ES2258663T3 - Procedimiento y sistema para controlar un equipo de freno. - Google Patents
Procedimiento y sistema para controlar un equipo de freno.Info
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Abstract
Procedimiento para controlar un equipo de frenos (16) con una función de ayuda de arranque de un automóvil, con los siguientes pasos: - selección de un estado de funcionamiento de partida del equipo de freno (16), en el que la función de ayuda de arranque del automóvil está opcionalmente conectada o desconectada, - registro de un parámetro de control característico en el que puede influir el conductor del vehículo, - control del equipo de freno (16) en reacción al registro del parámetro de control, para establecer, mediante la conexión o desconexión de la función de ayuda de arranque del automóvil, un estado de funcionamiento del equipo de frenos diferente al estado de funcionamiento de partida, y - el establecimiento del estado de funcionamiento del equipo de freno (16), diferente al estado de funcionamiento de partida, en el que - si se ha seleccionado que la función de ayuda de arranque del automóvil esté desconectada en el estado de funcionamiento de partida del equipo de freno (16),se conecta esta función, y - si se ha seleccionado que la función de ayuda de arranque del automóvil esté conectada en el estado de funcionamiento de partida del equipo de freno (16), esta función se desconecta, realizándose sólo en reacción al registro de un estado de funcionamiento del automóvil en el que el automóvil se encuentre parado o casi parado.
Description
Procedimiento y sistema para controlar un equipo
de freno.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un sistema para controlar un equipo de frenos con
una función de ayuda de arranque de un automóvil. En especial, la
presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema en
los que se registran estados de funcionamiento del vehículo, así
como un parámetro de control para controlar el equipo de frenos del
automóvil de tal forma que la función de ayuda de arranque se
conecte o se desconecte.
Habitualmente, el equipo de frenos de un
automóvil o partes del equipo de frenos se hacen funcionar también
durante la parada del automóvil para mantenerlo parado. Para ello,
generalmente, se usa un dispositivo de freno de estacionamiento que
típicamente es accionado por un conductor del vehículo, o un equipo
de frenos que genera de forma controlada las fuerzas de freno
necesarias para la parada.
Para arrancar el automóvil es necesario
desestablecer las fuerzas de freno generadas durante la parada.
En los equipos de frenos convencionales, que han
de ser manejados por el conductor del vehículo, es necesario que,
aparte de las medidas necesarias para el arranque, el conductor del
vehículo tome también medidas para soltar el freno (freno de
estacionamiento).
Para ayudar a un conductor a arrancar un
automóvil, por el documento
DE-OS-2420252 se conoce desactivar
el freno de estacionamiento de un automóvil en función de una
posición de un acelerador. Para ello, se desactiva el freno de
estacionamiento que durante la parada genera una fuerza de freno
predeterminada, para desestablecer la fuerza de freno fija
predeterminada en cuanto se accione el acelerador.
Por el documento DE3618532A1 se conoce una ayuda
de arranque para un automóvil en una cuesta. Para ello, la
instalación de freno presenta una válvula dispuesta entre el
cilindro de freno principal y los cilindros de freno de rueda, que
durante la parada está cerrada para mantener la presión de
accionamiento de freno y que se abre para anular la presión de
accionamiento de freno y permitir el arranque del vehículo. Si el
automóvil debe pasar de estar parado a un estado de marcha, se
comprueba si el par de giro del motor predeterminado por un
conductor del vehículo corresponde al par de arranque necesario para
el arranque. El par de arranque necesario para el arranque se
determina en función de un ángulo de inclinación actual del vehículo
en una cuesta y del peso del vehículo.
En esta ayuda de arranque, alternativamente,
está previsto registrar los pares de giro que actúan sobre las
ruedas de accionamiento del automóvil. Si los pares de giro que
actúan sobre las ruedas de accionamiento son suficientemente
grandes como para superar los pares de giro de freno generados por
los cilindros de freno de rueda y el par de giro de rodadura hacia
atrás, provocado por una cuesta, se abre la válvula para anular la
presión de accionamiento de freno generada durante la parada.
El documento DE19962556A1 muestra un freno de
estacionamiento eléctrico, en el que la función "soltar" al
arrancar no sólo es posible a través de un palpador mecánico, sino
también accionando un transmisor de valor de pedal.
Un problema fundamental de estos sistemas
conocidos consiste en que la función de ayuda de arranque está
activada generalmente aunque la ayuda de arranque no es deseable en
todas las situaciones de marcha. Por ejemplo, durante un
procedimiento de arranque en una cuesta o en una pendiente con un
remolque enganchado o durante una maniobra de aparcamiento en una
cuesta o una pendiente, por el desestablecimiento automático de la
presión de freno pueden producirse estados de marcha
indeseables.
La presente invención tiene el objetivo de
proporcionar un procedimiento y un sistema para controlar un equipo
de frenos con una función de ayuda de arranque de un automóvil, que
permitan una activación o desactivación independiente de la
situación de la ayuda de arranque por el conductor del vehículo.
Para conseguir este objetivo, la invención
proporciona un procedimiento para controlar un equipo de frenos con
una función de ayuda de arranque de un vehículo. En el procedimiento
según la invención se especifica un estado de funcionamiento de
partida del equipo de frenos, en el que la ayuda de arranque está
conectada o desconectada, opcionalmente. Una especificación del
estado de funcionamiento de partida puede realizarse, por ejemplo,
mediante un interruptor que ha de ser accionado por el conductor o
por entrada de voz. Asimismo, se registra un estado de
funcionamiento del automóvil, en el que el automóvil está parado o
casi parado. Este estado (parada o velocidad muy lenta) del
automóvil puede determinarse, por ejemplo, registrando movimientos
del vehículo y comparándolos con movimientos del vehículo que pueden
producirse cuando el automóvil se encuentra en un estado de marcha.
Si faltan estos movimientos típicos de marcha, se supone que el
vehículo está parado o casi parado. Cuando el vehículo se encuentra
en este estado y adicionalmente se registra un parámetro de control
característico, en el que puede influir el conductor del vehículo,
un equipo de frenos es controlado en reacción al registro del
parámetro de control, para establecer mediante la conexión o la
desconexión de la función de ayuda de arranque un estado de
funcionamiento del equipo de frenos diferente al estado de
funcionamiento de partida. Por tanto, si estaba desconectada la
ayuda de arranque en el estado de funcionamiento de partida del
equipo de frenos, se conectará en reacción al registro del parámetro
de control. En cambio, si estaba conectada, se desconectará en
reacción al registro del parámetro de control. El procedimiento
según la invención permite que un conductor pueda cambiar, según la
necesidad, de manera flexible, entre un estado de funcionamiento
del equipo de frenos con la ayuda de arranque conectada y un estado
de funcionamiento del equipo de frenos con la ayuda de arranque
desconectada.
El parámetro de control característico es,
preferentemente, un desarrollo de presión de freno activado por el
conductor del vehículo. Entonces, el conductor puede conectar o
desconectar la ayuda de arranque de una manera sencilla, por
ejemplo, "volviendo a pisar" el acelerador brevemente.
El desarrollo de presión de freno que sirve de
parámetro de control puede registrarse mediante un sensor de
presión de freno. Este tipo de sensores de presión de freno existen
ya en vehículos equipados con sistemas de regulación electrónicos
del mecanismo de traslación como, por ejemplo, un programa
electrónico de estabilidad (ESP) o un freno electrohidráulico (EHB),
pudiendo renunciarse a la instalación de sensores adicionales.
El equipo de frenos se puede controlar de tal
forma que después de realizar un estado de funcionamiento diferente
al estado de funcionamiento de partida, conectando o desconectando
la función de ayuda de arranque del automóvil, y después de
registrar un procedimiento de arranque, se vuelva a establecer el
estado de funcionamiento de partida del equipo de frenos. Entonces,
el conductor puede establecer el estado de funcionamiento de partida
preferido por él y activar o desactivar la ayuda de arranque una
sola vez en una situación de marcha determinada, según las
necesidades. A continuación, el sistema retorna automáticamente a su
estado de funcionamiento de partida establecido.
Preferentemente, se indica al conductor un
estado de funcionamiento actual del equipo de frenos, en el que
está conectada o desconectada la función para la ayuda de arranque
del automóvil, por ejemplo, mediante una señal acústica u óptica.
La indicación del estado de funcionamiento actual puede realizarse
permanentemente mediante una indicación óptica y/o una sola vez
mediante una señal acústica u óptica, si mediante la conexión o la
desconexión de la ayuda de arranque se ha producido un cambio entre
los estados de funcionamiento del equipo de freno.
Adicionalmente, el equipo de frenos puede
controlarse en reacción al registro del parámetro de control, de
tal forma que se active una función del equipo de frenos por la que,
independientemente del accionamiento del equipo de frenos por el
conductor, se establezcan fuerzas de freno que mantengan parado el
automóvil. De esta manera, el conductor puede activar al mismo
tiempo un freno de estacionamiento electrónico (EPB) y conectar o
desconectar la ayuda de arranque. Esto resulta especialmente
confortable para el conductor, por ejemplo, en caso de parar y
volver a arrancar en una cuesta, ya que puede activar al mismo
tiempo, por ejemplo "volviendo a pisar el acelerador", el freno
de estacionamiento electrónico para mantener parado el vehículo y la
ayuda de arranque para desestablecer la fuerza de freno durante el
procedimiento de arranque subsiguiente.
Además, la invención proporciona un sistema para
controlar un equipo de frenos con una función de ayuda de arranque
de un automóvil. El sistema según la invención comprende un
dispositivo de control, así como varios dispositivos de registro
(sensores) para registrar parámetros que caracterizan estados de
funcionamiento del automóvil, así como un parámetro de control en
el que puede influir el conductor, funcionando el dispositivo de
control según uno de los procedimientos antes mencionados.
En la siguiente descripción se hace referencia a
las figuras adjuntas, en las que
la figura 1 muestra una representación
esquemática de un sistema según la invención para controlar un
equipo de frenos con una función de ayuda de arranque de un
automóvil, y
la figura 2 un diagrama de flujo de una forma de
realización de un procedimiento según la invención para el control
de un equipo de frenos con una función de ayuda de arranque de un
automóvil.
Un sistema 10 representado en la figura 1 para
el control de un equipo de frenos, con una función de ayuda de
arranque de un automóvil, puede ser un dispositivo de un automóvil,
realizado individualmente, pudiendo usar al menos parcialmente
componentes ya existentes de otros sistemas del automóvil o estar
comprendido en un sistema que facilite otras funciones de mando y
de control para el automóvil.
El sistema para controlar un equipo de frenos
con una función de ayuda de arranque de un automóvil 10 presenta un
dispositivo de control 12 que a través de una interfaz 14 controla
el equipo de frenos 16 de un automóvil. A través de una interfaz 18,
un dispositivo de selección 20 está conectado con el dispositivo de
control 12, mediante el cual un conductor del vehículo puede
establecer un estado de funcionamiento de partida deseado del equipo
de frenos 16. El equipo de frenos 16 es controlado en función del
estado de funcionamiento de partida seleccionado del dispositivo de
control 12, de tal forma que opcionalmente esté conectada o
desconectada una función de ayuda de arranque del equipo de frenos
16. El estado de funcionamiento actual del equipo de frenos 16 es
registrado por el dispositivo de control 12 con la ayuda de un
dispositivo de sensores de freno 22.
Asimismo, el dispositivo de control 12 para
controlar el equipo de frenos 16 registra, mediante varios
dispositivos que se describirán a continuación, el estado de
funcionamiento actual del automóvil, así como un parámetro de
control en el que puede influir el conductor, y registra a partir de
los datos facilitados por estos dispositivos si el equipo de frenos
16 debe ponerse en un estado de funcionamiento diferente al estado
de funcionamiento de partida mediante la conexión o desconexión de
la función de ayuda de arranque del automóvil.
Para registrar un estado de funcionamiento de un
dispositivo de encendido 24 del vehículo, existe un dispositivo de
sensores 26 conectado con el dispositivo de control 12 y el
dispositivo de encendido 24.
Además, el dispositivo de control 12 está
conectado con un sensor de velocidad 28 para registrar la velocidad
actual del vehículo, con un sensor del número de revoluciones de
rueda 30 para registrar números de revoluciones de una o varias
ruedas, y con un sensor de inclinación 32 del vehículo para
registrar la inclinación actual del vehículo en su sentido
longitudinal.
A través de una interfaz 34, el dispositivo de
control 12 recibe datos facilitados por otros componentes (no
representados) del automóvil, que proporcionan, adicionalmente a las
magnitudes de funcionamiento antes mencionadas, otras informaciones
sobre el estado del vehículo. Algunos ejemplos de ello son
informaciones que caracterizan estados de funcionamiento correctos
y/o incorrectos de un sistema de gestión de motor del vehículo, de
un sistema antibloqueo (ABS) y de sistemas para el control de
tracción y de estabilidad (por ejemplo, ESP, ASR, ASD), y que
indican la presión de uno o varios neumáticos y la cantidad
disponible de combustibles (por ejemplo, aceite de engranajes,
aceite de motor).
Otro dispositivo de sensores 36 está conectado
con un acelerador 38 y, si existe, con un interruptor 40 del
acelerador para determinar posiciones y/o movimientos del acelerador
38 y su accionamiento.
Para indicar al conductor el estado de
funcionamiento actual del equipo de frenos 16, existe un dispositivo
de indicación 42 controlado por el dispositivo de control 12. El
dispositivo de indicación 42 está realizado de tal forma que para
indicar el estado de funcionamiento actual del equipo de frenos 16
proporciona una señal óptica permanente y le indica al conductor
adicionalmente un cambio entre distintos estados de funcionamiento
del equipo de frenos 16, mediante una señal óptica o acústica
única.
Haciendo referencia al diagrama de flujo
representado en la figura 2, a continuación, se describe el
funcionamiento del sistema 10 para controlar un equipo de frenos 16
con una función de ayuda de arranque de un vehículo.
Para controlar el equipo de frenos 16 del
vehículo de tal forma que sea posible una conexión o desconexión de
la función de ayuda de arranque por el conductor, en función de la
situación, en primer lugar, es preciso especificar el estado de
funcionamiento de partida del equipo de frenos 16, en el que la
función de ayuda de arranque está conectada o desconectada
opcionalmente. Para ello, el conductor selecciona en el paso 1, a
través del dispositivo de selección 20 representado en la figura 1,
si la función de ayuda de arranque del equipo de frenos 16 debe
estar conectada o desconectada en el estado de funcionamiento de
partida.
A continuación, hay que determinar si el
automóvil se encuentra parado o casi parado. Para ello, en el paso
2 se comprueba si está conectado el dispositivo de encendido 24. Por
estado conectado del encendido 24 se entiende en este contexto no
sólo el estado de funcionamiento del automóvil, en el que está en
marcha su motor, sino también estados de funcionamiento, en los que
es posible poner en marcha el motor. Este último caso se refiere a
vehículos en los que el motor se desconecta automáticamente durante
paradas y/o durante la marcha, si no se requiere ninguna fuerza del
motor (por ejemplo, al dejar rodar el vehículo en ralentí). Un
estado conectado del encendido 24 existe si el motor puede volver a
ponerse en marcha, por ejemplo, accionando un acelerador.
En el paso 3, mediante el sensor de velocidad 28
se registra la velocidad actual del vehículo para detectar si el
vehículo se mueve o está parado (a una velocidad mayor que la
velocidad de paso). Si la velocidad detectada del vehículo es
aproximadamente cero, en el paso 4, mediante el sensor de
inclinación 32, se determina si el vehículo está parado
realmente.
Generalmente, durante la marcha, un automóvil
presenta movimientos dinámicos característicos de ello. Por
consiguiente, se puede detectar si un automóvil está parado o
prácticamente parado o no, cuando los movimientos del automóvil no
corresponden a los movimientos típicos de la marcha.
Con el sensor de inclinación 32 se detectan
inclinaciones actuales del automóvil, en concreto, cambios de
inclinación alrededor de su eje transversal ("movimientos de
cabeceo"). Si los movimientos registrados del vehículo se
encuentran en un ámbito en el que pueden encontrarse movimientos del
vehículo típicos de la marcha, ha de suponerse que el vehículo no
está parado. En cambio, se puede determinar que el automóvil está
parado o prácticamente parado, si los movimientos registrados del
automóvil no se encuentran dentro del ámbito de los movimientos
típicos de la marcha.
Si en el paso 4 se detecta la falta de
movimientos del vehículo típicos de la marcha, en el paso 5,
mediante el dispositivo de sensores 36 se detecta un desarrollo
característico de la presión de freno. El desarrollo característico
de la presión de freno es activado al "volver a pisar" el
conductor brevemente el acelerador 38.
Si en el paso 2 se detecta que no está conectado
el dispositivo de encendido 24, o si en los pasos 3 y/o 4 se
detecta que el vehículo no se encuentra parado o casi parado, o si
no se produce ningún registro del parámetro de control
característico según el paso 5, el procedimiento para el control del
sistema 10 finaliza tras los pasos correspondientes.
Sin embargo, si se cumplen las condiciones
mencionadas, el dispositivo de control 12 controla el equipo de
frenos 16 en el paso 6 de tal forma que conectando o desconectando
la función de ayuda de arranque se establezca un estado de
funcionamiento del equipo de frenos 16, diferente al estado de
funcionamiento de partida. Si en el paso 1 se especificó que la
función de ayuda de arranque está desconectada en el estado de
funcionamiento de partida del equipo de frenos 16, esta función se
conecta en el paso 6, y si en el paso 1 se especificó que la función
de ayuda de arranque está conectada en el estado de funcionamiento
de partida del equipo de frenos 16, se desconecta en el paso 6.
En el paso 6, el equipo de frenos 16 también
puede ser controlado de tal forma que adicionalmente o
alternativamente a una conexión de la función de ayuda de arranque
se produzca una activación de una función del equipo de frenos 16,
mediante la cual, independientemente de un accionamiento del equipo
de frenos 16 por el conductor, se establezca una presión de freno
adecuada para mantener parado el vehículo. El ajuste de la presión
de freno que ha de ser establecida por el equipo de frenos 16 puede
realizarse de distintas maneras. El equipo de frenos 16 puede ser
controlado de tal forma que con cada activación de este tipo genere
una presión de freno predefinida o una presión de freno que se
establece en función de la inclinación del vehículo, registrada en o
cerca de la parada con un sensor de inclinación 32. Como valor de
orientación se puede usar también una fuerza de apriete generada en
el dispositivo del freno de estacionamiento, que por ejemplo, en
función del tipo de vehículo en el que se use el sistema 10, debe
ser superior a dos tercios de la fuerza de apriete máxima
posible.
En el paso 7, al conductor del vehículo se
señaliza el cambio del estado de funcionamiento del equipo de frenos
16, mediante el dispositivo de indicación 42.
Después del cambio del estado de funcionamiento
del equipo de frenos 16, en el paso 8 se realiza un reconocimiento
de arranque. Para ello, mediante el sensor del número de
revoluciones de rueda 30 se determina el número de revoluciones de
una o varias ruedas. Si debido a los movimientos de rueda, por
ejemplo al alcanzar un número de revoluciones de rueda predefinido,
se detecta un procedimiento de arranque del vehículo, el equipo de
frenos 16 es controlado por el dispositivo de control 12 en el paso
9 de tal forma que conectando o desconectando la función de ayuda de
arranque del vehículo y/o la función del equipo de frenos 16, por la
que, independientemente de un accionamiento del equipo de frenos 16
por un conductor, se establezca una presión de freno adecuada para
mantener parado el vehículo, se vuelve a poner el estado de
funcionamiento de partida del equipo de frenos 16. El cambio del
estado de funcionamiento del equipo de frenos 16 según el paso 6
activa o desactiva, por tanto, las funciones correspondientes del
equipo de frenos 16 sólo para un proceso de arranque.
El cambio del estado de funcionamiento del
equipo de frenos 16 al estado de funcionamiento de partida, se le
señaliza al conductor del vehículo en el paso 10, a su vez, mediante
el dispositivo de indicación 42.
Claims (10)
1. Procedimiento para controlar un equipo de
frenos (16) con una función de ayuda de arranque de un automóvil,
con los siguientes pasos:
- selección de un estado de funcionamiento de
partida del equipo de freno (16), en el que la función de ayuda de
arranque del automóvil está opcionalmente conectada o
desconectada,
- registro de un parámetro de control
característico en el que puede influir el conductor del
vehículo,
- control del equipo de freno (16) en reacción
al registro del parámetro de control, para establecer, mediante la
conexión o desconexión de la función de ayuda de arranque del
automóvil, un estado de funcionamiento del equipo de frenos
diferente al estado de funcionamiento de partida, y
- el establecimiento del estado de
funcionamiento del equipo de freno (16), diferente al estado de
funcionamiento de partida, en el que
- si se ha seleccionado que la función de ayuda
de arranque del automóvil esté desconectada en el estado de
funcionamiento de partida del equipo de freno (16), se conecta esta
función, y
- si se ha seleccionado que la función de ayuda
de arranque del automóvil esté conectada en el estado de
funcionamiento de partida del equipo de freno (16), esta función se
desconecta,
realizándose sólo en reacción al registro de un
estado de funcionamiento del automóvil en el que el automóvil se
encuentre parado o casi parado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el parámetro de control característico
es un desarrollo de presión de freno característico activado por el
conductor del vehículo.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque el desarrollo de presión de freno se
registra mediante un sensor de freno (36).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el paso:
- control del equipo de frenos (16) para volver
a establecer el estado de funcionamiento de partida del equipo de
frenos (16) después de producirse un estado de funcionamiento del
equipo de frenos, diferente al estado de funcionamiento de partida,
mediante la conexión o desconexión de la función de ayuda de
arranque del automóvil y después de registrar un proceso de
arranque.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el paso:
- indicación de un estado de funcionamiento
actual del equipo de frenos (16) en el que está conectada o
desconectada la función de ayuda de arranque del automóvil.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque la indicación del estado de
funcionamiento actual del equipo de frenos (16) se realiza mediante
una señal acústica u óptica.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el paso:
- control del equipo de frenos (16) en reacción
al registro del parámetro de control, de modo que se active una
función del equipo de frenos (16), por el que, independientemente de
un accionamiento del equipo de frenos (16) por el conductor del
vehículo, se establezcan fuerzas de freno que mantengan parado el
automóvil.
8. Sistema para el control de un equipo de
frenos (16) con una función para la ayuda de arranque de un
vehículo, con:
- un dispositivo de control (12) y
- dispositivos de registro (26, 28, 30, 32, 36)
para registrar parámetros característicos de estados de
funcionamiento del automóvil, así como un parámetro de control en el
que puede influir el conductor del vehículo, estando diseñado el
dispositivo de control (12) para ejecutar los siguientes pasos:
- selección de un estado de funcionamiento de
partida del equipo de frenos (16) en el que la función de ayuda de
arranque del automóvil está opcionalmente conectada o
desconectada,
- registro de un parámetro de control
característico, en el que puede influir el conductor del
vehículo,
- control del equipo de frenos (16) en reacción
al registro del parámetro de control para establecer un estado de
funcionamiento del equipo de frenos, diferente al estado de
funcionamiento de partida, mediante la conexión o desconexión de la
función de ayuda de arranque del automóvil, y
- el establecimiento del estado de
funcionamiento del equipo de frenos (16) diferente del estado de
funcionamiento de partida, en el que,
- si se ha seleccionado que la función de ayuda
de arranque del vehículo esté desconectada en el estado de
funcionamiento de partida del equipo de freno (16), se conecta esta
función, y
- si se ha seleccionado que la función de ayuda
de arranque del vehículo esté conectada en el estado de
funcionamiento de partida del equipo de freno (16), esta función se
desconecta,
realizándose sólo en reacción al registro de un
estado de funcionamiento del automóvil en el que el automóvil se
encuentre parado o casi parado.
9. Sistema según la reivindicación 8,
caracterizado porque el dispositivo de registro (36) para
registrar el parámetro de control, en el que puede influir el
conductor del vehículo, es un sensor de presión de freno.
10. Sistema según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado por un dispositivo de indicación (42) para
indicar un estado de funcionamiento actual del equipo de frenos
(10).
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