ES2247812T3 - Sistema de frenos protegido contra bloqueo para un vehiculo terrestre. - Google Patents
Sistema de frenos protegido contra bloqueo para un vehiculo terrestre.Info
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Abstract
Sistema de frenos protegido contra bloqueo para un vehículo terrestre, preparado en especial para la regulación antideslizamiento y la regulación de la estabilidad en marcha de tal modo que, para accionar un freno (37) de rueda, una bomba (42) extrae líquido de freno de una unidad transmisora (31) de la presión de frenado y lo suministra al freno (37) de rueda, en el cual en una unión entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y una conexión de entrada (42e) de la bomba (42) está dispuesto un primer conjunto (1) de válvula que -- en una posición base (1.1) no accionada bloquea la unión entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42) y en por lo menos una posición accionada (1.3) establece una unión hidráulica primaria (A) entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42).
Description
Sistema de frenos protegido contra bloqueo para
un vehículo terrestre.
La invención se refiere a un sistema de frenos
protegido contra bloqueo para un vehículo terrestre, preparado en
especial para la regulación antideslizamiento así como para la
regulación de la estabilidad en marcha de manera que, para accionar
un freno de rueda, una bomba extrae de forma controlada líquido de
freno de una unidad transmisora de la presión de frenado y lo
suministra al freno de rueda.
Del documento DE 40 35 527 A1 es conocido prever
entre el lado de entrada de la bomba y la unidad transmisora de la
presión de frenado una válvula de dos conexiones y dos posiciones.
Este conjunto de válvula tiene sólo una posición de accionamiento o
unión. La sección transversal de flujo en esta posición de
accionamiento o unión debe estar dimensionada de gran magnitud para
conseguir un establecimiento rápido de la presión en el freno de
rueda al activarse la regulación de la estabilidad en marcha por
medio de la bomba, en especial para conseguir a bajas temperaturas
un buen comportamiento de aspiración de la bomba (elevado caudal de
la bomba). Una gran sección transversal de flujo conlleva como
desventajas fuertes ruidos de flujo hidráulico y violentos efectos
retroactivos en el pedal lo que se percibe de forma molesta y poco
cómoda.
Un conjunto de válvula de este tipo se conoce
como válvula "normalmente cerrada" (NC). En estado no
accionado, es decir, en la posición base o normal, la unión
hidráulica entre las conexiones hidráulicas del conjunto de válvula
está bloqueada, mientras que la unión hidráulica entre las
conexiones hidráulicas está establecida en el estado accionado.
Para que la comunicación de flujo entre las conexiones hidráulicas
esté bloqueada en el estado no accionado, un elemento de válvula
está pretensado bajo el efecto de un conjunto de resorte de modo que
se apoya de forma obturadora en un asiento de obturación. Para
establecer la unión hidráulica entre las conexiones hidráulicas en
el estado accionado es preciso que el dispositivo de accionamiento
ejerza una fuerza que pueda superar por lo menos la fuerza de
tensión previa del conjunto de resorte para que el elemento de
válvula se levante del asiento de obturación.
No obstante, en la mayoría de los casos de
aplicación no es suficiente cuando el dispositivo de accionamiento
ejerce una fuerza ligeramente superior a la fuerza de tensión
previa del conjunto de resorte, ya que en servicio aparecen
diferentes presiones de fluido en las conexiones hidráulicas del
conjunto de válvula, por lo que en el elemento de válvula actúa
adicionalmente una fuerza de presión diferencial que, en función de
la dirección de acción, está dirigida en contra de la fuerza
ejercida por el dispositivo de accionamiento. Por lo tanto, el
dispositivo de accionamiento debe dimensionarse de tal manera que
la fuerza de accionamiento sea superior a la suma de la fuerza de
tensión previa del conjunto de resorte y de la fuerza de presión
diferencial máxima esperada, a fin de garantizar un funcionamiento
seguro del conjunto de válvula. Una desventaja de lo anteriormente
expuesto es que el dispositivo de accionamiento debe estar
sobredimensionado para numerosas situaciones, en especial cuando se
exige una gran sección transversal de flujo en estado accionado del
conjunto de válvula, como es el caso en la mayoría de las
aplicaciones, para impedir un efecto estrangulador del conjunto de
válvula. Una elevada sección transversal de flujo conlleva
adicionalmente una fuerza de presión diferencial muy alta, por lo
que debe aplicarse una elevada fuerza de accionamiento. De esta
manera se originan altos gastos y el dimensionamiento del conjunto
de válvula es complicado. Asimismo, el conjunto de válvula ocupa
como consecuencia un volumen de montaje relativamente grande.
En un sistema de frenos equipado para la
regulación antideslizamiento y la regulación de la estabilidad en
marcha debe ser posible generar independientemente de un
accionamiento del pedal de freno una presión de frenado en el freno
o en los frenos de rueda para evitar mediante una intervención
activa de los frenos un deslizamiento de las ruedas accionadas o un
derrapado del vehículo en especial pasando por curvas. De manera
conocida, un sistema de frenos de este tipo se basa en un sistema de
frenos convencional equipado para la regulación antibloqueo.
Para poder utilizar la bomba existente para la
realimentación de líquido de freno durante la regulación
antibloqueo también para la generación de la presión de frenado en
la regulación antideslizamiento o de la estabilidad en marcha,
respectivamente, del documento DE 38 32 023 C2 es conocido utilizar
en cada circuito de frenado adicionalmente una válvula de tres
conexiones y dos posiciones que establece en estado no activado la
unión entre el cilindro principal de freno y el lado de salida de
la bomba para el frenado normal o la regulación antibloqueo y separa
la unión con el lado de entrada de la bomba. La válvula de tres
conexiones y dos posiciones separa en estado activado para la
regulación antideslizamiento la unión entre el cilindro principal
de freno y el lado de salida de la bomba y establece la unión con el
lado de entrada de la bomba de modo que, para la generación de la
presión de frenado, la bomba puede aspirar en el lado de entrada
líquido de freno del cilindro principal de freno y puede
suministrarlo desde el lado de salida al freno de rueda o a los
frenos de rueda. La modulación de la presión de frenado durante la
regulación antideslizamiento se lleva a cabo de forma conocida
mediante las válvulas previstas para la regulación antibloqueo.
En lo anteriormente expuesto existe el problema
que la modulación de la presión de frenado conlleva fuertes
variaciones de los niveles de presión entre el lado de salida de la
bomba y el (los) freno(s) de rueda, lo que provoca ruidos
molestos de flujo hidráulico.
Conforme al documento DE 40 35 527 A1
anteriormente discutido se utiliza actualmente en cada circuito de
freno en vez de la válvula adicional de tres conexiones y dos
posiciones conocida del documento DE 38 32 023 C2 una combinación de
válvulas que comprende dos válvulas de dos conexiones y dos
posiciones que separa en estado activado para la regulación
antideslizamiento tanto la unión entre el cilindro principal de
freno y el lado de salida de la bomba como también la unión con el
lado de entrada de la bomba.
Mientras que las posiciones de las válvulas
conocidas del documento DE 38 32 023 C2 permiten establecer y
reducir la presión, esta posición adicional de la válvula permite
también mantener la presión, ya que el lado de entrada de la bomba
está bloqueado por lo que no puede aspirar líquido de freno. De
esta manera debe ser posible llevar a cabo la modulación del
frenado durante la regulación antideslizamiento exclusivamente por
medio de las dos válvulas de dos conexiones y dos posiciones, es
decir, sin conmutar las válvulas previstas para la regulación
antibloqueo. De este modo se reducen los ruidos de flujo hidráulico
anteriormente mencionados.
Una desventaja de lo anteriormente expuesto
consiste en que no es posible conseguir una modulación exacta de la
presión de frenado durante la regulación antideslizamiento. Incluso
cuando el lado de entrada de la bomba está bloqueado para mantener
la presión, en el lado de entrada de la bomba siempre está
disponible un pequeño volumen de fluido, de modo que en vez del
mantenimiento deseado de la presión se produce un ligero aumento de
la misma, por lo que la modulación de la presión en total se vuelve
inexacta. Aunque la exactitud de la modulación de la presión
descrita en el documento DE 40 35 527 A1 sea suficiente para una
regulación antideslizamiento, no puede aplicarse en ningún caso
para la regulación de la estabilidad en marcha, o sólo tolerando una
capacidad limitada del sistema de frenos, debido a que una
intervención activa de los frenos para compensar la tendencia al
sobreviraje o al subviraje del vehículo durante la marcha por una
curva requiere una modulación exacta de la presión de frenado. Una
modulación de la presión de frenado poco precisa se prohibe en este
caso por motivos de seguridad del sistema de frenos.
En el documento WO 93/07035 A1 se describe un
sistema hidráulico de frenos para crear un bloqueo diferencial
mediante intervención del freno. En un primer modo de
funcionamiento, una válvula de carga y una válvula de escape se
encuentran durante una fase de reducción de la presión en la
posición de bloqueo, una válvula de cierre está abierta y la
posición de una válvula de admisión es arbitraria. En un segundo
modo de funcionamiento, durante una fase de reducción de la presión
están abiertas la válvula de carga y la válvula de bloqueo, la
válvula de escape está cerrada mientras que la posición de la
válvula de admisión es arbitraria. El líquido de freno se conduce
durante la fase de reducción de la presión en ambos modos de
funcionamiento del freno de rueda al cilindro principal de
freno.
El objetivo de la invención consiste en
proporcionar un sistema de frenos protegido contra bloqueo que
permita un buen control de la reducción de la presión en el sistema
de frenos. El sistema de frenos conforme a la invención debe cumplir
con los requisitos exigentes de una regulación de la estabilidad en
marcha y tiene que poder utilizarse también para la regulación
antideslizamiento.
En el sistema de frenos protegido contra bloqueo
conforme a la invención, la tercera válvula electromagnética se
encuentra durante la fase de funcionamiento de "mantener la
presión" en la posición accionada, a diferencia de la posición de
las válvulas electromagnéticas descrita en el documento DE 40 35 527
A1. Por lo tanto, la unión entre la conexión de salida de la bomba
y el freno de rueda está bloqueada y la bomba no puede suministrar
al freno de rueda un pequeño volumen de fluido existente en el lado
de entrada de la bomba, tal como es posible en el sistema de frenos
descrito en el documento DE 40 35 527 A1. Esta modificación de por
sí sencilla de la posición de la válvula electromagnética mejora
sorprendentemente de forma considerable la exactitud de la
modulación de la presión. Esta elevada exactitud es importante sobre
todo para la regulación de la estabilidad en marcha.
Asimismo, durante una fase de funcionamiento de
"reducir la presión", el primer conjunto de válvula se
encuentra en la posición no accionada y la primera, segunda y
tercera válvula electromagnética se encuentran en su posición
accionada. A diferencia de lo descrito en el documento DE 40 35 527
A1 de reducir la presión sólo mediante reflujo a la unidad
transmisora de la presión de frenado, conforme a la invención se
conduce líquido de freno a través de la segunda válvula
electromagnética abierta al acumulador y se retira de forma
definida del freno de rueda. En el acumulador se opone al líquido
de freno saliente una contrapresión generada mediante un resorte, de
modo que la reducción de la presión se lleva a cabo conforme a un
desarrollo exactamente especificado. La tercera válvula
electromagnética accionada, es decir bloqueada, impide mientras
tanto que líquido de freno bajo presión procedente de la tubería del
freno en la salida de la bomba llegue al freno de rueda, lo que
atenuaría de forma no intencionada la reducción de la presión.
Asimismo, un sistema de frenos protegido contra
bloqueo, que no es objeto de la invención, se ha modificado de tal
manera que entre la unidad transmisora de la presión de frenado y
una conexión de entrada de la bomba está dispuesto un conjunto de
válvula configurado como válvula de dos conexiones y tres posiciones
que en una posición no accionada (posición base) bloquea la unión
entre la unidad transmisora de la presión de frenado y la conexión
de entrada de la bomba, que en una primera posición accionada
establece una unión hidráulica secundaria entre la unidad
transmisora de la presión de frenado y la conexión de entrada de la
bomba y que en una segunda posición accionada establece una unión
hidráulica primaria entre la unidad transmisora de la presión de
frenado y la conexión de entrada de la bomba, presentando la unión
hidráulica primaria una mayor sección transversal de flujo que la
unión hidráulica secundaria.
Esta solución, que proporciona adicionalmente
otra posición accionada y con una sección transversal de flujo
reducida, permite evitar todas las desventajas anteriormente
descritas de la configuración conocida (DE 40 35 527 A1). De esta
manera es posible dosificar exactamente el caudal volumétrico de la
unidad transmisora de la presión de frenado a la bomba. Esto se
encuentra en vigor sobre todo cuando el caudal volumétrico se
modula mediante un cambio temporal intencionado entre la posición
base y la primera posición accionada. Por lo tanto, durante la
regulación de la presión de frenado en el freno de rueda es posible
adaptar el nivel de presión en el lado de salida de la bomba casi
al nivel de presión en el freno de rueda reduciendo aún más los
ruidos de flujo hidráulico.
Otra ventaja de este sistema de frenos protegido
contra bloqueo reside en que antes de establecer la unión
hidráulica primaria se establece en primer lugar una unión
hidráulica secundaria. Debido a la unión hidráulica secundaria se
inicia primero un proceso de compensación de la presión entre las
conexiones hidráulicas cuando presiones de fluido distintas en las
conexiones hidráulicas ejercen adicionalmente una fuerza de presión
diferencial en el elemento de válvula, por lo que se elimina la
fuerza de presión diferencial de modo que, al establecer la unión
hidráulica primaria, la fuerza de presión diferencial ya no actúa y
no puede tener consecuencias negativas. Se requiere por lo tanto
una fuerza de accionamiento relativamente reducida, permitiendo
realizar el dispositivo de accionamiento de forma económica y
sencilla y de modo que ocupe poco espacio de montaje. Esto facilita
un dimensionamiento relativamente generoso la sección transversal
de flujo, determinada sobre todo por la unión hidráulica primaria, a
fin de excluir un efecto estrangulador no deseado en el
comportamiento de paso del conjunto de válvula. Debido a que la
unión hidráulica secundaria tiene una sección transversal de flujo
reducida en comparación con la unión hidráulica primaria, la fuerza
de presión diferencial que debe superarse para establecer la unión
hidráulica secundaria es despreciablemente baja.
En una variante ventajosa del sistema de frenos
protegido contra bloqueo, el primer conjunto de válvula establece
en otra posición accionada una unión hidráulica secundaria entre la
unidad transmisora de la presión de frenado y la conexión de entrada
de la bomba, presentando la unión hidráulica secundaria una sección
transversal de flujo inferior a la de la unión hidráulica primaria,
y durante una fase de funcionamiento de "aumentar la presión
actual" el primer conjunto de válvula se encuentra en la otra
posición accionada mientras que la primera válvula electromagnética
se encuentra en la posición accionada y la segunda y la tercera
válvula electromagnética se encuentran en su posición no accionada.
De esta manera es posible conseguir las ventajas de la invención
anteriormente descritas y, por lo tanto, un establecimiento
exactamente coordinado de la presión en el freno de rueda.
Conforme a una variante ventajosa de la invención
se prevé que durante una fase de funcionamiento de "mantener la
presión actual" la tercera válvula electromagnética se encuentra
en la posición no accionada mientras que la primera válvula
electromagnética se encuentra en la posición accionada y el primer
conjunto de válvula y la segunda válvula electromagnética se
encuentran en la posición no accionada. En la fase de
funcionamiento de "aumentar la presión actual", que precede al
estado de funcionamiento de "mantener la presión actual", está
cerrada la tercera válvula electromagnética y el conjunto de válvula
sólo está abierto de forma estrangulada. Como consecuencia, la
bomba ha creado una fuerte succión en la conexión de entrada, por
lo que al principio de la fase de funcionamiento de "mantener la
presión actual" no está disponible ningún volumen de fluido en
su conexión de entrada que la bomba podría impulsar aumentando de
forma no intencionada la presión en el freno de rueda. Al inicio de
la fase de funcionamiento de "mantener la presión actual" se
prescinde conforme a la invención del accionamiento de la tercera
válvula electromagnética a fin de disminuir los ruidos de
conmutación.
El sistema de frenos protegido contra bloqueo
puede estar modificado ventajosamente de tal manera que la tercera
válvula electromagnética se encuentra durante una fase de
funcionamiento de "reducir la presión actual" en la posición no
accionada mientras que la primera y la segunda válvula
electromagnética se encuentran en la posición accionada y el primer
conjunto de válvula se encuentra en la posición no accionada. A
diferencia de la fase de funcionamiento de "reducir la presión"
anteriormente descrita, en la que la tercera válvula
electromagnética está accionada y por lo tanto bloqueada, de
acuerdo con la invención es posible mantener la tercera válvula
electromagnética no accionada durante la fase "reducir la presión
actual". Esto es posible debido a que durante una fase de
funcionamiento de "mantener la presión actual" ha tenido lugar
una compensación de la presión desde la conexión de salida de la
bomba a través de la tercera válvula electromagnética abierta hasta
el freno de rueda y, al abrir la segunda válvula electromagnética al
principio de la fase de funcionamiento de "reducir la presión
actual", el líquido de freno sale únicamente al acumulador. De
esta manera se garantiza una reducción controlada de la presión y,
al mismo tiempo, se reducen nuevamente los ruidos de
conmutación.
En un sistema de frenos protegido contra bloqueo,
que no es objeto de la invención, el conjunto de válvula presenta
un primer elemento de válvula pretensado mediante un conjunto de
resorte en la posición base, estando previsto un primer dispositivo
de accionamiento para situar el elemento de válvula a la primera
posición accionada, y estando previsto otro elemento de válvula
pretensado mediante otro conjunto de resorte en la posición base
que mediante otro dispositivo de accionamiento se puede situar a la
segunda posición accionada, por lo que durante el accionamiento del
conjunto de válvula en primer lugar sólo existe la unión hidráulica
secundaria y a continuación se establece la unión hidráulica
primaria.
En este sistema de freno, el dispositivo de
accionamiento y/o el otro dispositivo de accionamiento puede
controlarse de forma electromagnética y/o hidráulica. De forma
especial, el dispositivo de accionamiento que acciona el elemento de
válvula para establecer la unión hidráulica primaria puede
controlarse de forma electromagnética, y el otro dispositivo de
accionamiento que acciona el otro elemento de válvula para
establecer la unión hidráulica secundaria puede controlarse de forma
hidráulica. El otro dispositivo de accionamiento hidráulicamente
accionado puede controlarse por medio de la presión diferencial
existente entre las conexiones hidráulicas a fin de establecer la
unión hidráulica secundaria para iniciar el proceso de compensación
de la presión entre las conexiones hidráulicas. Una vez eliminada
la fuerza de presión diferencial, para establecer la unión
hidráulica primaria mediante el dispositivo de accionamiento,
accionado de forma electromagnética se necesita también sólo una
fuerza de accionamiento relativamente reducida. Esto tiene
consecuencias especialmente ventajosas con respecto al
dimensionamiento del conjunto de electroimán del dispositivo de
accionamiento, ya que la fuerza electromagnética requerida es
relativamente reducida, lo que por un lado significa un consumo de
corriente que ahorra energía y, por lo tanto, es económicamente
favorable y facilita por otro lado una forma de realización de los
componentes del circuito magnético, sobre todo de la bobina y de la
armadura, que permite reducir el espacio de montaje.
El conjunto de válvula, representado en la figura
5 en estado no accionado y en la figura 6 en estado accionado, es
especialmente apropiado para la utilización como válvula de dos
conexiones y tres posiciones entre la unidad transmisora de la
presión de frenado y el lado de entrada de la bomba en un sistema
de frenos de este tipo. En el presente caso de aplicación se
suministra la corriente de tal manera al conjunto de válvula que
con una primera corriente para establecer la primera posición
accionada se acciona sólo el otro elemento de válvula (unión
hidráulica secundaria B) y con una segunda corriente para
establecer la segunda posición accionada se acciona además el
elemento de válvula (unión hidráulica primaria A).
Tanto el elemento de válvula como el otro
elemento de válvula pueden accionarse por medio de un dispositivo
de accionamiento común. En especial, el dispositivo de accionamiento
común puede controlarse de forma electromagnética por motivo de las
ventajas anteriormente expuestas. El dispositivo de accionamiento
puede presentar un empujador con dos escalones que acciona,
dependiendo de la armadura que mueve el dispositivo de
accionamiento, en una primera etapa sólo el otro elemento de
válvula para establecer la unión hidráulica secundaria y acciona en
una segunda etapa también o sólo el elemento de válvula para
establecer la unión hidráulica primaria que caracteriza el
comportamiento de flujo del conjunto de válvula. Asimismo, el
dispositivo de accionamiento común permite ahorrar un dispositivo de
accionamiento y, de este modo, componentes y gastos por lo que se
obtiene también un tipo de construcción compacto del conjunto de
válvula.
El elemento de válvula puede estar configurado en
forma de cúpula y el otro elemento de válvula en forma de bola,
estando dispuesto el otro elemento de válvula dentro del elemento
de válvula lo que permite diseñar el conjunto de válvula de manera
que ocupe especialmente poco espacio de montaje.
La fuerza de tensión previa del conjunto de
resorte puede ser superior a la fuerza de tensión previa del otro
conjunto de resorte. De esta manera, la fuerza de accionamiento
para establecer la unión hidráulica secundaria, que depende de la
fuerza de tensión previa del otro conjunto de resorte, es
especialmente baja, sobre todo cuando en las conexiones hidráulicas
existen diferentes presiones de fluido. Asimismo, el otro conjunto
de resorte puede apoyarse en el conjunto de resorte a fin de
conseguir una forma de realización sencilla del conjunto de válvula
que ocupe poco espacio de montaje.
Bajo los aspectos de sencillez y ahorro de
espacio de montaje es ventajoso cuando la unión hidráulica primaria
está determinada por un asiento de obturación configurado en la
carcasa del conjunto de válvula y por el elemento de válvula. Lo
mismo se encuentra en vigor cuando la unión hidráulica secundaria
está constituida por un asiento de obturación configurado en el
elemento de válvula y por el otro elemento de válvula.
Debido a que el balance de fuerzas está
determinado por un lado por la fuerza de accionamiento, que debe
ejercer el dispositivo de accionamiento, y por otro lado por la
fuerza de tensión previa ejercida por el conjunto de resorte y, en
caso dado, la fuerza de presión diferencial entre las conexiones
hidráulicas del conjunto de válvula, por motivos de sencillez y
ahorro de espacio de montaje es posible que el conjunto de resorte
se apoye en la carcasa del conjunto de válvula. La misma ventaja se
obtiene cuando el otro conjunto de resorte se apoya en el elemento
de válvula.
Una alternativa consiste en unir el otro elemento
de válvula en forma de una sola pieza con el dispositivo de
accionamiento, lo que permite ahorrar componentes del conjunto de
válvula o fabricarlos de forma más sencilla. A fin de configurar el
conjunto de válvula de forma aún más compacta puede preverse que el
otro conjunto de resorte pretense el dispositivo de accionamiento
para que el otro elemento de válvula adopte su primera posición,
apoyándose el otro conjunto de resorte en la carcasa del conjunto
de válvula.
El conjunto de válvula está previsto para la
utilización en un sistema de frenos protegido contra bloqueo,
equipado para la regulación antideslizamiento y la regulación de la
dinámica en marcha, que presenta para este fin una bomba que extrae
líquido de freno de una unidad transmisora de la presión de frenado
para suministrar el líquido de freno a un freno de rueda, estando
unida la primera conexión de fluido del conjunto de válvula con la
unidad transmisora de la presión de frenado y la segunda conexión de
fluido del conjunto de válvula con el lado de entrada de la bomba.
Debido a la utilización del conjunto de válvula se obtiene la
importante ventaja de que por un lado se proporciona una sección
transversal de flujo relativamente grande desde la unidad
transmisora de la presión de frenado hasta el lado de entrada de la
bomba, de modo que la bomba puede impulsar un caudal volumétrico
relativamente grande, sobre todo a bajas temperaturas cuando el
líquido de freno es viscoso. Por otro lado sólo es preciso aplicar
una fuerza de accionamiento relativamente baja cuando en el
conjunto de válvula actúa por un lado la presión proporcionada por
la unidad transmisora de la presión de frenado, lo que es el caso
cuando el conductor acciona la unidad transmisora de la presión de
frenado mediante el pedal de freno, o durante un accionamiento
automático de la unidad transmisora de la presión de frenado para
precargar la bomba.
La invención y otras configuraciones ventajosas
se explican a continuación con referencia a los dibujos. En las
figuras se muestra:
Fig. 1 Representación esquemática de una primera
forma de realización de un sistema de frenos de vehículo protegido
contra bloqueo conforme a la invención.
Fig. 2 Representación esquemática de la presión
en un freno de rueda durante distintas fases de funcionamiento y de
las posiciones correspondientes de un conjunto de válvula y de
válvulas electromagnéticas del sistema de frenos reflejado en la
figura 1.
Fig. 3 Representación esquemática de un sistema
de frenos protegido contra bloqueo que no es objeto de la
invención.
Fig. 4 Representación esquemática de la presión
en un freno de rueda durante distintas fases de funcionamiento y de
las posiciones correspondientes de un conjunto de válvula y de
válvulas electromagnéticas del sistema de frenos reflejado en la
figura 3.
Fig. 5 Conjunto de válvula para la utilización en
el sistema de frenos de vehículo protegido contra bloqueo según la
figura 3 en estado no accionado.
Fig. 6 Conjunto de válvula para la utilización en
el sistema de frenos de vehículo protegido contra bloqueo según la
figura 3 en estado accionado.
En las figuras 1 y 3 se muestra esquemáticamente
un sistema de frenos protegido contra bloqueo para vehículos
automóviles. Un pedal de freno 30 sirve a través de un elemento de
accionamiento para accionar una unidad transmisora 31 de la presión
de frenado. La unidad transmisora 31 de la presión de frenado
presenta un cilindro 32 de freno en el cual un émbolo 33 forma una
cámara 34 de presión. A la cámara 34 de presión se suministra
líquido de freno de un depósito 35.
Una tubería 36 de freno conduce desde la cámara
35 de presión a un freno 37 de rueda del vehículo automóvil.
En la tubería 36 de freno está situado un
dispositivo 38, 39 de válvulas entre la unidad transmisora 31 de la
presión de frenado y el freno 37 de rueda. El dispositivo 38, 39 de
válvulas está constituido por dos válvulas electromagnéticas
controladas por una unidad de control electrónico ECU para modular
la presión en el freno 37 de rueda. La unidad de control
electrónico ECU capta para este fin por medio de un sensor 40 el
comportamiento de giro de la rueda correspondiente del vehículo
asignada al freno 37 de rueda para ajustar mediante un control
apropiado de las válvulas electromagnéticas 38, 39 las fases de
establecimiento, reducción y mantenimiento de la presión.
En el estado eléctricamente no accionado, la
válvula electromagnética 38 adopta su posición abierta 38.1 y la
válvula electromagnética 39 su posición cerrada 39.1 para poder
establecer una presión en el freno 37 de rueda. Al accionar sólo la
válvula electromagnética 38, la válvula electromagnética 38 pasa a
su posición cerrada 38.2 mientras que la segunda válvula
electromagnética 39 permanece en su posición cerrada 39.1, de modo
que la presión en el freno 37 de rueda se mantiene constante.
Cuando se accionan ambas válvulas electromagnéticas 38, 39, la
válvula electromagnética 38 pasa a su posición cerrada 38.2 y la
válvula electromagnética 39 a su posición abierta 39.2. En este
caso, del freno 37 de rueda puede salir líquido de freno a través de
la segunda válvula electromagnética 39 a un acumulador intermedio
41. Una bomba 42 hidráulica realimenta el líquido de freno
existente en el acumulador intermedio 41 a la tubería de frenado
36. Un motor eléctrico 43, controlado también por la unidad de
control electrónico ECU, acciona la bomba hidráulica 42. El
dispositivo de válvulas 38, 39 puede estar equipado también con una
válvula reguladora mecánica del caudal en vez de la válvula
electromagnética 38, o con una válvula electromagnéticamente
accionada de tres conexiones y dos posiciones o de tres conexiones y
tres posiciones en vez de las dos válvulas electromagnéticas 38,
39.
La unidad transmisora 31 de la presión de frenado
presenta un servofreno 44 neumático para aumentar la fuerza de
accionamiento aplicada mediante el pedal 30 de freno. Una pared
móvil divide el servofreno 44 neumático en una cámara 45 de vacío
parcial y en una cámara 46 de presión. A fin de generar el vacío
parcial, la cámara 45 de vacío parcial está conectada con una
fuente Vac de vacío parcial no representada con más detalle. En un
vehículo accionado mediante un motor Otto está disponible como
fuente Vac de vacío parcial el vacío que se genera debido al
principio de funcionamiento en el tubo de aspiración. En un
vehículo automóvil accionado mediante un motor diesel o un motor
eléctrico se requiere una bomba adicional de vacío como fuente Vac
de vacío parcial. Al accionar el pedal 30 de freno, el servofreno
44 funciona de forma conocida de tal modo que en la cámara 46 de
presión se aplica la presión atmosférica, por lo que en la pared
móvil actúa una presión diferencial que fomenta la fuerza de
accionamiento ejercida en el pedal 30 de freno. La cámara 46 de
presión y la cámara 45 de vacío parcial están unidas entre sí en
estado no accionado, por lo que la presión se ha compensado y en la
pared móvil no actúa ninguna presión diferencial.
El servofreno 44 puede ser también eléctricamente
controlable por medio de un conjunto de electroimán 47. El conjunto
de electroimán 47 acciona una válvula de control no representada
con más detalle para situar el servofreno 44 en distintas
posiciones de control. Primero en una llamada posición de
establecimiento en la que se cierra la conexión entre la cámara 45
de vacío parcial y la cámara 46 de presión y se abre la unión de la
cámara 46 de presión con la atmósfera, de modo que en la pared móvil
se establece o aumenta una presión diferencial. O en segundo lugar
en una segunda posición denominada como posición de mantenimiento en
la que están cerradas la unión de la cámara 45 de vacío parcial con
la cámara 46 de presión y la unión de la cámara 46 de presión con
la atmósfera, de modo que se mantiene una presión diferencial que
actúa en la pared móvil. O en tercer lugar en una tercera posición
llamada de reducción en la que está abierta la unión de la cámara
45 de vacío parcial con la cámara 46 de presión y la unión de la
cámara 46 de presión con la atmósfera está cerrada, de modo que
mediante un proceso de compensación de la presión se reduce la
presión diferencial que actúa en la pared móvil. Para conseguir que
la válvula de control adopte las distintas posiciones de control,
la unidad de control electrónico ECU suministra corriente de tal
manera al conjunto de electroimán 47 que el ajuste de las posiciones
de control anteriormente mencionadas se consigue por ejemplo
mediante modulación del ancho de impulsos de la señal de corriente.
La presión de frenado generada en la cámara 46 de presión y
transmitida a la tubería 36 de freno se capta mediante un sensor 48
y se transmite a la unidad de control electrónico ECU para regular
la presión de frenado en función de un valor y/o desarrollo deseado
de la presión.
La posibilidad de controlar eléctricamente el
servofreno 44 permite llevar a cabo automáticamente procesos de
frenado, es decir, independientemente de un accionamiento del pedal
30 de freno, lo que es el caso por ejemplo cuando se lleva a cabo
una regulación de la distancia o de la estabilidad en marcha. Un
dispositivo sensor 49 está previsto para captar las magnitudes
relacionadas con el accionamiento del pedal 30 de freno (recorrido
del pedal, fuerza ejercida en el pedal, velocidad de accionamiento
del pedal) para su evaluación en la unidad de control electrónico
ECU, a fin de llevar a cabo también frenados en situaciones de
emergencia, por ejemplo con la superación de una determinada
velocidad de accionamiento del pedal como criterio.
Asimismo, está previsto un dispositivo sensor 53
que capta magnitudes relacionadas con la estabilidad en marcha del
vehículo (aceleración del vehículo en dirección recta, velocidad de
giro del vehículo alrededor de su eje vertical). Estas magnitudes
se transmiten igualmente a la unidad de control electrónico ECU que
con estas informaciones puede controlar una intervención de frenado
necesaria en los frenos 37 de rueda individuales.
El sistema de frenos protegido contra bloqueo
representado en las figuras 1 y 3 está equipado en especial también
para la regulación antideslizamiento y la regulación de la
estabilidad en marcha utilizando en especial el conjunto de válvula
según las figuras 5 y 6.
La primera conexión 7 de fluido del conjunto 1 de
válvula está conectada con la unidad transmisora 31 de la presión
de frenado y la segunda conexión 9 de fluido del conjunto 1 de
válvula está conectada con el lado de entrada 42e de la bomba 42. El
conjunto 1 de válvula conforme a la invención está realizado de
forma electromagnéticamente accionable y está controlado por la
unidad de control electrónico ECU. Para este fin, tal como es
conocido y por lo tanto no se muestra, el dispositivo de
accionamiento 17 está acoplado en servicio con una armadura que
coopera con un conjunto de electroimán.
En paralelo al conjunto 1 de válvula, en la
tubería 36 de freno entre la unidad transmisora 31 de la presión de
frenado y el lado de salida 42a de la bomba 42 está dispuesta una
válvula 50 electromagnética controlada por la unidad de control
electrónico ECU que en el estado no accionado 50.1 establece la
unión entre la unidad transmisora 31 de la presión de frenado y el
freno 37 de rueda y bloquea la misma en el estado accionado 50.2,
de modo que el lado de salida 42a de la bomba 42 sólo está unido con
el freno 37 de rueda. La unidad de control electrónico controla el
conjunto 1 de válvula y la válvula electromagnética 50 para unir la
unidad transmisora 31 de la presión de frenado con el freno 37 de
rueda o con el lado de aspiración 42e de la bomba 42. En paralelo a
la válvula electromagnética 50 está conectada una válvula 51
limitadora de la presión que, para evitar daños en el sistema de
frenos, establece una conexión entre el freno 37 de rueda o del
lado de salida 42a de la bomba 42 y la unidad transmisora 31 de la
presión de frenado al superar una determinada presión en el freno 37
de rueda o en el lado de salida 42a de la bomba 42.
Una válvula de retención 52 está dispuesta entre
el acumulador intermedio 41 y el lado de entrada 42e de la bomba
42, de modo que una unión hidráulica sólo puede establecerse en la
dirección del acumulador intermedio 41 al lado de aspiración 42e de
la bomba 42. De esta manera se impide que en el caso de una precarga
del lado de entrada 42e de la bomba 42, para la que está accionado
el conjunto 1 de válvula, pueda escapar líquido de freno al
acumulador intermedio 41.
En una regulación antideslizamiento, es decir,
cuando la unidad de control electrónico ECU detecta una tendencia
al deslizamiento de la rueda asignada al freno 37 de rueda, se
accionan los conjuntos 1 de válvula y la válvula electromagnética
50. El conjunto 1 de válvula se encuentra en la posición 1.3, la
válvula electromagnética en la posición 50.2. Debido a que durante
una regulación antideslizamiento no se acciona el pedal 30 de
freno, la bomba 42 puede extraer líquido de freno del depósito 35 a
través de la cámara 34 de presión y el conjunto 1 de válvula y,
debido a que la válvula electromagnética 50 bloquea la unión con la
unidad transmisora 31 de la presión de frenado, aplicar este
líquido de freno directamente en el freno 37 de rueda a fin de
contrarrestar la tendencia al deslizamiento. De esta manera se ha
iniciado la fase de funcionamiento señalada con I de "establecer
presión". Resulta ventajoso que el conjunto 1 de válvula conforme
a la invención libera una sección de flujo A relativamente grande,
de modo que la bomba 13 puede impulsar un caudal volumétrico
suficiente, especialmente a temperaturas bajas.
A diferencia de lo anteriormente expuesto,
durante una regulación de la estabilidad de marcha, que mejora la
estabilidad del vehículo en especial al pasar por una curva
mediante frenado automático, es posible precargar adicionalmente el
lado de entrada 42e de la bomba 42 con una presión de frenado
generada por la unidad transmisora 31 de la presión de frenado para
conseguir un establecimiento muy rápido de la presión en el freno
37 de rueda. Esto se consigue mediante control automático del
servofreno 44 ajustando en la cámara 34 de presión de la unidad
transmisora 31 de frenado una presión del orden de 5 bar a 30 bar
dependiendo entre otros del estado de la superficie de la
carretera. Mediante la precarga de la bomba 42 en su lado de entrada
42e se consigue que incluso durante la fase de arranque esté
disponible una presión suficiente en el lado de salida 42a de la
bomba 7. Gracias a la configuración conforme a la invención del
conjunto 1 de válvula no resultan desventajas cuando el conjunto 1
de válvula se acciona contra la presión generada por la unidad
transmisora 31 de la presión de frenado. Conforme a la invención
tampoco se dan restricciones en el dimensionamiento de la sección
transversal de flujo del conjunto 1 de válvula, de modo que se
mantiene sobre todo el excelente comportamiento a temperaturas
bajas.
Se sobrentiende que la precarga anteriormente
descrita de la bomba 42 puede aplicarse también en la regulación
antideslizamiento. Igualmente se sobrentiende que al utilizar una
bomba configurada con una fuerza de aspiración especialmente alta no
se requiere una precarga como se ha descrito anteriormente
utilizando el servofreno eléctricamente controlable, es decir, no
se requiere necesariamente un servofreno eléctricamente
controlable.
En la forma de realización representada en la
figura 1 está previsto como conjunto 1 de válvula una válvula de
dos conexiones y dos posiciones. El conjunto 1 de válvula se
controla de tal manera que está accionada junto con la válvula
electromagnética 50 durante la fase de funcionamiento I de
"establecer presión" anteriormente descrita (véase la figura
2). La bomba 42 impulsa el líquido de freno de la unidad transmisora
31 de la presión de frenado a través de la válvula electromagnética
38 abierta al freno 37 de rueda.
Durante una fase de funcionamiento II de
"mantener la presión", que sigue a continuación, se cierra el
conjunto 1 de válvula de modo que no se suministra más líquido de
freno a la conexión de entrada 42e de la bomba 42. A fin de evitar
que la bomba 42 impulse el líquido de freno restante, disponible en
la entrada 42e, la válvula electromagnética 38 está accionada, es
decir cerrada, durante la fase de funcionamiento II de "mantener
la presión".
Estas fases de funcionamiento pueden repetirse
varias veces hasta una fase de funcionamiento III de "reducir la
presión". Durante la fase de funcionamiento III de "reducir la
presión" (véase la figura 2) están accionadas ambas válvulas
electromagnéticas 38 y 39, de modo que del freno 37 de rueda puede
salir líquido de freno al acumulador 41. Al mismo tiempo está
accionada (bloqueada) la válvula electromagnética 50 y el conjunto 1
de válvula no está accionado, es decir, está bloqueado también. Por
lo tanto, la reducción de la presión está determinada exclusivamente
por el acumulador 41.
En el sistema de frenos representado en la figura
3 se utiliza como conjunto 1 de válvula una válvula de dos
conexiones y tres posiciones. Esta válvula presenta en la posición
primaria 1.3 la sección transversal A de flujo que es superior a la
sección transversal B de flujo en la posición secundaria 1.2.
Durante la fase de funcionamiento I de "establecer presión"
(véase la figura 4), este conjunto 1 de válvula está accionado de
forma análoga al sistema de frenos representado en la figura 1 y se
abre con la sección transversal A de flujo grande. En la fase de
funcionamiento II de "mantener la presión" (véase la figura
4), el conjunto 1 de válvula está cerrado igual que en el sistema de
frenos según la figura 1.
Durante otra fase de funcionamiento IV de
"au- mentar la presión existente", la posición del
conjunto 1 de válvula en la figura 3 es tal que no se abre con la
sección transversal A de flujo grande, sino con una sección
transversal B de flujo inferior. De esta manera es posible
coordinar de forma más exacta el progreso del aumento de la
presión.
En una siguiente fase de funcionamiento V de
"mantener la presión existente", a causa del fuerte
estrangulamiento del líquido de freno en la fase de funcionamiento
de "aumentar la presión existente", delante de la conexión de
entrada 42e de la bomba 42 ya no está disponible líquido de freno
que la bomba 42 podría impulsar. Por este motivo se prescinde del
cierre de la válvula electromagnética 38 en la fase de
funcionamiento V de "mantener la presión existente" a fin de
reducir los ruidos de conmutación.
Durante las siguientes fases de funcionamiento VI
de "reducir la presión existente", la válvula electromagnética
38 se mantiene sin accionar, debido a que en una fase de
funcionamiento V de "mantener la presión existente" ha tenido
lugar una compensación de la presión desde la conexión 42a de
salida de la bomba 42 a través de la tubería 36 de freno y la
válvula electromagnética 38 abierta hasta el freno 37 de rueda, de
modo que al abrir la válvula electromagnética 39 al inicio de la
fase de funcionamiento VI de "reducir la presión existente" el
líquido de freno sale exclusivamente al acumulador 41. De esta
manera se garantiza una reducción controlada de la presión y se
reducen al mismo tiempo los ruidos de conmutación.
En las figuras 5 y 6 se muestra en vista en corte
longitudinal una forma de realización del conjunto 1 de válvula
representado en la figura 3. El tipo de construcción del conjunto 1
de válvula es en lo esencial rotacionalmente simétrico respecto a un
eje longitudinal L.
El conjunto 1 de válvula está configurado como
válvula de dos conexiones y tres posiciones en el cual en una
posición no accionada 1.1 (posición base, véase la figura 3) está
bloqueada la unión entre las conexiones 7 y 9 de fluido del conjunto
de válvula. En una primera posición accionada 1.2 (véase la figura
3) se establece una unión hidráulica secundaria B entre las
conexiones 7 y 9 de flujo del conjunto de válvula. En una segunda
posición accionada 1.3 (véase la figura 3) se establece una unión
hidráulica primaria A entre las conexiones 7 y 9 de fluido del
conjunto 1 de válvula. La unión hidráulica primaria (A) tiene una
mayor sección transversal de flujo que la unión secundaria (B) de
flujo (véase la figura 5). El conjunto 1 de válvula comprende un
primer elemento 3 de válvula pretensado en la posición base
mediante un conjunto de resorte 4. Asimismo, está previsto un
primer dispositivo de accionamiento 17 para situar el elemento 3 de
válvula a la primera posición accionada 1.2. Finalmente, está
previsto otro elemento 11 de válvula pretensado mediante otro
conjunto de resorte 12 a la posición base 1.1. Otro dispositivo de
accionamiento sirve para situar el otro elemento 11 de válvula a la
segunda posición accionada 1.3, de modo que durante un accionamiento
del conjunto 1 de válvula existe en primer lugar sólo la unión
hidráulica secundaria B y seguidamente se establece la unión
hidráulica primaria A. A continuación se describe cómo se consigue
en detalle lo anteriormente expuesto.
El conjunto 1 de válvula se compone de una
carcasa 2 en la que están ubicados coaxialmente con el eje
longitudinal L un elemento 3 de válvula y un conjunto de resorte 4.
En la carcasa 2 está configurado radialmente al eje longitudinal L
un asiento 5 de obturación que actúa junto con el elemento 3 de
válvula de tal manera que el elemento 3 de válvula está pretensado
bajo el efecto de la fuerza del conjunto de resorte 4 de forma
obturadora contra el asiento 5 de obturación, tal como se muestra en
la figura 5. De esta manera se constituyen una primera cámara 6 de
presión, a la que está asignada una primera conexión 7 de fluido, y
una segunda cámara 8 de presión a la que está asignada una segunda
conexión 8 de fluido. Para pretensar el elemento 3 de válvula, el
conjunto de resorte 4 se apoya en la carcasa 2. Para cerrar la
primera cámara 8 de presión está prevista una pieza 10 de cierre,
unida de forma obturada con la carcasa 2, en la que se apoya el
conjunto de resorte 4. La pieza 10 de cierre presenta también un
resalte en forma de pivote para alojar el conjunto de resorte 4 a
fin de proporcionar al conjunto de resorte 4 una guía (interior)
coaxial con el eje longitudinal L.
El elemento 3 de válvula está configurado a modo
de cúpula para alojar en su lado dirigido hacia la primera cámara 6
de presión otro elemento 11 de válvula configurado en forma de bola
y otro conjunto de resorte 12 coaxial con el eje longitudinal L. El
elemento 3 de válvula presenta coaxialmente con el eje longitudinal
L un taladro central 13. En el lado del taladro central 13 dirigido
a la primera cámara 6 de presión está configurado en el elemento 3
de válvula radialmente al eje longitudinal L un asiento 14 de
obturación junto con el cual actúa el otro elemento 11 de válvula,
de modo que el otro elemento 11 de válvula está pretensado de forma
obturadora contra el asiento 14 de obturación bajo el efecto de la
fuerza del otro conjunto de resorte 12, por lo que la primera y la
segunda cámara 6, 8 de presión están cerradas una frente a otra,
tal como se muestra en la figura 2. Para aplicar la tensión previa
en el otro elemento 11 de válvula, el otro conjunto de resorte 12
se apoya en el elemento 3 de válvula, apoyándose el otro conjunto
de resorte en una pieza 15 de soporte, que presenta pasos para el
fluido, unida con el elemento 3 de válvula en unión no positiva por
ejemplo mediante un ajuste a presión. Debido a que el elemento 3 de
válvula se apoya en la carcasa 2 por medio del conjunto de resorte
4, el otro conjunto de resorte 12 se apoya indirectamente en la
carcasa 2, de modo que la pieza 15 de soporte puede estar unida
también de forma suelta con el elemento 3 de válvula. La pieza 15
de soporte se encuentra entre el elemento 3 de válvula y el
conjunto de resorte 4 y presenta un borde exterior que envuelve
radialmente el conjunto de resorte 4 para proporcionar al conjunto
de resorte 4 también una guía (exterior) coaxial con el eje
longitudinal
L.
L.
Para garantizar un funcionamiento seguro del
conjunto 1 de válvula es importante una guía axial del elemento 3
de válvula exactamente ajustada y de baja fricción de deslizamiento.
Por un lado, el elemento 3 de válvula puede estar guiado
directamente en el taladro 16 en la carcasa 2, y por otro lado es
posible conseguir la guía axial en el taladro 16 en la carcasa 2
por medio del borde exterior de la pieza 15 de soporte unida con el
elemento 3 de válvula.
Para accionar el conjunto 1 de válvula, en la
carcasa 2 está alojado de forma coaxial con el eje longitudinal L
un dispositivo de accionamiento 17. El dispositivo de accionamiento
17 está configurado como empujador escalonado 18, 19 en el lado
dirigido al elemento 3 de válvula. El empujador delantero 18
presenta un diámetro inferior al diámetro del taladro 13 central,
de modo que el empujador delantero 18 penetra por el elemento 3 de
válvula en el taladro 13 central para actuar junto con el otro
elemento 11 de válvula. El diámetro del empujador trasero 19 es
superior al diámetro del taladro 13 central, de modo que el
empujador trasero 19 actúa junto con el elemento 3 de válvula.
Asimismo, el otro elemento 11 de válvula puede
estar unido en forma de una sola pieza con el dispositivo de
accionamiento 17 o con el empujador 18 ó 19, de modo que el otro
conjunto de resorte 12 puede pretensar el dispositivo de
accionamiento 17, apoyándose el otro dispositivo de resorte 12
inmediatamente en la carcasa 2. En esta forma de realización se
ahorra por un lado la pieza 15 de soporte y por otro lado resulta
un tipo de construcción muy compacto, ya que el otro conjunto de
resorte 12 está integrado en el dispositivo de accionamiento
17.
En el estado no accionado del conjunto 1 de
válvula, representado en la figura 5, el elemento 3 de válvula se
apoya bajo el efecto de la fuerza del conjunto de resorte 4 en el
asiento 5 de obturación, y el otro elemento 11 de válvula se apoya
bajo el efecto de la fuerza del otro conjunto de resorte 12 en el
asiento 14 de obturación, por lo que la primera cámara 6 de presión
o la primera conexión 7 de fluido está cerrada frente a la segunda
cámara 8 de presión o la segunda conexión 9 de fluido. Por medio del
otro elemento 11 de válvula y el empujador delantero 18, el otro
conjunto de resorte 12 pretensa el dispositivo de accionamiento 17
en la posición no accionada. El empujador delantero 18 está
dimensionado de tal manera que constituye por un lado un
intersticio radial S_{R} con el taladro central 13 y por otro lado
está formado un intersticio axial S_{A} entre el empujador
trasero 19 y el elemento 3 de válvula.
Al accionar el conjunto 1 de válvula, para lo que
se mueve el dispositivo de accionamiento 17 en la dirección
"y", el empujador delantero 18 levanta en primer lugar el otro
elemento 11 de válvula del asiento 14 de obturación en contra de la
fuerza del otro conjunto de resorte 12, por lo que entre la primera
y la segunda cámara 6, 8 de presión se establece una unión
hidráulica secundaria B constituida por el intersticio radial
S_{R} que forma el empujador delantero 18 en el taladro central
13, así como a través del intersticio axial S_{A} existente entre
el elemento 3 de válvula y el empujador trasero 19. Debido a que el
intersticio radial S_{R} y el intersticio axial S_{A} están
dimensionados relativamente grandes, la sección transversal efectiva
de la unión hidráulica secundaria B está determinada prácticamente
por el paso en forma de intersticio anular entre el otro elemento
11 de válvula y el asiento 14 de obturación.
Cuando durante el accionamiento del conjunto 1 de
válvula el dispositivo de accionamiento 17 sigue moviéndose en la
dirección "y", el empujador trasero 19 entra en contacto con
el elemento 3 de válvula después de haber superado la medida del
intersticio axial S_{A}, por lo que este se levanta en contra de
la fuerza del conjunto de resorte 4 del asiento 5 de obturación
estableciéndose una unión hidráulica primaria A entre la primera y
la segunda cámara 6, 8 de presión, estando determinada la sección
transversal efectiva de flujo de la unión hidráulica primaria A
prácticamente por el paso en forma de intersticio anular entre el
elemento 3 de válvula y el asiento 5 de obturación. Este estado
accionado se muestra en la figura 6. Debido a que la sección
transversal de flujo de la unión hidráulica secundaria B se puede
despreciar en comparación con la sección transversal de flujo de la
unión hidráulica primaria A, no hay diferencias importantes si con
la unión hidráulica primaria A establecida se mantiene o se cierra
la unión hidráulica secundaria B. De esta manera es posible cerrar
la unión hidráulica secundaria B cuando el empujador trasero 19
entra en contacto con el elemento 3 de válvula, o puede mantenerse
mediante una configuración apropiada del empujador delantero o
trasero 18, 19, por ejemplo mediante taladros transversales.
Para establecer de la forma anteriormente
descrita la unión hidráulica secundaria B (temporalmente) antes de
la unión hidráulica primaria A, la fuerza de tensión previa del
otro conjunto de resorte 12 es inferior a la fuerza de tensión
previa del conjunto de resorte 4. Asimismo, la sección transversal
efectiva de flujo de la unión hidráulica secundaria B es
considerablemente más pequeña que la sección transversal de flujo
efectiva de la unión hidráulica primaria A, debido a que el paso en
forma de intersticio anular entre el elemento 3 de válvula y el
asiento 5 de obturación es superior al paso en forma de intersticio
anular entre el otro elemento 11 de válvula y el asiento 14 de
obturación, conforme a la disposición geométrica radial
anteriormente expuesta. Debido a este dimensionamiento del conjunto
1 de válvula, el dispositivo de accionamiento 17 sólo tiene que
aplicar una fuerza de accionamiento relativamente reducida para
establecer la unión hidráulica secundaria B. Con respecto a la
fuerza sólo es preciso superar inicialmente la fuerza baja de
tensión previa del otro conjunto de resorte 12 y sólo a
continuación la fuerza de tensión previa del conjunto de resorte
4.
En el caso de que en la primera cámara 6 de
presión o en la primera conexión 7 de fluido exista una presión
superior que en la segunda cámara 8 de presión o en la segunda
conexión 9 de flujo, adicionalmente a la fuerza de tensión previa
del otro conjunto de resorte 12 debe superarse una fuerza de
presión diferencial que también es pequeña debido a la sección
transversal efectiva de flujo muy pequeña de la unión hidráulica
secundaria B, de modo que se mantiene reducida la fuerza de
accionamiento a aplicar. No obstante, a través de la unión
hidráulica secundaria B tiene lugar un proceso de compensación de
la presión entre la primera y la segunda cámara 6, 8 de presión,
por lo que la fuerza de la presión diferencial se elimina (casi) por
completo, por lo que a continuación durante el establecimiento de
la unión hidráulica primaria A sólo debe superarse la fuerza de
tensión previa del conjunto de resorte 4. Si al contrario de lo
anteriormente expuesto la presión diferencial entre la primera y la
segunda cámara 6, 8 de presión se mantuviera, sería necesario
superar una fuerza de presión diferencial muy alta, debido a la
sección transversal efectiva muy grande de la unión hidráulica
primaria A, lo que tendría como consecuencia un aumento considerable
de la fuerza de accionamiento a aplicar.
En resumen debe observarse con respecto al
conjunto 1 de válvula que entre la primera y la segunda conexión 7,
9 de fluido puede establecerse una unión hidráulica con una sección
transversal efectiva de flujo muy alta, mientras que en relación con
esta la fuerza de accionamiento a aplicar es muy baja.
Asimismo, al accionar el conjunto 1 de válvula es
posible seleccionar o establecer opcionalmente la unión hidráulica
primaria (A) o secundaria (B) mediante ajuste de la fuerza de
accionamiento a través del suministro de corriente al dispositivo de
accionamiento electromagnético no representado con más detalle. Esto
permite por ejemplo mediante una corriente controlada por modulación
de duración de impulsos un ajuste muy exacto del nivel de presión
en el lado de entrada o salida, respectivamente, de la bomba
42.
Claims (4)
1. Sistema de frenos protegido contra bloqueo
para un vehículo terrestre, preparado en especial para la
regulación antideslizamiento y la regulación de la estabilidad en
marcha de tal modo que, para accionar un freno (37) de rueda, una
bomba (42) extrae líquido de freno de una unidad transmisora (31)
de la presión de frenado y lo suministra al freno (37) de rueda, en
el cual
- -
- en una unión entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y una conexión de entrada (42e) de la bomba (42) está dispuesto un primer conjunto (1) de válvula que
- - -
- en una posición base (1.1) no accionada bloquea la unión entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42) y
- - -
- en por lo menos una posición accionada (1.3) establece una unión hidráulica primaria (A) entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42),
- -
- en una unión entre una conexión de salida (42a) de la bomba (42) y la unidad transmisora (31) de la presión de frenado está dispuesta una primera válvula electromagnética (50) que en una posición base (50.1) no accionada establece la unión entre la conexión de salida (42a) de la bomba (42) y la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y la bloquea en una posición accionada (50.2),
- -
- en una unión entre el freno (37) de rueda y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42) está dispuesta una segunda válvula electromagnética (39) que en una posición base (39.1) no accionada bloquea la unión entre el freno (37) de rueda y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42) y la establece en una posición accionada (39.2), y
- -
- en una unión entre la conexión de salida (42a) de la bomba (42) y el freno (37) de rueda está dispuesta una tercera válvula electromagnética (38) que en una posición no accionada (38.1) establece la unión entre la conexión de salida (42a) de la bomba (42) y el freno (37) de rueda y la bloquea en una posición accionada (38.2),
- -
- encontrándose en una fase de funcionamiento de "mantener la presión" (II) el primer conjunto (1) de válvula en la posición no accionada (1.1), la primera válvula electromagnética (50) en la posición accionada (50.2), la segunda válvula electromagnética (39) en la posición no accionada (39.1),
- -
- la tercera válvula electromagnética (38) en la posición accionada (39.1) y
- -
- encontrándose durante una fase de funcionamiento de "reducir la presión" (III) el primer conjunto (1) de válvula en la posición no accionada (1.1), así como la primera (50), segunda (39) y tercera válvula electromagnética (38) en la respectiva posición accionada (50.2; 39.2; 38.2), caracterizado porque el líquido de freno sólo sale a un acumulador intermedio (41).
2. Sistema de frenos protegido contra bloqueo de
acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque
- -
- el primer conjunto (1) de válvula establece en otra posición accionada (1.2) una unión secundaria (B) de flujo entre la unidad transmisora (31) de la presión de frenado y la conexión de entrada (42e) de la bomba (42), presentando la unión secundaria (B) de flujo una sección transversal de flujo inferior a la de la unión hidráulica primaria (A) y
- -
- el primer conjunto (1) de válvula se encuentra durante una fase de funcionamiento de "aumentar la presión existente" (IV) en la otra posición accionada (1.2) mientras que la primera válvula electromagnética (50) se encuentra en la posición accionada (50.2), y la segunda (39) y la tercera válvula electromagnética (38) se encuentran respectivamente en su posición no accionada (39.1; 38.1).
3. Sistema de frenos protegido contra bloqueo de
acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque
durante una fase de funcionamiento de "mantener la presión
existente" (V) la tercera válvula electromagnética (38) se
encuentra en la posición no accionada (38.1), mientras que la
primera válvula electromagnética (50) se encuentra en la posición
accionada (50.2), y el primer conjunto (1) de válvula y la segunda
válvula electromagnética (39) se encuentran respectivamente en la
posición no accionada (1.1; 39.1).
4. Sistema de frenos protegido contra bloqueo de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado
porque durante una fase de funcionamiento de "reducir la presión
existente" (VI) la tercera válvula electromagnética (38) se
encuentra en la posición no accionada (38.1), mientras que la
primera (50) y la segunda válvula electromagnética (39) se
encuentran respectivamente en la posición accionada (50.2; 39.2) y
el primer conjunto (1) de válvula se encuentra en la posición no
accionada (1.1).
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