ES2208614T3 - Instalacion de freno de doble circuito con distribucion electronica de la fuerza de frenado dependiendo de la carga para vehiculos provistos con un dispositivo regulador de la proteccion antibloqueo, con dispositivo para reconocer un fallo de circuito de freno del eje delantero. - Google Patents
Instalacion de freno de doble circuito con distribucion electronica de la fuerza de frenado dependiendo de la carga para vehiculos provistos con un dispositivo regulador de la proteccion antibloqueo, con dispositivo para reconocer un fallo de circuito de freno del eje delantero.Info
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Abstract
Instalación de freno de doble circuito (16) con distribución electrónica de la fuerza de frenado dependiendo de la carga para vehículos provistos con un dispositivo regulador de la protección antibloqueo, con un dispositivo para reconocer un fallo de un circuito de freno del eje delantero, con por lo menos un sensor de rueda (14, 15) por eje del vehículo, con válvulas de regulación magnéticas para modulación de la presión de frenado de los frenos de las ruedas delanteras y traseras y con una unidad de cálculo / control electrónica, la cual a partir de las señales de los sensores de rueda determina la velocidad de la rueda, la velocidad del vehículo, el desaceleración de la rueda y del vehículo así como el deslizamiento de las ruedas del eje trasero, caracterizada porque - durante una fase de regulación del dispositivo electrónico de distribución de la fuerza de frenado dependiendo de la carga en el caso de desaceleración del vehículo por debajo de un valor determinado, la unidad de calculo/ control eleva durante un corto tiempo la presión de frenado en por lo menos una rueda del eje trasero y determina el comportamiento de la rueda sobre la base de la velocidad de la rueda o de las ruedas resultante y - al aumentar el deslizamiento de una rueda trasera o de las ruedas traseras reconoce un fallo del circuito de freno del eje delantero e interrumpe la fase de regulación del dispositivo electrónico de distribución de la fuerza de frenado dependiendo de la carga y con ello la limitación de la presión de freno del eje trasero e inyecta en forma de un impulso toda la presión de freno del eje trasero en los frenos de las ruedas traseras.
Description
Instalación de freno de doble circuito con
distribución eléctronica de la fuerza de frenado dependiendo de la
carga para vehículos provistos con un dispositivo regulador de la
protección antibloqueo, con un dispositivo para reconocer un fallo
de un circuito de freno del eje delantero.
El invento se refiere a una instalación de freno
de doble circuito con una distribución electrónica de la fuerza de
frenado dependiendo de la carga para un vehículo provisto con un
dispositivo de protección antibloqueo con un dispositivo para el
reconocimiento de un fallo de un circuito de freno del eje
delantero según el preámbulo de la reivindicación 1.
En instalaciones de freno de doble circuito con
distribución electrónica de la fuerza de frenado dependiendo de la
carga para un vehículo provisto con un dispositivo de protección
antibloqueo un limitador de la fuerza de frenado electrónico debe
mantener el deslizamiento del eje trasero respecto del eje
delantero en una banda predeterminada mediante el control de las
válvulas solenoides de regulación del eje trasero. Las magnitudes
de entrada para ello son las velocidades de las ruedas y la señal
del interruptor de la luz del freno. Una unidad de cálculo / control
calcula a partir de las velocidades de las ruedas los valores
necesarios para la función, como la velocidad del vehículo y el
deslizamiento de las ruedas del eje trasero. Si la señal del
interruptor de freno está presente y se sobrepasa un valor nominal
del deslizamiento y un umbral de arranque de la desacelaración de
las ruedas traseras las válvulas solenoides de regulación de la
protección antibloqueo del eje trasero se conectan a "mantener la
presión". Si durante la regulación el valor nominal del
deslizamiento es pasado por debajo se aumenta la presión hasta que
se alcanza el valor nominal del deslizamiento deseado. Al apagarse
la señal del interruptor de la luz del freno o con el vehículo
parado se termina la función de limitación de la fuerza de
frenado.
La función limitación de la fuerza de frenado
para las ruedas delanteras comienza, para lo que las válvulas
solenoides de regulación para el eje trasero deben ser conectadas a
"mantener", cuando
- 1.
- se activa la entrada del interruptor de la luz del freno,
- 2.
- la aceleración del vehículo está por debajo de una determinada desaceleración de arranque y
- 3.
- la diferencia de deslizamiento entre el eje delantero y el eje trasero está por debajo de un predeterminado valor de desviación del valor nominal del deslizamiento.
Si la diferencia de deslizamiento sobrepasa el
valor nominal del deslizamiento con simultánea desaceleración del
vehículo, o por lo menos con mantenimiento de la misma, la presión
del eje trasero, en tanto en cuanto se cumpla totalmente esta
condición, aumenta lentamente. La velocidad de aumento de la presión
en el eje trasero es por ello proporcional a la velocidad de
accionamiento del pedal del freno. Para evitar accionamientos
innecesarios de la válvula solenoide de regulación sólo se autoriza
un control consecuente si ha crecido la desaceleración del vehículo
después del último control. De esta manera se evitan modificaciones
de control de la presión si existe ya la máxima presión.
El funcionamiento termina cuando se apaga la
señal del interruptor de la luz del freno, se arranca una regulación
de la protección antibloqueo o debido al comportamiento del
deslizamiento y de la aceleración se supone que se ha soltado el
freno. Se supone esto cuando la diferencia del deslizamiento está
por encima del valor nominal del deslizamiento y la desaceleración
del vehículo está alrededor de un valor determinado (por ejemplo
0,1 g) por encima de la desaceleración mínima presentada durante la
desaceleración del vehículo.
El documento PCT / EP97 / 03403 publica una
instalación de freno de doble circuito con distribución del circuito
de freno eje delantero - eje trasero, con un dispositivo para
reconocer el fallo del circuito de freno del eje delantero, con un
sensor de rueda por cada rueda del vehículo y con una unidad
electrónica de cálculo la cual a partir del comportamiento
individual de cada rueda de las ruedas del vehículo calcula las
velocidades de cada rueda por separado y una velocidad diferencial
del vehículo, calculándose también una desaceleración de cada rueda
del vehículo por separado y una desaceleración del vehículo. Cuando
con marcha recta durante un frenado el deslizamiento de las ruedas
traseras sobrepasa un determinado valor durante un determinado
tiempo, aunque la desaceleración de cada rueda del eje delantero por
separado se corresponda esencialmente con la velocidad del
vehículo, se supone un fallo del circuito de freno del eje
delantero. Entonces, mediante un rápido impulso de incremento de la
presión de frenado sin regular se ajusta la presión de frenado del
eje trasero. Mediante este aumento de la presión por impulsos un
sistema antibloqueo de la instalación de freno tiene la posibilidad
de actuar a tiempo contra un bloqueo del eje trasero. Cuando por
marchar en curva se forman las diferencias de velocidad entre cada
rueda izquierda y derecha de un eje y se comparan entre sí y la
diferencia de velocidad del eje trasero sobrepasa durante un tiempo
largo la diferencia de velocidad del eje delantero se supone un
fallo del circuito de freno del eje delantero. Entonces, durante
una fase de regulación de la distribución electrónica de la fuerza
de frenado se aumenta inmediatamente la presión de frenado sobre
los frenos traseros para ajustarla a la presión de frenado sin
regular. Este conocido dispositivo podría funcionar cuando la
característica de reacción de los frenos del eje delantero y del eje
trasero es de alguna manera igual y el funcionamiento de limitación
del dispositivo electrónico de distribución de la fuerza de frenado
dependiendo de la carga no debe ser activado con desaceleraciones
muy pequeñas (< 0,2 g), como ha ocurrido utilizándolo en
vehículos de turismo. En vehículos de carga el conocido dispositivo
debería ser activado para desaceleraciones < 0,2 g, de manera que
sin más no se presentará una gran diferencia entre la
desaceleración del eje delantero y la desaceleración del vehículo.
Además la característica de reacción de los frenos en el eje
delantero y en el eje trasero varía fuertemente debido a la línea
característica de diversos componentes neumáticos. Como consecuencia
de ello es precisamente totalmente normal un deslizamiento mayor en
la zona inferior de desaceleración. En vehículos de carga no debe
instalarse lógicamente el conocido dispositivo.
La publicación SAE Technical Paper nr. 920646
publica un control electrónico de la distribución de la fuerza de
frenado para vehículos con regulación de la protección antibloqueo,
en el que se realiza una pequeña reducción de la presión de corta
duración sobre las ruedas delanteras y se mide la reacción de la
rueda a partir de la velocidad de la rueda y la aceleración de la
rueda. Si desaparece la reacción de la rueda se supone que el
circuito de freno del eje delantero ha fallado. Se modifica
entonces el funcionamiento de la distribución electrónica de la
fuerza de frenado de tal manera que la presión de freno para el
circuito de freno del eje trasero aumenta hasta el umbral de
bloqueo. Es una desventaja que la pérdida de aire en una rueda del
eje de dirección puede provocar una irritación del conductor si
éste puede notarla. Además con el muy pequeño retardo de arranque
de la función de limitación del control de la distribución
electrónica de la fuerza de frenado dependiente de la carga en la
gama de vehículos industriales apenas puede notarse una diferencia
en el comportamiento de la rueda cuando el eje delantero con el
pedal de freno totalmente accionado no tiene ninguna acción de
frenado o sólo debe hacerse conscientemente un frenado parcial muy
suave.
El preámbulo de la reivindicación 1 es conocido
por el documento DE-A-4224971.
La misión del presente invento consiste en
construir una instalación de freno del tipo mencionado al comienzo
de manera que el fallo del circuito de freno del eje delantero
pueda reconocerse con más seguridad, incluso con una desaceleración
del vehículo muy pequeña.
Esta misión será resuelta por el invento de
acuerdo con la reivindicación 1.
Construcciones ventajosas y adecuadas de la
solución de la misión están indicadas en las reivindicaciones
secundarias.
El invento enseña, con la función de limitación
del dispositivo de distribución electrónica de la fuerza de frenado
dependiendo de la carga ya funcionando (se limita la presión del
eje trasero de manera que el deslizamiento del eje trasero y del
eje delantero son esencialmente iguales) con una desaceleración del
vehículo muy pequeña (< 0,2 g) el aumentar durante corto tiempo
la presión de freno después de un determinado tiempo y valorar el
comportamiento de rueda de las ruedas afectadas. En un caso normal
apenas se podrá apreciar un cambio en la velocidad de la rueda
puesto que la presión preliminar controlada, para la pequeña
desaceleración nominal predeterminada por el conductor mediante la
válvula de freno de pié, está sólo ligeramente por encima de la
presión mantenida por la función de limitación. Sin embargo, si
ocurre que ha fallado la acción de freno del eje delantero entonces
el conductor elevará automáticamente la presión preliminar para
conseguir su desaceleración deseada. Para la gran diferencia de
presión que se produce entre la presión de freno del eje trasero
mantenida y la presión preliminar, el corto aumento de la presión
ocasiona una clara reacción de la velocidad de rueda, mientras que
el deslizamiento de las ruedas del eje trasero crece en muy corto
tiempo. En este caso se interrumpe la función de distribución de la
fuerza de frenado del dispositivo de distribución de la fuerza de
frenado para las ruedas traseras y toda la presión de freno del eje
trasero se ajusta por un control por impulsos.
El invento permite el reconocimiento del fallo de
la acción de frenado del eje delantero precisamente con muy pequeños
frenados del vehículo sin un interruptor adicional. Por tanto, es
especialmente adecuado para su aplicación en la gama de vehículos
industriales.
El invento debe ser aclarado con más detalle a
continuación sobre la base del dibujo en el que está representado
un ejemplo constructivo.
Se muestra:
Fig. 1 a modo de ejemplo, un diagrama de bloques
de una instalación de freno de doble circuito acorde con el invento
y
Fig. 2 un diagrama de flujo del procedimiento
acorde con el invento para la instalación de freno de doble circuito
según la figura 1.
La figura 1 muestra esquemáticamente una
instalación de freno de doble circuito 16 movida por aire
comprimido, especialmente para un camión, que está dotada
adicionalmente con un sistema antibloqueo (ABS). En lugar del
sistema antibloqueo puede estar previsto también un sistema de
frenado eléctrico (EBS) en el que habitualmente está integrado un
sistema antibloqueo. En lugar de una instalación de freno neumática
puede estar prevista también una instalación de freno accionada
hidráulica o eléctricamente. En la figura 1 los conductos a presión
están representados por líneas gruesas y los conductos eléctricos
están representados por líneas delgadas.
Para una representación más clara solo están
representadas las ruedas y los correspondientes componentes
neumáticos de una parte del vehículo. El aire comprimido necesario
para el accionamiento del freno está disponible en los recipientes
de aire comprimido 1,2. Mediante una válvula 3 del freno de pié el
conductor puede ejercer, partiendo de la presión almacenada en el
recipiente de aire comprimido, una presión de frenado deseada para
la desaceleración o una fuerza de frenado resultante de aquella.
La válvula 3 del freno de pié está construida con dos circuitos y
por uno conduce hacia un cilindro de freno 4 para una rueda 5 del
eje delantero a través de una válvula de regulación de ABS 9, y por
el otro, a través de otra válvula de regulación de ABS 10, hacia un
cilindro de freno 6 para una rueda 7 del eje trasero (ET). Las
válvulas de regulación de ABS 9, 10 están construidas
preferentemente como válvulas magnéticas accionables eléctricamente
que pueden ser activadas con señales de accionamiento eléctricas
desde un aparato de control 8 electrónico del sistema
antibloqueo.
A través de sensores de rueda 14, 15 el aparato
de control 8 recibe informaciones sobre el comportamiento de giro
de las ruedas. Si las ruedas mostraran una tendencia al bloqueo el
aparato de control 8 emite de forma conocida unas señales de
accionamiento a las válvulas de regulación 9, 10 las cuales reducen
la presión de frenado y con ello pueden eliminar de nuevo la
tendencia al bloqueo.
A partir de las informaciones emitidas por los
sensores de rueda 14, 15 el aparato de control 8 calcula la
velocidad de rotación de rueda de cada rueda o mediante constantes
de conversión adecuadas las velocidades de rotación de rueda de las
ruedas del eje delantero y del eje trasero del vehículo.
En la figura 2 está representada una
configuración preferida del invento en forma de diagrama de flujo.
El procedimiento que comienza con el bloque 20 continua como parte
de un programa de control desarrollado en el aparato de control 8
del sistema antibloqueo
En primer lugar, en un bloque de asignación 21 se
pone a cero un primer contador del aparato de control de ABS 8 y se
arranca. En un siguiente bloque de bifurcación 22 se comprueba si
el EBL (dispositivo electrónico de reparto de la fuerza de frenado)
está activo en el instante t_{1} = 0. Si no es este el caso se
salta hasta el final 32 del procedimiento; en los demás casos se
desvía por el bloque de asignación 23, en el que se vuelve a
conectar el primer contador con \Deltat (por ejemplo 5 ms). En un
segundo bloque de distribución 24 se comprueba si después de pasar
un tiempo de espera t_{1} máx. (por ejemplo 1 s) el EBL está
activo todavía. Si no es este el caso, se salta hasta el final 32
del procedimiento; en los demás casos se desvía hacia un bloque de
distribución 25 en el que se pone a cero un segundo contador del
sistema de control de regulación 8 y se arranca. En un siguiente
bloque 26 se produce ahora un aumento de la presión de freno sobre
las ruedas traseras durante un tiempo predeterminado, por ejemplo
20 ms, produciéndose el aumento de presión mediante la válvula 3
del freno de pié a partir de la presión inicial existente. En el
siguiente bloque de distribución 27 se vuelve a conectar el segundo
contador con \Deltat (por ejemplo 5 ms). En el siguiente bloque
de bifurcación 28 se comprueba si antes de transcurrir un tiempo de
espera t_{2} máx. (por ejemplo 60 ms) ha aumentado el
deslizamiento de las ruedas traseras ocasionado por el aumento de
presión. Si no es este el caso, se salta hasta el final 32 del
procedimiento; en los demás casos se desvía hacia un bloque de
bifurcación 29, en el que se comprueba si el deslizamiento de las
ruedas traseras ha crecido alrededor de por lo menos un porcentaje
determinado, por ejemplo 1%, referido a la velocidad de rotación de
las ruedas delanteras. Si no es este el caso, se salta hasta el
final 32 del procedimiento; en los demás casos se desvía a un
bloque de bifurcación 30 en el que se investiga el fallo del
circuito de freno del eje delantero, puesto que el aumento del
deslizamiento significa que el conductor frena muy fuerte y por
ello la presión inicial existente en la válvula de regulación 10
del circuito de freno del eje trasero es muy alta. En el siguiente
bloque 31 se aumenta entonces la presión de freno en el eje trasero
durante un tiempo predeterminado, preferentemente por impulsos, por
ejemplo en veinte pasos cada uno de ellos de 10 ms de tiempo, de
subida de la presión de frenado. Después de esto se salta hasta el
final 32 del procedimiento.
Claims (7)
1. Instalación de freno de doble circuito (16)
con distribución electrónica de la fuerza de frenado dependiendo de
la carga para vehículos provistos con un dispositivo regulador de
la protección antibloqueo, con un dispositivo para reconocer un
fallo de un circuito de freno del eje delantero, con por lo menos
un sensor de rueda (14,15) por eje del vehículo, con válvulas de
regulación magnéticas para modulación de la presión de frenado de
los frenos de las ruedas delanteras y traseras y con una unidad de
cálculo / control electrónica, la cual a partir de las señales de
los sensores de rueda determina la velocidad de la rueda, la
velocidad del vehículo, el desaceleración de la rueda y del
vehículo así como el deslizamiento de las ruedas del eje trasero,
caracterizada porque
- durante una fase de regulación del dispositivo
electrónico de distribución de la fuerza de frenado dependiendo de
la carga en el caso de desaceleración del vehículo por debajo de un
valor determinado, la unidad de calculo / control eleva durante un
corto tiempo la presión de frenado en por lo menos una rueda del
eje trasero y determina el comportamiento de la rueda sobre la base
de la velocidad de la rueda o de las ruedas resultante y
- al aumentar el deslizamiento de una rueda
trasera o de las ruedas traseras reconoce un fallo del circuito de
freno del eje delantero e interrumpe la fase de regulación del
dispositivo electrónico de distribución de la fuerza de frenado
dependiendo de la carga y con ello la limitación de la presión de
freno del eje trasero e inyecta en forma de un impulso toda la
presión de freno del eje trasero en los frenos de las ruedas
traseras.
2. Instalación de freno según la reivindicación
1, caracterizada porque con el aumento de corta duración de
la presión de frenado en solo una rueda del eje trasero el aumento
de la presión de frenado se produce en la rueda más rápida de ambas
ruedas traseras.
3. Instalación de freno según la reivindicación 1
ó 2, caracterizada porque el aumento de corta duración de la
presión de la rueda trasera o de las ruedas traseras se produce
después de pasar un tiempo de espera determinado después de
comenzar la fase de regulación.
4. Instalación de freno según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la unidad de
cálculo / control emite una señal de aviso al reconocer el fallo
del circuito de freno del eje delantero.
5. Instalación de freno según la reivindicación
4, caracterizada porque la unidad de cálculo / control
impide la limitación de la presión de frenado del eje trasero
después de emitir la señal de aviso independientemente de un nuevo
reconocimiento del fallo del circuito de freno del eje delantero
durante el resto del viaje.
6. Instalación de freno según la reivindicación
3, caracterizada porque el tiempo de espera es de 1
segundo.
7. Instalación de freno según la reivindicación
1, caracterizada porque el aumento de corta duración de la
presión de freno se produce en caso de desaceleraciones del
vehículo de menos de 0,2 g.
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