionados por las unidades de control ECU1 y ECU2, se usan para
el funcionamiento del equipo de control de caja de cambios GST y
del equipo de control de motor MST.
Para el control de la caja de cambios GTR y del
motor MTR, el equipo de control de caja de cambios GST y el equipo
de control de motor MST están unidos con la caja de cambios GTR y el
motor MTR a través de interfaces Int3 e Int4.
El funcionamiento de la disposición representada
en la figura 1 se explica con referencia al desarrollo de la
velocidad del vehículo automóvil en un modo de funcionamiento de
"parada y arranque" mostrado en la figura 2.
En el momento t_{0} se inicia según la figura
2 una fase de frenado del vehículo automóvil que finaliza en un
momento t_{1}. A continuación, el vehículo automóvil está parado.
En un momento t_{2}, en el cual finaliza la fase de parada,
comienza una fase de arranque del vehículo automóvil que termina en
un momento t_{3} y pasa a una fase de marcha no representada.
El momento t_{0}, y de esta manera el inicio
de la fase de frenado, se determina usando los datos proporcionados
por el dispositivo sensor S1 y los sensores nR y pB. Durante la fase
de frenado, es decir en el intervalo de tiempo entre t_{0} y
t_{1}, el sistema de freno de servicio BBA se controla de tal
manera que asiste al conductor en la tarea de frenar el vehículo
automóvil hasta la parada. Cuando el estado de parada se alcanza en
el momento t_{1}, el sistema de freno de estacionamiento asume el
control de los frenos BR. Está previsto que el control de los
frenos BR pase en el momento t_{1} de forma continua o escalonada
del sistema de freno de servicio BBA al sistema de freno de
estacionamiento FBA en un periodo de tiempo que sigue inmediatamente
a continuación del momento t_{1}.
Cuando mediante el dispositivo sensor S2 se
registran magnitudes y/o parámetros para el control del sistema de
freno de estacionamiento FBA, que el conductor introduce
directamente y que señalan un estado de funcionamiento deseado del
sistema de freno de estacionamiento FBA, la transición del control
de los frenos BR al sistema de freno de estacionamiento FBA tiene
lugar en momentos o durante intervalos de tiempo que se determinan
y/o especifican en función de señales del dispositivo sensor
S2.
Cuando el vehículo automóvil debe abandonar el
estado de parada en el momento t_{2}, es decir cuando comienza la
fase de arranque, el sistema de freno de estacionamiento FBA se
desactiva y el sistema de freno de servicio BBA controla los frenos
BR para generar fuerzas de frenado. El sistema de freno de servicio
BBA se controla de tal manera en la fase de arranque que se
consigue una fase de arranque deseada por el conductor. Para esto
deben determinarse las posiciones y/o los movimientos del pedal de
acelerador mediante el dispositivo sensor S1 a fin de controlar en
función de estos los frenos BR, es decir, para reducir las fuerzas
de frenado generadas para el estado de parada.
En la fase de frenado, es decir durante toda la
fase de frenado o durante intervalos de tiempo individuales
comprendidos en esta fase, el equipo de control de caja de cambio
GST se controla usando datos de la unidad de control ECU1 y del
dispositivo sensor S3 para que la caja de cambios funcione de tal
manera que asista al servicio de frenado. El dispositivo sensor S3
registra el estado de funcionamiento actual de la caja de cambios
GTR, más exactamente la marcha actualmente puesta. Cuando se usa una
caja de cambios semiautomática o automática como caja de cambios
GTR, mediante mando de la unidad de control ECU3 se seleccionan en
función del respectivo estado de funcionamiento del sistema de
freno de servicio BBA y de la caja de cambios GTR relaciones de
transmisión más altas para frenar el vehículo automóvil
adicionalmente debido a la mayor fuerza de frenado resultante del
motor. En una caja de cambios convencional no automática, accionada
inmediatamente por el conductor, pueden usarse elementos
indicadores ópticos, dispuestos en el campo de visión del conductor,
para indicar al conductor que elija una relación de transmisión más
alta (una marcha más corta).
El equipo de control de motor MST puede
favorecer un frenado del vehículo automóvil durante la fase de
frenado de modo que se controla el motor MTR en función de los
datos de la unidad de control ECU1 y del dispositivo sensor S4.
Mediante el dispositivo sensor S4 puede determinarse por ejemplo una
mezcla de aire y carburante actualmente suministrada al motor.
Teniendo en cuenta el estado de funcionamiento del sistema de freno
de servicio BBA, la relación de aire y combustible registrada se
modifica a continuación de tal manera que el motor MTR proporcione
un par de giro inferior.
En la fase de parada, es decir, durante toda la
fase de parada o durante unos o varios intervalos de tiempo
comprendidos en la misma, la caja de cambios GTR es puesta en un
estado de marcha en punto muerto y/o se interrumpe el suministro de
combustible al motor MTR.
Para asistir la aceleración del vehículo
automóvil en la fase de arranque, la caja de cambios GTR y/o el
motor MTR se controlan durante la fase de arranque de forma
apropiada y comparable con la fase de frenado. A diferencia de la
fase de frenado, para asistir la fase de arranque se seleccionan,
partiendo de la relación de transmisión máxima disponible de la
caja de cambios GTR, relaciones de transmisión cada vez más pequeñas
mientras que al motor MTR se proporcionan mezclas de aire y
combustible requeridas para el par motor necesario en la fase de
arranque.
Claims (23)
1. Procedimiento para controlar un equipamiento
de frenos de un vehículo automóvil, con las siguientes etapas:
- -
- determinar un estado de funcionamiento de un vehículo automóvil en el cual el vehículo automóvil debe pasar de un estado de marcha a un estado de parada, y
- -
- controlar un equipamiento de frenos (BBA, FBA) del vehículo automóvil de tal manera que independientemente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por parte de un conductor se generan fuerzas de frenado apropiadas para mantener el vehículo automóvil en el estado de parada después de haberlo alcanzado,
caracterizado porque
- -
- en el estado de parada se desactiva automáticamente un tren de accionamiento (GTR) y/o un motor (MTR) del vehículo automóvil.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, según el cual
- -
- el equipamiento de frenos (BBA, FBA) se controla de forma dependiente o independiente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por el conductor de tal manera que se generan fuerzas de frenado apropiadas para llevar el vehículo automóvil al estado de parada.
3. Procedimiento para controlar un equipamiento
de frenos de un vehículo automóvil, con las siguientes eta-
pas:
pas:
- -
- determinar un estado de funcionamiento de un vehículo automóvil en el cual el vehículo automóvil debe pasar de un estado de parada a un estado de marcha, y
- -
- controlar un equipamiento de frenos (BBA, FBA) del vehículo automóvil de modo que las fuerzas de frenado generadas por el equipamiento de frenos (BBA, FBA) en el estado de parada se reducen de forma independiente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por un conductor de tal manera que permiten una transición al estado de marcha,
caracterizado porque
- -
- en el estado de parada se desactiva automáticamente un tren de accionamiento (GTR) y/o un motor (MTR) del vehículo automóvil.
4. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, según el cual
- -
- el estado de funcionamiento del vehículo automóvil se controla durante la cancelación de las fuerzas de frenado en función de las fuerzas de frenado efectivas.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, según el cual
- -
- durante el control del estado de funcionamiento del vehículo automóvil se controlan la velocidad del motor y/o el par motor.
6. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 y 3.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, según el cual
- -
- para determinar el estado de servicio del vehículo automóvil se usan parámetros que caracterizan el estado de funcionamiento actual del vehículo automóvil y/o señales de control que indican una transición al estado de parada y/o una salida del mismo.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, según el cual
- -
- para controlar el equipamiento de servicio (BBA, FBA) se determinan magnitudes que indican un estado de funcionamiento actual del equipamiento de frenos (BBA, FBA).
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8 según el cual se determinan las magnitudes de
estado de funcionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) para
un dispositivo de freno de servicio (BBA) y/o un dispositivo de
freno de estacionamiento (FBA) y/o un dispositivo de freno
auxiliar.
\newpage
\global\parskip0.930000\baselineskip
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, según el cual
- -
- durante una transición del estado de marcha al estado de parada y/o durante una transición del estado de parada al estado de marcha, un tren de accionamiento (GTR) y/o un motor (MTR) del vehículo automóvil se controlan automáticamente de tal manera que se generan fuerzas y/o pares que adicionalmente a las fuerzas de frenado generadas por el equipamiento de frenos (BBA, FBA) frenan el vehículo automóvil y/o favorecen una transición al estado de marcha.
11. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, según el cual
- -
- durante el control del equipamiento de frenos (BBA, FBA) se controlan un dispositivo de freno de servicio (BBA) y/o un dispositivo de freno de estacionamiento (FBA) y/o un dispositivo de freno auxiliar.
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, según el cual
- -
- el dispositivo de freno de estacionamiento (FBA) y/o el dispositivo de freno auxiliar se activan después de un intervalo de tiempo predeterminado después de haber alcanzado el estado de parada.
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11 ó 12, según el cual
- -
- el dispositivo de freno de estacionamiento (FBA) y/o el dispositivo de freno auxiliar se desactivan en el estado de funcionamiento en el cual el vehículo automóvil debe pasar del estado de parada al estado de marcha.
14. Dispositivo para controlar un equipamiento
de frenos de un vehículo automóvil, con:
- -
- dispositivos sensores (S1, S2, nR, pB, pF) para determinar un estado de funcionamiento de un vehículo automóvil en el cual el vehículo automóvil debe pasar de un estado de marcha a un estado de parada, y
- -
- unidades de control (ECU1, ECU2) para controlar un equipamiento de frenos (BBA, FBA) del vehículo automóvil de tal manera que independientemente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por un conductor se generan fuerzas de frenado apropiadas para mantener el vehículo automóvil en el estado de parada después de haberlo alcanzado,
caracterizado por
- -
- un dispositivo (S3, S4, ECU3, ECU4) para la desactivación automática de un tren de accionamiento (GTR) y/o de un motor (MTR) del vehículo automóvil parado.
15. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
14, en el cual
- -
- las unidades de control (ECU1, ECU2) controlan de tal manera el equipamiento de frenos (BBA, FBA) de forma dependiente o independiente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por el conductor que se generan fuerzas de frenado apropiadas para parar el vehículo automóvil.
16. Dispositivo para controlar un equipamiento
de frenos de un vehículo automóvil, con:
- -
- dispositivos sensores (S1, S2, nR, pB, pF) para determinar un estado de funcionamiento de un vehículo automóvil en el cual el vehículo automóvil debe pasar de un estado de parada a un estado de marcha, y
- -
- unidades de control (ECU1, ECU2) para controlar un equipamiento de frenos (BBA, FBA) del vehículo automóvil para cancelar las fuerzas de frenado generadas en el estado de parada independientemente de un accionamiento del equipamiento de frenos (BBA, FBA) por un conductor de tal manera que se permite una transición al estado de marcha,
caracterizado por
- -
- un dispositivo (S3, S4, ECU3, ECU4) para la desactivación automática de un tren de accionamiento (GTR) y/o de un motor (MTR) del vehículo automóvil parado.
17. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
14 y 16.
18. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 14 a 17 en el cual el dispositivo de desactivación
comprende:
- -
- un dispositivo sensor (S3) para registrar un estado de funcionamiento de una caja de cambios (GTR) del vehículo automóvil, y
- -
- una unidad de control (ECU3) para la caja de cambios (GTR).
\global\parskip1.000000\baselineskip
19. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 14 a 18 en el cual el dispositivo de desactivación
comprende:
- -
- un dispositivo sensor (S4) para registrar un estado de funcionamiento de un motor (MTR) del vehículo automóvil, y
- -
- una unidad de control (ECU4) para el control del motor (MTR).
20. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 14 a 19 en el cual
- -
- los dispositivos sensores (S1, S2, nR, pB, pF) están configurados para registrar parámetros que caracterizan el estado de funcionamiento actual del vehículo automóvil y/o señales de control que indican una transición al estado de parada y/o una salida del mismo.
21. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 14 a 20 en el cual
- -
- las unidades de control (ECU1, ECU2) comprenden una unidad de control (ECU1) para un dispositivo de freno de servicio (BBA) y/o una unidad de control (ECU2) para un dispositivo de freno de estacionamiento (FBA) y/o una unidad de control para un dispositivo de freno auxiliar.
22. Producto de programa de ordenador, con:
- -
- partes de código de programa para llevar a cabo las etapas conforme a una de las reivindicaciones 1 a 13.
23. Producto de programa de ordenador de acuerdo
con la reivindicación 22, almacenado en un medio de registro
legible por ordenador o en un dispositivo de registro legible por
ordenador.
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