ES2295687T3 - Dispositivo y procedimiento de asistencia a la conduccion para vehiculos con direccion electromecanica. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de asistencia a la conducción para vehículos con dirección electromecánica, en el que unas ruedas dirigibles del vehículo están unidas para accionamiento tanto con un medio de conducción (1) influenciable por un conductor como con un servomotor eléctrico (2), en al menos una unidad de cálculo (4) se obtienen un ángulo de asistencia y/o un par de asistencia, y se aplican el ángulo de asistencia y/o el par de asistencia por medio del servomotor (2), en el que el ángulo de asistencia (deltaK) y/o el par de asistencia están formados al menos por un valor de corrección de larga duración (deltaLK) para una corrección de larga duración (41) y/o un valor de corrección de corta duración (deltaKK) para una corrección de corta duración (42), en el que se capta un ángulo diferencia entre un ángulo de conducción (delta) y una circulación rectilínea y se aprende al menos un valor de corrección (deltaLK, deltaKK) al menos en función del ángulo diferencia, en el que se pueden conectar y/o desconectar la corrección de larga duración (41) y/o la corrección de corta duración (42) en función de la situación de marcha, y en el que se obtiene la situación de marcha en el medio de cálculo (4) al menos a partir del ángulo de conducción (delta), la velocidad angular de conducción (.delta) y/o la velocidad del vehículo (v), caracterizado porque se obtiene el valor de corrección (deltaLK) de la corrección de larga duración (41) por medio de un integrador (412), estando archivado un valor inicial del integrador (412) en un medio de memoria (4121), por ejemplo en una EEPROM.

Description

Dispositivo y procedimiento de asistencia a la conducción para vehículos con dirección electromecánica.

La invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento de asistencia a la conducción para vehículos con dirección electromecánica.

Las propiedades de la calzada o las variaciones del vehículo, por ejemplo debido al desgaste de los neumáticos, pueden conducir a una tracción oblicua del vehículo, de tal manera que éste tire hacia un lado. La tracción oblicua puede obedecer a una situación de marcha que se aplica durante corto tiempo o bien, debido a variaciones del vehículo, puede perjudicar a más largo plazo la circulación rectilínea. Para contrarrestar una tracción oblicua, se tiene que aplicar un par de conducción permanente por parte del conductor.

Se conoce por el documento DE 697 05 365 T2 una corrección del ángulo de conducción para un sistema de servodirección mediante la cual se le ayuda a un conductor a mantener la circulación rectilínea del vehículo. Se alimentan para ello un ángulo de conducción y un par de conducción a un regulador. El regulador obtiene a partir de éstos los ajustes valvulares necesarios para contrarrestar el comportamiento de tracción oblicua. El regulador reacciona a un ángulo de conducción aplicado y a un par de conducción aplicado sin tener en cuenta la situación de marcha actual.

Se conoce por el documento EP 0 893 329 A2 un dispositivo del género expuesto para proporcionar asistencia a la conducción de vehículos con dirección electromecánica, en el que las ruedas dirigibles del vehículo están unidas para accionamiento tanto con un medio de conducción influenciable por un conductor como con un servomotor eléctrico, en al menos un medio de cálculo se obtienen un ángulo de asistencia y/o un par de asistencia, y se aplican el ángulo de asistencia y/o el par de asistencia por medio del servomotor, en el que se forman el ángulo de asistencia y/o el par de asistencia a partir de un valor de corrección de larga duración para realizar una corrección de larga duración, en el que se obtiene el ángulo diferencia entre un ángulo de conducción y una circulación rectilínea y se aprende al menos un valor de corrección al menos en función del ángulo diferencia, y se puede conectar y/o desconectar la corrección de larga duración en función de la situación de marcha, y en el que se obtiene la situación de marcha en el medio de cálculo al menos a partir de la velocidad del vehículo.

Por tanto, la invención se basa en el problema técnico de crear un dispositivo y un procedimiento de asistencia a la conducción en función de la situación de marcha para vehículos con dirección electromecánica, que corrijan un comportamiento de tracción oblicua variable del vehículo.

La solución del problema se obtiene por medio de los objetos con las características de las reivindicaciones 1 y 6. Otras ejecuciones ventajosas de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas.

El ángulo de asistencia y/o el par de asistencia se forman al menos a partir de un valor de corrección de larga duración para efectuar una corrección de larga duración y/o un valor de corrección de corta duración para efectuar una corrección de corta duración, pudiendo ser captado un ángulo diferencia entre un ángulo de conducción y una circulación rectilínea y aprendiéndose al menos un valor de corrección al menos en función del ángulo diferencia, y conectándose y/o desconectándose la corrección de larga duración y/o la corrección de corta duración en función de la situación de marcha, obteniéndose la situación de marcha en un medio de cálculo al menos a partir del ángulo de conducción, la velocidad angular de conducción y/o la velocidad del vehículo. La corrección de larga duración y la corrección de corta duración sirven como corrección de marcha en línea recta mediante la cual se puede evitar la tracción oblicua de un vehículo en condiciones marginales diferentes. La tracción oblicua del vehículo puede ser provocada, por ejemplo, por un sensor de ángulo de conducción erróneamente calibrado, un desgaste de los neumáticos o una inclinación de la calzada. La corrección de larga duración sirve para compensar una tracción oblicua persistente. Una tracción oblicua de corta duración deberá ser compensada por la corrección de corta duración. Los valores de corrección se aprenden, es decir que el valor de corrección de larga duración y el valor de corrección de corta duración no son constantes, sino que se adaptan espontáneamente a situaciones modificadas. Por motivos de seguridad, en muchos vehículos se conecta una corrección de marcha rectilínea solamente a pequeñas velocidades de marcha y solamente para pequeños ángulos diferencia, por ejemplo inferiores a 10º. Una corrección de marcha rectilínea conectada puede ser desactivada nuevamente en función de la situación de marcha. Un intervalo de trabajo para la corrección de corta duración es generalmente más pequeño que un intervalo de trabajo para la corrección de larga duración. El valor de corrección de la corrección de larga duración se obtiene aquí por medio de un integrador, estando archivado un valor inicial del integrador, por ejemplo en una EEPROM. Un valor de corrección para una corrección de marcha rectilínea, aprendido, por ejemplo, por medio de una corrección de larga duración, puede ser archivado en un medio de memoria adecuado, por ejemplo una EEPROM, y está así disponible nuevamente para viajes posteriores con el vehículo. Por tanto, el valor de corrección archivado y/u obtenido es un valor esperado para un ángulo de conducción en circulación rectilínea. El ángulo diferencia entre la circulación rectilínea y un ángulo de conducción puede obtenerse a partir de la diferencia entre el valor esperado y el ángulo de conducción. Si no se ha presentado hasta entonces ninguna tracción oblicua, el valor de corrección es nulo. Mediante un factor constante se puede adaptar una velocidad de corrección o de aprendizaje durante la integración. El valor de corrección está restringido por una limitación.

En otra forma de realización se reproduce la circulación rectilínea por medio del valor de corrección de larga duración. Un valor de corrección de larga duración aprendido refleja nuevamente un ángulo de asistencia necesario para una circulación rectilínea. Por tanto, se puede aprovechar como medida de una circulación rectilínea.

En una forma de realización preferida se desactiva al menos la corrección de larga duración cuando la velocidad angular de conducción sobrepasa un valor umbral y/o cuando el ángulo diferencia sobrepasa un valor umbral durante un período de tiempo establecido. Se evitan así una reacción a fuertes fluctuaciones de baja frecuencia del volante y/o una corrección de larga duración durante una circulación en curva de largo trazado.

En otra forma de realización se obtiene el valor de corrección de la corrección de corta duración por medio de un integrador, siendo cero un valor inicial del integrador y pudiendo reponerse el integrador al valor inicial al menos en función de un valor de corrección de la corrección de marcha rectilínea y/o de la velocidad angular de conducción. Una corrección de corta duración es necesaria, por ejemplo, al pasar de una carretera inclinada a una carretera recta. Por el contrario, no deberá realizarse ninguna corrección de corta duración al producirse una intervención de conducción condicionada por la situación de marcha. Esta intervención de conducción se reconoce por una alta velocidad angular, por ejemplo más de 500º/s. Una circulación en curva se puede reconocer, por ejemplo, por altos valores de corrección. Para conseguir una adaptación a la situación modificada por la intervención de conducción y/o después de una circulación en curva, tales situaciones de marcha conducen a que el valor de corrección se reponga a un valor de partida.

Se explica seguidamente la invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización preferido. Los dibujos muestran:

La figura 1, una representación de principio de una dirección electromecánica con asistencia a la conducción y

La figura 2, una corrección de marcha rectilínea.

La figura 1 muestra representación de principio de una dirección electromecánica con asistencia a la conducción, que comprende un medio de conducción 1, configurado como un volante, y un servomotor 2 que están unidos con una cremallera 3 a través de engranajes 11, 21. La cremallera 3 está unida con ruedas dirigibles, no representadas, de un vehículo de una manera controlable a través de una unión de conducción conocida que tampoco se ha representado. El medio de conducción 1 está unido operativamente con la cremallera 3 a través de una barra de torsión 10 y el engranaje 11. Para proporcionar una asistencia a la conducción se aplica adicionalmente por parte del servomotor 2 un par de asistencia obtenido en una unidad de cálculo 4. El par de asistencia se determina en función de una situación de marcha del vehículo. La situación de marcha puede describirse por medio de la velocidad de marcha v, el ángulo de conducción \delta, la velocidad angular de conducción \dot{\delta} y el par de conducción \tau_{\delta}. El par de conducción \tau_{\delta}, la velocidad angular de conducción \dot{\delta} y el ángulo de conducción \delta son captados por una unidad sensora 51-53. La velocidad de marcha v es registrada por un sensor 54, por ejemplo un tacómetro. Es imaginable también obtener la velo-
cidad angular de conducción \dot{\delta} derivándola del ángulo de conducción \delta. Todos los valores registrados de la situación de marcha son alimentados a la unidad de cálculo 4. En esta unidad de cálculo 4 se obtiene con ayuda de estos datos un par de asistencia, por ejemplo una asistencia a la conducción por medio de una corrección de marcha rectilínea.

La figura 2 muestra esquemáticamente la obtención de un valor de corrección \delta_{K} en la unidad de cálculo 4 para una corrección de marcha rectilínea que comprende una corrección 41 de larga duración y una corrección 42 de corta duración. La corrección de marcha rectilínea se activa únicamente cuando es pequeña la velocidad del vehículo; por ejemplo, puede prefijarse que la velocidad del vehículo tenga que estar por debajo de 35 km/h.

Un valor de entrada es el ángulo de conducción \delta. En un módulo 411 se forma la diferencia \Delta\delta entre un valor obtenido \delta_{LK} de corrección de larga duración y el ángulo de conducción aplicado \delta. El valor obtenido \delta_{LK} de corrección de larga duración es también un valor esperado para un ángulo de conducción aplicado durante una circulación rectilínea. El valor \delta_{LK} de corrección de larga duración es aprendido. El procedimiento de aprendizaje comprende un integrador 412. Un valor de partida del integrador 412 es, por ejemplo, un valor de corrección que fue aprendido en una corrección anterior. El valor de partida está archivado en un medio de memoria 4121, por ejemplo una EEPROM. Se desactiva la obtención del valor \delta_{LK} de corrección de larga duración cuando la velocidad angular de conducción \dot{\delta} sobrepasa un intervalo de trabajo prefijado y/o cuando la diferencia \Delta \delta sobrepasa en un período de tiempo T un intervalo de trabajo máximo \delta_{AL} para una corrección de larga duración. Gracias a la primera medida se impide que se tengan en cuenta intervenciones de conducción rápidas condicionadas por la situación, y gracias a la segunda medida se excluye que, a consecuencia de curvas de largo trazado, se falsee un valor \delta_{LK} de corrección de larga duración que deba aprenderse. Mediante un módulo 413 se limita la corrección de larga duración al intervalo de trabajo \delta_{AL}. Mediante un factor constante se puede influir sobre una velocidad de aprendizaje para aprender el valor \delta_{LK} de corrección de larga duración empleando el integrador 412.

Para la corrección de corta duración se obtiene en un módulo 421 la diferencia \Delta \delta_{2} entre el valor \delta_{LK} de corrección de larga duración y un valor \delta_{KK} de corrección de corta duración. El valor \delta_{KK} de corrección de corta duración se obtiene por medio de un integrador 422, siendo siempre cero el valor de partida para el valor \delta_{KK} de corrección de corta duración. El intervalo de trabajo para una corrección de corta duración es limitado por un módulo 423 a un intervalo de trabajo \delta_{AK}, teniendo lugar exclusivamente en este intervalo una corrección. El intervalo de trabajo \delta_{AK} para una corrección de corta duración puede coincidir entonces con el intervalo de trabajo \delta_{AL} para una corrección de larga duración, pero es preferible elegir un intervalo de trabajo más pequeño. En un módulo 4221 se vigila el mantenimiento de un valor de corrección máximo. Si se sobrepasa éste, se repone entonces el integrador 422. Una corrección de corta duración puede adaptarse inmediatamente a situaciones de marcha modificadas. Por este motivo, el integrador 422 se repone después de una intervención de conducción. Una intervención de conducción puede ser detectada por la velocidad angular de conducción \dot{\delta}. En un módulo 4222 se vigila un rebasamiento de un valor máximo de la velocidad angular de conducción \dot{\delta}. A partir del valor de corrección \delta_{K} obtenido se puede derivar un par de asistencia con el cual se activa el servomotor. Sin embargo, el valor de corrección puede aplicarse también por medio de un algoritmo de regulación.

Es imaginable que, en lugar de un ángulo de corrección, se aprenda un par de corrección. Además, son imaginables otras condiciones para una reposición de al menos un integrador 412, 422. Por ejemplo, se puede detectar por medio de un sensor de inclinación el paso de una carretera inclinada a una carretera plana. Además, se pueden emplear informaciones de mediciones de número de revoluciones de las ruedas o del sistema de navegación. Los módulos pueden materializarse por separado o conjuntamente y es posible una integración por técnicas de software o por técnicas de hardware.

Claims (8)

1. Dispositivo de asistencia a la conducción para vehículos con dirección electromecánica, en el que unas ruedas dirigibles del vehículo están unidas para accionamiento tanto con un medio de conducción (1) influenciable por un conductor como con un servomotor eléctrico (2), en al menos una unidad de cálculo (4) se obtienen un ángulo de asistencia y/o un par de asistencia, y se aplican el ángulo de asistencia y/o el par de asistencia por medio del servomotor (2), en el que el ángulo de asistencia (\delta_{K}) y/o el par de asistencia están formados al menos por un valor de corrección de larga duración (\delta_{LK}) para una corrección de larga duración (41) y/o un valor de corrección de corta duración (\delta_{KK}) para una corrección de corta duración (42), en el que se capta un ángulo diferencia entre un ángulo de conducción (\delta) y una circulación rectilínea y se aprende al menos un valor de corrección (\delta_{LK}, \delta_{KK}) al menos en función del ángulo diferencia, en el que se pueden conectar y/o desconectar la corrección de larga duración (41) y/o la corrección de corta duración (42) en función de la situación de marcha, y en el que se obtiene la situación de marcha en el medio de cálculo (4) al menos a partir del ángulo de conducción (\delta), la velocidad angular de conducción (\dot{\delta}) y/o la velocidad del vehículo (v), caracterizado porque se obtiene el valor de corrección (\delta_{LK}) de la corrección de larga duración (41) por medio de un integrador (412), estando archivado un valor inicial del integrador (412) en un medio de memoria (4121), por ejemplo en una EEPROM.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque se representa la circulación rectilínea por medio del valor de corrección de larga duración (\delta_{LK}).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se desactiva al menos la corrección de larga duración (41) cuando en al menos un módulo (4131, 4132) se reconocen durante un intervalo de tiempo establecido un rebasamiento de un valor umbral de la velocidad angular de conducción (\dot{\delta}) y/o un rebasamiento de un valor umbral del ángulo diferencia.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el valor de corrección (\delta_{KK}) de la corrección de corta duración (42) se obtiene por medio de un integrador (422), siendo cero un valor inicial del integrador (422) y reponiéndose el integrador (422) al valor inicial al menos en función del ángulo de asistencia (\delta_{K}) y/o de la velocidad angular de conducción (\dot{\delta}).

5. Procedimiento de asistencia a la conducción para vehículos con dirección electromecánica, en el que unas ruedas dirigibles del vehículo están unidas para accionamiento tanto con un medio de conducción (1) influenciable por el conductor como con un servomotor eléctrico (2), en al menos un medio de cálculo (4) se obtienen un ángulo de asistencia y/o un par de asistencia, y se aplican el ángulo de asistencia y/o el par de asistencia por medio del servomotor (2), en el que se forman el ángulo de asistencia (\delta_{K}) y/o el par de asistencia al menos a partir de un valor de corrección de larga duración (\delta_{LK}) para una corrección de larga duración (41) y/o un valor de corrección de corta duración (\delta_{KK}) para una corrección de corta duración (42), en el que se capta un ángulo diferencia entre un ángulo de conducción (\delta) y una circulación rectilínea y se aprende al menos un valor de corrección (\delta_{LK}, \delta_{KK}) al menos en función del ángulo diferencia, en el que se conectan y/o desconectan la corrección de larga duración (41) y/o la corrección de corta duración (42) en función de la situación de marcha, y en el que se obtiene la situación de marcha en el medio de cálculo (4) al menos a partir del ángulo de conducción (\delta), la velocidad angular de conducción (\dot{\delta}) y/o la velocidad del vehículo (v), caracterizado porque se obtiene el valor de corrección (\delta_{LK}) de la corrección de larga duración (41) por medio de un integrador (412), estando archivado un valor inicial del integrador (412) en un medio de memoria (4121), por ejemplo en una EEPROM.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque se representa la circulación rectilínea por medio del valor de corrección de larga duración (\delta_{LK}).

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque se desactiva al menos la corrección de larga duración (41) cuando en al menos un módulo (4131, 4132) se reconocen durante un intervalo de tiempo establecido un rebasamiento de un valor umbral de la velocidad angular de conducción (\dot{\delta}) y/o un rebasamiento de un valor umbral del ángulo diferencia.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque se obtiene el valor de corrección (\delta_{KK}) de la corrección de corta duración (42) por medio de un integrador (422), siendo cero un valor inicial del integrador (422) y reponiéndose el integrador (422) al valor inicial al menos en función del ángulo de asistencia (\delta_{K}) y/o la velocidad angular de conducción (\dot{\delta}).