BR112017025761B1 - Processo de atuação de freio de estacionamento para um sistema de frenagem de estacionamento de veículo motorizado - Google Patents

Abstract

PROCESSO DE ATUAÇÃO DE FREIO DE ESTACIONAMENTO PARA UM SISTEMA DE FRENAGEM DE ESTACIONAMENTO DE VEÍCULO MOTORIZADO. A presente invenção refere-se a atuação de sistemas de frenagem de estacionamento elétricos em uma maneira controlada, sem usar qualquer sensor de força ou sensor de deslocamento, uma unidade de controle sempre inicia um processo de aplicação de frenagem primário, enquanto monitorando a corrente, processos de aplicação de frenagem secundário ou terciário, usando uma maior força de aplicação de frenagem, são conduzidos pela unidade de controle exclusivamente em uma maneira automática, quando um dispositivo de monitoramento imóvel detecta um movimento indesejável do veículo, durante um intervalo no qual nenhuma corrente é alimentada.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um atuador de freio de roda, que é atuado por um motor elétrico e inclui um elemento de mola colocado previamente sob tensão e um sistema de frenagem de tambor do tipo servossistema duplo para um veículo motorizado, e requer um processo operacional, que detecta ou percebe variações significativas na drenagem de potência, durante a aplicação e a liberação dos freios, para determinar os valores específicos da força de retenção usando o elemento de mola (DE 10 2007 035 541 A1).

[0002] A operação de estacionamento de um veículo com um freio de roda quente, em particular, em uma ladeira, pode resultar em variações na força de aplicação de frenagem devido ao resfriamento. Nesse contexto, os freios a disco experimentam geralmente uma perda da força de aplicação de frenagem, enquanto que os freios a tambor são basicamente submetidos a um aumento na força de aplicação de frenagem. Nos freios a tambor, há um fator agravante adicional que, por razões estruturais, os ditos freios podem ter efeitos de autoimpulsão, que são diferentes, dependendo da direção de rotação, que se manifestam durante o resfriamento do freio de roda, com relação à variação na força de aplicação de frenagem, em uma direção oposta.

[0003] Além disso, no caso de servossistemas duplos de freios a tambor, em particular os efeitos de agarrar - deslizar são conhecidos, nos quais as sapatas de freio temporariamente aderem ao ou deslizam no tambor de freio. Esses fatos podem provocar irregularidades indesejáveis na detecção de corrente, o que torna a filtração necessária.

[0004] Para implementar um efeito de força quase elástica das sapatas de freio no tambor de freio, em conjunto com uma função de monitoramento abrangente, uma unidade de atuação central específica é conhecida, com um cabo de ativação e dois acoplamentos para os freios de roda, em que a extensão elástica de mola do cabo de atuação é utilizada, de certo modo, como um armazenamento de energia reversível pela unidade de atuação central (EP 966 376 B1). No entanto, nesses sistemas, dois sensores são recomendados para monitorar o cabo de ativação, e, correspondentemente, as operações de processamento de sinais amplas são recomendadas.

[0005] Para impedir uma liberação indesejável dos freios, já foi proposto, até certo ponto, monitorar automaticamente, isto é, independentemente do motorista, um estado do veículo ou o estado do freio de roda pelo menos dentro de períodos de tempo definidos, após a operação de estacionamento - o que é referido como o tempo de prolongamento - por meio de uma unidade de controle eletrônica, e, quando necessário, recolocação automática sob tensão do sistema atuador de frenagem de estacionamento. Deve-se entender que essa operação automática impõe adicionalmente demandas na fonte de energia elétrica, isto é, no sistema de energia a bordo do veículo, o que pode ser tolerado, de fato, apenas em conjunto com uma fonte de energia elétrica ilimitada.

[0006] A presente invenção é, portanto, baseada no objeto de garantir o estacionamento sem corrente de um veículo motorizado com um freio de estacionamento elétrico de uma forma mais segura e favorável do que até o momento, enquanto prescindindo de um sistema sensor de medida de força ou deslocamento.

[0007] Para solucionar o problema, a invenção propõe um processo de atuação de freio de estacionamento controlado em malha aberta ou malha fechada, em que: a) a unidade de controle sempre executa um processo primário de colocação sob tensão do atuador de freio de roda no processo de colocação sob tensão de cabo, com uma observação contínua da demanda de energia, em que, quando o processo primário de colocação sob tensão é terminado, a tensão de acionamento de cabo é sempre correlacionada com uma tensão de acionamento de cabo inferior do que uma tensão de acionamento de cabo mínima preestabelecida; b) após o término, por um período de tempo limitado cronologicamente, a unidade de controle executa o cheque do estado estacionário do veículo motorizado, usando dados de sensores do veículo determinados ou medidos; c) a unidade de controle avalia o resultado do cheque do estado estacionário com base em critérios armazenados; e em que d) a unidade de controle ativa automaticamente um processo secundário de colocação sob tensão, com uma energização do atuador renovada e observação a corrente apenas depois de um resultado do cheque do estado estacionário, que é avaliado com falho ou inadequado, e a energização no processo secundário de colocação sob tensão se correlaciona com pelo menos aproximadamente 90% da tensão de acionamento de cabo mínima preestabelecida, antes de e) término final da energização ocorrer.

[0008] De acordo com a invenção, o estacionamento é vantajosamente sempre conduzido com um controle de malha aberta ou malha fechada, de acordo com a demanda. Ao mesmo tempo, a demanda elétrica feita do sistema de energia a bordo e a colocação sob tensão dos componentes são reduzidas, sem comprometer a segurança. Nesse contexto, a tensão de acionamento de cabo, quando o processo primário de colocação sob tensão é terminado, se correlaciona vantajosamente com pelo menos aproximadamente 60% da tensão de acionamento de cabo mínima preestabelecida.

[0009] Em outro aperfeiçoamento da presente invenção, para proteger a operação de estacionamento, proporciona-se que, se a energização do atuador de freio de roda tiver terminado, após o processo secundário de colocação sob tensão, a unidade de controle executa um cheque secundário do estado estacionário do veículo motorizado por um período de tempo limitado cronologicamente. Consequentemente, uma vantagem em termos de segurança é obtida pelo fato de que falhas, durante a operação de estacionamento, são detectadas automaticamente e podem ser eliminadas automaticamente por uma recolocação sob tensão excelente.

[0010] A eliminação de falhas, durante a operação de estacionamento, é promovida se, após um resultado do cheque secundário, que é avaliado como falho ou inadequado, a unidade de controle automaticamente ativa um processo terciário de colocação sob tensão, com energização de atuação renovada e observação da corrente, e em que a energização no processo terciário de colocação sob tensão se correlaciona com pelo menos aproximadamente 120% da tensão de acionamento de cabo mínima.

[0011] Ambos o tratamento de software e o sistema de aprovação industrial ficam mais eficientes, se a unidade de controle tiver pelo menos um conjunto de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo, como um critério de avaliação física em um módulo de programa protegido separadamente, cujo conjunto de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo se correlaciona com pelo menos um perfil de estacionamento de veículo seguro do veículo motorizado genérico, e o módulo de programa compara automaticamente, os dados de sensores do veículo obtidos ou medidos do veículo motorizado com o ou os conjuntos de dados de pontos de ajuste de sensores de veículos armazenados para checar o estado estacionário.

[0012] Uma contribuição é feita por ocasionar uma adaptação eficiente a uma arquitetura de veículo preestabelecida, se um conjunto de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo e/ou o cheque executado do estado estacionário inclui ou incluem pelo menos um item de informações de ângulos de inclinação e um item de informações de rotação de rodas, que se correlaciona com o item de informações de ângulos de inclinação.

[0013] Considera-se como necessário e suficiente se o período de tempo limitado cronologicamente para cheque do estado estacionário for de pelo menos aproximadamente 70 ms, durante um tempo de processamento de computação da unidade de controle de aproximadamente 7 ms. Consequentemente, a invenção pode permitir com segurança, em função do projeto, do estado e da manutenção da periferia conectada, que a operação de estacionamento do veículo seja segura, concluída, com segurança e eficiência, subsequente a um pedido de atuação de freio, ou subsequente à atuação externa dentro de menos de três segundos, incluindo a transferência para o estado de autotravamento desprovido de corrente.

[0014] O respectivo período de tempo limitado cronologicamente para cheque do estado estacionário do veículo motorizado, pode assumir nesse caso, por exemplo, aproximadamente um segundo, em que, após o cheque do estado estacionário ter sido avaliado como falho, isto é, após a entrada de informações de rotação da roda "indesejadas" no período de tempo limitado, a unidade de controle provoca, automaticamente, que o processo secundário de colocação sob tensão ou o processo terciário de colocação sob tensão seja executado.

[0015] Para a situação falha rara, na qual um processo terciário de colocação sob tensão foi executado sem sucesso, uma mensagem de falha eletrônica pode ser transmitida, em particular, em um modo sem fio, sobre um processo de estacionamento protegido inadequadamente do veículo para o motorista do veículo e/ou para outros endereços tais como, por exemplo, a usuários de pistas de rolamento adjacentes, transeuntes e pessoal auxiliar. Por meio dessa medida, é possível proporcionar, de fora do veículo, uma contramedida ou uma assistência, e os usuários de pistas de rolamento adjacentes recebem, por conseguinte, a oportunidade de gerar contramedidas suficiente e rapidamente, para evitar o dano consequente por veículos que não estão estacionados com segurança.

[0016] Considera-se particularmente vantajoso se uma tensão de acionamento de cabo mínima armazenada for proporcionada de modo que possa ser adaptada diferentemente, em função do estado de carga do veículo medido ou detectado (carga útil do veículo e/ou carga do reboque).

[0017] Além disso, pelo menos duas tensões de acionamento de cabo mínimas armazenadas diferentemente, para os freios a tambor de um eixo de veículo comum, são proporcionadas de modo que possam ser variadas em um modo definido, em função do posicionamento deles, tal como, em particular, um efeito de autorreforço ou uma posição de rotação, e/ou em função da relação deles com a respectiva inclinação, isto é, morro acima, morro abaixo, apontado morro acima ou apontando morro abaixo.

[0018] A invenção vai ser explicada em mais detalhes com referência aos desenhos no qual uma concretização da invenção é ilustrada. No desenho, em todos os casos esquematicamente: a Figura 1 mostra, por meio de exemplo, um sistema atuador de freio de roda desprovido de sensor, que é conhecido do pedido de patente DE 10 2012 201 579 A1 e que tem um cabo de tração curto, cujo sistema atuador de freio de roda é adequado para ser atuado com um processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com a invenção; e a Figura 2 mostra um esboço qualitativo dos perfis síncronos, para representar a demanda de corrente de atuação I, o torque de frenagem M, a força de colocar cabo sob tensão Fs e a distância de rolamento do veículo s, em todos os casos representados em função do tempo t, durante o processo de atuação de acordo com a invenção.

[0019] De acordo com a invenção, pelo menos um processo inicial de colocação sob tensão é proporcionado pelo cabo de tração. Depois, em princípio, outro processo secundário de colocação sob tensão ou outro processo terciário de colocação sob tensão adicional pode ser conduzido no cabo de tração.

[0020] Um processo de colocação sob tensão exemplificativo de um freio de estacionamento elétrico funciona como apresentado a seguir. Um primeiro processo de colocação sob tensão primário / inicial termina a um nível de aproximadamente 80 por cento da força de tração necessária.

[0021] Um movimento indesejável do veículo é monitorado e avaliado em um modo sensitivo, durante e depois do processo primário de colocação sob tensão. Se um movimento inadequado do veículo for detectado dentro do âmbito de monitoramento do estado estacionário, cujo movimento não corresponde a um movimento armazenado, previamente conhecido, usual de um veículo, com um servossistema duplo de freio atuado, a um ângulo de inclinação definido, um segundo processo secundário de colocação sob tensão é ativado no atuador elétrico. Uma força de tração aumentada, definida, que é atribuída adequadamente ao ângulo de inclinação adequado ou ao estado do veículo, é aplicada ao cabo de tração. Por exemplo, a tensão no processo secundário de colocação sob tensão corresponde a 90% de uma tensão mínima predefinida.

[0022] Se, por exemplo, um movimento do veículo for detectado após um processo primário de colocação sob tensão, fica, frequentemente, não fica bem claro se as sapatas de freio estão ainda aderentes ou não ao tambor de freio, e se uma redução no torque de retenção estiver prevista. O tempo de reação de um atuador elétrico usual é, no entanto, usualmente pelo menos aproximadamente 70 ms. Dependendo da rigidez do sistema como um todo, a força de tração no cabo de tração pode, até certo ponto, ser aumentada consideravelmente acima da quantidade efetivamente necessária em 70 ms. Portanto, é necessário garantir, em todos os casos, que haja um intervalo suficiente, em termos de tempo e força, entre o processo primário de colocação sob tensão, o processo secundário de colocação sob tensão e o processo terciário de colocação sob tensão.

[0023] Se não for registrado qualquer movimento do veículo e qualquer atuação do freio de serviço dentro de um período de tempo definido de, por exemplo, aproximadamente um segundo após um processo primário de colocação sob tensão ter sido conduzido, a energização é terminada, isto é, há um autotravamento sem corrente. No entanto, é também possível que um processo secundário de colocação sob tensão seja ativado no atuador, para proporcionar uma proteção adicional, cujo processo primário de colocação sob tensão aplica uma tensão de tração ainda maior ao cabo de tração.

[0024] A invenção permite que a força de aplicação de frenagem seja dosada adequadamente por demanda, durante a operação de estacionamento. Em consequência da atuação adequada por demanda, um atuador não precisa ser atuado continuamente e usualmente desnecessariamente com uma sobrecarga, ou ainda não precisa ser configurado em um modo de superdimensionamento. Em outras palavras, a invenção permite, pela primeira vez, que um atuador seja configurado para que tenha menores dimensões ou dimensões mais modestas. Por conseguinte, o risco de dano, devido à sobrecarga ou fadiga de material, é diminuído adequadamente.

[0025] É possível reduzir o número de processos de aplicação de frenagem individuais, pelo fato de que várias forças / tensões de aplicação de frenagem, que são atribuídas aos ângulos de inclinação ou à carga útil do veículo, são preestabelecidas. Isso diminui a carga dos componentes de hardware envolvidos e reduz o tempo até um efeito de retenção perceptível.

[0026] O sistema de frenagem de estacionamento, de acordo com a invenção, permite o uso de componentes padronizados de um servossistema de freio duplo mecânico convencional, que vai ser usado. De acordo com a invenção, é possível eliminar outros componentes, tais como, em particular, elementos elásticos em relação a um reservatório de força de aplicação de frenagem, como no caso de freios ativados por molas de veículos utilitários. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 1 - módulo de freio a tambor 2 - placa de armadura 3 - atuador 4 - transmissão 5 - cabo de atuação 6a, b - mordentes de freio 7 - motor (não mostrado) 8 - caixa de transmissão 9 - disposição de eixos 10 - adaptador 12 - lado externo 13 - lado interno 14 - porca de acionamento 15 - mancal 16 - face de suporte 17 - guia 18 - bainha 20 - limitador 21 - contramancal 22 - elemento elastomérico 23 - conector 24 - abertura de passagem 25 - abertura de saída 26 - elemento selante 30 - meio de fixação 63 - unidade de controle A2 - eixo B - direção de atuação D - eixo de rotação Fs (Cabo) força de colocação sob tensão I - demanda de corrente do motor M - força de frenagem s - distância de rolamento do veículo Ü - distância de projeção t - tempo

Claims (9)

1. Processo de atuação de freio de estacionamento para um sistema de frenagem de estacionamento de veículo motorizado operado por motor elétrico, contendo vários freios a tambor, em particular do tipo de servossistema duplo, tendo atuadores de freios de roda (3) eletromecânicos, cujos movimentos de aplicação são todos transmitidos separadamente às sapatas de freio de todos os freios a tambor por um meio de transmissão, um dispositivo de propagação e um cabo de tração, e tendo conexões elétricas entre cada atuador de freio de roda (3) e uma unidade de controle eletrônica central, sendo que a unidade de controle observa e regula a demanda de energia de todos os atuadores de freios de roda, em uma base específica de roda, com a finalidade de executar controle de malha aberta e/ou de malha fechada da tensão do cabo, e, após detecção de uma tensão de cabo preestabelecida, definida, a dita unidade de controle corta a energização do respectivo atuador de freio de roda (3), e, por conseguinte, transfere o dito atuador de freio de roda a um estado de autotravamento desprovido de corrente, incluindo processamento de informações de dados de sensores do veículo eletrônicos, para proteger o estado estacionário do veículo, caracterizado pelo fato de que, a) a unidade de controle sempre executa um processo primário de colocação sob tensão do atuador de freio de roda (3) no processo de colocação sob tensão do cabo, com observação contínua da demanda de energia, cujo término do processo primário de colocação sob tensão se correlaciona com aproximadamente 60% de uma tensão de acionamento de cabo mínima preestabelecida; b) quando a energização do atuador de freio de roda tiver terminado, a unidade de controle executa, durante um período de tempo limitado cronologicamente, cheque do estado estacionário do veículo motorizado usando dados de sensores do veículo medidos ou determinados; c) a unidade de controle avalia o resultado do cheque do estado estacionário com base em critérios armazenados; e d) a unidade de controle ativa automaticamente um processo secundário de colocação sob tensão, com uma energização do atuador (3) renovada e observação da corrente apenas subsequente a um resultado do cheque do estado estacionário, que é avaliado como falho ou inadequado, e a energização no processo secundário de colocação sob tensão se correlaciona com pelo menos aproximadamente 90% da tensão de acionamento do cabo mínima.

2. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se a energização do atuador de freio de roda (3) tiver terminado após o processo secundário de colocação sob tensão, a unidade de controle executa cheque secundário do estado estacionário do veículo motorizado durante um período de tempo limitado cronologicamente.

3. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, após um resultado do cheque secundário do estado estacionário, que é avaliado como falho ou inadequado, a unidade de controle ativa automaticamente um processo terciário de colocação sob tensão com energização do atuador renovada e observação da corrente, e sendo que a energização no processo terciário de colocação sob tensão se correlaciona com pelo menos aproximadamente 120% da tensão de acionamento do cabo mínima.

4. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle tem pelo menos um conjunto de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo, armazenado como um critério de avaliação fixo em um módulo de programa protegido separadamente, cujo conjunto de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo se correlaciona com pelo menos um perfil de estacionamento de veículo seguro do veículo motorizado genérico, e sendo que o módulo de programa compara automaticamente os dados de sensores do veículo medidos ou obtidos do veículo motorizado com o ou os conjuntos de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo armazenados para cheque do estado estacionário.

5. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de dados de pontos de ajuste de sensores do veículo armazenado inclui pelo menos um item de informação de ângulo de inclinação e um item de informação de rotação da roda, que é correlacionado com ele.

6. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o período de tempo limitado cronologicamente, para cheque do estado estacionário, é pelo menos aproximadamente de 70 ms, durante um tempo de processo de computação da unidade de controle de aproximadamente 7 ms.

7. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o período de tempo limitado cronologicamente é de pelo menos aproximadamente um segundo, e sendo que, após um resultado livre de falha do cheque do estado estacionário, a unidade de controle provoca, normalmente, que qualquer um do processo secundário de colocação sob tensão ou do processo terciário de colocação sob tensão seja executado.

8. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a tensão de acionamento do cabo mínima armazenada é proporcionada de modo que possa ser variada em função de um ângulo de inclinação do veículo medido ou determinado.

9. Processo de atuação de freio de estacionamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas tensões de acionamento do cabo mínimas armazenadas, para os freios a tambor de um eixo veicular comum, são proporcionadas em um modo tal que possam ser variadas em um modo definido em função do posicionamento delas, tal como, em particular, um efeito de autorreforço ou de posição de rotação, e/ou em função da relação delas com a respectiva inclinação, isto é, morro acima, morro abaixo, apontando para morro abaixo ou apontando para morro acima.

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