BRPI0813864B1 - CRUISE CONTROL METHOD AND SYSTEM FOR A VEHICLE - Google Patents
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Abstract
método e sistema de controle de cruzeiro para um veículo a presente invenção se refere a um sistema de controle de cruzeiro para um veículo, sendo que o dito veículo compreende meios aceleradores em que uma tomada de força é controlada pelo motorista do veículo pela manobra dos ditos meios aceleradores, os ditos meios aceleradores são móveis em uma região de movimento entre uma primeira posi_2._ão e uma segunda posição, sendo que a dita região de movimento é separada em uma primeira região de movimento e uma segunda região de movimento, sendo que a segunda região demovimento é disposta para controlar tomada de força do veículo, e sendo que a dita tomada -·de força é disposta para ser dependente da posição dos meios aceleradores na dita segunda região de movimento. o sistema inclui meios para fornecer uma ação de frenagem quando os ditos meios aceleradores estão na dita primeira região de movimento, e o controle de cruzeiro é ativado quando os ditos meios aceleradores estão em uma terceira região de movimento entre a dita primeira região e a dita segunda região .Method and System of Cruise Control for a Vehicle The present invention relates to a cruise control system for a vehicle, said vehicle comprising accelerating means wherein a power take-off is controlled by the vehicle driver by maneuvering said signals. accelerating means, said accelerating means are movable in a region of movement between a first position and a second position, said region of movement being separated into a first region of movement and a second region of movement, wherein the The second thrust region is arranged to control the PTO of the vehicle, and said power take-off is arranged to be dependent on the position of the accelerator means in said second movement region. the system includes means for providing a braking action when said accelerating means is in said first region of movement, and cruise control is activated when said accelerating means is in a third region of movement between said first region and said region. second region.
Description
“MÉTODO E SISTEMA DE CONTROLE DE CRUZEIRO PARA UM VEÍCULO“CRUISE CONTROL METHOD AND SYSTEM FOR A VEHICLE
Campo da InvençãoField of the Invention
A presente invenção refere-se a um sistema de controle de cruzeiro para um veículo e, em particular, a um sistema de controle de cruzeiro de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.The present invention relates to a cruise control system for a vehicle and, in particular, a cruise control system according to the preamble of claim 1.
Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention
Os veículos modernos, especialmente, veículos pesados tais como caminhões e ônibus, são frequentemente fornecidos com uma pluralidade de sistemas para auxílio de motorista, tais como, por exemplo, um ou mais sistemas de controle de cruzeiro.Modern vehicles, especially heavy vehicles such as trucks and buses, are often provided with a plurality of driver assistance systems, such as, for example, one or more cruise control systems.
O motorista frequentemente usa os sistemas de controle de cruzeiro a fim de evitar estresse estacionário prolongado. Quando dirige, por exemplo, em auto-estradas, a geografia pode ser de tal modo que, por exemplo, o pedal acelerador é, através do pé do motorista, mantido substancialmente na mesma posição por um tempo considerável. O uso de um sistema de controle de cruzeiro pode reduzir tal estresse estático em grande parte.The driver often uses cruise control systems to avoid prolonged stationary stress. When driving, for example, on motorways, the geography can be such that, for example, the accelerator pedal is, through the driver's foot, kept in substantially the same position for a considerable time. The use of a cruise control system can greatly reduce such static stress.
Os sistemas de controle de cruzeiro podem, por exemplo, consistirem em sistemas de controle de cruzeiro inteligente autônomo (AICC), que incluem meios para medir a distância e/ou a velocidade de veículos ou obstáculos na frente do veículo. Um sistema AICC pode, por exemplo, usar tecnologia de laser ou radar para estimar a velocidade de um veículo à frente, e, com base na velocidade estimada, controlar a velocidade de um veículo do sistema de tal modo que o veículo do sistema siga o veículo à frente com uma distância predeterminada entre eles.Cruise control systems may, for example, consist of autonomous intelligent cruise control systems (AICC), which include means for measuring the distance and / or speed of vehicles or obstacles in front of the vehicle. An AICC system can, for example, use laser or radar technology to estimate the speed of a vehicle ahead, and, based on the estimated speed, control the speed of a vehicle in the system such that the vehicle in the system follows the vehicle ahead with a predetermined distance between them.
Um outro exemplo de um sistema de controle de cruzeiro é um sistema que, quando ativado, mantém uma velocidade ajustada independentemente de se o veículo está percorrendo ascendentemente, descendentemente ou no nível do solo. Tais sistemas também podem, onde for apropriado, tal como em veículos que têm uma transmissão automática, controlar a troca de marcha para aumentar a capacidade de manter uma velocidade ajustada. A maioria dos sistemas de controle de cruzeiro dentre os tipos supracitados tem em comum que a velocidade e/ou distância controlada geralmente é ativada e desativada pelo motorista, por exemplo, através da operação de um meio de controle tal como um botão de pressão convencional localizado no ou próximo ao volante. Isto pode, por exemplo, ser realizado pela aceleração do veículo para a velocidade e/ou distância desejada para um veículo à frente por meio do pedal acelerador, e, quando a velocidade e/ou distância desejada foi alcançada, manejar o dito botão para ativar o controle de cruzeiro.Another example of a cruise control system is a system that, when activated, maintains an adjusted speed regardless of whether the vehicle is traveling uphill, downward or at ground level. Such systems can also, where appropriate, as in vehicles with an automatic transmission, control gear shifting to increase the ability to maintain a set speed. Most cruise control systems among the aforementioned types have in common that the controlled speed and / or distance is usually activated and deactivated by the driver, for example, through the operation of a control means such as a conventional located pushbutton at or near the wheel. This can, for example, be accomplished by accelerating the vehicle to the desired speed and / or distance to a vehicle ahead by means of the accelerator pedal, and, when the desired speed and / or distance has been reached, handle said button to activate cruise control.
Se, por alguma razão, houver um desejo de exceder temporariamente o controle de cruzeiro, por exemplo, a fim de ultrapassar um veículo mais lento, a velocidade/distância ajustada geralmente pode ser excedida pela depressão do pedal acelerador de uma maneira convencional. Quando o motorista libera subsequentemente o acelerador, por exemplo, quando o dito veículo mais lento foi ultrapassado, o veículo retoma sua velocidade ajustada previamente (ou distância para um outro veículo à frente).If, for some reason, there is a desire to temporarily exceed cruise control, for example, in order to overtake a slower vehicle, the set speed / distance can generally be exceeded by depressing the accelerator pedal in a conventional manner. When the driver subsequently releases the accelerator, for example, when said slowest vehicle has been overtaken, the vehicle resumes its previously set speed (or distance to another vehicle ahead).
Adicionalmente, o controle de velocidade/distância de acordo com o supracitado é usualmente desativado quando o motorista manipula (deprime) o pedal de freio, e após tal desengate, o procedimento de ativação tem que ser executado novamente.In addition, speed / distance control according to the above is usually deactivated when the driver manipulates (depresses) the brake pedal, and after such disengagement, the activation procedure has to be performed again.
Por esta razão, os sistemas do tipo acima são geralmente extremamente úteis quando usados em auto-estradas ou rodovias com tráfego leve onde pouca ou nenhuma frenagem seja exigida e onde os períodos de controle de cruzeiro ativado sejam muitas vezes extensos. Se a carga de tráfego for pesada, conforme ocorre frequentemente em ambientes urbanos, o ritmo de tráfego é muitas vezes de tal tipo que as operações de frenagem e aceleração são alternativa e frequentemente exigidas, e em tais situações, o uso de um sistema de controle de cruzeiro não é da mesma forma confortável para o motorista, posto que o controle de cruzeiro teria que se constantemente desativado, por exemplo, mediante a parada em semáforos ou cruzamentos, com reativações frequentes seguidas, o que resulta muitas vezes no desuso controle de cruzeiro em todos os tais ambientes.For this reason, systems of the type above are generally extremely useful when used on highways or roads with light traffic where little or no braking is required and where periods of activated cruise control are often long. If the traffic load is heavy, as is often the case in urban environments, the pace of traffic is often such that braking and acceleration operations are often required, and in such situations, the use of a control system cruise control is not at all comfortable for the driver, since cruise control would have to be constantly disabled, for example, by stopping at traffic lights or intersections, with frequent reactivations repeatedly, which often results in disused cruise control in all such environments.
Isto é particularmente verdadeiro para sistemas de controle de cruzeiro de velocidade constante, mas também é valido para sistemas de controle de cruzeiro de distância constante.This is particularly true for constant speed cruise control systems, but it is also true for constant distance cruise control systems.
Consequentemente, há uma necessidade por um sistema de controle de cruzeiro aprimorado para uso condições de tráfego mais variantes, tal como quando a carga de tráfego é pesada. Um exemplo de um sistema de controle de cruzeiro de tal tipo é descrito em US6.675.923 BI. O sistema descrito compreende meios para separar uma região de movimento de um pedal acelerador em uma primeira região e uma segunda região, sendo que a depressão do pedal na primeira região engata o sistema de controle de cruzeiro automotivo e, sendo que a resistência de depressão experimentada pelo motorista é menor na primeira região de movimento em comparação à segunda região de movimento. Se, quando o controle de cruzeiro for ativado, mais aceleração for exigida, isto pode ser realizado empurrando o pedal acelerador para a dita segunda região de movimento, sendo que a posição do dito pedal acelerador na dita segunda região de movimento determina a aceleração.Consequently, there is a need for an improved cruise control system to use more varying traffic conditions, such as when the traffic load is heavy. An example of such a cruise control system is described in US6,675,923 BI. The described system comprises means for separating a region of movement of an accelerator pedal in a first region and a second region, the depression of the pedal in the first region engaging the automotive cruise control system, and the depression resistance being experienced by the driver is lower in the first movement region compared to the second movement region. If, when cruise control is activated, more acceleration is required, this can be accomplished by pushing the accelerator pedal to said second movement region, the position of said accelerator pedal in said second movement region determining acceleration.
Embora o sistema descrito em US6.675.923 BI forneça um sistema que é mais adequado para uso em situações com tráfego mais pesado, uma vez que a ativação e a desativação do controle de cruzeiro de uma maneira simples pode ser controlada pelo pedal acelerador e pelo pedal de freio, respectivamente, ainda existe uma necessidade por um sistema de controle de cruzeiro que é ainda mais adequado para condições de tráfego variantes, e especialmente para uso em situações tais como quando a carga de tráfego é pesada e/ou quando se percorre em velocidades baixas.Although the system described in US6,675,923 BI provides a system that is more suitable for use in heavier traffic situations, since the activation and deactivation of cruise control in a simple way can be controlled by the accelerator pedal and the pedal brake, respectively, there is still a need for a cruise control system that is even more suitable for varying traffic conditions, and especially for use in situations such as when the traffic load is heavy and / or when traveling at speeds low.
Sumário da InvençãoSummary of the Invention
Um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um método que resolve o problema mencionado acima. Este objetivo é alcançado por um sistema de acordo com a parte de caracterização da reivindicação 1. De acordo com a presente invenção, é fornecido um sistema de controle de cruzeiro para um veículo. O dito veículo compreende meios aceleradores controláveis por motorista para solicitar uma tomada de força, a dita tomada de força é controlada pelo motorista do veículo pela manipulação dos ditos meios aceleradores, os ditos meios aceleradores são móveis em uma região de movimento entre uma primeira posição e uma segunda posição, sendo que a dita região de movimento é separada em uma primeira região de movimento e uma segunda região de movimento, sendo que a segunda região de movimento é disposta para controlar tomada de força do veículo, e sendo que a dita tomada de força é disposta para ser dependente da posição dos meios aceleradores na dita segunda região de movimento. O dito sistema inclui adicionalmente meios para fornecer uma ação de frenagem quando os ditos meios aceleradores estão na dita primeira região de movimento, e o dito controle de cruzeiro é disposto para ser ativado quando os ditos meios aceleradores estão em uma terceira região de movimento, a dita terceira região de movimento é uma região de movimento entre a dita primeira região e a dita segunda região.An object of the present invention is to provide a method that solves the problem mentioned above. This objective is achieved by a system according to the characterization part of claim 1. According to the present invention, a cruise control system is provided for a vehicle. Said vehicle comprises driver-controlled accelerator means for requesting a power take-off, said power take-off is controlled by the vehicle driver by manipulating said accelerator means, said accelerator means are mobile in a region of movement between a first position and a second position, the said movement region being separated into a first movement region and a second movement region, the second movement region being arranged to control the vehicle's power take-off, and the said power take-off force is arranged to be dependent on the position of the accelerator means in said second region of movement. Said system further includes means for providing a braking action when said accelerating means are in said first movement region, and said cruise control is arranged to be activated when said accelerating means are in a third movement region, the said third movement region is a movement region between said first region and said second region.
Isto possui uma vantagem, pois é obtido um controle de cruzeiro que é adequado para vários tipos de tráfego e, particularmente em ambientes com tráfego mais pesado, tais como ambientes urbanos, nos quais as partidas e paradas são muitas vezes frequente. Nenhuma outra manobra além da operação do pedal acelerador é exigida e esta simplicidade na ativação/desativação do controle de cruzeiro torna possível ajustar 0'controle de cruzeiro também para apenas distâncias curtas, enquanto o uso do controle de cruzeiro ainda é confortável para o motorista. Adicionalmente, as características da presente invenção e vantagens da mesma, serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada das modalidades preferenciais e desenhos em anexo, que são dados apenas por meio de exemplo, e não constituem limitação em nenhuma hipótese.This has an advantage, as cruise control is obtained that is suitable for various types of traffic and, particularly in environments with heavier traffic, such as urban environments, in which departures and stops are often frequent. No other maneuver other than the accelerator pedal operation is required and this simplicity in activating / deactivating the cruise control makes it possible to adjust the cruise control for short distances only, while the use of cruise control is still comfortable for the driver. In addition, the characteristics of the present invention and its advantages, will be evident from the following detailed description of the preferred modalities and attached drawings, which are given by way of example only, and do not constitute limitation under any circumstances.
Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of Drawings
A Figura 1 mostra um veículo exemplificativo com o qual a presente invenção pode ser utilizada.Figure 1 shows an exemplary vehicle with which the present invention can be used.
A Figura 2 apresenta a região de movimento de um pedal acelerador.Figure 2 shows the region of movement of an accelerator pedal.
A Figura 3 apresenta uma modalidade exemplificativa da presente invenção.Figure 3 shows an exemplary embodiment of the present invention.
A Figura 4 apresenta um exemplo de um procedimento de aceleração de acordo com a invenção.Figure 4 shows an example of an acceleration procedure according to the invention.
Descrição Detalhada das Modalidades ExemplificativasDetailed Description of Exemplary Modalities
A Figura 1 apresenta um exemplo de um veículo 100 com o qual a presente invenção pode ser utilizada vantajosamente, e que, por exemplo, pode constituir um veículo pesado tal como um caminhão.Figure 1 shows an example of a vehicle 100 with which the present invention can be used advantageously, and which, for example, can constitute a heavy vehicle such as a truck.
O veículo 100 é alimentado por um motor que, nesta modalidade exemplificativa consiste em um motor de combustão interna 101, tal como um motor a diesel. O motor é, por meio de uma transmissão adequada (não mostrada), conectado às rodas motriz do veículo de uma maneira convencional.Vehicle 100 is powered by an engine which, in this exemplary embodiment, consists of an internal combustion engine 101, such as a diesel engine. The engine is, by means of a suitable transmission (not shown), connected to the driving wheels of the vehicle in a conventional manner.
A Figura 1 também apresenta parte de um sistema de controle de veículo. O sistema de controle de veículo em veículos modernos usualmente consiste em um sistema de barramento de comunicação que consiste em um ou mais barramentos de comunicações 110 para interconectar unidades de controle eletrônico (ECUs) e vários componentes localizados no veículo. Os exemplos de tais unidades de controle incluem o Sistema de Gerenciamento de Caixa de Câmbio (GMS) 111, que controla as funções da caixa de câmbio do veículo, Sistema de Gerenciamento de Motor (EMS) 112, que controla as funções do motor do veículo e o Sistema de Gerenciamento de Freio (BMS) 113, que controla as funções do freio do veículo. Uma unidade de controle do Sistema de Assistência ao Motorista (DAS) 114 é também apresentada, que controla, por exemplo, as funções do sistema de controle de cruzeiro do veículo. As posições mostradas das unidades de controle não são somente exemplificativas e não são representativas. Por exemplo, as unidades de controle apresentadas podem todas serem dispostas na parte frontal do veículo.Figure 1 also shows part of a vehicle control system. The vehicle control system in modern vehicles usually consists of a communication bus system consisting of one or more communication buses 110 to interconnect electronic control units (ECUs) and various components located in the vehicle. Examples of such control units include the Gearbox Management System (GMS) 111, which controls the functions of the vehicle's gearbox, Engine Management System (EMS) 112, which controls the functions of the vehicle's engine and the Brake Management System (BMS) 113, which controls the vehicle's brake functions. A control unit of the Driver Assistance System (DAS) 114 is also presented, which controls, for example, the functions of the vehicle's cruise control system. The positions shown of the control units are not just exemplary and are not representative. For example, the control units shown can all be arranged on the front of the vehicle.
Conforme mencionado, o DAS 114 controla as funções do controle de cruzeiro automáticas do veículo. O DAS 114 envia sinais de controle para o EMS 112 e para o BMS 113, e, onde for apropriado, para o GMS 111, a fim de controlar as funções de motor/freio/caixa de câmbio de acordo com configurações de controle de cruzeiro atuais.As mentioned, the DAS 114 controls the vehicle's automatic cruise control functions. DAS 114 sends control signals to EMS 112 and BMS 113, and, where appropriate, to GMS 111, to control engine / brake / gearbox functions according to cruise control settings current.
As funções de controle de cruzeiro controladas pelo DAS 114 podem, por exemplo, consistirem em controle de cruzeiro de velocidade constante, sendo que uma velocidade ajustada obtida a partir do motorista do veículo é usada para calcular os sinais de controle apropriados para a transmissão para, por exemplo, o EMS 112 e o BMS 113. As funções do controle de cruzeiro também podem incluir mais funções de avanço e tal função consiste na capacidade de manter uma distância constante para um veículo à frente. A fim de alcançar isto, o veículo 100 compreende meios para determinar a localização e a distância de outros veículos ou obstáculos que circundam o veículo 100. Estes meios são dispostos na frente do veículo e podem, por exemplo, consistir em um radar, radar a laser, câmera fotográfica ou qualquer outro tipo de sensor adequado. Na modalidade exemplificativa apresentada, o sensor consiste em um radar a laser tal como um LIDAR (Detecção e Direcionamento de Luz) 120, a função deste é conhecida pelos versados na técnica e, a princípio, funcionam da mesma forma que um radar convencional. O LIDAR 120 transmite luz em direção a um alvo, tal como um veículo à frente, e a luz transmitida interage com e é alterada pelo alvo. Uma parte da luz transmitida será refletida novamente para o LIDAR 120, onde a luz refletida novamente ou uma representação da luz refletida novamente é recebida.The cruise control functions controlled by DAS 114 can, for example, consist of constant speed cruise control, with an adjusted speed obtained from the vehicle driver being used to calculate the appropriate control signals for the transmission to, for example, the EMS 112 and the BMS 113. The cruise control functions may also include more forward functions, and this function is the ability to maintain a constant distance to a vehicle ahead. In order to achieve this, vehicle 100 comprises means for determining the location and distance of other vehicles or obstacles surrounding vehicle 100. These means are arranged in front of the vehicle and can, for example, consist of radar, radar at laser, photo camera or any other type of suitable sensor. In the exemplary modality presented, the sensor consists of a laser radar such as a LIDAR (Light Detection and Direction) 120, its function is known to those skilled in the art and, at first, they work in the same way as a conventional radar. The LIDAR 120 transmits light towards a target, such as a vehicle ahead, and the transmitted light interacts with and is altered by the target. A portion of the transmitted light will be reflected back to the LIDAR 120, where reflected light again or a representation of reflected light is received again.
O veículo também compreende meios aceleradores, tal como um pedal acelerador 130, pode meio dos quais o motorista do veículo pode aplicar um torque de motor desejado para acelerar o veículo e/ou manter uma velocidade atual. Adicionalmente, o veículo compreende meios para manobra de controle de cruzeiro, tais como botões de pressão 131, por meio dos quais o motorista pode ativar o controle de cruzeiro quando uma velocidade desejada (ou distância para um veículo à frente) for alcançada. Os meios para manobra de controle de cruzeiro podem compreender adicionalmente meios (tais como, por exemplo, mais ou menos botões dentre os ditos botões de pressão 131) para ajustar a velocidade/distância ajustada enquanto o controle de cruzeiro está ativo. O controle de cruzeiro pode muitas vezes ser desativado completamente por um botão de pressão, completamente ou pelo menos parcialmente pela aplicação dos freios do veículo.The vehicle also comprises accelerator means, such as an accelerator pedal 130, whereby the driver of the vehicle can apply a desired engine torque to accelerate the vehicle and / or maintain a current speed. In addition, the vehicle comprises means for maneuvering cruise control, such as push buttons 131, by which the driver can activate cruise control when a desired speed (or distance to a vehicle ahead) is reached. The means for maneuvering the cruise control may additionally comprise means (such as, for example, more or less buttons among said push buttons 131) for adjusting the speed / distance set while the cruise control is active. Cruise control can often be deactivated completely by a push button, completely or at least partially by applying the vehicle's brakes.
Conforme estabelecido acima, um controle de cruzeiro de velocidade constante ou um controle de cruzeiro de distância constante, nesse contexto, pode ter uma função satisfatória em muitas situações, como em vias expressas ou auto-estradas com tráfego leve. Entretanto, quando se percorre áreas urbanas com, por exemplo, limites de velocidade baixos e/ou semáforos frequentes, ou em vias expressas ou auto-estradas em que ultrapassagens, isto é, veículos em faixas vizinhas que executam frequentemente uma troca de faixa à frente do veículo do sistema, o sistema de controle de cruzeiro é muitas vezes bastante inconveniente para uso, devido ao uso frequente do pedal de freio, que por meio disso desativa o controle de cruzeiro ajustado.As stated above, a constant speed cruise control or a constant distance cruise control, in this context, can have a satisfactory function in many situations, such as on expressways or motorways with light traffic. However, when driving in urban areas with, for example, low speed limits and / or frequent traffic lights, or on expressways or motorways where overtaking, that is, vehicles on neighboring lanes that frequently perform a lane change ahead of the system vehicle, the cruise control system is often quite inconvenient to use due to the frequent use of the brake pedal, which thereby deactivates the adjusted cruise control.
De acordo com a invenção, entretanto, estasdesvantagens de sistemas de controle de cruzeiro atuais são pelo menos atenuadas por um sistema em que os meios aceleradores, tal como o pedal acelerador, são usados de uma maneira que será descrita agora com referência às Figuras 2 e 3.According to the invention, however, these disadvantages of current cruise control systems are at least mitigated by a system in which the accelerator means, such as the accelerator pedal, are used in a manner that will now be described with reference to Figures 2 and 3.
Conforme mostrado na Figura 2, o pedal acelerador é móvel em uma região de movimento entre uma primeira posição final A, que é uma posição de retorno para a qual o pedal acelerador retorna quando aliviado de uma força aplicada por um pé do motorista, e na qual nenhuma tomada de força é solicitada pelo motorista, e uma segunda posição final -B, que é a posição em que uma tomada de força máxima do motor é solicitada. Em respeito a um pedal acelerador convencional, a tomada de força solicitada é progressivamente dependente da alteração na posição de A para B.As shown in Figure 2, the accelerator pedal is movable in a region of movement between a first end position A, which is a return position to which the accelerator pedal returns when relieved of a force applied by a driver's foot, and in which no PTO is requested by the driver, and a second final position -B, which is the position in which a maximum PTO of the engine is requested. With respect to a conventional accelerator pedal, the requested PTO is progressively dependent on the change in position from A to B.
De acordo com a presente invenção, entretanto, a região de movimento de A para B é usada de uma maneira completamente diferente. Isto é apresentado no gráfico da Figura 3, na qual o movimento s de A para B é dado no eixo geométrico x como uma alteração angular de aA para aB. Conforme pode ser visto na figura, a região de movimento de aA para aB é dividida em três sub-regiões, I, III e I. A região III, isto é a região mediana, é uma região de controle de cruzeiro, ou seja, quando o pedal acelerador é mantido nesta região, o controle de cruzeiro é ativado com a velocidade atual (ou, se aplicada, a distância atual para o veículo à frente) quando entrando na região como um valor ajustado para o controle de cruzeiro. Consequentemente, o controle de cruzeiro pode ser ativado de uma maneira simples usando somente o pedal acelerador. Na região III, o sistema é preferencialmente disposto de tal modo que a motor tomada de força e/ou ação de frenagem do veículo é controlada com a finalidade de manter uma velocidade ou distância ajustada, isto é, se a resistência de pilotagem (isto é, resultante do vento contrário, a resistência de rolagem e a gravidade que acelera/desacelera o veículo) aumenta, um aumento na tomada de força é solicitado para corresponder ao aumento na resistência de pilotagem.According to the present invention, however, the region of movement from A to B is used in a completely different way. This is shown in the graph in Figure 3, in which the movement s from A to B is given on the geometric axis x as an angular change from aA to aB. As can be seen in the figure, the region of movement from aA to aB is divided into three sub-regions, I, III and I. Region III, ie the median region, is a cruise control region, that is, when the accelerator pedal is maintained in this region, cruise control is activated at the current speed (or, if applied, the current distance to the vehicle ahead) when entering the region as an adjusted value for cruise control. Consequently, cruise control can be activated in a simple way using only the accelerator pedal. In region III, the system is preferably arranged in such a way that the engine's power take-off and / or braking action of the vehicle is controlled in order to maintain an adjusted speed or distance, that is, if the pilot resistance (ie , resulting from the headwind, the rolling resistance and the gravity that accelerates / decelerates the vehicle) increases, an increase in PTO is required to match the increase in piloting resistance.
Adicionalmente, se a tomada de força adicional do motor de veículo for exigida pelo motorista, e o controle de cruzeiro consequentemente precisar ser canceladoTa tomãtía de força adicional pode ser solicitada pela depressão do pedal além da região III e para a região de aceleração II.In addition, if the vehicle engine's additional power take-off is required by the driver, and cruise control consequently needs to be canceled, the additional force may be required by depressing the pedal beyond region III and for acceleration region II.
A região de aceleração é preferencialmente disposta de tal modo que quando se entra na região II, isto é, no limite entre a região III e a região II, esta posição do pedal acelerador irá precisamente, ou pelo menos substancialmente, corresponder à tomada de força atual do motor. Ou seja, a tomada de força nesta posição irá variar dependendo da velocidade ajustada e, consequentemente, não há nenhum acoplamento físico entre a posição do acelerador e a tomada de força do motor. Em vez disso, a tomada de força é eletronicamente controlada de tal modo que a solicitação de tomada de força na região II irá sempre corresponde de 0 a 100 % da tomada de força Temanescente que o motor é capaz de distribuir. Por exemplo, se a tomada de força atual solicitada pelo controle de cruzeiro for, por exemplo, 25% da potência que o motor é capaz de distribuir, esta tomada é ajustada como nível zero para a região III, o que também é indicado pelo eixo geométrico y na Figura 3. Esta disposição tem a vantagem de que uma aceleração suave a partir da velocidade ajustada pode ser obtida sem intervalos e trepidações indesejadas no trem de potência. A posição do dito pedal acelerador é referencialmente disposta para ser medida por um sensor, por meio do qual os sinais do sensor então podem ser usados para determinar a posição dos ditos meios aceleradores. Isto tem a vantagem de que regiões de movimento diferentes do pedal acelerador de acordo com a invenção de uma maneira simples podem ser determinadas por diferentes faixas do sinal do sensor.The acceleration region is preferably arranged in such a way that when entering region II, that is, at the limit between region III and region II, this position of the accelerator pedal will precisely, or at least substantially, correspond to the PTO motor current. That is, the power take-off in this position will vary depending on the set speed and, consequently, there is no physical coupling between the throttle position and the engine's power take-off. Instead, the PTO is electronically controlled in such a way that the PTO request in region II will always correspond to 0 to 100% of the Temanescent PTO that the engine is able to distribute. For example, if the current PTO requested by the cruise control is, for example, 25% of the power that the engine is capable of distributing, this outlet is set to zero level for region III, which is also indicated by the axis geometric y in Figure 3. This arrangement has the advantage that smooth acceleration from the set speed can be achieved without unwanted gaps and vibrations in the power train. The position of said accelerator pedal is referentially arranged to be measured by a sensor, by means of which the signals from the sensor can then be used to determine the position of said accelerator means. This has the advantage that different movement regions of the accelerator pedal according to the invention can be determined in a simple way by different ranges of the sensor signal.
Adicionalmente, uma tomada de força mínima na dita segunda região de movimento, isto é, no limite da região III, deve preferencial mente ser controlada de tal modo que em todos os instantes corresponda substancialmente à tomada de força atual, isto é, a tomada de força que é exigida para manter a velocidade atual.In addition, a minimum power take-off in said second movement region, that is, at the limit of region III, should preferably be controlled in such a way that at all times it corresponds substantially to the current power take-off, that is, the take-off force that is required to maintain the current speed.
A razão para isto será exemplificada com referência à Figura 4. Na Figura 4, uma característica de torque 400 exemplificativa de um motor de veículo é apresentada. Se o veículo estiver sendo guiado atualmente em um ponto A na figura com o acelerador na região III, e o motorista decidir solicitar 50% do torque restante, isto é, ponto B na figura, entrando com o pedal acelerador na região II, o ponto em operação irá eventualmente se mover para o ponto C, isto é, para o ponto onde a resistência de pilotagem corresponde ao torque solicitado. Isto, entretanto, tem a desvantagem de que se, no ponto C, o motorista decidir retornar à região III, uma liberação do pedal acelerador irá submeter o veículo a uma ação de frenagem, uma vez que o torque solicitado durante a liberação do pedal acelerador é menor que o exigido para o instante em que o pedal permanece na região II.The reason for this will be exemplified with reference to Figure 4. In Figure 4, an exemplary torque characteristic of a vehicle engine 400 is presented. If the vehicle is currently being guided at a point A in the figure with the accelerator in region III, and the driver decides to request 50% of the remaining torque, that is, point B in the figure, entering the accelerator pedal in region II, the point in operation it will eventually move to point C, that is, to the point where the pilot resistance corresponds to the requested torque. This, however, has the disadvantage that if, at point C, the driver decides to return to region III, a release of the accelerator pedal will subject the vehicle to a braking action, since the torque requested during the release of the accelerator pedal is less than that required for the instant the pedal remains in region II.
Se, por outro lado, a tomada de força na região II for regularmente ajustada de modo que a tomada de torque no limite da região III corresponda à tomada de força atual, a mesma ação conforme descrito acima, adversamente, resultará enrTuma transição para o ponto D, isto é, a tomada de força solicitada é em todos os instantes 50% do torque restante durante a aceleração, sendo que mediante a liberação do pedal acelerador, resultará em nenhum evento de ação de frenagem, tendo em vista que a tomada de torque mínima na região II nunca irá abaixo da exigida para manter a velocidade atual na resistência de pilotagem atual.If, on the other hand, the power take-off in region II is regularly adjusted so that the torque take-off at the limit of region III corresponds to the current power take-off, the same action as described above will adversely result in a transition to the point D, that is, the requested PTO is at all times 50% of the remaining torque during acceleration, and upon release of the accelerator pedal, it will result in no braking action events, considering that the torque taking minimum in region II will never go below that required to maintain the current speed at the current pilot resistance.
Entretanto, em uma modalidade alternativa, a região II poderia ser disposta de tal modo que sempre corresponda à mesma tomada de força. Por exemplo, o pedal acelerador pode ser ou atuar como sendo fisicamente acoplado a dispositivos de injeção de combustível do motor. Em outra modalidade alternativa, a região II pode ser disposta de tal modo que sempre forneça de zero a 100 % da potência que o motor é capaz de distribuir. Estas últimas modalidades, entretanto, têm a desvantagem de que a depressão do pedal acelerador da região III para a região II pode, além da desaceleração indesejada, originar intervalos e trepidações indesejadas no trem de potência.However, in an alternative modality, region II could be arranged in such a way that it always corresponds to the same power take-off. For example, the accelerator pedal can be or act as being physically coupled to the engine's fuel injection devices. In another alternative modality, region II can be arranged in such a way that it always provides zero to 100% of the power that the engine is capable of delivering. These last modalities, however, have the disadvantage that the depression of the accelerator pedal from region III to region II can, in addition to the undesired deceleration, cause unwanted intervals and vibrations in the power train.
De volta à Figura 3, se o pedal acelerador for liberado de tal modo que a força de retorno entre na região I, o controle de cruzeiro, ou pelo menos o controle de velocidade/distância, é desativado e uma ação de frenagem é aplicada. Em uma primeira modalidade exemplificativa, esta ação de frenagem corresponde à frenagem do-motor, isto é, a liberação do pedal acelerador terá um efeito similar como mediante a liberação do pedal acelerador quando se dirige de uma maneira convencional com nenhum controle de cruzeiro ativada. Isto é indicado na figure pelo torque negativo na região I (deve ficar compreendido que os níveis indicados não se destinam a serem representativos, uma vez que o torque negativo em relação ao freio motor pode estar na ordem de 100 a 200 Nm, enquanto o torque positivo que o motor pode distribuir, em relação a um caminhão, pode estar na ordem de 3000 Nm). O freio motor máximo pode, conforme mostrado na figura, ser disposto a obtido já em um ponto sm no qual o pedal acelerador não é completamente liberado e/ou ser disposto de tal modo que seja obtido precisamente quando o pedal acelerador for completamente libera8 do. Consequentemente, a invenção tem a vantagem de que fornece um controle de cruzeiro que pode ser usados em vários tipos de tráfego, e com nenhuma outra manobra além da operação do pedal acelerador de uma maneira substancialmente convencional conforme descrito acima Adicionalmente, devido a uma simples ativação e desativação, um motorista pode escolher ajustar o controle de cruzeiro para somente uma distância curta, uma vez que o controle de cruzeiro é imediatamente desativado quando o pedal acelerador é liberado.Back to Figure 3, if the accelerator pedal is released in such a way that the return force enters region I, cruise control, or at least speed / distance control, is disabled and a braking action is applied. In a first exemplary mode, this braking action corresponds to engine braking, that is, the release of the accelerator pedal will have a similar effect as with the release of the accelerator pedal when driving in a conventional manner with no cruise control activated. This is indicated in the figure by the negative torque in region I (it must be understood that the levels indicated are not intended to be representative, since the negative torque in relation to the motor brake can be in the range of 100 to 200 Nm, while the torque positive that the engine can distribute, in relation to a truck, can be in the order of 3000 Nm). The maximum motor brake can, as shown in the figure, be arranged to be obtained already at a point sm at which the accelerator pedal is not completely released and / or be arranged in such a way that it is obtained precisely when the accelerator pedal is completely released8. Consequently, the invention has the advantage that it provides a cruise control that can be used in various types of traffic, and with no other maneuver than the accelerator pedal operation in a substantially conventional manner as described above. Additionally, due to a simple activation and deactivation, a driver can choose to adjust the cruise control to only a short distance, since the cruise control is immediately deactivated when the accelerator pedal is released.
Em uma modalidade da presente invenção, o acelerador é disposto para sempre funcionar de acordo com o supracitado. Em outra modalidade, entretanto, o sistema de controle de cruzeiro pode ser disposto de tal modo que possa ser colocado em operação, isto é, o comportamento descrito do pedal acelerador pode ser ativado, por exemplo, pela operação de uma chave liga/desliga no painel/volante. Quando a~chave liga/desliga está na posição desligada, o pedal acelerador tem sua função normal, ou seja, controla o torque de motor por todo o percurso (região de movimento). Esta solução tem a vantagem de que o motorista pode escolher livremente se opera o pedal acelerador de uma maneira completamente convencional, sem controle de cruzeiro, ou com um controle de cruzeiro convencional, ou com o pedal acelerador trabalhando de acordo com a presente invenção.In an embodiment of the present invention, the accelerator is arranged to always function in accordance with the above. In another mode, however, the cruise control system can be arranged in such a way that it can be put into operation, that is, the behavior described in the accelerator pedal can be activated, for example, by operating an on / off switch on the dashboard / steering wheel. When the on / off switch is in the off position, the accelerator pedal has its normal function, that is, it controls the engine torque throughout the entire travel range. This solution has the advantage that the driver can freely choose whether to operate the accelerator pedal in a completely conventional manner, without cruise control, or with a conventional cruise control, or with the accelerator pedal working in accordance with the present invention.
A invenção tem ainda a vantagem de que tão logo o motorista libere o pedal acelerador tanto removendo o pé como liberando a força aplicada até que entre na região I, o controle de cruzeiro é imediatamente desativado e uma ação de frenagem é iniciada, com um resultado de que uma distância de frenagem em uma situação crítica pode ser algo encurtado em comparação aos sistemas de controle de cruzeiro convencionais. Em uma modalidade da invenção, uma força de recuo do pedal acelerador não é diferente dos pedais aceleradores convencionais, cujo caso, por exemplo, um indicador tal como uma lâmpada pode ser usado para indicar para o motorista que o pedal acelerador está na região III e o controle de cruzeiro, por meio disso, é ativado.The invention also has the advantage that as soon as the driver releases the accelerator pedal, either removing the foot or releasing the applied force until it enters region I, the cruise control is immediately deactivated and a braking action is initiated, with a result that a braking distance in a critical situation can be shortened compared to conventional cruise control systems. In one embodiment of the invention, the accelerator pedal's recoil force is no different from conventional accelerator pedals, in which case, for example, an indicator such as a lamp can be used to indicate to the driver that the accelerator pedal is in region III and cruise control is hereby activated.
Conforme pode ser visto na Figura 3, as várias partes da região de movimento total do pedal acelerador para as respectivas regiões I, III e II podem variar. Por exemplo, a região II pode ser distribuída em uma parte maior da região de-movimento total, enquanto as regiões I e III de controle de cruzeiro podem ser feitas em menores. As proporções apresentadas, entretanto, são, portanto, somente exemplificativas, e qualquer proporção adequada pode ser usada. Por exemplo, a região I pode ser na ordem de 20 a 50% da região de movimento total do pedal acelerador, mas também maior ou menor.As can be seen in Figure 3, the various parts of the accelerator pedal's total movement region for the respective regions I, III and II may vary. For example, region II can be distributed over a larger part of the total de-movement region, while cruise control regions I and III can be made into smaller ones. The proportions presented, however, are, therefore, only exemplary, and any suitable proportion can be used. For example, region I may be in the range of 20 to 50% of the accelerator pedal's total movement region, but also greater or lesser.
Adicionalmente, em uma modalidade da invenção, a força de recuo que está associada à região de movimento I pode ser disposta de tal modo que seja menor que a força de recuo associada à região de movimento II. Esta alteração na força de recuo deve ser preferencialmente efetuada na região III. Isto tem a vantagem de que o motorista de uma maneira simples usando seu pé pode detectar quando o controle de cruzeiro está ativado. Isto tam9 bém tem a vantagem de que o motorista pode repousar seu pé, através da aplicação de uma força maior que a força de recuo da região I, mas ainda menor que a força de recuo da região II, uma vez que durante os períodos de pilotagem automática, a alteração na força de recuo funcionará como uma interrupção intermediária do pedal acelerador na qual o pé do motorista pode repousar.Additionally, in an embodiment of the invention, the recoil force that is associated with the region of movement I can be arranged in such a way that it is less than the recoil force associated with the region of movement II. This change in the recoil force should preferably be made in region III. This has the advantage that the driver in a simple way using his foot can detect when cruise control is activated. This also has the advantage that the driver can rest his foot, by applying a force greater than the recoil force of region I, but even less than the recoil force of region II, since during periods of automatic steering, the change in kickback force will act as an intermediate accelerator pedal interruption on which the driver's foot can rest.
Conforme estabelecido acima, a região II permite a aceleração além da velocidade ajustada (distância) do sistema de controle de cruzeiro, e através do uso de diferentes forças de recuo, é fácil para o motorista saber quando o pedal acelerador entra na região II, por exemplo, para acelerar o veículo a uma velocidade superior e, então, retornar para a região III para ajustar a nova velocidade. Similarmente, o motorista pode liberar o pedal acelerador para a região I a fim de reduzir o veículo, onde postèriormênte a velocidade inferior pode ser ajustada pelo retorno para a região III. A força de recuo é preferencial e notavelmente maior na região II para permitir que o motorista sinta a alteração de uma maneira simples.As stated above, region II allows acceleration beyond the set speed (distance) of the cruise control system, and through the use of different kickback forces, it is easy for the driver to know when the accelerator pedal enters region II, for example example, to accelerate the vehicle to a higher speed and then return to region III to adjust the new speed. Similarly, the driver can release the accelerator pedal for region I in order to reduce the vehicle, where afterwards the lower speed can be adjusted by the return to region III. The recoil force is preferred and noticeably greater in region II to allow the driver to feel the change in a simple way.
Em vez de usar uma região estendida (III) em que o controle de cruzeiro é ativado conforme acima, esta região pode ser disposta para compreender somente a posição do limite entre as forças de recuo superior e inferior do pedal acelerador. Alternativamente, a região III pode ser feita consistindo em uma parte pequena da região de movimentos de ambos os lados do ponto de transição de força. Isto tem a vantagem de que a operação apropriada pode ser assegurada de uma maneira simples e de que algum movimento do pé do motorista é possível sem a desativação não intencional do controle de cruzeiro.Instead of using an extended region (III) in which the cruise control is activated as above, this region can be arranged to understand only the position of the limit between the upper and lower reverse forces of the accelerator pedal. Alternatively, region III can be made up of a small part of the movement region on both sides of the force transition point. This has the advantage that proper operation can be ensured in a simple manner and that some movement of the driver's foot is possible without unintentional disabling of cruise control.
Até o momento, somente o freio motor é aplicado quando o pedal acelerador está na região I. Entretanto, também é possível aplicar uma força de freio adicional, por exemplo, exaustão, nesta região para obter uma ação de frenagem maior sem liberar o pedal acelerador. Isto tem a vantagem de que uma ação de frenagem mais notável pode ser obtida, em particular, para motores a diesel onde a potência de freio motor normal é consideravelmente menor em comparação a um motor à gasolina de potência correspondente. Adicionalmente, o dito pedal acelerador é preferencialmente disposto de tal modo que retorne para a dita primeira posição quando nenhuma força é exercida sobre o pedal acelerador pelo motorista do veículo.So far, only the engine brake is applied when the accelerator pedal is in region I. However, it is also possible to apply additional brake force, for example, exhaust, in this region to obtain greater braking action without releasing the accelerator pedal. . This has the advantage that a more noticeable braking action can be obtained, in particular, for diesel engines where the normal engine brake power is considerably less compared to a gasoline engine of corresponding power. Additionally, said accelerator pedal is preferably arranged in such a way that it returns to said first position when no force is exerted on the accelerator pedal by the vehicle driver.
Adicionalmente, na descrição acima, a relação entre a tomada de força e a posição do pedal foi apresentada substancialmente linear. Naturalmente, esta relação pode ser de qualquer tipo adequado, tal como, por exemplo, exponencial ou logarítmica. Na Figura 4, a unidade de controle 114 é mostrada em mais detalhes. A unidade de controle 114 compreende meios 401 para receber vários sinais de, por exemplo, o LIDAR 120 e/ou outras unidades de controle. Estes sinais podem ser recebidos, por exemplo, através de mensagens transmitidas no barramento CAN 110 ou por enlaces diretos, por exemplo, do LIDAR 120 para a unidade de controle 114. Os sinais recebidos, juntos com outras informações, tais como os dados transmitidos de outras unidades de controle, podem então ser usados em uma unidade de processamento de dados 402. A unidade de processamento de dados 402 pode, com o uso dos sinais do sensor e dos dados recebidos, e por meio de um programa de computador, que, por exemplo, pode ser armazenado em um produto de programa de computador na forma de meios de armazenamento 403 na ou conectados à unidade de processamento 402, executar os cálculos do controle de cruzeiro para controlar o motor, o sistema de frenagem e, onde for apropriado, a operação da caixa de câmbio, e gerar sinais de controle para transmissão, por meio de meios de saída 404, para, por exemplo, a unidade de controle do motor e o sistema de gerenciamento de freio com a finalidade de obter a ope10 ração de acordo com o supracitado. Os meios de armazenamento podem, por exemplo, consistir em um ou mais do grupo: ROM~(Memóríã de Apenas Leitura), PROM (Memória de Apenas Leitura Programável), EPROM (PROM Apagável), memória rápida, EEPROM (PROM Eletricamente Apagáveí), unidade de disco rígido.Additionally, in the description above, the relationship between the power take-off and the pedal position was shown to be substantially linear. Of course, this relationship can be of any suitable type, such as, for example, exponential or logarithmic. In Figure 4, control unit 114 is shown in more detail. Control unit 114 comprises means 401 for receiving various signals from, for example, LIDAR 120 and / or other control units. These signals can be received, for example, via messages transmitted on the CAN 110 bus or by direct links, for example, from LIDAR 120 to control unit 114. The signals received, together with other information, such as data transmitted from other control units, can then be used in a 402 data processing unit. The 402 data processing unit can, with the use of sensor signals and received data, and through a computer program, which, for example, it can be stored in a computer program product in the form of storage media 403 na or connected to processing unit 402, perform cruise control calculations to control the engine, the braking system and, where appropriate , gearbox operation, and generate control signals for transmission, through output means 404, for, for example, the engine control unit and the brake management system c with the purpose of obtaining the operation in accordance with the above. The storage media can, for example, consist of one or more of the group: ROM ~ (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Fast Memory, EEPROM (PROM Electrically Erasable) , hard disk drive.
Na descrição acima, o movimento dos meios aceleradores foi descrito como um movimento rotatório. Obviamente, também é possível usar meios aceleradores com um movimento linear. Adicionalmente, a rotação foi descrita como tendo um comprimento de arco consistindo somente de uma porção de uma circunferência de um círculo. O movimento pode consistir de uma porção consideravelmente maior da circunferência de um círculo, por exemplo, se a presente invenção for usada para um acelerador manual de motocicleta.In the above description, the movement of the accelerator means has been described as a rotational movement. Obviously, it is also possible to use accelerating means with a linear movement. Additionally, rotation has been described as having an arc length consisting of only a portion of a circle's circumference. The movement may consist of a considerably larger portion of the circumference of a circle, for example, if the present invention is used for a motorcycle hand throttle.
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