ES2646940T3

ES2646940T3 - Procedimiento de reducción del riesgo de vuelco de un vehículo automotor equipado con un sistema de suspensión controlable

Info

Publication number: ES2646940T3
Application number: ES14713088.4T
Authority: ES
Inventors: Roland LENAIN; Nicolas BOUTON; Mathieu RICHIER; Denis DIEUMET; Benoît THUILOT
Original assignee: Universite Clermont Auvergne; Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour Lenvironnement et lAgriculture IRSTEA
Current assignee: Universite Clermont Auvergne; Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour Lenvironnement et lAgriculture IRSTEA
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2017-12-18
Anticipated expiration: 2034-03-26
Also published as: DK2978617T3; CN105339196B; WO2014154724A1; KR20160008527A; AU2014243067B2; CA2907607A1; BR112015024769A2; AU2014243067A1; PL2978617T3; US9849747B2; CN105339196A; FR3003834B1; EP2978617B1; FR3003834A1; ZA201507232B; NO2978617T3; EP2978617A1; JP2016519625A; JP6426698B2; US20160046167A1

Abstract

Procedimiento de reducción del riesgo de vuelco de un vehículo automotor (10) que comporta un sistema de suspensión controlable (24-27), caracterizado porque comporta: - una primera etapa de cálculo, a partir de una pluralidad de señales proporcionadas por los sensores (28, 29) del sistema de suspensión controlable, de una magnitud medida (TCm) como valor corriente (TC) de una transferencia de carga; - una segunda etapa de cálculo de una magnitud estimada (TCe), a partir de señales proporcionadas por sensores cinemáticos (50-58) colocados a bordo del vehículo (10) y de un modelo dinámico (M) del vehículo, dicha magnitud estando tomada como valor corriente de la transferencia de carga cuando la magnitud medida no está disponible; - una etapa de evaluación del riesgo de vuelco a partir del valor corriente (TC) de la transferencia de carga; y, en caso de riesgo elevado de vuelco, - una etapa de emisión de una señal de seguridad (S).

Description

DESCRIPCION

Procedimiento de reduccion del riesgo de vuelco de un vehlcuio automotor equipado con un sistema de suspension controlable 5

[0001] La invencion se refiere al campo de los procedimientos y de los sistemas para la gestion activa de la seguridad de utilizacion de un vehlculo automotor, para evitar que este ultimo vuelque durante su utilizacion.

[0002] Por vehlculo automotor, se entiende en el presente documento, cualquier vehlculo que comporte un 10 medio de propulsion que presente un riesgo de calda lateral durante su uso. Se trata por ejemplo de un vehlculo

agricola utilizado sobre un terreno en pendiente, y cuyo cargamento puede variar de manera importante, cuyo conductor puede modificar la altura del centro de gravedad accionando un medio de control de las suspensiones activas.

15 [0003] La invencion es relativa mas particularmente a procedimientos y sistemas para un vehlculo automotor

equipado con un sistema de suspension controlable.

[0004] Por sistema de suspension controlable se entiende en el presente documento, cualquier sistema que permita modificar, con masa total constante, la posicion del centro de gravedad del vehlculo. Por ejemplo puede

20 tratarse de un sistema de correccion de actitud que comporte suspensiones activas que permitan acoplar las ruedas al chasis del vehlculo. Dicha suspension activa puede ser hidraulica, neumatica, electrica, etc.

[0005] Dicho sistema se describe por ejemplo en el documento US 2002/056582 A1.

25 [0006] A partir de las mediciones realizadas por los sensores adaptados del sistema de suspension

controlable, como un par de sensores de presion en el caso de una suspension activa hidraulica, se conoce la determinacion del estado instantaneo del sistema de suspension controlable y la deduccion de una magnitud medida representativa del riesgo de calda. En funcion del valor instantaneo de esta magnitud medida, se pone en marcha una estrategia de seguridad para avisar al conductor o a las personas situadas en las cercanlas del vehlculo 30 automotor y/o para controlar los accionadores especlficos del vehlculo automotor para evitar la calda de este (por ejemplo, modificando la velocidad, el angulo de giro, la altura del centro de gravedad, etc.).

[0007] Sin embargo, las medidas realizadas mediante los sensores del sistema de suspension controlable no permiten, en todo momento, determinar el estado instantaneo del sistema de suspension controlable. Por ejemplo,

35 ese es el caso cuando una suspension activa esta en estado completamente retirado o cuando el conductor modifica la altura del centro de gravedad del vehlculo automotor. La magnitud medida no esta disponible entonces. Esto puede durar unos segundos, suficientes para que el riesgo de calda ya no este controlado y que el vehlculo vuelque.

[0008] Los inventores han buscado una alternativa al calculo de una magnitud medida representativa del 40 riesgo de calda.

[0009] As! que han aplicado al vehlculo automotor los resultados que obtuvieron en el caso de un quad y que se recogen en el artlculo «Rollover prevention system dedicated to ATVs on natural ground». Este artlculo divulga un procedimiento que permite calcular una magnitud estimada representativa del riesgo de vuelco de un quad. El quad

45 esta equipado con un sistema que comporta una cadena de tratamiento que permite la adquisicion de medidas cinematicas relativas al quad, y su tratamiento mediante un modelo dinamico del comportamiento del quad, de manera que estima un valor instantaneo de la magnitud estimada.

[0010] Los resultados de la implementacion de una tal cadena de tratamiento en una maquina de vendimiar 50 como ejemplo particular de vehlculo automotor se presentan en el artlculo «Preserving stability of huge agriculture

machines with internal mobilities: application to a grape harvester». Este artlculo se denomina Artlculo II en adelante.

[0011] Sin embargo, los inventores han constatado que la simple transcripcion del algoritmo utilizado para el caso del quad no bastaba en el caso de un vehlculo automotor. Efectivamente, en ese caso, el modelo dinamico

55 utilizado en la cadena de tratamiento depende de parametros, como la altura del centro de gravedad y la masa total del vehlculo.

[0012] Como estos dos parametros varlan de forma importante durante la utilizacion del vehlculo automotor (por ejemplo: utilizacion de tolvas, de cubas que se vaclan o se llenan, etc), el modelo dinamico evoluciona con el

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15

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25

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35

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45

paso del tiempo. Por esto, un modelo dinamico cuyos parametros se fijen al principio de la sesion conduce a un valor instantaneo de la magnitud estimada que se aleja del valor autentico. Por tanto no puede servir como variable sobre la que basar el funcionamiento de un medio de seguridad que busca evitar el vuelco del vehlculo automotor.

[0013] El objeto de la invencion es por tanto remediar este problema.

[0014] Para ello, la invencion tiene por objeto un procedimiento de reduccion del riesgo de vuelco de un vehlculo automotor que comporta un sistema de suspension controlable, caracterizado porque comporta:

- una primera etapa de calculo, a partir de una pluralidad de senales emitidas por los sensores del sistema de suspension controlable, de una magnitud medida TCm como valor corriente TC de una transferencia de carga;

- una segunda etapa de calculo de una magnitud estimada TCe, a partir de senales emitidas por sensores cinematicos colocados a bordo del vehlculo y de un modelo dinamico del vehlculo, dicha magnitud estando tomada como valor corriente de la transferencia de carga cuando la magnitud medida no este disponible;

- una etapa de evaluacion del riesgo de vuelco a partir del valor corriente TC de la transferencia de carga; y, en caso de riesgo elevado de vuelco,

- una etapa de emision de una senal de seguridad.

[0015] Segun unos modos particulares de realizacion, el procedimiento comporta una o varias de las

caracterlsticas siguientes, tomada(s) aisladamente o segun todas las combinaciones tecnicamente posibles:

- cuando la magnitud medida este disponible, el procedimiento comporta una etapa de recalibrado de al menos un parametro del modelo dinamico del vehlculo utilizado en la segunda etapa de calculo, dicha etapa de recalibrado consistiendo en:

- evaluar una desviacion entre la magnitud medida y la magnitud estimada; y, cuando dicha desviacion sea superior a un valor umbral,

- elaborar una ley de evolucion temporal de dicho parametro, dicha ley tendiendo a reducir dicha desviacion; y, cuando la magnitud medida este disponible,

- modificar, en cada iteracion de la segunda etapa de calculo, el valor del parametro del modelo dinamico del vehlculo utilizando la ley de variacion.

el parametro del modelo dinamico M del vehlculo es la masa G o la altura del centro de gravedad H.

la ley de evaluacion temporal para la altura H del centro de gravedad viene dada por una relacion del tipo:

src .,

^ ^H SiH e * '

0,1 y la ley de evaluacion temporal para la masa G viene dada por una relacion del tipo:

A„ SIC

donde e(t) es la desviacion, en el instante corriente, entre la transferencia de carga

SI'C(G)

es una variacion en funcion de la masa G de

SI'C(H)

medida TCm y la transferencia de carga estimada TCe,

una relacion conocida TC(G) entre la masa y la transferencia de carga; SH es una variacion en funcion de la altura H de una relacion conocida TC(H) entre la altura y la transferencia de carga, e g es un peso predeterminado o evaluar dinamicamente.

- el modelo dinamico del vehlculo comporta dos parametros, a saber, la masa y la altura del centro de gravedad, el procedimiento comporta una etapa de ponderacion de las leyes de evolucion temporal de cada uno de estos dos parametros mediante un coeficiente que resulta de un calculo de probabilidad de la causa de la necesidad de recalibrado.

- como el sistema de suspension controlable comporta suspensiones activas, la magnitud medida se calcula a partir de las senales representativas de un esfuerzo generado por cada una de las suspensiones activas.

- la magnitud estimada esta calculada a partir de las senales siguientes:

- una velocidad longitudinal, proporcionada por un radar Doppler;

- un angulo de inclinacion longitudinal y un angulo de inclination transversal del vehlculo, proporcionado por

dos inclinometros;

- una velocidad instantanea de rotacion respecto de un eje vertical, proporcionada por una central inercial; y,

- para cada rueda, un angulo de giro, proporcionado por un sensor de angulo de rueda.

5 - la etapa de recalibrado permite estimar indirectamente la masa instantanea de dicho vehlculo.

- la senal de seguridad es tenida en cuenta en una etapa de accionamiento de un sistema controlable de correccion de actitud, para evitar el vuelco del vehlculo.

- la senal de seguridad es tenida en cuenta en una etapa de regulacion de los medios de propulsion y/o de direccion del vehlculo, para evitar el vuelco del vehlculo.

10

[0016] La invencion tiene asimismo por objeto un soporte de grabacion de informaciones, caracterizado porque comporta instrucciones para la ejecucion de un procedimiento de reduccion del riesgo de vuelco de un vehlculo automotor que comporta un sistema de suspension controlable, conforme al procedimiento precedente, cuando las instrucciones son ejecutadas por un ordenador electronico.

15

[0017] La invencion tiene por objeto asimismo un sistema de reduccion del riesgo de vuelco de un vehlculo automotor que comporta un sistema de suspension controlable, que comporta un ordenador embarcado, caracterizado porque el ordenador embarcado esta programado para ejecutar un procedimiento conforme al procedimiento anterior.

20

[0018] Preferentemente, el sistema comporta:

- un radar Doppler capaz de proporcionar una velocidad longitudinal;

- dos inclinometros capaces de proporcionar un angulo de inclinacion longitudinal y un angulo de inclination 25 transversal del vehlculo;

- una central inercial capaz de proporcionar una velocidad instantanea de rotacion respecto de un eje vertical; y,

- para cada rueda, un sensor de angulo de rueda capaz de proporcionar un angulo de giro.

[0019] La invencion tiene por objeto asimismo un vehlculo automotor que comporta un sistema de 30 suspension controlable, caracterizado porque embarca un sistema de reduccion del riesgo de vuelco conforme al

sistema anterior.

[0020] Preferentemente, la senal de seguridad generada en la salida del sistema es tenida en cuenta por un modulo de accionamiento del sistema de suspension controlable y/o un modulo de regulacion de los medios de

35 propulsion y/o de direccion del vehlculo, para evitar el vuelco del vehlculo.

[0021] Asl, de manera ventajosa, en el caso de un vehlculo automotor equipado con un sistema de suspension controlable, la invencion resulta de la utilization de una primera cadena para el calculo de una magnitud medida y de una segunda cadena para el calculo de una magnitud estimada, esta ultima estando utilizada con fines

40 de seguridad cuando la magnitud calculada no este disponible; y, cuando la magnitud medida este disponible, se utiliza no solo con fines de seguridad sino tambien para recalibrar los parametros del modelo dinamico en el calculo de la magnitud estimada. Por ello, la magnitud estimada es justa cuando la magnitud medida ya no esta disponible.

[0022] La invencion y sus ventajas se comprenderan mejor a partir de la lectura de la description que sigue, 45 dada unicamente a tltulo de ejemplo y que se refiere a los dibujos anexos en los que:

- la figura 1 es una representation esquematica de una maquina para vendimiar equipada con suspensiones activas y un sistema para la puesta en marcha de un procedimiento de reduccion del riesgo de vuelco de la maquina;

50 - la figura 2 es una representacion, en forma de bloques, del sistema de la figura 1; y

- la figura 3 es un grafico que representa, por un lado, la magnitud medida y, por otro lado, la magnitud estimada,

con y sin recalibrado de los parametros del modelo dinamico, obtenidos en la salida del sistema de la figura 2 a lo largo de un periodo de utilizacion de la maquina de la figura 1.

55 [0023] En la figura 1, una maquina de vendimiar 10 como ejemplo de vehlculo automotor se desplaza sobre

un plano P sensiblemente horizontal.

[0024] La maquina 10 comporta una carrocerla 12 y cuatro ruedas 14 a 17.

[0025] Como para cualquier vehlcuio, una referenda XYZ esta asociada al centro geometrico de la carrocerla 12: el eje X es el eje longitudinal, orientado hacia la parte delantera de la carrocerla; el eje Y es el eje transversal, que orienta la carrocerla 12 de izquierda a derecha, y el eje Z es un eje perpendicular a los ejes X e Y, orientado hacia arriba.

5

[0026] El centro de gravedad C se desplaza durante la utilization de la maquina 10, en funcion por ejemplo de su actitud y/o de su estado de carga, es decir, de la masa total G del vehlculo. En la figura 1, el centro de gravedad C esta representado reposando en el plano XZ.

10 [0027] Cada rueda 14 a 17 esta acoplada a medios de propulsion (en sentido general, es decir de propulsion

en traction, como un motor, y de propulsion en frenado, como un motor o un conjunto de frenos) y de direction (no representados en las figuras).

[0028] Cada rueda 14 a 17 esta unida a la carrocerla 12 mediante una suspension activa 24 a 27. Este 15 conjunto de suspensiones activas pertenece por ejemplo a un sistema controlable de correction de actitud, como

ejemplo de sistema de suspension controlable.

[0029] En el caso particular de una suspension hidraulica, una suspension activa comporta un piston capaz de deslizarse en el interior de una camara principal de un cilindro. El piston subdivide la camara principal en una

20 camara alta y una camara baja.

[0030] Una valvula electromecanica bidireccional 22 conecta la camara alta a la camara baja. El esfuerzo generado por la suspension activa depende entonces del estado de la valvula. El estado de la valvula se controla mediante la aplicacion de una consigna adaptada.

25

[0031] La diferencia de las presiones entre la camara alta y la camara baja es indicativa del estado de la valvula. Asl, cada suspension activa comporta un primer sensor de presion 28 capaz de generar una senal correspondiente a la medida de la presion en la camara baja y un segundo sensor de presion 29 capaz de generar una senal correspondiente a la medida de la presion en la camara alta.

30

[0032] Segun una variante, se pueden utilizar otros tipos de suspensiones activas (en particular, electricas o neumaticas) y se pueden utilizar otros tipos de sensores para permitir la determination del estado instantaneo del conjunto de las suspensiones.

35 [0033] Las senales emitidas por los diferentes sensores de presion se transmiten, a traves de una red de

comunicacion 32 de la maquina 10, como la red CANBus, a un ordenador embarcado 30.

[0034] Ademas, la maquina 10 esta equipada con diferentes sensores cinematicos. En el modo de realization actualmente planteado, comporta:

40

- un radar Doppler 50 que permite medir la velocidad lineal de desplazamiento de la maquina a lo largo del eje X;

- un primer inclinometro 52 que permite medir el angulo entre el eje X y un plano horizontal;

- un segundo inclinometro 54 que permite determinar el angulo entre el eje Y y un plano horizontal;

- una central inercial 56, que permite determinar la velocidad de rotation instantanea de la maquina alrededor del 45 eje Z.

[0035] Preferentemente, cada rueda esta equipada con un sensor de angulo 58 que permite medir el angulo de giro de la rueda.

50 [0036] Estos diferentes sensores cinematicos 50 a 58 emiten senales de medida destinadas al ordenador 30,

a traves de la red 32.

[0037] El ordenador 30 comporta un medio de calculo, como un procesador, y medios de memorization, como una memoria viva y una memoria muerta. El procesador es capaz de ejecutar las instrucciones de programas

55 de ordenador, que estan almacenadas en la memoria muerta.

[0038] Entre los programas almacenados en los medios de memorizacion, el ordenador 30 comporta un programa 100 de evaluation del riesgo de vuelco, que se va a describir a continuation.

[0039] Como se representa en la figura 2, el sistema de evaluacion del riesgo de vuelco comporta los sensores de presion 28 y 29, los sensores cinematicos 50 a 58 y el ordenador 30 programado con el programa 100.

[0040] El programa 100 comporta una primera cadena de tratamiento 110, una segunda cadena de 5 tratamiento 120 y una cadena de recalibrado 130.

[0041] La primera cadena de tratamiento 110 permite la adquisicion de las senales de medida emitidas por los diferentes sensores de presion 28 y 29 de las suspensiones activas 24 a 27.

10 [0042] Para cada par de sensores de presion de una suspension activa, un modulo de diferencia 112 permite

calcular una diferencia de presion indicativa del estado de la suspension activa correspondiente.

[0043] Las cuatro diferencias de presion se aplican en la entrada de un modulo de calculo 114 capaz de proporcionar un valor bruto medido de la transferencia de carga TCb.

15

[0044] La ecuacion que se utiliza es la ecuacion (1) siguiente:

yy _ ^14 ~ ^15 + ^(^16 ~ )

b Pu + P\5 + a(Pi6 + Pn )

20 [0045] Donde a es un coeficiente representativo de la diferencia estructural entre las suspensiones

delanteras 24 y 25 y traseras 26 y 27 de la maquina 10; P14 es la diferencia de presion medida en la suspension activa de la rueda delantera izquierda 14, P15 la de la suspension de la rueda delantera derecha, P16 la de la suspension de la rueda trasera izquierda y P17 la de la suspension de la rueda trasera izquierda.

25 [0046] Por ultimo, la primera cadena 110 comporta un modulo de verificacion 116 que toma en entrada el

valor bruto medido de la transferencia de carga TCb y emite en la salida un valor medido de la transferencia de carga TCm. El modulo 116 verifica que el valor bruto medido se situa en un campo de validez. En caso afirmativo, el valor medido de la transferencia de carga TCm es igual al valor bruto TCb. En caso contrario, el valor medido de la transferencia de carga TCm se pone a cero.

30

[0047] La segunda cadena de tratamiento 120 permite la adquisicion de las senales de medida emitidas por

los diferentes sensores cinematicos 50 a 58. Las senales de medida correspondientes se aplican en entrada de un modulo de calculo 124 capaz de proporcionar un valor estimado de la transferencia de carga TCe.

35 [0048] El modulo 124 pone en marcha un modelo dinamico M del comportamiento de la maquina 10. Este

modelo se describe en el Artlculo II citado anteriormente.

[0049] Este modelo dinamico M es parametrico. Depende la altura H del centro de gravedad C respecto de un plano medio de las ruedas 14 a 17 y de la masa total G de la maquina. Estos parametros evolucionan a lo largo

40 del tiempo en funcion de la utilizacion de la maquina 10.

[0050] Asl, el modulo 124 toma en entrada, en cada instante de ejecucion, los valores instantaneos de la masa G y de la altura H proporcionados en salida de la cadena de recalibrado 130.

45 [0051] El programa 100 comporta un modulo de comparacion 140 capaz de comparar el valor medido de

transferencia de carga TCm al valor nulo. Si el valor medido de la transferencia de carga TCm no es igual a cero, significa que el valor medido esta disponible. Entonces el modulo 144 atribuye el valor medido de la transferencia de carga TCm al valor instantaneo de la transferencia de carga TC.

50 [0052] En caso contrario, cuando el valor medido de la transferencia de carga TCm es igual a cero, significa

que el valor medido de la transferencia de carga TCm no esta disponible. En ese caso, el modulo 142 atribuye el valor estimado de la transferencia de carga TCe al valor instantaneo de la transferencia de carga TC.

[0053] El programa 100 comporta un modulo de evaluacion del riesgo de calda 150 tomando en entrada el

55 valor instantaneo de la transferencia de carga TC y proporcionando en la salida una senal de seguridad S. La senal S se emite por ejemplo cuando el valor instantaneo de la transferencia de carga TC es superior, en valor absoluto, a

0,8.

[0054] La cadena de recalibrado 130 permite, cuando el valor medido de la transferencia de carga TCm esta

disponible, recalibrar los valores de los parametros H y G utilizados en el modelo dinamico M de la segunda cadena 5 120.

[0055] Para ello, la cadena de recalibrado 130 comporta un modulo de calculo de desviacion 132 capaz de efectuar una desviacion instantanea e(t), por diferencia entre el valor medido TCm y el valor estimado TCe de la transferencia de carga.

10

[0056] La cadena 130 comporta un comparador 133 que permite determinar si la desviacion e(t) es superior a una desviacion umbral e0. En caso negativo, el modulo 134 atribuye, como valores instantaneos de la masa G(t) y de la altura H(t) en el instante corriente t, los valores de la masa G(t-1) y de la altura H(t-1) en el instante precedente t-1.

15

[0057] En caso afirmativo, el modulo 135 de la cadena 130 se ejecuta. El modulo 135 es capaz de determinar una variacion de la masa AG o de la altura AH en funcion de una ley de evolucion temporal. En el modo de realizacion actualmente preferido, esta ley se expresa de la siguiente manera:

20

A,, src(H) ,.

AH = -------------------—-e(t)

" SH

^ src(G) ,, AG = 7g sg e{

[0058] Donde e(t) es la desviacion, en el instante corriente, entre la transferencia de carga medida TCm y la

8TC{G)

transferencia de carga estimada TCe, ^ es la variacion en funcion de la masa G de una relacion conocida

src(H)

TC(G) entre la masa y la transferencia de carga; ^ es la variacion en funcion de la altura H de una relacion 25 conocida TC(H) entre la altura y la transferencia de carga, e y es un peso predeterminado o evaluado dinamicamente como se representara mas adelante.

[0059] El modulo 136 de la cadena de recalibrado 130 es capaz de atribuir, como valores instantaneos de la masa G(t) y de la altura H(t) en el instante corriente t, los valores de la masa G(t-1) y de la altura H(t-1) en el instante

30 precedente t-1 incrementados con la variacion de la masa AG o de la altura AH determinadas por el modulo 135.

[0060] Los valores actualizados de los parametros G y H se aplican en entrada del modulo 124.

[0061] Segun una variante, la cadena de recalibrado 130 comporta un modulo 137 de ponderacion de las 35 leyes de evolucion temporal de cada uno de los parametros del modelo M, mediante un coeficiente y cuyo valor

resulta de un calculo de probabilidad de la causa de la desviacion entre TCm y TCe.

[0062] El ordenador 30 comporta un programa 200 de reduccion del riesgo de vuelco capaz de tener en cuenta la serial S emitida en la salida del programa 100 de evaluation de este riesgo.

40

[0063] El programa 200 comporta un modulo 210 de accionamiento del sistema controlable de correction de actitud del vehlculo. Sobre la base de la serial S y eventualmente del valor corriente de la transferencia de carga TC, el modulo 210 es capaz de calcular diferentes consignas para parametros de control de las suspensiones activas 24 a 27. Las consignas as! determinadas se aplican a las valvulas de las suspensiones activas para tenerlas en cuenta

45 inmediatamente, con el fin de modificar el esfuerzo generado por cada suspension y de adaptar la altura del centro

de gravedad (en particular bajarlo) con el fin de evitar el vuelco del vehlculo.

[0064] El programa 200 comporta un modulo 220 de regulation de la velocidad del vehlculo. Sobre la base de la senal S y eventualmente del valor corriente de la transferencia de carga TC, el modulo 220 es capaz de

5 calcular diferentes consignas para parametros de regulacion de los medios de propulsion (regimen del motor, activation de los frenos, etc.) y/o direction del vehlculo (angulo de giro, etc). Las consignas as! determinadas se aplican en entrada de los medios propulsion y/o de direccion del vehlculo para tenerlas en cuenta inmediatamente, con el fin de modificar la velocidad del vehlculo (en particular reducir su aceleracion transversal) con el fin de evitar el vuelco del vehlculo.

10

[0065] El procedimiento que resulta de la puesta en marcha del programa 100 precedente se va a presentar a continuation.

[0066] Con cada ejecucion, se ejecutan los modulos de la primera cadena de tratamiento 110.

15

[0067] Tras una etapa de adquisicion de las mediciones efectuadas por los diferentes sensores de presion 28, 29 de las suspensiones activas 24 a 27, se calcula una diferencia de presion para cada par de sensores de presion de una suspension activa.

20 [0068] Las cuatro diferencias de presion determinadas se utilizan entonces para calcular un valor bruto

medido de la transferencia de carga TCb. Este calculo se basa en la ecuacion (1) anterior.

[0069] Por ultimo, a lo largo de una etapa de verification, el valor bruto medido de la transferencia de carga TCb se compara con un campo de validez. Cuando el valor medido esta en ese campo, el valor medido de la

25 transferencia de carga TCm es igual al valor bruto TCb. Al contrario, cuando el valor medido esta fuera de ese campo, el valor medido de la transferencia de carga TCm se pone a cero.

[0070] Paralelamente, se ejecutan los modulos de la segunda cadena de tratamiento 120.

30 [0071] Tras la adquisicion de las mediciones efectuadas por los diferentes sensores cinematicos 50 a 58, el

modulo de calculo 124 se ejecuta para calcular un valor estimado de la transferencia de carga TCe.

[0072] El modelo dinamico M utilizado por el modulo 124 toma los valores de la masa G(t) y de la altura H(t) del centro de gravedad en el instante corriente t.

35 "

[0073] La ejecucion del programa 100 prosigue con una etapa de comparacion del valor medido de transferencia de carga TCm al valor nulo. Si el valor medido de la transferencia de carga TCm no es igual a cero, significa que el valor medido esta disponible. Entonces el modulo 144 se ejecuta de forma que atribuye el valor medido de la transferencia de carga TCm al valor instantaneo de la transferencia de carga TC.

40

[0074] En caso contrario, cuando el valor medido de la transferencia de carga TCm es igual a cero, significa que el valor medido de la transferencia de carga TCm no esta disponible. En ese caso, el modulo 142 se ejecuta de forma que atribuye el valor estimado de la transferencia de carga TCe al valor instantaneo de la transferencia de carga TC.

45

[0075] En la etapa siguiente, el modulo 150 se ejecuta para determinar, a partir del valor corriente de la transferencia de carga Tc si hay un riesgo de vuelco. Si el valor instantaneo de la transferencia de carga TC es, en valor absoluto, superior a 0,8 hay riesgo de vuelco. Entonces se emite una senal de seguridad S.

50 [0076] En cada ciclo de ejecucion de los modulos de la primera y segunda cadena de tratamiento 110 y 120,

y cuando el valor medido de la transferencia de carga TCm esta disponible, los modulos de la cadena de recalibrado 130 se ejecutan para recalibrar el valor de los parametros H y G utilizados en el modelo dinamico M.

[0077] Para ello, una etapa de calculo conduce a la determination de una desviacion por diferencia entre el 55 valor medido TCm y el valor estimado TCe de la transferencia de carga.

[0078] Despues, la desviacion e(t) as! obtenida se compara con una desviacion umbral e0. Si la desviacion es mas debil que el umbral, el modulo 134 se ejecuta de forma que atribuya como valores de la masa G(t) y de la altura H(t) en el instante corriente t, los valores de la masa G(t-1) y de la altura H(t-1) en el instante precedente M.

[0079] Si en cambio, la desviacion es mayor que el umbral, el modulo 135 se ejecuta de manera que

determine una variacion de la masa o de la altura en funcion de una ley de evolucion temporal.

5 [0080] Despues, en la etapa siguiente, el modulo 136 se ejecuta para atribuir como valores de la masa G(t) y

de la altura H(t) en el instante corriente t, los valores de la masa G(t-1) y de la altura H(t-1) en el instante precedente t-1 incrementados con la variacion de la masa o de la altura determinados por el modulo 135.

[0081] Los valores actualizados de los parametros G y H esta disponibles para la proxima ejecucion del

10 modulo 124.

[0082] Segun una variante, una etapa adicional permite la ponderacion de las leyes de evolucion temporal de cada uno de estos dos parametros mediante un coeficiente que resulta de un calculo de probabilidad de la causa de la necesidad de recalibrado.

15

[0083] De esta forma, el modelo dinamico M se actualiza para describir efectivamente el comportamiento de la maquina.

[0084] Esto es lo que esta representado en la figura 3. Esta representa, en forma de un grafico, los resultados 20 de la aplicacion del presente procedimiento durante un desplazamiento de ida-vuelta de 200 m, efectuado a una

velocidad de 1,5 m/s, segun una trayectoria sensiblemente rectillnea segun una direccion perpendicular a la pendiente del terreno de aproximadamente 15°.

[0085] Se ha representado el grafico del valor medido de la transferencia de carga TCm en funcion del 25 tiempo. En la parte izquierda de este grafico, las suspensiones activas llegan a menudo al tope. TCm esta por tanto

indisponible a menudo (forma en dientes de sierra de la senal, porque TCm a menudo vale 0).

[0086] En la parte central, entre aproximadamente 90 m y 110 m, la maquina de vendimiar da media vuelta. El operador bloquea voluntariamente el sistema de correction de actitud de forma que TCm este totalmente

30 indisponible (TCM=0).

[0087] Por ultimo en la parte derecha, en el camino de vuelta, las suspensiones activas estan ajustadas a un valor diferente al de la ida, de forma que llegan al tope menos a menudo. TCm esta disponible practicamente en cada momento.

35

[0088] Se ha representado igualmente el grafico TCe1 del valor estimado de la transferencia de carga pero sin puesta en marcha de la etapa de recalibrado de los parametros del modelo dinamico. Este valor estimado esta lejos del valor medido cuanto este esta disponible. Por tanto no puede servir para la evaluation del riesgo de vuelco cuando el valor medido no esta disponible.

40

[0089] Se ha representado igualmente el grafico TCe2 del valor estimado de la transferencia de carga con puesta en marcha de la etapa de recalibrado de los parametros del modelo dinamico. Este valor estimado es muy cercano al valor medido y sigue sus variaciones. Por tanto puede utilizarse como magnitud representativa del riesgo de vuelco cuando el valor medido no esta disponible.

45

[0090] Hay que senalar que se obtiene, de forma indirecta, un valor instantaneo G(t) de la masa total del vehlculo. Esta information puede retomarse ventajosamente por otros sistemas que equipen el vehlculo de forma que sus funcionamientos puedan optimizarse, en tiempo real, basandose en un valor verdadero de la masa del vehlculo.

50

[0091] La senal de seguridad S es tenida en cuenta por otros programas ejecutados en el ordenador 30, como el programa 200 de reduccion del riesgo de vuelco.

[0092] Asl, la ejecucion del modulo 210 de accionamiento del sistema controlable de correccion de actitud del 55 vehlculo calcula diferentes consignas destinadas a ser aplicadas a las suspensiones activas para reducir por

ejemplo la altura del centro de gravedad.

[0093] Asl, la ejecucion del modulo 220 de regulation de la velocidad del vehlculo calcula diferentes consignas para parametros de regulacion de los medios de propulsion y/o de direccion del vehlculo. Las consignas

as! determinadas se aplican en entrada de estos medios para reducir por ejemplo la aceleracion transversal del vehlculo.

[0094] Ventajosamente, la ejecucion del programa 200 preve un arbitraje que conduzca a un reparto de la

5 reduccion del riesgo de vuelco entre el accionamiento del sistema de correccion de actitud y el de los medios de propulsion y/o de direccion.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de reduccion del riesgo de vuelco de un vehlcuio automotor (10) que comporta un sistema de suspension controlable (24-27), caracterizado porque comporta:

5

- una primera etapa de calculo, a partir de una pluralidad de senales proporcionadas por los sensores (28, 29) del sistema de suspension controlable, de una magnitud medida (TCm) como valor corriente (TC) de una transferencia de carga;

- una segunda etapa de calculo de una magnitud estimada (TCe), a partir de senales proporcionadas por sensores

10 cinematicos (50-58) colocados a bordo del vehlculo (10) y de un modelo dinamico (M) del vehlculo, dicha

magnitud estando tomada como valor corriente de la transferencia de carga cuando la magnitud medida no esta disponible;

- una etapa de evaluacion del riesgo de vuelco a partir del valor corriente (TC) de la transferencia de carga; y, en caso de riesgo elevado de vuelco,

15 - una etapa de emision de una senal de seguridad (S).
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el cual, cuando la magnitud medida (TCm) este disponible, el procedimiento comporta una etapa de recalibrado de al menos un parametro (H, G) del modelo dinamico (M) del vehlculo utilizado en la segunda etapa de calculo, dicha etapa de recalibrado consistiendo en:

20

- evaluar una desviacion entre la magnitud medida (TCm) y la magnitud estimada (TCe); y, cuando dicha desviacion sea superior a un valor umbral (e0);

- elaborar una ley de evolucion temporal de dicho parametro, dicha ley tendiendo a reducir dicha desviacion; y, cuando la magnitud medida (TCm) este disponible;

25 - modificar, en cada iteration de la segunda etapa de calculo, el valor del parametro del modelo dinamico del vehlculo utilizando la ley de variation.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que dicho al menos un parametro del modelo dinamico (M) del vehlculo (10) es la masa (G) o la altura del centro de gravedad (H).

30
4. Procedimiento segun la reivindicacion 3, en el que la ley de evaluacion temporal para la altura H del centro de gravedad viene dada por una relation del tipo:

imagen1

35

src{G) ,. ag = 7g sr e{ h

y la ley de evaluacion temporal para la masa G viene dada por una relacion del tipo:

donde e(t) es la desviacion, en el instante corriente, entre la transferencia de carga medida TCm y la transferencia

de carga estimada TCe,

src(G) SG

es una variacion en funcion de la masa G de una relacion conocida TC(G) entre

STC(H)

Slj

la masa y la transferencia de carga; un es una variacion en funcion de la altura H de una relacion conocida 40 TC(H) entre la altura y la transferencia de carga; gH es un peso predeterminado o evaluado dinamicamente; y; gH es un peso predeterminado o evaluado dinamicamente.
5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, en el que, el modelo dinamico (M) del vehlculo (10) comporta

dos parametros, a saber, la masa (G) y la altura del centro de gravedad (H), el procedimiento comporta una etapa de 45 ponderacion de las leyes de evolucion temporal de cada uno de estos dos parametros mediante un coeficiente que resulta de un calculo de probabilidad de la causa de la necesidad de recalibrado.
6. Procedimiento segun cualquiera de la reivindicaciones anteriores en el que, dicho sistema de

suspension controlable comporta suspensiones activas, la magnitud medida (TCm) se calcula a partir de las senales

representatives de un esfuerzo generado por cada una de las suspensiones activas (24-27).
7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la magnitud estimada (TCe) esta calculada a partir de las senales siguientes:

5

- una velocidad longitudinal, proporcionada por un radar Doppler (50);

- un angulo de inclinacion longitudinal y un angulo de inclinacion transversal del vehlculo, proporcionado por dos inclinometros (52, 54);

- una velocidad instantanea de rotacion respecto de un eje vertical, proporcionado por una central inercial (56); y, 10 - para cada rueda, un angulo de giro, emitido por un sensor de angulo de rueda (58).
8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de recalibrado permite estimar indirectamente la masa instantanea (G(t)) de dicho vehlculo.

15 9. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que dicha senal de seguridad

(S) es tenida en cuenta en una etapa de accionamiento de un sistema controlable de correccion de actitud, para evitar el vuelco del vehlculo.
10. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha senal de seguridad 20 (S) es tenida en cuenta en una etapa de regulacion de los medios de propulsion y/o de direccion del vehlculo, para

evitar el vuelco del vehlculo.
11. Soporte de grabacion de informaciones, caracterizado porque comporta instrucciones para la ejecucion de un procedimiento de reduction del riesgo de vuelco de un vehlculo automotor que comporta un sistema

25 de suspension controlable, conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, cuando dichas instrucciones son ejecutadas por un ordenador electronico (30).
12. Sistema de reduccion del riesgo de vuelco de un vehlculo automotor (10) que comporta un sistema de suspension controlable (24-27), que comporta un ordenador embarcado (30), caracterizado porque el ordenador

30 embarcado esta programado para ejecutar un procedimiento conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
13. Sistema segun la reivindicacion 12, que comporta:

- un radar Doppler (50) capaz de proporcionar una velocidad longitudinal;

35 - dos inclinometros (52, 54) capaces de proporcionar un angulo de inclinacion longitudinal y un angulo de inclinacion transversal del vehlculo;

- una central inercial (56) capaz de emitir una velocidad instantanea de rotacion respecto de un eje vertical; y,

- para cada rueda, un sensor de angulo de rueda (58) capaz de emitir un angulo de giro.

40 14. Vehlculo automotor que comporta un sistema de suspension controlable, caracterizado porque

embarca un sistema de reduccion del riesgo de vuelco conforme a cualquiera de las reivindicaciones 12 y 13.
15. Vehlculo segun la reivindicacion 14, en el que dicha senal de seguridad (S) generada a la salida del

sistema es tenida en cuenta por un modulo (210) de accionamiento del sistema de suspension controlable y/o un 45 modulo (220) de regulacion de los medios de propulsion y/o de direccion del vehlculo, para evitar el vuelco del vehlculo.