ES2264077T3 - Control de motor de bomba en sistemas de frenado electrohidraulico. - Google Patents
Control de motor de bomba en sistemas de frenado electrohidraulico.Info
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Abstract
Un sistema de frenado para vehículos del tipo que utiliza un volumen almacenado de fluido para aplicar los frenos de las ruedas del vehículo bajo el control de una unidad de control electrónico; el volumen almacenado se guarda en un acumulador (111) diseñado para ser reabastecido mediante el bombeo de fluido de trabajo adicional usando una bomba (110) accionada por un motor eléctrico (m); en este sistema, si la presión del acumulador desciende por debajo de un primer umbral que se denomina ¿de presión de arranque¿ (cut-in pressure), la bomba se activa y y es operada a a una velocidad lenta, más baja que la velocidad máxima. Sólo si la presión del acumulador desciende por debajo de un segundo umbral de presión más bajo se activa la bomba a velocidad máxima. Dicho segundo umbral más bajo es más bajo que el mencionado primer umbral de presión de arranque, y se caracteriza porque una vez que la presión del acumulador ha descendido primero por debajo del mencionado segundo umbral de presión másbajo, se fija el mencionado segundo umbral a un nivel más alto, de forma que se mantiene la velocidad máxima hasta que la presión alcanza el primer umbral de presión de arranque, en cuyo momento se reanuda la mencionada velocidad lenta de la bomba.
Description
Control de motor de bomba en sistemas de frenado
electrohidráulico.
La presente invención está relacionada con los
sistemas de frenado electrohidráulico y se refiere, en concreto, a
un método para el control de la velocidad de un motor de bomba
dentro de una bomba que abastece a dicho sistema de frenado.
Se conocen sistemas de frenado electrohidráulico
para vehículos a motor que se componen de un pedal de freno, un
dispositivo de frenado conectado por lo menos a una de las ruedas
del vehículo que es capaz de comunicarse con un sistema de válvulas
controladas electrónicamente con el objeto de aplicar fluido
hidráulico a presión al dispositivo de frenado, una bomba hidráulica
accionada por un motor eléctrico y un acumulador de presión
hidráulica de alta presión alimentado por dicha bomba para el
abastecimiento de fluido hidráulico a presión. Este fluido puede
pasar al dispositivo de frenado a través del sistema de válvulas
controladas electrónicamente con el fin de aplicar fluido
hidráulico a presión al dispositivo de frenado en la modalidad
denominada "frenado por mando eléctrico", de forma
proporcional a la intensidad de frenado exigida por el conductor que
se haya detectado en el pedal de freno.
Los sistemas conocidos están controlados
normalmente por una unidad de control electrónico (UCE) que lleva a
cabo algoritmos de alto nivel que controlan las funciones de
intervención dinámica del vehículo, como por ejemplo el ABS, el
Control de Tracción (TC, Traction Control) y el control de
estabilidad del vehículo (VSC, Vehicle Stability Control). La
unidad de control electrónico controla, entre otros elementos, la
bomba hidráulica a fin de mantener la presión en el acumulador de
presión hidráulica dentro de unos limites especificados.
Cuando se accionan los frenos, y en particular
cuando la intervención dinámica del vehículo se encuentra activa,
la presión en el depósito de presión hidráulica desciende, por lo
que debe ser incrementada mediante el funcionamiento de la bomba
hidráulica. La velocidad a la que se debe operar la bomba depende
del consumo de fluido del sistema, que a su vez depende de las
funciones dinámicas del vehículo (ABS, TC, VSC y similares) activas
en ese momento. Sin embargo, la bomba hidráulica que se utiliza
para bombear fluido dentro del acumulador de alta presión produce.
mucho ruido y ese ruido se incrementa de forma directamente
proporcional a la velocidad a la que se opera.
Los sistemas conocidos poseen la desventaja que
se indica a continuación.
Las velocidades de flujo de la bomba necesarias
durante las situaciones normales de frenado son relativamente
bajas, ya que el intervalo de tiempo entre las aplicaciones
sucesivas de frenado permite al acumulador recargarse lentamente. No
obstante, la bomba debe producir a veces una velocidad elevada de
flujo a un voltaje bajo de motor (9 voltios) para satisfacer los
requisitos de los sistemas dinámicos del vehículo, como por ejemplo
el ABS, y ello determina el tamaño de la bomba y del motor. A
consecuencia de ello, la bomba resulta demasiado ruidosa cuando el
voltaje de suministro se encuentra dentro de la gama normal (13
voltios), debido a que la velocidad de operación, y por
consiguiente del flujo de descarga, se incrementa
adicionalmente.
También se genera innecesariamente un ruido
excesivo de la bomba en los sistemas conocidos cuando los frenos
son "bombeados" repetidamente con el vehículo en una posición
estacionaria, como por ejemplo, durante las evaluaciones que se
realizan en salones de exposiciones y ventas.
La presente invención también tiene como
objetivo reducir la incidencia de un ruido excesivo de la bomba en
aquellas situaciones en las que no se necesita realmente una alta
velocidad de la bomba.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un sistema de frenado para vehículos del tipo que
utiliza un volumen almacenado de fluido para aplicar los frenos de
las ruedas del vehículo bajo el control de una unidad de control
electrónico. El volumen almacenado se guarda en un acumulador
diseñado para ser reabastecido mediante el bombeo de fluido de
trabajo adicional usando una bomba accionada por un motor
eléctrico; en este sistema, si la presión del acumulador desciende
por debajo de un primer umbral que se denomina "de presión de
arranque" (cut-in pressure), la bomba se activa
y es operada a una velocidad lenta, más baja que la velocidad
máxima. Sólo si la presión del acumulador desciende por debajo de un
segundo umbral de presión más bajo se activa la bomba a velocidad
máxima. Dicho segundo umbral más bajo es más bajo que el mencionado
primer umbral de presión de arranque, y una vez que la presión del
acumulador ha descendido primero por debajo del mencionado segundo
umbral de presión más bajo, se fija el mencionado segundo umbral a
un nivel más alto, de forma que se mantiene la velocidad máxima
hasta que la presión alcanza el primer umbral de presión de
arranque, en cuyo momento se reanuda la mencionada velocidad lenta
de la bomba.
Dicha velocidad lenta de la bomba puede
continuar hasta que se alcanza un tercer umbral de detención de la
bomba.
En algunas modalidades de la invención, con el
vehículo en posición estacionaria, si la presión del acumulador
está por debajo del segundo umbral de presión más bajo, pero por
encima de un nivel de presión de aviso más bajo, cuando se exige
una aplicación de freno, se cierra una válvula de aislamiento del
acumulador de forma que la bomba se utiliza para una modulación
directa de los frenos en un modo de sobrealimentación, en vez de a
través del acumulador, y la bomba funciona durante un breve periodo
de tiempo a velocidad máxima hasta que la presión de freno
satisface la aplicación de freno exigida, en cuyo momento se reduce
la velocidad de la bomba.
Si el vehículo empieza a moverse antes de que se
hayan soltado completamente los frenos, la válvula de aislamiento
del acumulador ha sido diseñada para volver a abrirse
inmediatamente con el fin de restaurar el frenado normal accionado
por el acumulador, usando el volumen conservado del acumulador para
garantizar una respuesta
óptima.
óptima.
A continuación se describe, a modo de ejemplo,
una modalidad específica de un sistema de frenado de acuerdo con la
presente invención. A tal fin se hará referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
la Figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema de frenado para vehículos que representa una modalidad de
la presente invención;
la Figura 2 es un diagrama de flujo en el que se
muestra el proceso de decisión en una modalidad de un sistema, de
acuerdo con la presente invención; y
la Figuras 3 y 4 son ilustraciones gráficas de
dos modalidades de la presente invención.
El sistema de frenado mostrado en la Figura 1
incluye un pedal de freno (101) con un sensor asociado (101a) para
la captación de la demanda de frenado del conductor. Esta demanda
de frenado del conductor se transfiere a una unidad de control
electrónico (UCE), en donde es evaluada, y a continuación se utiliza
como fuente para la generación de señales de control eléctricas
para la activación de las válvulas (109), que se describirán en
detalle más adelante, una bomba hidráulica (110), frenos de las
ruedas (103a y 103b) de un eje del vehículo abastecidos con fluido
hidráulico por canales de freno activados eléctricamente (105a y
105b), y frenos de las ruedas (103c y 103d) del otro eje
abastecidos por canales activados eléctricamente (105c y 105d).
En circunstancias normales de frenado, la
modulación de la presión de freno en los canales de freno activados
eléctricamente (105a, 105b, 105c y 105d) se realiza de una manera
conocida por medio de válvulas de control (109a, 109b, 109c y
109d). Un acumulador/depósito de presión (111), cuya presión es
mantenida por la bomba (110) impulsada por un motor eléctrico,
suministra la presión de freno.
La unidad de control electrónico (UCE) controla
la bomba hidráulica (110), tomando como referencia una señal
procedente de un sensor (122) que indica la presión dentro del
depósito de presión (111). La unidad de control electrónico (UCE)
también controla las funciones de intervención dinámica del vehículo
mediante el control de la presión de frenado en cada uno de los
frenos de las ruedas (103a, 103b, 103c y 103d), entre otros
elementos, dependiendo de la conducta de rotación de las ruedas
detectada a través de los sensores (130a, 130b, 130c y 130d).
Durante el frenado básico, las presiones en cada eje - es decir, en
103a y 103b y en 103c y 103d, respectivamente - son iguales. Sin
embargo, cuando se activa la intervención dinámica del vehículo
(por ejemplo, ABS, TC, VSC y dispositivos similares), las presiones
en los frenos de las ruedas (103a, 103b, 103c y 103d) se controlan
de forma independiente.
El sistema descrito hasta aquí es convencional y
funciona de acuerdo con técnicas bien conocidas. En determinadas
condiciones, el sistema de la Figura 1 ha sido diseñado para
funcionar de forma diferente a los sistemas convencionales (como se
describe más adelante) y a tal efecto cuenta con una serie de
diferencias que se especifican a continuación.
Entre la bomba hidráulica (110) y el depósito de
presión hidráulica (111) se encuentra una válvula de cierre (120),
la cual ha sido diseñada como una válvula de bola. Como
consecuencia, la unidad de bomba de motor - en vez del depósito de
presión (111) - puede utilizarse para obtener una modulación directa
de la presión de los frenos (103) o para prestar apoyo al
mencionado depósito de presión (111).
Un sensor (122) monitoriza la presión en el
depósito de presión (111). Si la presión desciende por debajo de un
primer umbral preestablecido de baja presión, denominado la
"presión de arranque", la válvula de cierre (120) se abre y se
activa la bomba (110) para recargar el depósito de presión. En caso
de que sea necesario activar los frenos durante el proceso de
recarga, la válvula de cierre (120) proporciona la posibilidad de
bloquear el depósito de presión (111), con el resultado de que la
bomba (110) puede ejercer una presión directamente sobre los frenos
de las ruedas (103a, 103b, 103c y 103d). Si el depósito de presión
(111) está bloqueado, la bomba no transfiere ningún fluido de freno
al depósito de presión (111) durante la activación del freno,
causando así una acumulación más rápida de presión en los frenos de
las ruedas (103a, 103b, 103c y 103d). Este modo de frenado se
denominará en lo sucesivo de "sobrealimentación" y de él trata
nuestra Solicitud Internacional previa PCT/GB97/01159, publicada
como WO9739931.
Con dicho sistema, es necesario tomar medidas
para impedir que la presión en los frenos se incremente demasiado
en caso de que exista una conexión directa a la bomba. Se puede
controlar la presión apagando (y volviendo a encender, si es
necesario) la bomba o dejando la bomba conectada continuamente y
controlando su presión de suministro mediante la utilización de una
válvula para verter el exceso de fluido al tanque de
almacenamiento.
En comunicación con cada freno de rueda (103a,
103b, 103c y 103d) se encuentran sus sensores respectivos de
presión (115a, 115b, 115c y 115d), conectados a la unidad de
control electrónico (UCE). La unidad de control electrónico (UCE)
ha sido adaptada para utilizar las señales provenientes de estos
sensores y de los sensores de velocidad de las ruedas (130a, 130b,
130c y 130d) para determinar si la intervención dinámica del
vehículo se encuentra activa. Por ejemplo, en el sistema mostrado
en la Figura 1, en condiciones normales (frenado básico) la presión
en 103a será igual a la de 103b y la presión en 103c será igual a la
de 103d. Cuando la intervención dinámica del vehículo está activa,
las válvulas de cierre (112 y 113) están cerradas, aislando cada
freno (103a, 103b, 103c y 103d) de los otros, y por consiguiente la
presión en cada freno será diferente de la presión en los otros
frenos.
Por lo tanto, en el caso de un vehículo que no
posee una distribución de frenado entre los ejes, las cuatro
demandas de presión de freno en las cuatro ruedas serán siempre
iguales, y la detección de esta condición en la UCE indicará que las
funciones dinámicas del vehículo no están activas. Por otra parte,
si se detecta una desigualdad - excepto en aquellos casos en que
ésta sea pasajera - entre las cuatro demandas de presión de freno,
ello indicará que una o más de las funciones dinámicas del vehículo
están activas. En el caso de un vehículo que posee una distribución
de frenado entre los ejes, es necesario comparar las presiones a lo
largo de cada eje. En el frenado básico, las demandas de presión
para ambas ruedas frontales serán iguales entre sí y las demandas
de presión para el eje trasero también serán iguales. Sin embargo,
cuando una o más de las funciones dinámicas del vehículo se
encuentran activas, las demandas a lo largo de cada eje normalmente
serán diferentes, coincidiendo únicamente de forma pasajera.
En consecuencia, la UCE puede deducir en qué
modo de funcionamiento se encuentra el sistema (es decir, si la
intervención dinámica del vehículo está activa o no) de forma
sencilla mediante la comparación de las presiones en los frenos
(103a, 103b, 103c y 103d) y/o la evaluación de la conducta de la
velocidad de la rueda.
Ello proporciona un método sencillo y fiable
para la detección de las necesidades de consumo de fluido del
sistema y, por tanto, para la selección de la velocidad óptima a la
que operar la bomba: lenta para un funcionamiento silencioso
durante el frenado normal o rápida para hacer frente al alto consumo
de fluido durante las funciones dinámicas del vehículo.
Si prestamos atención, a continuación, a la
Figura 2, el diagrama de flujo muestra los pasos en el proceso de
un posible algoritmo para el control de la velocidad del motor de
bomba en un sistema diseñado de acuerdo con la presente
invención.
Los recuadros individuales de la Figura 2
contienen el siguiente texto:
- 1
- - Inicio.
- 2
- - Activar indicador para que el motor de la bomba funcione a velocidad máxima.
- 3
- - Cancelar indicador de "forzar sobrealimentación".
- 4
- - ¿Se ha apagado el motor?
- 5
- - Fijar umbral de velocidad lenta por debajo de umbral de arranque.
- 6
- - ¿Es la presión del acumulador < umbral de velocidad lenta?
- 7
- - Fijar umbral de velocidad lenta por debajo de umbral de arranque.
- 8
- - ¿Está activada la intervención dinámica del vehículo?
- 9
- - ¿Está activada la sobrealimentación?
- 10
- - Activar indicador para que el motor de la bomba funcione a velocidad "lenta".
- 11
- - Fijar umbral de velocidad lenta = umbral de arranque.
- 12
- - ¿Está el vehículo en movimiento?
- 13
- - Activar indicador de "forzar sobrealimentación".
- 14
- - ¿Es la presión de freno < demanda en alguna rueda?
- 15
- - Fin.
El algoritmo de control de velocidad del motor
de bomba empieza en 1. Por defecto, los indicadores 2 y 3 se fijan
para que el motor de bomba opere a una velocidad "máxima"
(indicador 2) y la sobrealimentación no se active (indicador 3). La
ruta que sigue el resto de los pasos del proceso del algoritmo
depende de las siguientes condiciones:
La presión del acumulador, tal y como se mide
por el sensor (122), se compara en el paso 6 con un segundo umbral,
denominado en este documento el "umbral mínimo de velocidad
lenta". Cuando la presión es mayor que este umbral y se detecta
la presencia de las funciones de intervención dinámica del vehículo
en el paso 8, como se ha descrito anteriormente, se completa el
algoritmo de control y la bomba permanece a una velocidad alta.
Cuando no se detectan las funciones de intervención dinámica del
vehículo en el paso 8, se activa un indicador en el paso 10 para
que haga funcionar el motor de bomba a una velocidad
"reducida". A continuación, el algoritmo termina en el paso 15
y es repetido una vez por ciclo de control del sistema, y los
indicadores de velocidad del motor de bomba y de sobrealimentación
se leen y activan en un bucle separado (no mostrado).
Cuando la presión del acumulador es más baja que
el umbral mínimo de velocidad lenta, tal y como se ha medido en el
paso 6, se lleva a cabo una prueba en el paso 12 para comprobar si
el vehículo se está moviendo. Ello se puede realizar de una forma
convencional utilizando la información obtenida por los sensores de
velocidad de las ruedas. Si el vehículo no se encuentra en
movimiento, se establece un indicador en el paso 13 para forzar la
activación de la función de sobrealimentación. A continuación, se
compara en el paso 14 la presión de freno con la demanda en las
ruedas. Si la presión de freno es igual a la demanda en todas las
ruedas o la sobrepasa, entonces se activa el indicador 10 para que
haga funcionar el motor de bomba a una velocidad "reducida"
antes de que termine el algoritmo. Si no, el algoritmo llega a su
fin sin ajustar la velocidad del motor de bomba.
Si se detecta en el paso 6 que la presión del
acumulador es baja y se detecta en el paso 12 que el vehículo está
en movimiento, el algoritmo llega a su fin sin ajustar la velocidad
del motor de bomba.
La lógica del diagrama de proceso de la Figura 2
tiene como objetivo garantizar que la bombé hidráulica funciona
lentamente y, por consiguiente, silenciosamente, en la mayoría de
las situaciones. Sin embargo, puesto que se prevé que el
funcionamiento de las funciones dinámicas del vehículo requiere
altas velocidades de flujo de fluido, la velocidad de la bomba se
incrementa proactivamente en esta situación.
Para garantizar un volumen de reserva suficiente
en el acumulador, la velocidad de la bomba también se incrementa
mientras que la presión del acumulador está por debajo del
"umbral mínimo de velocidad lenta". Este umbral se fija por
encima del umbral de aviso de baja presión convencional, pero por
debajo del umbral "de arranque" convencional, de forma que las
aplicaciones normales de freno procedentes de presiones del
acumulador que se encuentran apenas por encima del nivel de
arranque no producen un ruido de bomba no deseado cuando se activa
la bomba. Estas precauciones garantizan que si el conductor aprieta
el pedal repetidamente a niveles de alta demanda, como por ejemplo
en los casos de frenado en cadencia, la bomba funcionará a
velocidad máxima antes de llegar al nivel de aviso.
Se pueden producir modelos parecidos de demanda
cuando el vehículo se encuentra estacionario, por ejemplo durante
las evaluaciones que se realizan en los salones de exposiciones y
ventas cuando los clientes quieren probar el pedal del freno. Si
llevan a cabo esta acción varias veces con un breve intervalo de
tiempo entre dichas evaluaciones, normalmente se necesitaría
cambiar a una velocidad de motor máxima para impedir que la presión
del acumulador descienda al nivel del umbral de aviso de presión
baja. No obstante, es precisamente en estas situaciones cuando
resulta recomendable evitar altas velocidades de la bomba, ya que el
vehículo no está emitiendo apenas ruido. Es posible solucionar este
problema en el sistema presente mediante la utilización del modo de
"sobrealimentación" para ejercer presión sobre los frenos
directamente desde la bomba, conservando así el volumen de reserva
del acumulador y evitando que se encienda el aviso de presión baja.
Puede aplicarse el frenado normal accionado por el acumulador en
cuanto la presión del acumulador sobrepase el umbral mínimo de
velocidad lenta o si el vehículo empezara a moverse.
Cuando la presión de freno satisface la demanda
del conductor, puede producirse una sobrealimentación a una
velocidad de motor baja. En aquellas situaciones en las que la
presión de freno es considerablemente menor que la demanda del
conductor, la bomba se cambiará a velocidad máxima para
proporcionar un tiempo de respuesta aceptable, por ejemplo cuando se
detiene el automóvil en una cuesta. Se restablece el frenado normal
accionado por el acumulador en cuanto el automóvil empieza a
moverse o cuando la presión del acumulador vuelve a su rango
normal.
A continuación centraremos nuestra atención en
las Figuras 3 y 4, las cuales ilustran dos aspectos diferentes del
proceso de control mostrado en la Figura 2.
En las Figuras 3 y 4 se ilustra el recorrido
temporal de la presión acomodada y su dependencia del estado de la
VAA (válvula de aislamiento del acumulador) (abierta o cerrada) y
de la velocidad de la bomba (máxima/lenta/desconecta-
da). Por "estado de la VAA" se entiende la situación de la válvula de aislamiento del acumulador (la válvula 120 en la Figura 1). En estas figuras se aclara el significado de las cuatro presiones características del acumulador, a saber:
da). Por "estado de la VAA" se entiende la situación de la válvula de aislamiento del acumulador (la válvula 120 en la Figura 1). En estas figuras se aclara el significado de las cuatro presiones características del acumulador, a saber:
- Presión de corte es la presión máxima
para la que se ha diseñado el acumulador. Cuando se alcanza este
valor, la bomba se detiene.
- Presión de arranque es la presión
mínima para la que se han diseñado el acumulador y el sistema.
Cuando se alcanza o sobrepasa este valor, la bomba normalmente se
pone en marcha.
- La presión de velocidad lenta se
encuentra por debajo de la presión de arranque. Cuando se sobrepasa
su valor, la bomba funciona a velocidad lenta. Cuando se desciende
por debajo de su valor, la bomba funciona a velocidad máxima.
- Presión de aviso. Cuando la presión
desciende a este valor se enciende el piloto de aviso.
Los dos aspectos diferentes del proceso de
control ilustrado por las Figuras 3 y 4 son:
En la Figura 3 se muestran dos aplicaciones de
freno, cada una proveniente de una presión inicial de acumulador
ligeramente por encima de la presión de arranque. En el caso de la
primera aplicación, la bomba no se encuentra activa al principio de
la aplicación, sino que empieza a una velocidad lenta cuando la
presión del acumulador desciende por debajo del umbral de arranque,
a medida que el fluido proveniente del acumulador llena los frenos.
Debido a que la presión de freno permanece relativamente baja y la
velocidad de aplicación es relativamente lenta, la presión del
acumulador permanece por encima del umbral de velocidad lenta de la
bomba. Si la segunda aplicación no se hubiera producido, la bomba
continuaría funcionando a una velocidad lenta hasta que la presión
llega al umbral de corte.
En la Figura 3 también se muestra una segunda
aplicación con un intervalo temporal corto, similar en ese respecto
a una situación de frenado en cadencia. La segunda aplicación es
más rápida y con una presión inusitadamente elevada que provoca un
descenso adicional de la presión del acumulador. La bomba cambia a
su velocidad máxima cuando la presión del acumulador alcanza el
umbral de "velocidad lenta", el cual se establece más bajo que
el umbral de arranque normal. Después continúa funcionando a
velocidad máxima hasta que la presión de arranque se restablece,
tras lo cual vuelve a su velocidad lenta.
Por consiguiente, una vez que la presión del
acumulador ha descendido por primera vez por debajo del umbral de
cambio, se vuelve a fijar este umbral a un nivel más alto. De esta
forma se garantiza que la presión del acumulador vuelve a su rango
normal rápidamente y también se proporciona la histéresis de control
necesaria.
Es importante fijar un nivel inicial más bajo
que el nivel de arranque porque ello permite a la bomba funcionar a
una velocidad baja durante el periodo necesario para restaurar la
presión del acumulador, tras haberse producido aplicaciones de
freno a presiones normales, como se muestra en la primera aplicación
de la Figura 3. Si se hubiera fijado el nivel inicial al mismo
valor que el umbral de arranque, tras una aplicación proveniente de
una presión inicial de acumulador ligeramente por encima del nivel
de arranque, la bomba se habría activado a su velocidad máxima,
generando así una gran cantidad de ruido.
Debido a que el presente sistema tiene la
capacidad de sobrealimentación, si el acumulador se agota mientras
el automóvil se encuentra estacionario se puede invocar la función
de sobrealimentación para aislar el acumulador y proporcionar
fluido de freno directamente desde la bomba. De esta forma se
conserva la presión del acumulador y se evita que se encienda el
piloto de aviso. El uso a tal fin de una señal de velocidad del
vehículo es un método sólido.
En la Figura 4 se muestran dos aplicaciones de
freno no consecutivas en las que el vehículo se encuentra
inicialmente en una posición estacionaria y después empieza a
moverse. En ambos casos la presión inicial del acumulador es muy
baja, pero no lo suficientemente baja como para que se encienda el
piloto de aviso.
Con anterioridad a la primera aplicación, la
válvula de aislamiento del acumulador (VAA) está abierta, a pesar
del indicador de "forzar sobrealimentación", porque la demanda
de frenado es cero. El acumulador, por consiguiente, se está
recargando, aunque la bomba funciona a velocidad lenta debido a que
el vehículo se encuentra en una posición estacionaria (véase el
diagrama de flujo de la Figura 2). Cuando se aplican los frenos, la
función de sobrealimentación cierra la VAA y la velocidad de la
bomba se cambia a "máxima" porque la presión de freno es menor
que la demanda. De esta manera se reduce al mínimo el tiempo de
respuesta. Sin embargo, ésta es únicamente una fase pasajera. La
velocidad de la bomba se reduce (un nuevo modo de sobrealimentación
de bajas revoluciones) en cuanto la presión del freno satisface la
demanda del conductor, de forma que el proceso de mantener la
presión se lleva a cabo silenciosamente. La función de
sobrealimentación garantiza que el volumen de reserva del acumulador
se conserva durante este modo de operación. Cuando se sueltan los
frenos, la VAA vuelve a abrirse para continuar recargando el
acumulador, y cuando el vehículo empieza a moverse se incrementa la
velocidad de la bomba. En este momento, el ruido de la bomba debería
notarse menos, ya que el conductor estará prestando atención a
otros componentes y el ruido del motor contribuirá a ahogar el ruido
de la bomba.
El segundo ejemplo no tiene como objetivo
producirse inmediatamente después del primero. Se diferencia de la
primera aplicación en que el vehículo empieza a moverse antes de
que se hayan soltado completamente los frenos (como podría ocurrir,
por ejemplo, si el automóvil empezara a rodar de improviso en una
cuesta debido a la falta de atención del conductor). En esta
situación, la VAA vuelve a abrirse inmediatamente para restaurar el
frenado normal accionado por el acumulador utilizando el volumen
conservado del acumulador para garantizar una respuesta óptima.
Claims (3)
1. Un sistema de frenado para vehículos del tipo
que utiliza un volumen almacenado de fluido para aplicar los frenos
de las ruedas del vehículo bajo el control de una unidad de control
electrónico; el volumen almacenado se guarda en un acumulador (111)
diseñado para ser reabastecido mediante el bombeo de fluido de
trabajo adicional usando una bomba (110) accionada por un motor
eléctrico (m); en este sistema, si la presión del acumulador
desciende por debajo de un primer umbral que se denomina "de
presión de arranque" (cut-in pressure), la bomba
se activa y es operada a una velocidad lenta, más baja que la
velocidad máxima. Sólo si la presión del acumulador desciende por
debajo de un segundo umbral de presión más bajo se activa la bomba
a velocidad máxima. Dicho segundo umbral más bajo es más bajo que
el mencionado primer umbral de presión de arranque, y se
caracteriza porque una vez que la presión del acumulador ha
descendido primero por debajo del mencionado segundo umbral de
presión más bajo, se fija el mencionado segundo umbral a un nivel
más alto, de forma que se mantiene la velocidad máxima hasta que la
presión alcanza el primer umbral de presión de arranque, en cuyo
momento se reanuda la mencionada velocidad lenta de la bomba.
2. Un sistema de frenado para vehículos, tal y
como se reivindica en la reivindicación 1, en el que, con el
vehículo en una posición estacionaria, si la presión del acumulador
está por debajo del segundo umbral de presión más bajo, pero por
encima de un nivel de presión de aviso más bajo, cuando se exige una
aplicación de freno, se cierra una válvula de aislamiento del
acumulador, de forma que la bomba se utiliza para una modulación
directa de los frenos en un modo de sobrealimentación, en vez de a
través del acumulador, y la bomba funciona durante un breve periodo
de tiempo a velocidad máxima hasta que la presión de freno
satisface la aplicación de freno exigida, en cuyo momento se reduce
la velocidad de la bomba.
3. Un sistema de frenado para vehículos, tal y
como se reivindica en la reivindicación 2, en el que si el vehículo
empieza a moverse antes de que se hayan soltado completamente los
frenos, la válvula de aislamiento del acumulador está diseñada para
volver a abrirse inmediatamente con el fin de restaurar el frenado
normal accionado por el acumulador, utilizando el volumen conservado
del acumulador para garantizar una respuesta óptima.
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