ES2256987T3 - Metodo para controlar frenos. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION PROPORCIONA UN PROCEDIMIENTO PARA CONTROLAR FRENOS, EN EL QUE LA PRESION DE LA ZAPATA ES TRANSMITIDA A UN CILINDRO DE ZAPATA DESDE UN CILINDRO MAESTRO, SEGUN LA ENTRADA SUMINISTRADA POR EL ACCIONAMIENTO DE UNA PALANCA DEL FRENO, UN PEDAL DEL FRENO O SIMILAR, EFECTUANDOSE DE ESE MODO EL FRENADO NORMAL PARA APLICACION DE UNA FUERZA DE FRENADO A CADA RUEDA, Y UNA VALVULA DE CORTE SE DESPLAZA ARRIBA Y ABAJO, POR MEDIO DE UN PISTON EXPANSOR QUE SE MUEVE EN DIRECCION HACIA ARRIBA Y HACIA ABAJO POR ACTUACION DE UNOS MEDIOS DE ACCIONAMIENTO DE MANERA QUE SE CIERRE, CORTANDO DE ESE MODO EL CILINDRO DE LA ZAPATA DE LA COMUNICACION CON EL CILINDRO MAESTRO Y AJUSTANDO EL VOLUMEN DE UNA CAMARA HIDRAULICA DE SALIDA QUE COMUNICA CON DICHO CILINDRO DE ZAPATA, A FIN DE EFECTUAR UN FRENADO ANTIBLOQUEO PARA CONTROLAR LA PRESION DE LA ZAPATA, COMPRENDIENDO DICHO PROCEDIMIENTO LAS ETAPAS DE: UNA PRIMERA ETAPA DE DETECCION DE DICHO ESTADO DE ENTRADA; UNA SEGUNDA ETAPA DE DETECCION DEL ESTADO DE LA SUPERFICIE DE LA CARRETERA; UNA TERCERA ETAPA DE AJUSTAR LA VELOCIDAD DE AUMENTO DE LA PRESION DE LA ZAPATA EN EL MOMENTO DEL FRENADO ANTIBLOQUEO, BASANDOSE EN DICHO ESTADO DETECTADO DE ENTRADA Y EL ESTADO DETECTADO DE LA SUPERFICIE DE LA CARRETERA; Y UNA CUARTA ETAPA DE DESPLAZAMIENTO DEL PISTON EXPANSOR DE ACUERDO CON DICHA VELOCIDAD DE AUMENTO DE PRESION AJUSTADA, CON EL FIN DE AUMENTAR LA PRESION SOBRE LA ZAPATA.

Description

Método para controlar frenos.

La presente invención se refiere a un método para controlar frenos, donde cuando una fuerza de frenado a aplicar a cada uno de los frenos se estima a partir de una relación de deslizamiento de rueda y una aceleración/deceleración de rueda para controlar cada freno, o cuando el frenado se cambia de frenado antibloqueo a frenado normal, la tasa creciente de presión de freno óptima se puede establecer después del aumento de la presión del freno y la fuerza de frenado se puede controlar en base a la tasa creciente de presión de freno óptima, haciendo posible por lo tanto garantizar una sensación de control satisfactoria.

En un vehículo tal como un automóvil, una motocicleta o análogos, se utiliza el llamado sistema de control de freno en el que una velocidad de cada rueda sometida a frenado se compara con una velocidad del vehículo y el control de los frenos se efectúa en base al resultado de la comparación. En el sistema de control de freno, una relación de deslizamiento se determina a partir de la velocidad de rueda y la velocidad del vehículo. Cuando la relación de deslizamiento llega a una relación de deslizamiento deseada o más, la relación de deslizamiento se reduce disminuyendo la presión hidráulica del freno, produciendo por ello la fuerza de frenado óptima.

Además, se conoce un aparato de control de fuerza de accionamiento que controla una fuerza de accionamiento de un motor regulando el tiempo del encendido del motor después de un arranque rápido del vehículo o dependiendo de una variación de un coeficiente de rozamiento de una superficie de la carretera, por ejemplo. Incluso en el caso del aparato de control de fuerza de accionamiento, la velocidad de rueda y la velocidad del vehículo se utilizan como datos.

Ahora, la velocidad de rueda, es decir la velocidad rotacional de cada rueda, puede ser detectada directamente por un sensor. Sin embargo, es difícil detectar directamente la velocidad del vehículo con un sensor. también es casi imposible detectar la velocidad de un vehículo, tal como una motocicleta, cuyo peso y tamaño están reducidos en gran medida para acomodar el sensor. Por consiguiente, se usa normalmente un método que estima la velocidad del vehículo a partir de la velocidad de rueda.

Se conoce un sistema de control de freno, en el que una relación de deslizamiento de cada rueda contra una superficie de la carretera se calcula a partir de la velocidad de un vehículo en marcha y la velocidad rotacional de cada rueda, y la fuerza de frenado óptima se aplica al vehículo en base a la relación de deslizamiento calculada. En la figura 1 se representa un circuito lógico de control como ejemplo de tal sistema. En la figura 1, cada una de una válvula de entrada y una válvula de salida es una válvula de control hidráulica para controlar la presión hidráulica aplicada a un cilindro de zapata (denominado a continuación "presión de zapata") para operar un par de zapatas que mantienen cada disco de freno entremedio.

En el mismo dibujo, cada uno de \lambda_{1}, \lambda_{2} y \lambda_{3} representa una relación de deslizamiento de cada rueda contra la superficie de la carretera. Tienen una relación de \lambda_{1}<\lambda_{2}<\lambda_{3}. Cada uno de \alpha_{1}, \alpha_{2} y \alpha_{3} representa una aceleración de rueda y cada uno de -\alpha_{1} y -\alpha_{2} representa una deceleración de rueda. Estos valores tienen una relación de -\alpha_{2}<-\alpha_{1}<0<\alpha_{1}<\alpha_{2}<\alpha_{3}. Ahora, un parámetro representado por -\alpha_{1} y -\alpha_{2} se cambia de "0" a "1" cuando cada una de las deceleraciones de rueda ha llegado a un valor establecido (valor umbral) o menos. Cada uno de los parámetros distintos del parámetro antes indicado se cambia de "0" a "1" cuando cada deceleración ha llegado al valor umbral o más. En el caso de la relación de deslizamiento, por otra parte, aparecen salidas en líneas de señal o conductores establecidos por \lambda_{1}, \lambda_{2} y \lambda_{3}, respectivamente, cuando la relación de deslizamiento ha llegado a cada una de las relaciones de deslizamiento dadas (\lambda_{1}, \lambda_{2} \lambda_{3}) o más (valor umbral o más).

El sistema está provisto de un modulador, y, cuando está activado, el control de la presión de zapata por el conductor se modifica por la operación del modulador que tiene dicha válvula de entrada (normalmente cerrada a una fuente de fluido a presión) y dicha válvula de salida (normalmente abierta a una salida de fluido), ambas controladas por el circuito lógico de control antes descrito. El modulador aumenta o disminuye la presión de zapata, en respuesta a cambios del fluido a presión, regulado por tales válvulas. Dependiendo de la operación del circuito lógico de control descrito anteriormente, se pueden producir tres eventos. Cuando las válvulas de entrada y salida no son accionadas (es decir, su estado normal), el modulador libera fluido a presión mediante la válvula de salida, y aumenta la presión de zapata, para incrementar frenado hasta un máximo predeterminado. Si solamente la válvula de salida se pone en funcionamiento (es decir, ambas válvulas de entrada y salida están cerradas), el modulador permanece en un estado constante, e igualmente la presión de zapata se mantiene constante. Si ambas válvulas de entrada y salida se ponen en funcionamiento (es decir, se abren y cierran, respectivamente), en respuesta al fluido a presión incrementado, el modulador efectúa una disminución de la presión de zapata para reducir el frenado. Lo anterior se resume en la figura 2.

Así, se ve que el control de freno se efectúa estableciendo el valor umbral para cada una de la relación de deslizamiento y la aceleración/deceleración, y determinando si el estado real de cada rueda, es decir la relación de deslizamiento y la aceleración/deceleración, está o no a su valor umbral respectivo o más (menos). Por lo tanto, hay que poner el tiempo de procesado lo más corto que sea posible y mejorar la velocidad operativa de un accionador que ejecuta el proceso antes indicado. Sin embargo, hay limitaciones relativas a la velocidad operativa del accionador y es realmente difícil lograr una mejora.

En vehículos tales como el automóvil, la motocicleta, etc, se utiliza un sistema de control de freno provisto de un modulador para el frenado antibloqueo para controlar los frenos.

En otro sistema de la técnica anterior, el modulador incluye una cámara hidráulica de entrada que comunica con un cilindro principal, para convertir una instrucción de accionamiento de freno generada por la operación de una palanca por el conductor o la depresión de un pedal por el conductor en presión o potencia hidráulica, una cámara hidráulica de salida que comunica con un cilindro de zapata, para aplicar una fuerza de frenado a un disco de freno de cada rueda (denominada a continuación "fuerza de zapata"), una válvula de corte para hacer que la cámara hidráulica de entrada comunique con la cámara hidráulica de salida y para cortar la comunicación entre las cámaras hidráulicas de entrada y salida, un pistón de expansor dispuesto en el lado de la cámara hidráulica de salida para cerrar la válvula de corte después del frenado antibloqueo y para incrementar el volumen de la cámara hidráulica de salida para reducir la presión o potencia hidráulica, y un elemento de manivela mantenido en contacto contra el pistón de expansor y que se puede hacer girar con una fuente de accionamiento rotativo.

En el modulador, la presión de zapata se reduce desplazando el pistón de expansor para incrementar el volumen de la cámara hidráulica de salida para evitar un estado bloqueado de cada rueda después del frenado. Cuando se evita el riesgo del estado bloqueado, el pistón de expansor se desplaza para abrir la válvula de corte, efectuando por ello frenado normal.

Sin embargo, en la técnica anterior, cuando el frenado se cambia del frenado antibloqueo al frenado normal, la presión de zapata P_{c} se eleva bruscamente hacia la presión maestra P_{m} desarrollada en el cilindro principal a la tasa creciente de presión máxima como se indica con la línea de trazos definida entre Q y R en la figura 3.

Cuando un vehículo pasa de una superficie de carretera que tiene un bajo coeficiente de rozamiento (denominada a continuación una "carretera de \mu bajo") con respecto a cada rueda a una superficie de la carretera que tiene un coeficiente de rozamiento alto (denominada a continuación una "carretera de \mu alto") con respecto a cada rueda mientras se está efectuando el control antibloqueo durante el frenado del vehículo, la rueda delantera llega primero a la carretera de \mu alto. Así, la fuerza de agarre de la rueda delantera se eleva de manera que la relación de deslizamiento se reduce, permitiendo por ello el control para incrementar la presión del freno. Sin embargo, la rueda trasera todavía está en la carretera de \mu bajo. Por lo tanto, cuando la presión de zapata P_{c} aplicada a la rueda delantera se eleva simplemente a la tasa creciente de presión máxima, las fuerzas de frenado de las ruedas delantera y trasera contra la carretera difieren una de otra en gran medida. Esto tiende a disminuir la sensación de control. Así, es preferible mantener la tasa creciente de presión a un valor dado hasta que la rueda trasera llega a la carretera de \mu alto.

Se conoce por lo tanto un modulador provisto de una válvula de corte del tipo de estructura doble en la que se define un orificio doble, como se describe en la Publicación de la Solicitud de Patente japonesa número 49-15874 (que corresponde a la Patente de Estados Unidos 3.836.207). Sin embargo, este modulador también es accionado por la diferencia de presión desarrollada en las presiones hidráulicas, entre la cámara hidráulica de entrada y la cámara hidráulica de salida. Por lo tanto, la tasa creciente de presión está limitada y por lo tanto no se puede realizar varias tasas crecientes de presión adecuadas para las condiciones de la superficie de la carretera o el estado de frenado.

EP-A-0380882 muestra la técnica anterior más próxima y describe un sistema de control de freno que maximiza la eficiencia de frenado de un vehículo maximizando la cantidad de tiempo gastado ciclando en o cerca de la presión óptima para la superficie de la carretera.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema para controlar frenos, donde la fuerza de frenado que se aplica a cada uno de los frenos, se puede estimar fácilmente y con exactitud en base a la aceleración/deceleración de rueda y una relación de deslizamiento, haciendo posible por ello efectuar el control de freno óptimo.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema para controlar frenos, donde se puede lograr fiablemente una sensación de control satisfactoria sin considerar las condiciones de la superficie de la carretera o el estado de freno cuando se efectúa un incremento de la presión de zapata.

Por consiguiente, la presente invención facilita un método de controlar frenos según la parte caracterizante de la reivindicación 1.

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes por la descripción siguiente y las reivindicaciones anexas, tomada en unión con los dibujos anexos en los que las realizaciones preferidas de la presente invención se representan a modo de ejemplo ilustrativo.

La figura 1 es una vista que muestra un circuito lógico de control convencional.

La figura 2 es una vista para describir el control ejecutado con respecto a las salidas del circuito lógico representado en la figura 1.

La figura 3 es una vista para describir una tasa creciente de presión de zapata empleada en un método de control de freno según una técnica anterior.

La figura 4 es una vista esquemática que ilustra la estructura de un sistema para efectuar un método de control de freno según la presente invención.

La figura 5 es una vista exterior esquemática que ilustra una motocicleta en la que se ha de incorporar el sistema de control de freno representado en la figura 4.

La figura 6 es una vista para describir un mapa difuso empleado en el método de control de freno según la presente invención.

La figura 7 es una vista para describir una función de pertenencia de una relación de deslizamiento.

La figura 8 es una vista para describir una función de pertenencia de una aceleración/deceleración.

La figura 9 es una vista para describir una función de pertenencia de presión de zapata.

La figura 10 es una vista para describir la relación entre una velocidad de rueda y presión de zapata empleadas en la presente invención y las empleadas en la técnica anterior.

La figura 11 es una vista para describir características de diferentes neumáticos.

La figura 12 es una vista para describir una función de pertenencia de una relación de deslizamiento, en base a las características de los diferentes neumáticos.

La figura 13 es una vista para describir una función de pertenencia de una relación de deslizamiento, en base a características de un vehículo que tiene excelente estabilidad en marcha y características normales del vehículo.

La figura 14 es una vista esquemática que muestra la estructura de un sistema de control de freno según otra realización de la presente invención.

La figura 15 es una vista para describir una tabla empleada en el sistema de control de freno representado en la figura 14.

La figura 16 es una vista para describir la relación entre una relación de deslizamiento y el número de direcciones o un intervalo para establecer la cantidad de aumento o disminución de presión, todos los cuales se representan en la tabla empleada en el sistema de control de freno representado en la figura 14.

La figura 17 es una vista para describir la relación entre una aceleración/deceleración de rueda y el número de direcciones o un intervalo para establecer la cantidad de aumento o disminución de presión, todos los cuales se representan en la tabla empleada en el sistema de control de freno representado en la figura 14.

La figura 18a es una vista para describir la relación entre una relación de deslizamiento y la cantidad de aumento y/o disminución de presión de zapata, que se muestran en la tabla empleada en el sistema de control de freno representado en la figura 14.

La figura 18b es una vista para describir la relación entre una relación de deslizamiento y la cantidad de aumento y/o disminución de presión de zapata, ilustrándose la vista como ejemplo comparativo de la vista ilustrada en la figura 18a.

La figura 19 es una vista para describir un método de controlar frenos, según la presente invención.

La figura 20 es una vista para describir la comparación entre una tasa creciente de presión de zapata empleada en la técnica anterior y la empleada en la presente invención.

La figura 21 es una vista esquemática que ilustra la estructura general de un sistema de control de freno según otra realización de la presente invención, para llevar a cabo un método de control de freno según la presente invención.

La figura 22 es una vista para describir el modo de funcionamiento de un mecanismo de válvula de corte empleado en el sistema de control de freno representado en la figura 21.

La figura 23 es una vista para describir otra operación del mecanismo de válvula de corte empleado en el sistema de control de freno ilustrado en la figura 21.

La figura 24 es una vista para describir otra operación del mecanismo de válvula de corte empleado en el sistema de control de freno representado en la figura 21.

La figura 25 es un diagrama de flujo para describir una rutina de control general que se ejecuta en el método de control de freno según la presente invención.

La figura 26 es un diagrama de flujo para describir el control de deceleración de vehículo que se ejecuta en el método de control de freno según la presente invención.

La figura 27 es un diagrama de flujo para describir control de ruptura que se ejecuta en el método de control de freno según la presente invención.

La figura 28 es una vista que representa el resultado del control efectuado bajo una carretera de \theta alto por el método de control de freno según la presente invención.

La figura 29 es una vista que ilustra el resultado del control efectuado bajo un salto \mu por el método de control de freno según la presente invención.

La figura 30 es una vista que ilustra el resultado del control en una entrada repetida por el método de control de freno según la presente invención.

La figura 31 es una vista para describir el establecimiento de un ángulo de calado deseado por el método de control de freno según la presente invención.

Y la figura 32 es una vista para describir una tasa creciente de presión de zapata que ha sido controlada por el ángulo de calado deseado representado en la figura 31.

Ahora se describirá una primera realización que muestra un caso en el que el tiempo de procesado se puede reducir por un método de control de freno para controlar la presión del freno para obtener la fuerza de frenado óptima.

Con referencia a la figura 5, el número de referencia 10 designa un vehículo automóvil de dos ruedas, es decir una motocicleta. La motocicleta 10 incluye un cuerpo principal 12, un manillar 14, una rueda delantera 16 y una rueda trasera 18.

Un sistema de control de freno 20 para llevar a cabo el método de control de freno según la presente realización está montado en la motocicleta 10. Como se representa en la figura 4, el sistema de control de freno 20 está provisto de un modulador de antibloqueo 22. Un piñón 26 está montado rotativamente en un motor cc 24 del modulador 22 y mantenido en enganche de engrane con un engranaje 28. El engranaje 28 se soporta por un cigüeñal 30 al que un extremo de un muñón 34 está acoplado excéntricamente mediante un brazo de manivela 32. Un potenciómetro 38, que sirve como unos medios para detectar la posición de un pistón de expansor (que se describirá más adelante), está unido al otro extremo del muñón 34 mediante un brazo de manivela 36.

Un soporte excéntrico 40 está montado rotativamente en el muñón 34. El extremo inferior del soporte excéntrico 40 siempre es presionado hacia una posición de límite superior bajo la acción de muelles de retorno 44 alojados en un soporte de muelle 42. El pistón de expansor 46 se pone en contacto contra el extremo superior del soporte excéntrico 40 y es desplazado en direcciones hacia arriba y hacia abajo en respuesta a un movimiento de subida y bajada del soporte excéntrico 40 para abrir y cerrar una válvula de corte 48.

Un soporte de válvula de corte 50 que incorpora la válvula de corte 48, está dispuesto encima del pistón de expansor 46. Un cilindro principal 56 está conectado mediante un paso 54 a un orificio de entrada 52 del soporte de válvula de corte 50. Por otra parte, un cilindro de zapata de freno de rueda 62 está conectado mediante un paso 60 a un orificio de salida 58 del soporte de válvula de corte 50. El cilindro principal 56 y el cilindro de zapata 62 están interconectados entre sí a través del paso 54, el modulador 22 y el paso 60. Esta ruta está llena de aceite para la presión hidráulica. El cilindro principal 56 es accionado para regular la presión hidráulica bajo la acción de una palanca de freno 64 para hacer que la válvula de corte 48 accione el cilindro de zapata 62, aplicando por ello una fuerza de frenado a una chapa de disco 66 unida a cada una de la rueda delantera 16 y la rueda trasera
18.

Un controlador de motor 70 está conectado eléctricamente al potenciómetro 38 y el motor cc 24. El controlador de motor 70 también está conectado eléctricamente a una unidad de control 72. La unidad de control 72 está provista de una memoria 73. Un mapa difuso en el que una relación de deslizamiento de rueda (\lambda) y una aceleración/deceleración de rueda (\alpha) se definen como entradas y la presión de zapata se define como una salida, se almacena en la memoria 73 como datos (véase la figura 6). El mapa difuso ha sido previamente creado en base a una relación de deslizamiento en función de una función de valor de pertenencia, es decir una función de pertenencia (véase la figura 7) de una relación de deslizamiento (\lambda), una función de pertenencia (véase la figura 8) de una aceleración/deceleración (\alpha), y una función de pertenencia (véase la figura 9) de la presión de zapata.

Cada uno de los sensores de velocidad de rueda 74, 76 para detectar las velocidades de las ruedas delantera y trasera 16, 18 respectivamente, que están unidos a las correspondientes chapas de disco 66, está conectado eléctricamente a la unidad de control 72.

La operación del sistema de control de freno 20 construido como se ha descrito anteriormente se describirá ahora en conexión con el método de control de freno según la presente realización.

En frenado normal, el muñón 34 se mantiene en una posición de límite superior predeterminada por fuerzas elásticas de los muelles de retorno 44 para hacer que el soporte excéntrico 40 montado en el muñón 34 mantenga el pistón de expansor 46 en un estado empujado hacia arriba. Así, la válvula de corte 48 es empujada hacia arriba por el pistón de expansor 46 para permitir por ello que el orificio de entrada 52 comunique con el orificio de salida 58.

El cilindro principal 56 es accionado después agarrando la palanca de freno 64. La presión hidráulica del freno generada por el cilindro principal 56 se transmite al cilindro de zapata 62 a través del paso 54, el orificio de entrada 52, el orificio de salida 58 y el paso 60 en ese orden, aplicando por ello una fuerza de zapata a la chapa de disco 66.

Cuando la unidad de control 72 suministra después una señal de excitación al controlador de motor 70 para efectuar el control de freno, el controlador de motor 70 controla la dirección y cantidad de rotación del motor cc 24. Por lo tanto, el piñón 26 montado en un eje rotativo no ilustrado se hace girar para girar el engranaje 28 mantenido en enganche de engrane con el piñón 26 y el brazo de manivela 32 montado fijamente en el engranaje 28 mediante el cigüeñal 30, desplazando por lo tanto el muñón 34 montado en el brazo de manivela 32 de la posición de límite superior a la posición de límite inferior. Así, el soporte excéntrico 40 se baja bajo la acción de desplazamiento del muñón 34, de manera que la presión hidráulica del freno que actúa en el pistón de expansor 46, se añada al par del motor cc 24. Por lo tanto, el pistón de expansor 46 se presiona contra el soporte excéntrico 40 bajando rápidamente.

Cuando el pistón de expansor 46 se baja una cantidad predeterminada, la válvula de corte 48 asienta para bloquear o cortar por ello la comunicación entre el orificio de entrada 52 y el orificio de salida 58. Así, cuando el pistón de expansor 46 se baja más solo, el volumen en el lado del orificio de salida 58 aumenta para disminuir la presión hidráulica aplicada al cilindro de zapata 62, reduciendo por ello una fuerza de zapata que se aplica a la rueda delantera 16, por ejemplo.

Cuando, por ejemplo, se detecta una aceleración/deceleración (\alpha) de la rueda delantera 16 en base a la salida del sensor de velocidad de rueda 74 unido a la chapa de disco 66 de la rueda delantera 16, se efectúa un proceso para determinar a cuál de los conjuntos expresados por la función de pertenencia representada en la figura 8 corresponde la aceleración/deceleración (\alpha). Además, entonces se calcula una relación de deslizamiento (\lambda). Posteriormente, se efectúa un proceso para determinar a cuál de los conjuntos expresados por la función de pertenencia representada en la figura 7 corresponde la relación de deslizamiento calculada (\lambda). A continuación, la presión de zapata deseada es estimada directamente a partir del mapa difuso representado en la figura 6, considerándose los resultados de determinación como entradas. Si la relación de deslizamiento (\lambda) es "cero" y la aceleración/deceleración (\alpha) es "NB (Negativa grande)", por ejemplo, se envía una señal indicativa de información de control de "Poner la presión de zapata" a "PM (Positiva media)".

Por consiguiente, la presión de zapata es estimada directamente a partir de la relación de deslizamiento (\lambda) y la aceleración/deceleración (\alpha) en la presente realización. Por lo tanto, cualquier proceso complicado de cálculo y control es innecesario y la presión de zapata se puede obtener diligente y suavemente, por lo que es posible el control óptimo de freno. Además, dado que la presión de zapata se estima usando la función de pertenencia, el control de freno puede ser realizado suavemente sin quedar afectado por un cambio brusco de un coeficiente de rozamiento de una superficie de la carretera. Es decir, como se ilustra en la figura 10, se puede realizar control basado en una curva de la velocidad de rueda aproximada a una curva de velocidad ideal de rueda creada bajo la experiencia de un motorista experto. Así, se puede efectuar el control de freno, que puede garantizar una deceleración estable y proporcionar menos comportamiento del vehículo en comparación con el control de freno convencional.

También en la presente realización, el control de freno se puede realizar fácilmente aunque difieran las características del neumático una de otra. Una curva característica de un neumático radial, que se indica por la línea discontinua en la figura 11, representa que el pico de un coeficiente de rozamiento (\mu) existe en el lado de baja relación de deslizamiento (\lambda) en comparación con una curva característica de un neumático convencional, que se indica con la línea continua en la figura 11. En este caso, simplemente hay que mover una función de pertenencia de una relación de deslizamiento (\lambda) de la posición indicada por la línea continua (neumático convencional) a la posición indicada por la línea de trazos (neumático radial) y crear un mapa difuso en base a la función de pertenencia así procesada, como se representa en la figura 12.

Cuando las características del neumático son idénticas entre sí y se incluye una característica de un vehículo que tiene excelente estabilidad en marcha, se establece una función de pertenencia de una relación de deslizamiento (\lambda) (véase la línea continua en la figura 13) en una posición (posición de aumento de relación de deslizamiento) movida a la derecha de una función de pertenencia de una relación de deslizamiento (\lambda) (véase la línea de trazos en la figura 13) al tiempo que se incluye una característica de vehículo normal. Por lo tanto es posible efectuar una mejora en la operación de frenado con gran facilidad.

A continuación, un sistema capaz de controlar frenos con precisión sin incrementar la capacidad de almacenamiento, que se ilustra como una segunda realización, se describirá con detalle más adelante con referencia a los dibujos anexos. A propósito, los mismos elementos de estructura que los empleados en la primera realización se identifican con números de referencia análogos y por lo tanto se omitirá su descripción detallada.

Más específicamente, el sistema de control de freno 20a según la presente realización tiene una unidad de control 72 provista de un circuito de cálculo 80 así como una memoria 73 como se representa en la figura 14. Una tabla en la que una relación de deslizamiento de rueda \lambda y una aceleración/deceleración de rueda \alpha se definen como entradas y la cantidad de aumento o disminución de la presión hidráulica en un cilindro de zapata 62 se define como una salida, se almacena como datos en la memoria 73 (véase la figura 15). Además, un sensor de velocidad de rueda 74 (76) unido a una chapa de disco 66, y un sensor de aceleración/deceleración de vehículo 78 están conectados eléctricamente al circuito de cálculo 80 de la unidad de control 72, para calcular una relación de deslizamiento \lambda y una aceleración/deceleración de rueda \alpha.

A propósito, la tabla empleada en la presente realización incluye la relación de deslizamiento \lambda a la que se han asignados 64 direcciones y la aceleración/deceleración de rueda \alpha a la que se han asignado 256 direcciones. Un espacio o intervalo L para establecer datos acerca de la relación de deslizamiento \lambda o la aceleración/deceleración de rueda \alpha_{m}, y la cantidad de datos se establecen respectivamente de la siguiente manera.

Como se representa en las figuras 16 y 17, un intervalo L definido entre datos de relación de deslizamiento adyacentes se establece de manera que aumente cuando el valor absoluto de la relación de deslizamiento \lambda se eleve desde un valor próximo a cero. Igualmente, un intervalo L definido entre datos adyacentes de aceleración/deceleración de rueda se establecen de manera que aumenten cuando el valor absoluto de la aceleración/deceleración de rueda \alpha se eleve desde un valor próximo a cero. Es decir, el rendimiento de frenado y la estabilidad del vehículo en marcha son excelentes como se ve por una relación entre la relación de deslizamiento \lambda y el coeficiente de rozamiento de la superficie de la carretera. Además, se utilizan varias zonas de memoria de tal manera que los datos de alta resolución se concentren en un rango de 0% a 10% de la relación de deslizamiento (\lambda) en el que se establece una relación de deslizamiento convergente deseada \lambdaT que sirve como un objetivo de control, y en un rango de aceleración/deceleración de rueda (\alpha) hasta + 1,0G, que se establece desde el punto de vista del rendimiento de frenado y la estabilidad del vehículo en marcha. Cuando, por otra parte, el valor absoluto de cada una de la relación de deslizamiento \lambda y la aceleración/deceleración de rueda \alpha es grande, los datos de resolución baja son suficientes y las zonas de memoria a usar se establecen de manera que se reduzca su número.

La operación del sistema de control de freno 20a construido como se ha descrito anteriormente es idéntico al del sistema de control de freno según la primera realización.

En la tabla, los datos acerca de las cantidades de aumento y disminución de la presión de zapata se establecen de manera que se concentren en el rango de 0% a 10% de la relación de deslizamiento \lambda, que sirve como el objetivo de control y en el rango de aceleración/deceleración de rueda (\alpha) hasta \pm1,0 G como se representa en las figuras 15 a 17. Cuando las cantidades de aumento y disminución de la presión del freno con respecto a la relación de deslizamiento \alpha se establecen a intervalos iguales a en la tabla como se representa en la figura 18b a modo de ejemplo, un error de control \DeltaP1 desarrollado entre las cantidades ideales de aumento y disminución de la presión del freno y las cantidades de aumento y disminución de la presión del freno, que se han colocado en la tabla, es grande cuando la relación de deslizamiento es \lambda_{1}, por ejemplo. Aunque la relación de deslizamiento es \lambda_{2} junto a una relación de deslizamiento convergente deseada \lambdaT por otra parte, un error de control \DeltaP2 desarrollado entre las cantidades ideales de aumento y disminución de la presión de zapata y las cantidades de aumento y disminución de la presión de zapata, que se han establecido en la tabla, es pequeño, por lo que es posible el control exacto. Además, dado que se colocan grandes cantidades de datos cerca de un valor convergente deseado, la anchura de amplitud de vibración en la presión de zapata también se reduce rápidamente y la relación de deslizamiento \lambda converge diligentemente en el valor deseado. Cuando, por otra parte, el valor absoluto de la relación de deslizamiento \lambda o la aceleración/deceleración de rueda \alpha cae dentro de un amplio rango, solamente hay que establecer pequeñas cantidades de datos. Por lo tanto, se puede reducir la capacidad de almacenamiento de toda la memoria.

En la presente realización descrita anteriormente, cuando las cantidades de aumento y disminución de la presión de zapata se determinan a partir de la relación de deslizamiento \lambda y la aceleración/deceleración de rueda \alpha, los datos acerca de las cantidades de aumento y disminución de la presión de zapata se ponen en la tabla de manera que converjan cerca de la relación de deslizamiento deseada representativa del objetivo convergente o dentro de la aceleración/deceleración de rueda \alpha de \pm 1,0 G. Por lo tanto, cualquier variación de la presión de zapata con respecto al valor deseado se reduce diligentemente, de manera que la relación de deslizamiento \lambda converge en el valor deseado. Cuando el valor absoluto de la relación de deslizamiento \lambda o la aceleración/deceleración de rueda \alpha cae dentro del rango amplio, se establecen las pequeñas cantidades de datos y se reducen las zonas de memoria a usar. Por lo tanto, se puede reducir la capacidad de almacenamiento de toda la memoria.

A continuación, un método y un sistema para controlar la tasa de aumento de la presión del freno, que se ilustra como una tercera realización, se describirá con detalle con referencia a los dibujos anexos. La motocicleta descrita en la tercera realización y el sistema de control de freno son de estructura idéntica a los de la primera realización, y por lo tanto se omitirá su descripción detallada (véase las figuras 4 y 5).

La operación de un sistema de control de freno 18b se describirá ahora a continuación en conexión con el método de control de freno según la presente realización.

En frenado normal, se mantiene un muñón 34 en una posición de límite superior predeterminada por fuerzas elásticas de muelles de retorno 44 para hacer que un soporte excéntrico 40 montado en el muñón 34 mantenga un pistón de expansor 46 en un estado empujado hacia arriba. Así, una válvula de corte 48 es empujada hacia arriba por el pistón de expansor 46 para permitir por ello que un orificio de entrada 52 comunique con un orificio de salida 58.

Posteriormente se acciona un cilindro principal 56 agarrando una palanca de freno 64. La presión hidráulica del freno generada por el cilindro principal 56 se transmite a un cilindro de zapata 62 mediante un paso 54, el orificio de entrada 52, el orificio de salida 58 y un paso 60 en ese orden, aplicando por ello una fuerza a una chapa de disco 66 como una fuerza de zapata.

Para realizar frenado antibloqueo, una unidad de control 72 suministra posteriormente una señal de excitación a un controlador de motor 70 para controlar la dirección y cantidad de rotación de un motor cc 24. Por lo tanto, un piñón 26 montado en un eje rotativo no ilustrado se hace girar para girar un engranaje 28 mantenido en enganche de engrane con el piñón 26 y un brazo de manivela 32, desplazando por lo tanto el muñón 34 montado en el brazo de manivela 32 de la posición de límite superior a la posición de límite inferior. Así, el soporte excéntrico 40 se baja bajo la acción de desplazamiento del muñón 34, de manera que el pistón de expansor 46 y la válvula de corte 48 se bajan en forma de una única unidad. Cuando después asienta la válvula de corte 48, el orificio de entrada 52 se corta de manera que no comunique con el orificio de salida 58. Después, el pistón de expansor 46 se baja más solo. En consecuencia, el volumen en el lado del orificio de salida 58 aumenta para disminuir la presión hidráulica que se aplica al cilindro de zapata 62, reduciendo por ello una fuerza de frenado que se aplica a una rueda delantera 16, por ejemplo. Así, se efectúa el frenado antibloqueo.

En la presente realización, la tasa creciente de presión de zapata se puede ajustar arbitrariamente dentro de un rango angular \alpha representado en la figura 20 cuando el frenado se cambia del frenado antibloqueo al frenado normal. Es decir, como se representa en la figura 19, el ángulo de calado del muñón 34 se cambia repetidas veces a un ángulo de \theta_{1} y un ángulo de \theta_{2} en sus correspondientes intervalos de tiempo dados de T_{1} y T_{2} en torno a un ángulo operativo \theta (ángulo de asiento) (donde \theta es mayor que \theta_{1} e inferior a \theta_{2}, es decir, \theta_{1}<\theta<\theta_{2}) de la válvula de corte 48. Ahora, el ángulo \theta1 abre o se pone de manera que abra la válvula de corte 48 para aumentar la presión de zapata P_{1}. El ángulo \theta_{2} se define para cerrar la válvula de corte 48 y bajar más el pistón de expansor 46 para reducir por ello la presión de zapata P_{1}. Así, la presión de zapata P_{1} se incrementa sustancialmente a lo largo de una tasa creciente de presión deseada arbitraria R mientras se está repitiendo un aumento y disminución de presión.

Los ángulos \theta_{1} y \theta_{2} son detectados por el potenciómetro 38 unido al otro extremo del muñón 34 mediante el brazo de manivela 36. La señal detectada se transmite al controlador de motor 70, que a su vez mueve y controla el motor cc 24, sujetando por lo tanto con precisión el muñón 34.

En la presente realización descrita anteriormente, la tasa creciente deseada sustancial R de la presión de zapata P_{1} se establece de forma arbitraria dentro de la banda angular \alpha seleccionando los intervalos de tiempo T_{1}, T_{2} necesarios para mantener el muñón 34 en base a sus ángulos correspondientes \theta_{1}, \theta_{2}. Así, cuando el frenado se cambia del frenado antibloqueo al frenado normal como en la técnica anterior, no se desarrolla un aumento brusco (la llamada ruptura) en la presión de zapata P_{1} y cualquier comportamiento del vehículo se puede reducir a lo más pequeño que sea posible, haciendo posible por lo tanto mejorar la sensación de control.

Además, un modulador 22 es de una estructura simple. Por lo tanto, el modulador 22 puede ser de estructura en gran medida simplificada y barata en comparación con un modulador convencional del tipo de estructura doble.

Finalmente, un método de controlar la tasa de aumento de la presión de zapata, que se ilustrará como una cuarta realización, se describirá más adelante con detalle con referencia a los dibujos anexos. Una motocicleta y un sistema de control de freno descrito en la presente realización son de estructura sustancialmente idéntica a los de la tercera realización, y por lo tanto se omitirá su descripción detallada.

Sin embargo, el sistema de control de freno 20b está provisto de un mecanismo de válvula de corte 80 correspondiente a la válvula de corte 48 empleada en la cuarta realización representada en la figura 21. Como se representa en las figuras 22 a 24, el mecanismo de válvula de corte 80 tiene un agujero cilíndrico de comunicación 90 que se define en un soporte de válvula de corte 50 y cuyo diámetro se reduce en forma de dos escalones hacia el orificio de salida 58 como se ve desde el orificio de entrada 52. Porciones del agujero de comunicación 90, que se han reducido de diámetro en forma de los dos escalones, se utilizan como porciones de asiento 94, 92 respectivamente. Una válvula de corte esférica 96 y una válvula de orificio 100 en la que se ha definido un orificio 98, se introducen en el agujero de comunicación 90. La válvula de corte 96 está acoplada a la válvula de orificio 100 mediante un muelle helicoidal 102 y es presionada hacia abajo por una fuerza elástica del muelle helicoidal 102 para mantenerse en contacto contra la porción de asiento 92. La válvula de orificio 100 se pone en enganche con la superficie superior del orificio de entrada 52 por un muelle helicoidal 104 y es presionada hacia abajo por una fuerza elástica del muelle helicoidal 104 de manera que asiente en la porción de asiento 94. Un extremo delantero convexo 106 del pistón de expansor 46 se pone en contacto contra la válvula de corte 96 para desplazar la válvula de corte 96 en una dirección deseada. A propósito, la fuerza elástica del muelle helicoidal 104 se establece de manera que sea más grande que la del muelle helicoidal 102.

Así, el motor cc 24 se energiza para desplazar el muñón 34 para mover el pistón de expansor 46 en direcciones hacia arriba y hacia abajo, controlando por ello el mecanismo de válvula de corte 80 para ponerlo en los tres estados o condiciones básicos siguientes. Más específicamente, como se representa en la figura 22, el pistón de expansor 46 se baja para separar el extremo delantero 106 del pistón de expansor 46 de la válvula de corte 96 para asentar la válvula de corte 96 en la porción de asiento 92, poniendo por lo tanto la comunicación entre el orificio de entrada 52 y el orificio de salida 58 en un estado o condición de cierre (que a continuación se denomina una "condición ABS"). Como se representa en la figura 23, el pistón de expansor 46 se desplaza hacia arriba de la condición ABS para apoyar sobre la válvula de corte 96, alejando por lo tanto la válvula de corte 96 de la porción de asiento 92. Sin embargo, la válvula de corte 96 no apoya entonces sobre la válvula de orificio 100 y el orificio de entrada 52 y el orificio de salida 58 se ponen en una condición de comunicación (denominada a continuación una "condición de ORIFICIO") por el orificio 98 en un estado en el que la válvula de orificio 100 ha asentado en la porción de asiento 94. Como se ilustra en la figura 24, el pistón de expansor 46 se desplaza más hacia arriba de la condición de ORIFICIO para poner la válvula de corte 96 en contacto contra la válvula de orificio 100 para separar la válvula de orificio 100 de la porción de asiento 94, poniendo por lo tanto el orificio de entrada 52 y el orificio de salida 58 en un estado de comunicación (denominado a continuación una "condición NORMAL"). Bajo la condición de ORIFICIO, el muelle helicoidal 102 se comprime separando la válvula de corte 96 de la porción de asiento 92, de manera que la válvula de orificio 100 sea empujada hacia arriba por la fuerza elástica del muelle helicoidal 102. Dado que, sin embargo, la fuerza elástica del muelle helicoidal 104 para empujar la válvula de orificio 100 en una dirección hacia abajo se establece de manera que sea más grande que la del muelle helicoidal 102, la válvula de orificio 100 no se separa de la porción de asiento 94.

Por consiguiente, las tres condiciones se pueden conmutar efectuando control posicional usando el motor cc 24, es decir, controlando la posición del pistón de expansor 46, sin respecto a la diferencia de presión hidráulica entre el orificio de entrada 52 y el orificio de salida 58.

La operación del sistema de control de freno 20b construido como se ha descrito anteriormente se describirá ahora en conexión con el método de control de freno según la presente realización.

En frenado normal, el muñón 34 se mantiene en la posición de límite superior predeterminada por las fuerzas elásticas de los muelles de retorno 44 para hacer que el soporte excéntrico 40 montado en el muñón 34 mantenga el pistón de expansor 46 en el estado empujado hacia arriba. Así, la válvula de corte 96 es empujada hacia arriba por el pistón de expansor 46 para hacer que el orificio de entrada 52 comunique con el orificio de salida 58 (véase la figura 24).

Cuando después se agarra la palanca de freno 64, se acciona el cilindro principal 56. La presión hidráulica del freno generada por el cilindro principal 56 se transmite después al cilindro de zapata 62 a través del paso 54, el orificio de entrada 52, el orificio de salida 58 y el paso 60 en ese orden, aplicando por ello una fuerza de zapata a la chapa de disco 66 por presión de zapata P_{c}.

Por otra parte, el sistema de control de freno 20b se controla en base a un diagrama de flujo representado en la figura 25 en control antibloqueo. Es decir, la unidad de control 72 lee las velocidades V_{w} de las ruedas delantera y trasera en base a señales enviadas desde sensores de velocidad de rueda 74, 76 y lee un ángulo de desplazamiento (denominado a continuación un "ángulo de calado") del muñón 34 en base a una señal enviada desde el potenciómetro 38 (pasos S1 y S2). La velocidad más rápida de las velocidades V_{w} de las ruedas delantera y trasera se considera una velocidad estimada del vehículo V_{r}. La velocidad estimada del vehículo V_{r} se determina efectuando la denominada selección alta (paso S3). La velocidad de rueda V_{w} se diferencia después para determinar una aceleración/deceleración de rueda \alpha (paso S4). Una relación de deslizamiento \lambda se determina en base a la velocidad estimada del vehículo V_{r} y la velocidad de rueda V_{w} (paso S5). Además, una deceleración de vehículo \beta se determina a partir de la velocidad estimada del vehículo V_{r} (paso S6). Se determina (juicio o determinación de habilitación) si es necesario o no efectuar control antibloqueo (ABS) en base a la aceleración/deceleración de rueda \alpha y la relación de deslizamiento \lambda así determinada (paso S7). Si se determina que la respuesta es Sí en el paso S7, las cantidades de aumento y disminución de la presión de zapata P_{c} se determinan a partir de la aceleración/deceleración de rueda \alpha y la relación de deslizamiento \lambda usando una tabla o análogos, y se establece un ángulo de calado deseado \thetaT (paso S8). Después, el ángulo de calado deseado \thetaT se corrige en base a la deceleración del vehículo \beta (paso S9). Ahora, se hace una determinación con respecto a la condición de control en base a la deceleración del vehículo \beta, el ángulo de calado \theta y el ángulo de calado deseado \thetaT o análogos. El ángulo de calado deseado \thetaT se reposiciona bajo control de ruptura solamente cuando se determina en base al ángulo de calado deseado \thetaT que el control anterior es necesario (paso S10). Después, el motor cc 24 se controla de manera que el ángulo de calado se ponga al ángulo de calado deseado \thetaT (paso S11). A propósito, el control de ruptura se efectúa para incrementar la presión de zapata a una tasa creciente dada de presión de zapata para evitar que se produzca una ruptura descrita en el ejemplo convencional.

A propósito, el control de deceleración de vehículo en el paso S9 se hace de la siguiente manera según un diagrama de flujo representado en la figura 26. Se determina si la deceleración del vehículo \beta es o no mayor o igual a una deceleración límite G_{L} (paso S15). Si se determina que la respuesta es Sí en el paso S15, se determina si un ángulo de calado deseado \thetaT_{L} del bucle previo es o no mayor o igual a un ángulo de calado deseado \thetaT del bucle presente, es decir, la presión de zapata P_{c} toma o asume una dirección de aumento de presión (paso S16). Si se determina que la respuesta es Sí en el paso S16, la deceleración del vehículo \beta se incrementa la deceleración límite G_{L} o más para reposicionar por lo tanto el ángulo de calado deseado \thetaT del bucle presente al ángulo de calado deseado \thetaT_{U} del bucle previo de tal manera que la estabilidad del vehículo no sea peor, es decir la presión de zapata P_{c} no se incrementa (paso S17).

Ahora se hará una descripción detallada del control de ruptura en el paso S10 con referencia a un diagrama de flujo representado en la figura 27. En primer lugar se determina si un ángulo de calado \theta detectado por el potenciómetro 38 es o no mayor o igual a un ángulo predeterminado A (paso S20). El ángulo predeterminado A se define como un ángulo de calado hecho cuando la válvula de orificio 100 apoya sobre la válvula de corte 96 desplazada hacia arriba por el extremo delantero 106 del pistón de expansor 46 para ser espaciada de la porción de asiento 94. A propósito, el ángulo de calado se define de tal manera que el ángulo de desplazamiento del muñón 34, que corresponde a la posición de límite superior del pistón de expansor 46, se establezca a 0° y la dirección del límite inferior se hace positiva. Es decir, el ángulo de calado \theta menor que el ángulo dado A representa que el mecanismo de válvula de corte 80 ya está en el estado NORMAL y por lo tanto no se considera como un objeto a someter al control de ruptura. Por consiguiente, el siguiente juicio circunstancial solamente se hace cuando el ángulo de calado \theta es mayor o igual al ángulo predeterminado A.

En primer lugar se determina si la deceleración del vehículo \beta es o no mayor o igual a 0,5 G (paso S21). La deceleración del vehículo \beta es normalmente mayor o igual a 0,5 G en frenado bajo una carretera de \mu alto tal como una carretera asfaltada cuya superficie esté seca o análogos. Por lo tanto, se determina que el estado de la superficie de la carretera se considera como la carretera de \mu alto si la deceleración del vehículo \beta es mayor o igual a 0,5 G.

Si la deceleración del vehículo \beta es inferior a 0,5 G, se determina si la deceleración del vehículo \beta es o no inferior o igual a 0,2 G (paso S22). La deceleración del vehículo \beta es normalmente inferior o igual a 0,2 G en frenado bajo una superficie de la carretera (denominado a continuación una "carretera de \mu bajo") de un coeficiente de rozamiento bajo, tal como una superficie asfaltada de la carretera que está mojada o análogos, o en un estado (que se denominará una "entrada repetida") en el que una entrada de freno se repite durante un período corto de tiempo. Por lo tanto, se determina que la carretera de \mu bajo o la entrada repetida ha sido tomada o seleccionada si la deceleración del vehículo \beta es inferior o igual a 0,2 G.

Si se determina que la deceleración del vehículo \beta es inferior o igual a 0,2 G, se establece un señalizador (paso S23). A continuación, se determina si el ángulo de calado deseado \thetaT es o no inferior o igual a un ángulo dado B (paso S24). Es decir, la cantidad de disminución de la presión de zapata P_{c} aumenta en el caso de la carretera de \mu bajo. Por lo tanto, el ángulo de calado deseado \thetaT es grande. En el caso de la entrada repetida, el ángulo de calado deseado \thetaT es pequeño en comparación con la carretera de \mu bajo. Así, el ángulo dado B se establece como un valor umbral para cada una de la carretera de \mu bajo y la entrada repetida.

Cuando el ángulo de calado deseado \thetaT es inferior o igual al ángulo dado B, se determina que se hace la entrada repetida. A continuación se ejecuta un proceso de ruptura correspondiente a la entrada repetida, que se describirá más adelante (paso S25). Además, el señalizador se pone a cero (paso S26).

Por otra parte, si se determina que la deceleración del vehículo \beta es mayor o igual a 0,5 G, es decir, la carretera de \mu alto ha sido tomada, se determina si el señalizador está puesto (establecido) o no (paso S27). Si se determina que la respuesta es Sí en el paso S27, se determina en los pasos S22 y S24 que la carretera de \mu bajo ha sido tomada en el bucle previo. Se determina así que la carretera de \mu alto ha sido tomada en el bucle presente. Es decir, se determina que cada rueda ha pasado de la carretera de \mu bajo a la carretera de \mu alto (denominado a continuación un "salto \mu"). Después, se determina si el ángulo de calado deseado \thetaT es o no inferior o igual a un ángulo predeterminado C (paso S28). Ahora, el ángulo predeterminado C representa un ángulo al que se produce una ruptura cuando el ángulo de calado deseado \thetaT se establece al ángulo predeterminado C o inferior.

Cuando el ángulo de calado deseado \thetaT es inferior o igual al ángulo predeterminado C, se efectúa un proceso de ruptura correspondiente al salto \mu, que se describirá más tarde, (paso S29). Además, el señalizador se pone a cero (paso S30).

Si el señalizador se pone a cero (reposiciona) en el paso S27, se determina que la carretera de \mu alto ha sido seleccionada. A continuación se determina si el ángulo de calado deseado \thetaT es inferior o igual a un ángulo predeterminado D (paso S31). Ahora, el ángulo predeterminado D representa un ángulo al que se hace una ruptura cuando el ángulo de calado deseado \thetaT se establece al ángulo predeterminado D o inferior.

Cuando el ángulo de calado deseado \thetaT es inferior o igual al ángulo predeterminado D, se realiza un proceso de ruptura correspondiente a la carretera de \mu alto, que se describirá más adelante (paso S32).

Los estados de la carretera de \mu alto, el salto \mu y la entrada repetida son detectados de la manera antes descrita. El control de ruptura correspondiente a cada uno de la carretera de \mu alto, el salto \mu y la entrada repetida se efectúa de la siguiente manera.

En primer lugar se describirá el control de ruptura correspondiente a la carretera de \mu alto en base al resultado de control representado en la figura 28. Más específicamente, cuando cada freno es accionado por un motorista, la presión del freno se transmite al cilindro de zapata 62 del cilindro principal 56 mediante el mecanismo de válvula de corte 80 que está en el estado NORMAL. Por consiguiente, se hace que la presión de zapata P_{c} siga un aumento de la presión (denominada a continuación "presión maestra P_{m}") del cilindro principal 56. Así, cuando se realiza el frenado de cada rueda, la velocidad de rueda V_{w} se separa de la velocidad estimada del vehículo V_{r} para aumentar la relación de deslizamiento \lambda, efectuando por ello el frenado antibloqueo. Es decir, el mecanismo de válvula de corte 80 se pone en la condición ABS. Después, el motor cc 24 se energiza bajo el control del controlador de motor 70 para desplazar el muñón 34 para ponerlo al ángulo de calado deseado \thetaT, moviendo por ello el pistón de expansor 46 hacia arriba y hacia abajo de manera que el volumen del orificio de salida 58 aumente o disminuya. Como resultado, la presión de zapata P_{c} se puede controlar para alcanzar un valor de presión predeterminado P1 o menos (véase (1) en la figura 28). Cuando el frenado se cambia del frenado antibloqueo al frenado normal volviendo la velocidad de rueda V_{w} a la velocidad junto a la velocidad estimada del vehículo V_{r}, la presión de zapata P_{c} aumenta gradualmente a una velocidad establecida entre el valor de presión predeterminado P1 y un valor de presión límite P2 (véase (3) en la figura 28) después de hacer que la presión de zapata P_{c} siga la presión maestra P_{m} hasta el valor de presión predeterminado P1 (véase (2) en la figura 28). La presión de zapata P_{c}, que ha llegado al valor de presión límite P2, se mantiene constante tal como es (véase (4) en la figura 28).

Ahora, el aumento lento de la presión de zapata P_{c} a la velocidad establecida en el rango del valor de presión predeterminado P1 al valor de presión límite P2 se hace por la razón siguiente. La deceleración \beta del vehículo se calcula en base a la diferencia entre una velocidad estimada del vehículo V_{r} detectada a partir de bucle de cálculo usado varias veces antes o varias decenas de veces antes como se ve por el bucle de cálculo presente y una velocidad estimada del vehículo V_{r} detectada a partir del bucle de cálculo presente para eliminar componentes de ruido. Por lo tanto, se desarrolla una diferencia entre la deceleración del vehículo \beta y una deceleración real del vehículo. Cuando la tasa creciente de presión es alta, un aumento de la deceleración del vehículo no puede ser detectado antes de que la presión de zapata P_{c} exceda del valor de presión límite P2. Es decir, puesto que el procedimiento rutinario para el control de deceleración de vehículo (pasos S15 a S17) no se puede ejecutar, se reduce la carga en tierra de la rueda trasera, originando por ello el riesgo de que la estabilidad en marcha del vehículo se deteriore.

Ahora se describirá el control de ruptura correspondiente al salto \mu en base al resultado de control representado en la figura 29. Más específicamente, cuando cada freno es accionado por el motorista, la presión del freno se transmite al cilindro de zapata 62 del cilindro principal 56 mediante el mecanismo de válvula de corte 80 que está en el estado NORMAL. Por consiguiente, se hace que la presión de zapata P_{c} siga un aumento de la presión maestra P_{m} (véase (1) en la figura 29). Sin embargo, dado que el estado de la superficie de la carretera está puesto a la carretera de \mu bajo, se reduce rápidamente la velocidad de rueda V_{w} y aumenta la relación de deslizamiento \lambda. Por lo tanto, el mecanismo de válvula de corte 80 se pone en la condición ABS y el pistón de expansor 46 se baja para incrementar el volumen del orificio de salida 58, haciendo volver por lo tanto la velocidad de rueda V_{w} a la velocidad junto a la velocidad estimada del vehículo V_{r}. El pistón de expansor 46 es desplazado después hacia arriba y hacia abajo bajo la condición ABS para variar el volumen del orificio de salida 58, controlando por ello que la relación de deslizamiento caiga dentro de una relación de deslizamiento predeterminada (véase (2) en la figura 29). Cuando el estado de la superficie de la carretera a lo largo de la que avanza cada rueda, se cambia de la carretera de \mu bajo a la carretera de \mu alto, una fuerza de agarre de cada rueda aumenta para hacer la velocidad estimada del vehículo V_{r} sustancialmente idéntica a la velocidad de rueda V_{w}. En consecuencia, la relación de deslizamiento se reduce para cambiar por lo tanto el frenado desde el frenado ABS al frenado normal. Por consiguiente, la presión de zapata P_{c} aumenta a la vez que sigue la presión maestra P_{m}. Sin embargo, cuando se utiliza la rueda delantera, la tasa creciente de presión se establece de tal manera que el tiempo \Delta_{t1} (entre t_{3} y t_{4}) necesario para cambiar el frenado del frenado ABS al frenado normal caiga dentro de un rango de tiempo establecido, preferiblemente un rango de 0,1 s a 0,3 s (véase (3) en la figura 29). Este ajuste se hace en base a la razón siguiente. En el caso del salto \mu, se desarrolla una diferencia de tiempo entre una transición del estado de la superficie de la carretera de marcha de la rueda delantera de la carretera de \mu bajo a la carretera de \mu alto y una transición del estado de la superficie de la carretera de marcha de la rueda trasera de la carretera de \mu bajo a la carretera de \mu alto. Cuando la rueda delantera se coloca bajo el frenado normal y la rueda trasera se coloca bajo el frenado antibloqueo durante un período correspondiente a la diferencia de tiempo, aumenta la diferencia en las fuerzas de frenado entre las ruedas delantera y trasera y por lo tanto la sensación de control tiende a ser peor.

Finalmente, se describirá el control de ruptura correspondiente a la entrada repetida con referencia a la figura 30. Más específicamente, cuando el motorista repite el accionamiento del freno, la presión de zapata P_{c} se incrementa en primer lugar a la vez que sigue la presión maestra P_{m} bajo el frenado normal en la primera entrada de freno (véase la sección I) (véase (1) en la figura 30). La relación de deslizamiento \lambda aumenta con una disminución de la velocidad de rueda V_{w} para cambiar por lo tanto el frenado del frenado normal al frenado ABS. Es decir, la presión de zapata P_{c} es controlada para alcanzar una presión de zapata predeterminada o inferior (véase (2) en la figura 30). Además, la presión de zapata P_{c} también disminuye con una reducción de la entrada de freno, es decir, una reducción de la presión maestra P_{m} (véase (3) en la figura 30).

Cuando la entrada de freno (véase la sección II) se pone después de nuevo dentro de un intervalo de tiempo dado, es necesario que la presión de zapata P_{c} sea proporcional a la presión maestra P_{m} (entrada de freno). Es decir, esto es debido a que el motorista desea llevar a cabo un frenado sutil experimentando la sensación de la cantidad de operación de cada freno de la deceleración real del vehículo \beta. Por consiguiente, la tasa creciente de presión de zapata se establece de tal manera que la presión de zapata P_{c} se eleve hasta un valor de presión dado capaz de proporcionar la sensación de la deceleración real del vehículo \beta por el motorista durante un intervalo de tiempo dado \Delta_{t2} entre un tiempo de operación de freno t_{5} y un tiempo t_{6} al tiempo en que ha pasado un período dado desde el tiempo de operación de freno t_{5} (véase (4) en la figura 30). El intervalo de tiempo \Delta_{t2} es preferiblemente menor o igual a 0,3 ms.

Así, la presión de zapata P_{c} se incrementa y controla según la tasa creciente de presión de zapata establecida (véase (3) en la figura 30, (3) en la figura 29 y (4) en la figura 30). Como se representa en la figura 31 a modo de ejemplo, el ángulo de calado deseado \thetaT se establece a cada uno de un ángulo de calado G para poner el mecanismo de válvula de corte 80 a la condición de ORIFICIO y los ángulos de calado H, I para poner el mecanismo de válvula de corte 80 en la condición ABS, de manera que se asocie con un ángulo de calado E al que el extremo delantero 106 del pistón de expansor 46 apoya sobre la válvula de corte 96 y un ángulo de calado F al que la válvula de corte 96 apoya sobre la válvula de orificio 100. En base a los ángulos de calado G, H, I, el controlador de motor 70 se activa para energizar el motor cc 24. Por consiguiente, el muñón 34 se desplaza en base al ángulo de calado deseado \thetaT para mover el pistón de expansor 46 en las direcciones hacia arriba y hacia abajo para asentar y separar repetidas veces la válvula de corte 96 en y de la porción de asiento 92. Así, cuando el mecanismo de válvula de corte 80 está en la condición de ORIFICIO, se activa para transmitir la presión maestra P_{m} desde el orificio de entrada 52 al orificio de salida 58 mediante el orificio 98, incrementando por ello la presión de zapata P_{c} a la tasa creciente de presión de zapata representada en la figura 32. Esta tasa creciente de presión de zapata se puede poner a una tasa creciente de presión de zapata deseada cambiando adecuadamente una configuración deseada.

En la presente realización descrita anteriormente, la condición de una superficie de la carretera se estima a partir de una deceleración del vehículo \beta. El estado de una operación de freno se detecta en base a un ángulo de calado \theta y un ángulo de calado deseado \thetaT. La tasa creciente de presión de zapata P_{c} al tiempo en que el frenado se cambia del frenado antibloqueo al frenado normal, se establece según las condiciones de la superficie de la carretera y el accionamiento del freno. Un ángulo de calado deseado \thetaT correspondiente a cada una de las condiciones de ORIFICIO y ABS se establece en base a una configuración dada para satisfacer la tasa creciente de presión de zapata. Un motor cc 24 es energizado después en base al ángulo de calado deseado \thetaT. Por consiguiente, los frenos se pueden aplicar en un vehículo a la tasa creciente de presión de zapata correspondiente a las condiciones de la superficie de la carretera y la operación del freno, haciendo posible por lo tanto mejorar la sensación de control o análogos.

En un método de control de freno según la presente invención, después de haberse determinado una relación de deslizamiento de rueda y una aceleración/deceleración de rueda, una fuerza de frenado deseada para cada freno se puede estimar directamente en base a una función de pertenencia en la que la relación de deslizamiento de rueda y la aceleración/deceleración de rueda se definen como entradas. Por lo tanto, el control complejo es innecesario y el control óptimo del freno se puede efectuar mediante un proceso simple.

Las cantidades de aumento y disminución de la presión de zapata se ponen en una tabla almacenada como información en unos medios de almacenamiento de un sistema de control de freno según la presente invención para asociarse con el valor de una aceleración/deceleración de velocidad de rueda dada y el valor de una relación de deslizamiento. Sin embargo, el valor de la aceleración/deceleración de rueda y el valor de la relación de deslizamiento se ponen de manera que se pongan a alta resolución cerca de valores deseados convergentes para la aceleración/deceleración de rueda y la relación de deslizamiento. Por lo tanto, se mejora la convergencia de la presión de zapata con respecto a los valores deseados de convergencia. Además, la capacidad de almacenamiento se puede reducir porque los valores de la aceleración/deceleración de rueda y la relación de deslizamiento se establecen de manera que se pongan a resolución baja cuando la presión del freno se separe de los valores deseados de convergencia.

Además, en el método de control de freno y el sistema de control de freno según la presente invención, la apertura y el cierre de una válvula de corte se realiza repetidas veces a intervalos de tiempo dados bajo un movimiento de subida y bajada de un pistón de expansor. Por lo tanto, una presión de zapata aumenta a la apertura de la válvula de corte y disminuye al cierre de la válvula de corte. Por consiguiente, la presión de zapata se puede incrementar a lo largo de una tasa creciente de presión deseada arbitraria regulando los intervalos de tiempo necesarios para abrir y cerrar la válvula de corte, haciendo posible por lo tanto evitar un aumento brusco en la presión de zapata y mejorar la controlabilidad. Además, un modulador, que es de estructura simple, está disponible y es barato.

Además, se detecta el estado de una superficie de la carretera y el estado de entrada de una operación de freno. Después, la tasa óptima creciente de presión de un cilindro de zapata se establece en base a los estados detectados. El pistón de expansor se puede desplazar según la tasa óptima creciente de presión para aumentar la presión de zapata, haciendo posible por lo tanto lograr fiablemente otra mejora de la sensación de control o análogos.

Habiendo descrito ahora completamente la invención, será evidente a los expertos en la técnica que se puede hacer muchos cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención aquí expuesta.

Claims (8)

1. Un método de controlar frenos, donde la presión de zapata se transmite a un cilindro de zapata (62) desde un cilindro principal (56) dependiendo de una entrada que indica un estado de operación de freno y se suministra accionando una palanca de freno (64) o un pedal de freno, efectuando por ello frenado normal para aplicar una fuerza de frenado a cada rueda (16, 18), y una válvula de corte (48) se desplaza hacia arriba y hacia abajo por un pistón de expansor (46) móvil en direcciones hacia arriba y hacia abajo por unos medios de accionamiento para cerrarse, cortando por lo tanto la comunicación de dicho cilindro de zapata con dicho cilindro principal y regulando el volumen de una cámara hidráulica de salida que comunica con dicho cilindro de zapata para efectuar frenado antibloqueo para controlar la presión de zapata, caracterizado dicho método por los pasos de:

un primer paso de detectar dicha entrada indicando el estado de operación de freno que se suministra accionando dicha palanca de freno (64) o pedal de freno;

un segundo paso de estimar un estado de una superficie de la carretera, incluyendo un proceso para estimar el estado de la superficie de la carretera a partir de una aceleración/deceleración del vehículo;

un tercer paso de establecer una tasa de aumento en la presión de zapata a un tiempo del frenado antibloqueo, en base al estado de entrada detectado y el estado detectado de la superficie de la carretera; y

un cuarto paso de desplazar dicho pistón de expansor (46) según dicha tasa de aumento establecida en la presión de zapata, para aumentar la presión de zapata.

2. El método de la reivindicación 1, incluyendo además establecer una tasa de aumento en la presión de zapata cuando el frenado se cambia del frenado antibloqueo al frenado normal, a una tasa de presión creciente deseada.

3. El método de la reivindicación 1, incluyendo además los pasos de:

(a) determinar la velocidad rotacional de una rueda motriz (16) y una rueda seguidora (18);

(b) seleccionar la velocidad de rueda más rápida V_{WM}(n) de las velocidades rotacionales de las ruedas motriz y seguidora donde (n) representa un valor obtenido a la ejecución de un n-ésimo cálculo iterativo;

(c) estimar la velocidad del vehículo V_{ref}(n) a partir de la velocidad de rueda más rápida seleccionada V_{WM}(n); y

(d) calcular la aceleración/deceleración del vehículo en base a la velocidad estimada del vehículo.

4. El método de la reivindicación 3, incluyendo además los pasos de:

(e) calcular una aceleración de rueda a partir de la velocidad de rueda más rápida seleccionada V_{WM}(n);

(f) volver a calcular la velocidad estimada del vehículo V_{ref}(n) en base a V_{ref}(n-1) de la iteración previa (n-1) cuando la aceleración de rueda no está dentro de una banda predeterminada de valores; calcular la aceleración/deceleración del vehículo en base a la velocidad estimada recalculada del vehículo; y

(h) iterar los pasos (a)-(g).

5. El método de la reivindicación 1, donde dicho segundo paso incluye además un paso secundario para estimar si el estado de la superficie de la carretera corresponde a una carretera de \mu alto en base a la aceleración/deceleración del vehículo,

donde el método incluye además el paso de ejecutar control de ruptura de carretera de \mu alto cuando dicho paso secundario estima que el estado de la superficie de la carretera corresponde a una carretera de \mu alto.

6. El método de la reivindicación 1, donde dicho segundo paso incluye además los pasos secundarios de:

un primer paso secundario para estimar si el estado de la superficie de la carretera corresponde a una carretera de \mu alto en base a la aceleración/deceleración del vehículo;

un segundo paso secundario para estimar si el estado de la superficie de la carretera corresponde a una carretera de \mu bajo en base a la aceleración/deceleración del vehículo; y

un tercer paso secundario para estimar si el estado de la superficie de la carretera corresponde a un salto \mu de carretera de \mu bajo a una carretera de \mu alto en base a los pasos secundarios primero y segundo;

donde el método incluye además el paso de ejecutar control de ruptura de salto \mu cuando dicho tercer paso secundario estima que el estado de la superficie de la carretera corresponde a salto \mu.

7. El método de la reivindicación 6, incluyendo además, al estimar un salto \mu en una rueda delantera, establecer el tiempo requerido para cambiar del frenado antibloqueo al frenado normal de tal manera que una rueda trasera llegue a la carretera de \mu alto antes de cambiar al frenado normal.

8. El método de la reivindicación 1, donde dicho segundo paso incluye además un paso secundario para determinar la aparición de frenado normal repetido detectando operación repetida de la palanca de freno o pedal de freno dentro de un intervalo de tiempo predeterminado;

donde el método incluye además el paso de ejecutar control de ruptura de frenado normal repetido cuando dicho paso secundario determina la aparición de frenado normal repetido.