ES2297397T3 - Generador de fuerza de frenado para un sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado y sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado. - Google Patents
Generador de fuerza de frenado para un sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado y sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2297397T3 ES2297397T3 ES04718957T ES04718957T ES2297397T3 ES 2297397 T3 ES2297397 T3 ES 2297397T3 ES 04718957 T ES04718957 T ES 04718957T ES 04718957 T ES04718957 T ES 04718957T ES 2297397 T3 ES2297397 T3 ES 2297397T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- force
- spring
- simulation
- pressure
- piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 83
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 29
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 28
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 18
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 18
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 17
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 4
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
- B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
- B60T8/4077—Systems in which the booster is used as an auxiliary pressure source
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
- B60T13/14—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
- B60T13/142—Systems with master cylinder
- B60T13/145—Master cylinder integrated or hydraulically coupled with booster
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
- B60T13/14—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
- B60T13/142—Systems with master cylinder
- B60T13/147—In combination with distributor valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Braking Systems And Boosters (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
Generador de fuerza de frenado (12; 12a) para un sistema de frenado hidráulico (10) de vehículo automóvil, con un elemento (22; 22a) de entrada de fuerza acoplado con un pedal de freno (126b), una carcasa (20; 20a) y un émbolo primario (60; 60a) desplazable en la carcasa (20; 20a), encerrando el émbolo primario (60; 60a) con la carcasa una cámara (78; 78a) de presión primaria para la generación de una presión hidráulica de frenado, un dispositivo de simulación de pedal acoplado con el elemento (22; 22a) de entrada de fuerza, un dispositivo (90; 90a) de captación de accionamiento de pedal para captar el accionamiento del pedal y una etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento para ejercer una fuerza de accionamiento en el émbolo primario (60; 60a), estando en el servicio normal el elemento (22; 22a) de entrada de fuerza mecánicamente desacoplado del émbolo primario (60; 60a) y ejerciendo la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento una fuerza de accionamiento en el émboloprimario (60; 60a) conforme al accionamiento detectado del pedal y siendo posible acoplar en el caso de un fallo de la etapa de amplificación de la fuerza de frenado el elemento (22; 22a) de entrada de fuerza con el émbolo primario (60; 60a) de manera que se transmiten fuerzas, extendiéndose un resalte de contacto (64; 64a) desde el émbolo primario (60; 60a) hacia el elemento (22; 22a) de entrada de fuerza, estando mantenido en el servicio normal el resalte de contacto (64; 64a) a una distancia del elemento (22; 22a) de entrada de fuerza con un intersticio de separación (s) y apoyándose el elemento (22; 22a) con transmisión de fuerza en el resalte de contacto (64; 64a) después de haber recorrido el intersticio de separación (s) en el caso de fallar la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento y generando la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento hidráulicamente la fuerza de accionamiento, caracterizado porque la etapa de amplificación de la fuerza de accionamientopresenta un émbolo de control (52; 52a) guiado en la carcasa (20; 20a) que delimita junto con el émbolo primario (60; 60a) una cámara (100; 100a) de presión de accionamiento acoplada o acoplable con una fuente (14) de presión hidráulica, siendo el émbolo primario (60; 60a) en el servicio normal desplazable en la carcasa (20; 20a) por la presión de accionamiento existente en la cámara (100; 100a) de presión de accionamiento para generar la presión de frenado y manteniéndose fijo el émbolo de control (52; 52a), y moviéndose el émbolo de control (52; 52a) junto con el émbolo (60; 60a) de presión primaria en el caso de fallar la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento.
Description
Generador de fuerza de frenado para un sistema
de frenado hidráulico de vehículo motorizado y sistema de frenado
hidráulico de vehículo motorizado.
La invención se refiere a un generador de fuerza
de frenado para un sistema de frenado hidráulico con las
características de la reivindicación 1.
Generadores de fuerza de frenado de este tipo se
conocen del estado de la técnica y se emplean en sistemas de
frenado electrohidráulicos en los cuales en el servicio normal un
pedal de freno que ha de ser accionado normalmente está
mecánicamente por completo desacoplado del sistema de frenado
conectado. Este desacoplamiento mecánico del pedal de freno y el
sistema de frenado propiamente dicho tiene la ventaja de registrar
mediante sensor el deseo del conductor reflejado en un
accionamiento del pedal mientras que el sistema de frenado restante
se controla electrónicamente conforme al accionamiento del pedal
registrado. En lo anteriormente expuesto pueden tenerse en cuenta
otros parámetros que caracterizan el estado actual del vehículo.
No obstante, en sistemas de frenado de este tipo
es preciso proporcionar, en el caso de producirse un fallo en los
componentes del control electrónico o del servofreno un modo de
servicio de emergencia que permite realizar un frenado incluso sin
ayuda de la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento, en
particular sin un servofreno neumático o hidráulico o sin elementos
sensores electrónicos. En un modo de servicio de emergencia de este
tipo debe establecerse relativamente rápido un acoplamiento mecánico
entre el pedal de freno y el circuito de frenado hidráulico, de
modo que con el acoplamiento mecánico directo sea posible actuar en
el sistema de frenado hidráulico e iniciar un frenado.
De un ejemplo de realización (figuras 2 y 3) del
documento EP 1 003 658 B1 se conoce un generador de fuerza de
frenado que proporciona tanto un modo de servicio normal como un
modo de servicio de emergencia. En el servicio normal se registra
un movimiento del pedal por medio del dispositivo de simulación de
pedal y conforme al accionamiento registrado del pedal se controla
una etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento que actúa
en el sistema de frenado hidráulico propiamente dicho. El
desacoplamiento entre el pedal de freno y el émbolo primario del
sistema de frenado hidráulico se consigue por medio de una unión a
rosca no autobloqueante. Para este fin gira un casquillo roscado
libremente en un perno roscado y permite de esta manera un
movimiento lineal sin transmisión de fuerza entre el elemento de
entrada de fuerza acoplado con el pedal de freno y el émbolo
primario. En el modo de servicio de emergencia, es decir, cuando
falla la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento, un
accionamiento del pedal desplaza el casquillo roscado a una posición
de bloqueo, por lo que el perno roscado acoplado con el émbolo
primario ya no puede girar libremente en relación con el casquillo
roscado. Más bien, se produce un bloqueo entre el casquillo roscado
y el perno roscado y finalmente un acoplamiento con transmisión de
fuerza entre el elemento de entrada de fuerza y el émbolo primario.
La solución según el documento EP 1 003 658 B1 tiene el efecto
deseado de desacoplar en gran medida mecánicamente el elemento de
entrada de fuerza y el émbolo primario en el servicio normal y,
además, muestra un comportamiento de reacción rápido en el caso de
un modo de servicio de emergencia pero, no obstante, tiene un tipo
de construcción relativamente complejo y requiere una fabricación
laboriosa a causa de la precisión requerida, lo que encarece la
fabricación.
En el documento EP 1 003 658 B1 se muestra otro
ejemplo de realización (figura 1) que tiene un tipo de construcción
sencillo que, no obstante, tiene la desventaja de reaccionar en una
situación de frenado de emergencia sólo después de un recorrido del
pedal relativamente largo. Un sistema similar se conoce del
documento EP 1 070 006 B1. También en este sistema, el elemento de
entrada de fuerza tiene que recorrer en una situación de servicio
de emergencia una distancia relativamente larga antes de conseguir
un efecto de frenado. En otras palabras, según este estado de la
técnica es preciso pisar el pedal de freno bastante antes de
conseguir un efecto de
frenado.
frenado.
Del estado de la técnica más cercano según el
documento DE 36 00 729 A1 se conoce un generador de fuerza de
frenado en el cual el elemento de entrada de fuerza se extiende
hacia dentro de una entalladura en el émbolo primario y se mantiene
en el servicio normal en esta entalladura a poca distancia de una
superficie de apoyo correspondiente del émbolo primario. Para esto
sirve una disposición de resortes mantenida bajo tensión previa por
la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento. En el caso
de un fallo en la etapa de amplificación de la fuerza de
accionamiento, la disposición de resortes queda sin efecto. Cuando
el conductor acciona el freno en esta situación, en el primer
momento pisa el pedal de freno sin percibir resistencia alguna hasta
que el elemento de entrada de fuerza se apoye en el émbolo
primario. Seguidamente, un accionamiento posterior del pedal de
freno se transmite al émbolo primario. No obstante, el conductor
tiene en el primer momento la impresión desagradable de poder pisar
el pedal de freno sin que este oponga resistencia.
Asimismo, del documento DE 196 32 035 A1 se
conoce un servofreno en el cual la fuerza de accionamiento ejercida
en un pedal de freno se transmite al émbolo primario a través de una
disposición de resortes de simulación intercalada que comprende dos
resortes. Por lo tanto, el elemento de entrada de fuerza está unido
con el émbolo primario por lo que el conductor percibe en el pedal
de freno también los efectos retroactivos del émbolo primario.
Además está prevista una función de frenado auxiliar que permite
realizar una amplificación hidráulica de la fuerza de frenado.
Como otro estado de la técnica se menciona el
documento DE 42 39 386 A1.
A diferencia de lo anteriormente expuesto, el
objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un
generador de fuerza de frenado del tipo inicialmente mencionado que
con un tipo de construcción relativamente sencillo permita en el
servicio normal un desacoplamiento mecánico completo entre el
elemento de entrada de fuerza y el émbolo primario y que garantice
en una situación de servicio de emergencia un acoplamiento rápido
entre el elemento de entrada de fuerza y el émbolo primario para
conseguir un buen comportamiento de reacción del sistema de
frenado.
Este objetivo se consigue con un generador de
fuerza de frenado para un sistema de frenado hidráulico de vehículo
con las características de la reivindicación 1.
Conforme a la invención está por lo tanto
garantizado que en el servicio normal se registre un accionamiento
del pedal de freno y se active como consecuencia la etapa de
amplificación de la fuerza de accionamiento. Esta etapa origina un
desplazamiento del émbolo primario en la carcasa, por lo que el
émbolo primario se desplaza en la carcasa por lo menos en la medida
en la que el elemento de entrada de fuerza penetra en el dispositivo
de simulación de pedal. En el modo de servicio normal se mantiene
por lo tanto permanentemente una distancia entre el resalte de
contacto y el elemento de entrada de fuerza, de modo que está
garantizado un desacoplamiento mecánico entre el elemento de
entrada de fuerza y el émbolo primario. En una situación de servicio
de emergencia, en la que ha fallado la etapa de amplificación de la
fuerza de accionamiento, el émbolo primario se mueve en primer
lugar durante un breve intervalo de tiempo en dirección axial bajo
el efecto del dispositivo de simulación de pedal, exactamente hasta
que las resistencias al movimiento compensen las fuerzas
transmitidas por el dispositivo de simulación de pedal. Una vez
alcanzado este punto, el elemento de entrada de fuerza se aproxima
al resalte de contacto contra la resistencia del dispositivo de
simulación de pedal y recorre el intersticio de separación. Cuando
el elemento de entrada de fuerza ha recorrido el intersticio de
separación, el elemento de entrada de fuerza se apoya en el resalte
de contacto del émbolo primario. Cada movimiento posterior del
elemento de entrada de fuerza para generar un efecto de frenado se
transmite por lo tanto directamente al resalte de contacto y
origina un movimiento inmediato del émbolo primario en la carcasa.
En la situación de servicio de emergencia, el sistema de frenado
reacciona relativamente rápido, es decir, con un tiempo de retardo
relativamente corto motivado por el puenteo del intersticio de
separación, lo que transmite al conductor del vehículo la sensación
de que el sistema de frenado funciona fiablemente, a pesar de haber
fallado la etapa de amplificación de la fuerza de
accionamiento.
Según la invención se prevé además que la etapa
de amplificación de la fuerza de accionamiento genere
hidráulicamente la fuerza de accionamiento. Esto se realiza
conforme a la invención por el hecho de que la etapa de
amplificación de la fuerza de accionamiento presenta un émbolo de
control guiado en una carcasa que delimita junto con el émbolo
primario una cámara de presión de accionamiento acoplada o acoplable
con una fuente de presión hidráulica, siendo el émbolo primario en
el servicio normal desplazable en la carcasa por la presión de
accionamiento existente en la cámara de presión de accionamiento
para generar la presión de frenado y manteniéndose fijo el émbolo
de control y moviéndose el émbolo de control junto con el émbolo de
presión primaria en el caso de fallar la etapa de amplificación de
la fuerza de accionamiento. El émbolo primario se desplaza por lo
tanto en el servicio normal en relación con el émbolo de control
fijo en la carcasa y genera de esta manera una presión de frenado
en el circuito hidráulico del sistema de frenado. En otras palabras,
la presión de accionamiento generada en la cámara de presión de
accionamiento empuja el émbolo primario y el émbolo de control en
direcciones opuestas. No obstante, cuando falla la etapa de
amplificación de la fuerza de accionamiento, por lo que no tiene
lugar este desplazamiento del émbolo primario, el émbolo de control
puede moverse junto con el émbolo primario durante un accionamiento
del pedal de freno. Un comportamiento de este tipo del émbolo de
control puede conseguirse por ejemplo mediante un casquillo de tope
que en el servicio normal está apoyado o puede apoyarse en un tope
previsto en la carcasa y puede levantarse de este tope en el modo de
servicio de emergencia.
Básicamente existen varias posibilidades de
registrar un accionamiento de un pedal de freno. En una variante de
la invención está previsto que el dispositivo de captación de
accionamiento de pedal esté configurado para captar la distancia
recorrida por el pedal de freno.
Con respecto al dispositivo de simulación de
pedal está previsto en una variante de la invención que presente
una disposición de resorte de simulación que puede comprimirse
mediante el elemento de entrada de fuerza durante un accionamiento
del pedal. Mediante una disposición de resortes de simulación de
este tipo se le transmite al conductor una sensación de resistencia
conocida de sistemas de frenado convencionales en los cuales el
pedal de freno está directamente acoplado con el sistema de frenado
hidráulico. Esta información retroactiva sobre una resistencia del
pedal de freno puede hacerse aún más apropiada por el hecho de que
está realizado con un primer resorte de simulación y un segundo
resorte de simulación conectado en serie, presentando el primer
resorte de simulación en relación con el segundo resorte de
simulación una rigidez de resorte inferior y estando asignado al
primer resorte de simulación un casquillo de tope después de una
compresión del primer resorte de compresión en un predeterminado
recorrido de resorte que hace tope y bloquea una posterior
compresión del primer resorte de simulación. Una disposición de
resortes de simulación de este tipo con dos etapas permite
transmitir al conductor la sensación de una curva característica
progresiva de la resistencia. Con el aumento del recorrido del
pedal percibe también una resistencia que aumenta de manera
sobreproporcional, lo que le ayuda a dosificar mejor la fuerza de
accionamiento del pedal. En lo anteriormente expuesto puede estar
previsto que el primer resorte de simulación presente una rigidez
de resorte relativamente baja y un recorrido de resorte
relativamente corto en relación con el segundo resorte de
simulación. Por lo tanto, el pedal de freno se acciona con baja
resistencia por un recorrido del pedal de freno relativamente corto
hasta el punto en el cual el casquillo de tope, asignado al primer
resorte de simulación, alcanza el tope e impide una compresión
posterior del primer resorte de simulación. Sólo después de haber
alcanzado este punto, una continuación del accionamiento del pedal
de freno con una fuerza de accionamiento del pedal aumentada origina
una compresión del segundo resorte de simulación con una curva
característica más inclinada. El casquillo de tope asignado al
primer resorte de simulación tiene la ventaja de que el primer
resorte de simulación no se comprime totalmente y no sufre daños
durante un accionamiento del pedal de freno con mucha fuerza.
En una variante del generador de fuerza de
frenado conforme a la invención está previsto que la disposición de
resortes de simulación presente un tercer resorte de simulación que
está dispuesto en serie con el primero y el segundo resorte de
simulación y tiene una rigidez de resorte más alta que el segundo
resorte de simulación. Con esta medida puede conseguirse una curva
característica de resorte progresiva de tres fases, comprimiéndose
el tercer resorte de simulación sólo durante un accionamiento del
pedal de freno con una fuerza muy alta. Nuevamente es posible
proteger el segundo resorte de simulación completamente comprimido
contra una compresión excesiva mediante un casquillo de tope
asignado a este resorte. En general debe mencionarse que los
resortes de simulación pueden comprender resortes helicoidales o
paquetes de resortes de disco. También es posible realizar la
disposición de resortes de simulación mediante combinaciones de
resortes helicoidales y paquetes de resortes de disco, por ejemplo
de tal manera que para los dos primeros resortes de simulación se
usan resortes helicoidales con distinta rigidez de resorte y para
el tercer resorte de simulación se emplea un paquete de resortes de
disco con una rigidez de resorte convenientemente alta.
Adicionalmente a la disposición de resortes de
simulación en el comportamiento del dispositivo de simulación de
pedal influye según una variante de la invención también un
dispositivo amortiguador acoplado con el elemento de entrada de
fuerza. Para este fin puede estar previsto que el dispositivo
amortiguador presente una carcasa de amortiguador y un émbolo de
amortiguador guiado de forma estanca a fluidos en la carcasa de
amortiguador delimitando el émbolo de amortiguador con la carcasa
de amortiguador a ambos lados una respectiva cámara de amortiguador
y estando las dos cámaras de amortiguador acopladas entre sí para
fluidos, en particular de manera neumática, a través de un sistema
de fluido.
Para aumentar aún más el efecto de amortiguación
del dispositivo amortiguador, en una variante de la invención está
previsto que el sistema de fluido comprenda un dispositivo
estrangulador para estrangular el caudal de fluido de una cámara de
amortiguador a la otra cámara de amortiguador. Siempre que se desee,
el dispositivo estrangulador puede ser también ajustable y
adaptarse según necesidad a distintas situaciones de servicio del
vehículo automóvil. Mediante este dispositivo estrangulador puede
conseguirse de forma adicional o alternativa a la disposición de
resortes de simulación un comportamiento de resistencia deseado del
pedal de freno, en particular de tal manera como el conductor de un
vehículo automóvil está acostumbrado de percibirlo en sistemas de
frenado hidráulicos convencionales con acoplamiento directo entre el
elemento de entrada de fuerza y el émbolo primario.
Según una variante de la invención se prevé que
el sistema de fluido comprenda una válvula de retención conectada
en paralelo al dispositivo estrangulador para estrangular el caudal
de fluido sólo en una dirección de flujo entre las cámaras de
amortiguador y dejarlo pasar en gran medida sin obstaculizarlo en la
dirección de flujo opuesta. Esta medida permite conferir una
histéresis a la reacción del pedal durante un accionamiento del
mismo. En otras palabras, cuando la válvula de retención está
bloqueada al pisar el pedal de freno y al soltar el pedal de freno
se permite un caudal de fluido en gran medida no estrangulado, sólo
es posible pisar el pedal de freno superando una resistencia
relativamente alta. No obstante, vuelve relativamente rápido a su
posición inicial debido a la válvula de retención abierta y permite
un nuevo accionamiento del pedal sin retardo de retroceso.
Tal como se ha explicado anteriormente, un
sistema de frenado configurado con un generador de fuerza de frenado
según la invención reacciona relativamente rápido en una situación
de servicio de emergencia, es decir, en el caso de producirse un
fallo en la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento, ya
que el elemento de entrada de fuerza sólo tiene que recorrer el
intersticio de separación antes de acoplarse directamente de forma
mecánica con el resalte de contacto y de este modo con el émbolo
primario. Aunque el intersticio de separación esté dimensionado de
forma relativamente estrecha, en determinados casos individuales
puede ser ventajoso amortiguar el apoyo del elemento de entrada de
fuerza en el resalte de contacto e impedir así una reacción
demasiado abrupta del sistema de frenado. Para este fin puede estar
previsto que en el intersticio de separación entre el resalte de
contacto y el elemento de entrada de fuerza esté colocado un
dispositivo de resorte, en particular un paquete de resortes de
disco que amortigua el apoyo del elemento de entrada de fuerza en
el resalte de contacto en el caso de producirse un fallo en la etapa
de amplificación de la fuerza de accionamiento. Por lo tanto, en
primer lugar es preciso comprimir el dispositivo de resortes, en
particular el paquete de resortes de disco, antes de producirse un
acoplamiento mecánico entre el elemento de entrada de fuerza y el
resalte de contacto. Es posible conectar el dispositivo de resorte
en paralelo a la disposición de resortes de simulación.
Según otra variante de la invención se prevé que
el resalte de contacto se extienda a través de la cámara de presión
de accionamiento y reduzca de esta manera el volumen hidráulico de
llenado de la cámara de presión de accionamiento. El resalte de
contacto tiene, además del efecto varias veces explicado del
acoplamiento mecánico relativamente rápido entre el elemento de
entrada de fuerza y el émbolo primario en el modo de servicio de
emergencia, en el modo de servicio normal con plena capacidad de
funcionamiento de la etapa de amplificación de la fuerza de
accionamiento el efecto adicional de reducir la superficie eficaz
para una generación de presión en la cámara de presión de
accionamiento y de esta manera el volumen hidráulico de llenado de
la cámara de presión de accionamiento. Aunque esto tenga como
consecuencia que la fuente de presión hidráulica debe suministrar
una presión hidráulica más alta para garantizar un efecto suficiente
de la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento, para un
desplazamiento del émbolo primario se necesita un volumen más
pequeño de fluido hidráulico lo que redunda finalmente en un
comportamiento de reacción mejorado.
Con respecto a la disposición constructiva del
émbolo de control y del resalte de contacto está previsto en una
variante de la invención que el émbolo de control presente una
perforación central a través de la que el resalte de contacto se
extiende guiado de forma estanca. El émbolo de control asume por lo
tanto, además de su función en la etapa de amplificación de la
fuerza de accionamiento, también una función de guía para el
resalte de contacto configurado de forma relativamente larga y de
esta manera también de guía para el émbolo primario.
Para el control de la etapa de amplificación de
la fuerza de accionamiento puede estar previsto que la fuente de
presión hidráulica comprenda una unidad de válvula hidráulica
controlable según el accionamiento del pedal. Asimismo puede estar
previsto que la fuente de presión hidráulica comprenda una bomba
hidráulica, un limitador de presión y un acumulador de presión.
La etapa hidráulica de amplificación hidráulica
de la fuerza de accionamiento se sustituye por lo tanto en esta
variante de la invención por un tipo de servofreno de presión
diferencial en el cual el elemento de entrada de fuerza está
completamente desacoplado del émbolo primario en el modo de servicio
normal y, no obstante, puede acoplarse relativamente rápido con el
émbolo primario en el estado de servicio de emergencia, es decir,
cuando falla la etapa de amplificación de la fuerza de
accionamiento.
El generador de fuerza de frenado comprende
según otra variante de la invención un émbolo secundario
desplazable en la carcasa que encierra con la carcasa una cámara de
presión secundaria para la generación de una presión de frenado
hidráulica. La incorporación de un émbolo secundario adicionalmente
al émbolo primario aumenta la fiabilidad del sistema de frenado
hidráulico, ya que de esta manera se genera mediante dos cámaras de
presión una presión hidráulica de frenado que actúa en las unidades
de freno del vehículo en las respectivas ruedas a frenar.
La invención se refiere además a un sistema de
frenado hidráulico de vehículo realizado con un generador de fuerza
de frenado del tipo anteriormente descrito.
La invención se describe a continuación a título
de ejemplo con referencia a las figuras adjuntas. En estas se
muestran:
Fig. 1 Vista esquemática de un sistema de
frenado hidráulico con un primer ejemplo de realización de un
generador de fuerza de frenado según la invención.
Fig. 2 Vista del generador de fuerza de frenado
conforme a la invención según la figura 1 a escala aumentada.
Fig. 3 Segundo ejemplo de un generador de fuerza
de frenado según la invención.
En la figura 1 se muestra un sistema de frenado
de un vehículo automóvil conforme a la invención señalado en
general con 10. Este comprende un generador 12 de fuerza de frenado
que se muestra por separado de los otros componentes a escala
aumentada en la figura 2.
El sistema de frenado 10 de vehículo automóvil
comprende además del generador 12 de fuerza de frenado una fuente
14 de presión hidráulica así como un sistema de frenado hidráulico
16 que permite controlar de manera de por sí conocida las unidades
18 de freno dispuestas en cada rueda a frenar del vehículo
automóvil.
El generador de fuerza de frenado comprende una
carcasa 20 en la que penetra un elemento 22 de entrada de fuerza
acoplado con un pedal de freno de vehículo no representado en las
figuras 1 y 2. El elemento 22 de entrada de fuerza está alojado en
un empujador 24 acoplado mediante una unión a rosca con un émbolo
amortiguador 26 guiado en la carcasa 20 para un movimiento en
común. El émbolo amortiguador 26 comprende un vástago 28 de émbolo
guiado en la carcasa 20 y un émbolo plano 30 unido de forma rígida
con el vástago 28 de émbolo. El émbolo plano 30 está guiado de
forma desplazable en una zona cilíndrica ensanchada de la carcasa 20
y encierra junto con la carcasa 20 a cada lado una respectiva
cámara de amortiguador 32 y 34. Las dos cámaras de amortiguador 32
y 34 están hidráulicamente unidas entre sí para fluidos a través de
un sistema neumático de fluido, presentando el sistema de fluido 36
un dispositivo estrangulador 38 y una válvula de retención 40
conectada en paralelo al dispositivo estrangulador 38.
El empujador 24 se extiende en un casquillo de
guía 42 hueco cilíndrico fijado en la carcasa 20 en su extremo
alejado del empujador 24 mediante una brida 44 y un anillo de
seguridad 46. El casquillo de guía 42 presenta en su extremo
alejado de la brida 44 una rosca interior en la que está enroscado
un anillo 47 con rosca exterior. El anillo 47 con rosca exterior
actúa como tope para un casquillo de unión 48 alojado de manera
desplazable en el casquillo de guía 42 y en la carcasa 20. El
casquillo de unión 48 guía en dirección del eje A una placa de
presión 50 en contacto con el empujador 24. En su extremo opuesto,
el casquillo de unión 48 está firmemente unido con un émbolo de
control 52 configurado de forma anular. El casquillo de unión 48
aloja entre el émbolo de control 52 y la placa de presión 50 un
primer resorte de simulación 54 y un segundo resorte de simulación
56 conectado en serie con este. Los dos resortes de simulación 54 y
56 están separados entre sí por medio de la brida de un casquillo
de tope 58 y se encuentran a ambos lados en contacto con esta brida.
El vástago del casquillo de tope 58 se extiende en dirección axial
a través del resorte de simulación 54 hacia el émbolo de control
52.
Adyacente al émbolo de control 52 está previsto
un émbolo primario 60 que igual que el casquillo de unión 48 está
guiado axialmente en un taladro 62 en la carcasa 20. Partiendo del
émbolo primario 60 y firmemente unido con el mismo se extiende un
resalte de contacto 64. El resalte de contacto 64 se extiende hasta
poca distancia por delante de la placa de presión 50, de modo que
entre la placa de presión 50 y el extremo libre del resalte de
contacto 64 se obtiene un intersticio de separación s. El resalte de
contacto 64 se extiende a través de un taladro central en el émbolo
de control 52.
Asimismo, en el émbolo primario 60 está prevista
una sección de alojamiento 66 cilíndrica hueca que presenta en su
extremo libre una brida 68 guiada en el taladro axial 62. En la
sección de alojamiento 66 está alojado un primer resorte de
retroceso 70. Este se apoya con un extremo en el émbolo primario 60.
El resorte de retroceso 70 se apoya con su otro extremo en un
émbolo secundario 72. El émbolo secundario 72 comprende además una
sección de alojamiento 74 cilíndrica hueca que discurre en
dirección axial y aloja también un resorte de retroceso 76.
El resorte de retroceso 76 se apoya con un
extremo en el émbolo secundario 72 y con el otro extremo en la
superficie frontal de la carcasa 20. El émbolo primario 60 encierra
con el émbolo secundario 72 una cámara 78 de presión primaria. El
émbolo secundario 72 encierra con la carcasa 20 una cámara 80 de
presión secundaria. La cámara 78 de presión primaria y la cámara 80
de presión secundaria están acopladas de manera convencional con un
depósito 82 de fluido hidráulico y con el sistema de frenado
hidráulico 16.
Con respecto a la fuente 14 de presión
hidráulica debe observarse lo siguiente: la fuente 14 de presión
hidráulica comprende una bomba 84 accionada mediante un motor 86.
El motor 86 está controlado por una unidad 88 de control
electrónico. El control se lleva a cabo según la posición del émbolo
plano 30 en la carcasa 20. La posición del émbolo plano 30 en la
carcasa 20 se registra mediante un transmisor de recorrido 90
dispuesto en el lado exterior de la carcasa en su zona ensanchada.
El transmisor de recorrido 90 funciona por ejemplo de forma
magnética. Adicionalmente, la fuente 14 de presión hidráulica
comprende una válvula limitadora de presión 94 que puentea la bomba
84 hidráulicamente cuando la presión generada por la misma es
demasiado alta. La fuente 14 de presión hidráulica comprende además
un acumulador de presión 96. La fuente 14 de presión hidráulica
está unida para fluidos con una cámara 100 de presión de
accionamiento a través de una tubería 98. Debe mencionarse que la
unidad 88 de control electrónico activa también la válvula de
control 92.
Cada uno de los componentes móviles uno en
relación con otro y con la carcasa 20 presenta juntas anulares 102
para guiarlos de forma obturada para fluidos. Asimismo, en distintos
puntos del sistema conforme a la invención están previstos sensores
de presión 103, por ejemplo en la tubería 98, en la cámara 78 de
presión primaria y en la cámara 80 de presión secundaria. Estos
sensores 103 permiten supervisar el sistema e iniciar en caso
necesario un modo de servicio de emergencia, por ejemplo cuando haya
fallado la fuente 14 de presión hidráulica.
El sistema de frenado 10 de vehículo automóvil
con el generador 12 de fuerza de frenado conforme a la invención
funciona como se indica a continuación. En el servicio normal se
ejerce en el elemento 22 de entrada de fuerza mediante un pedal de
freno no representado una fuerza F de accionamiento de pedal. Esta
empuja el elemento 22 de entrada de fuerza en dirección del eje A
hacia dentro de la carcasa 20 y desplaza inmediatamente el
empujador 24 y junto con este el émbolo de amortiguación 26 en la
carcasa 20. Un movimiento del émbolo plano 30 se registra mediante
el transmisor de recorrido 90 y se transmite a la unidad 88 de
control electrónico. Esta activa el motor 86 y de esta manera la
bomba 84 que genera una presión hidráulica. Esta presión hidráulica
se acumula en el acumulador de presión 96. A continuación, la
válvula de control 92 conmuta de la posición de válvula inferior
representada en la figura 1 a la posición de válvula superior
pasando por la posición de válvula central, por lo que la presión
hidráulica acumulada en el acumulador de presión 96 se establece en
la tubería 98 y se introduce a través de la misma en la cámara 100
de presión de accionamiento. En la cámara 100 de presión de
accionamiento se establece por lo tanto una presión hidráulica
correspondiente. Esta actúa por un lado en el émbolo de control 52
y por otro lado en el émbolo primario 60. El émbolo de control 52 se
apoya a través de un casquillo de unión 48 en el tope 47, por lo
que se impide un movimiento del émbolo de control 52 en dirección
axial a la derecha en la figura 1. Sólo el émbolo primario 60 puede
desplazarse bajo el efecto de la presión de accionamiento
establecida en la cámara 100 de presión de accionamiento en
dirección axial a la izquierda en las figuras 1 y 2, por lo que se
establece una presión hidráulica en la cámara 78 de presión
primaria y en la cámara 80 de presión secundaria que se transmite al
sistema 16 hidráulico de frenado. Debido al movimiento del émbolo
primario 60 se mueve también el resalte de contacto 64 junto con
este émbolo primario 60, es decir, el resalte de contacto 64 se
mueve también a la izquierda en las figuras 1 y 2. El movimiento
del resalte de contacto 64 junto con el émbolo primario 60 se lleva
a cabo con una carrera en dirección axial que es por lo menos de
igual magnitud que el desplazamiento del elemento 22 de entrada de
fuerza y del empujador 24 originado por el accionamiento del pedal
de freno. Si se desestima un primer tiempo de reacción debido a la
inercia del sistema, esto significa que la placa de presión 50, que
se mueve junto con el empujador 24, no se acerca al resalte de
contacto 64 y no entra en contacto con el mismo en el servicio
normal, es decir, cuando todos los componentes del sistema
funcionan correctamente. El resalte de contacto 64 se desplaza más
bien por el movimiento del émbolo primario 60 originado por la
presión de accionamiento en mayor medida en dirección axial, por lo
que el intersticio de separación s mostrado en la figura 2 tiene más
bien una tendencia a aumentar en el servicio normal durante un
accionamiento del pedal de freno, pero no disminuye de tal manera
que se establezca un contacto permanente entre el resalte de
contacto 64 y la placa de presión 50.
Hay que mencionar que los movimientos realizados
por los componentes elemento 22 de entrada de fuerza, empujador 24
y émbolo estrangulador 26 están sujetos a distintas amortiguaciones.
Por un lado, mediante la placa de presión 50 se comprimen
sucesivamente los resortes de simulación 54 y 56. Esto se lleva a
cabo de tal manera que en primer lugar se comprime el resorte de
simulación 54 hasta que el casquillo de tope 58 entre en contacto
con el émbolo de control 52. A continuación ya no es posible
comprimir más el resorte de simulación 54 poco rígido. Si la placa
de presión 50 se desplaza aún más a causa de un accionamiento fuerte
del pedal, a continuación se comprime el resorte de simulación 56
más rígido. En este punto debe mencionarse nuevamente que, incluso
cuando el resorte de simulación 56 se comprime en gran medida, en el
servicio correcto de la fuente 14 de presión no se establece un
contacto permanente entre el resalte de contacto 64 y la placa de
presión 50. Debido a la compresión sucesiva de los dos resortes de
simulación 54 y 56, un conductor del vehículo automóvil percibe en
el pedal de freno un desarrollo progresivo de la resistencia. Al
principio es posible pisar el pedal de freno con una resistencia
relativamente baja, es decir, mientras que es posible comprimir el
resorte de simulación 54. Cuando el casquillo de tope 58 se apoya
en el émbolo de control 52, la curva característica de resistencia
se vuelve más inclinada y el conductor debe aplicar a continuación
una fuerza aún más alta para pisar el pedal de freno.
Además de la resistencia generada mediante los
resortes de simulación 54 y 56, el desplazamiento del émbolo plano
30 en la carcasa 20 origina una variación de los volúmenes de las
cámaras de amortiguación 32 y 34. Cuando el émbolo plano 30 se
desplaza durante un accionamiento del pedal axialmente a la
izquierda en la carcasa 20 en el ejemplo de realización
representado en las figuras 1 y 2, el volumen de la cámara de
amortiguación 32 disminuye y el de la cámara de amortiguación 34
aumenta. Esto tiene como consecuencia que en la cámara de
amortiguación 32 se genera una sobrepresión y en la cámara de
amortiguación 34 un vacío parcial. Esta presión diferencial se
compensa por medio del sistema de fluido 36 de tal manera que a
causa del aumento del vacío parcial en la cámara de amortiguación
34 se aspira aire según la flecha P_{1} de la cámara de
amortiguación 32 a través del sistema de fluido 36. Durante este
flujo de aire conforme a la flecha P_{1}, la válvula de retención
40 se cierra automáticamente por lo que el aire debe pasar por el
dispositivo estrangulador 38 que estrangula el flujo de aire. Este
efecto de estrangulación frena un desplazamiento del émbolo plano 30
en la carcasa 20, de modo que aumenta aún más la resistencia
ejercida en el pedal de freno, además de la resistencia ejercida por
los resortes 54 y 56.
Al soltar el pedal, los resortes existentes en
el sistema ejercen un efecto de retroceso en el pedal de freno, por
lo que el émbolo plano 30 vuelve a la posición inicial representada
en las figuras 1 y 2. Por este motivo se presiona aire hacia fuera
de la cámara de amortiguación 34 según la flecha P_{2} que entra
en la cámara de amortiguación 32 a través del sistema de fluido 36.
Un flujo de aire de este tipo abre automáticamente la válvula de
retención 40, por lo que el aire puede entrar en la cámara de
amortiguación 32 de manera prácticamente no obstaculizada por el
sistema de fluido 36. En otras palabras, el sistema de fluido 36 no
tiene un efecto amortiguador durante un movimiento de retroceso de
este tipo. En total, al pedal de freno puede imponerse un
comportamiento de histéresis mediante el sistema de fluido 36 en
combinación con las cámaras de amortiguación 32 y 34 así como con
el émbolo plano 30 que permite un accionamiento amortiguado y un
movimiento de retroceso no amortiguado del pedal de freno.
Cuando falle la fuente 14 de presión hidráulica
debido a una caída parcial de la tensión en el vehículo automóvil o
a un fallo de por lo menos uno de los componentes, ya no es posible
conseguir una generación de la fuerza de frenado mediante la
presión hidráulica establecida en la cámara de accionamiento 100. No
obstante, es preciso garantizar un funcionamiento seguro del
sistema de frenado 10. Esto se consigue conforme a la invención por
el hecho de que en el caso de un accionamiento del pedal de freno
con la fuerza F y un desplazamiento del elemento 22 de entrada de
fuerza junto con el empujador 24, el disco de presión 50 se desplaza
en las figuras 1 y 2 a la izquierda. Debido a que la fuente 14 de
presión hidráulica no funciona, a pesar de un desplazamiento del
émbolo plano 30 hacia fuera de la posición mostrada en las figuras 1
y 2, el émbolo primario 60 no se desplaza por una presión de
accionamiento generada en la cámara 100 de presión de accionamiento.
Por lo tanto, el émbolo primario 60 se mueve en primer lugar sólo
por el efecto de los resortes de simulación 54 y 56 en dirección
axial. Durante este movimiento del émbolo primario 60 deben
superarse resistencias al movimiento originado por fuerzas
antagónicas motivadas por la cámara 78 de presión primaria, por
ejemplo por el resorte de retroceso 70. Cuando estas fuerzas
antagónicas originan una compresión del primer resorte de simulación
54, el resalte de contacto 64 se aproxima a la placa de presión 50
y se apoya finalmente en la misma. A continuación, el émbolo
primario 60 se mueve bajo el efecto de la fuerza F junto con el
émbolo de control 52, el casquillo de unión 48 fijado en el mismo,
así como con los resortes de simulación 54 y 56 sujetos en este
casquillo en dirección axial a la izquierda en las figuras 1 y 2.
Como consecuencia se genera una presión de frenado en la cámara 78
de presión primaria y en la cámara 80 de presión secundaria que se
transmite al sistema de frenado 16. Como se muestra en las figuras
1 y 2, se consigue relativamente rápido un acoplamiento mecánico
inmediato entre la placa de presión 50, el elemento 22 de entrada de
fuerza, el resalte de contacto 64 y el émbolo primario 60, es
decir, una vez superado el intersticio de separación s por la placa
de presión 50. Por lo tanto, en el caso de producirse un fallo en
la fuente de presión 14, es decir en una situación de servicio de
emergencia, el sistema de frenado reacciona relativamente rápido ya
que sólo es preciso recorrer el intersticio de separación s
mientras que durante este movimiento casi no se obtiene un efecto de
frenado.
En la figura 3 se muestra una vista similar a la
de la figura 2 de un segundo ejemplo de realización del generador
de fuerza de frenado conforme a la invención. Para evitar
repeticiones, a continuación sólo se explican las diferencias
respecto al primer ejemplo de realización según las figuras 1 y 2.
Para los componentes idénticos o con un funcionamiento similar se
emplean los mismos símbolos de referencia que en la descripción de
las figuras 1 y 2, pero con una letra "a" añadida.
El segundo ejemplo de realización según la
figura 3 se diferencia del primer ejemplo de realización según las
figuras 1 y 2 por el hecho de que el primer resorte de simulación
54a no se apoya directamente en el émbolo de control 52a sino en
una disposición 106a de resortes de disco que comprende cuatro
resortes de disco. Los resortes de disco de la disposición 106a de
resortes de disco se apoyan en el émbolo de control 52a con su
extremo alejado del resorte de simulación 54a. Están configurados de
tal manera que durante la compresión del primer resorte de
simulación 54a pueden entrar en contacto con la sección 104a del
casquillo de tope 58a dirigido a aquellos discos de resorte y
pueden comprimirse por esta sección sin que se comprima más el
primer resorte de simulación 54a. El casquillo de tope 58a presenta
una brida 105a en la que se apoya el extremo del primer resorte de
simulación 54a opuesto a los discos de resorte. Desde la brida 105a
se extiende una zona tubular 107a. Sobre esta zona 107a está
deslizado el segundo resorte de simulación 56a. Durante un posterior
desplazamiento del elemento 22a de entrada de fuerza en dirección
del eje A a la izquierda tiene lugar, después de haberse comprimido
el primer resorte de simulación 54a según la explicación anterior
hasta apoyarse en la zona 104a en el paquete 106a de resortes de
disco, una posterior compresión de la disposición de resortes, es
decir, una compresión del segundo resorte de simulación 56a. Este
puede comprimirse hasta que el extremo libre de la sección tubular
107a del casquillo de tope 58a se apoye en la placa de presión 50a.
Cuando se llega a este estado, tampoco puede comprimirse más el
segundo resorte de simulación 56a y un posterior desplazamiento del
elemento 22a de entrada de fuerza origina finalmente una compresión
de la disposición 106a de resortes de disco a través del casquillo
de tope 58a. Debe observarse que una transmisión de fuerza entre el
empujador 24a y el resorte de compresión 50a se lleva a cabo a
través de un anillo de seguridad 49a.
Con esta medida de construcción puede
conseguirse que la disposición de resortes de simulación situada en
el casquillo de unión 48a presente una curva característica de
resorte progresiva con tres inclinaciones distintas, es decir, una
inclinación inicial relativamente poco inclinada debida a la curva
característica del primer resorte de simulación 54a, una sección
más inclinada de la curva característica originada por el segundo
resorte de simulación 56a, que se comprime cuando el casquillo de
tope 58a se apoya en la disposición 106a de resortes de disco y,
finalmente, una sección de curva característica aún más inclinada
motivada por la disposición 106a de resortes de disco rígida cuya
rigidez de resorte está aumentada aún más en comparación con la
rigidez de resorte del segundo resorte de simulación 56a. De esta
manera puede conseguirse que, incluso cuando el conductor pisa el
pedal de freno muy fuertemente, este percibe una resistencia cada
vez mayor durante el accionamiento del pedal de freno.
El segundo ejemplo de realización según la
figura 3 muestra además un acoplamiento modificado del empujador
24a con el resalte de contacto 64a respecto a la figura 2. El
empujador 24a presenta en su extremo izquierdo en la figura 3 un
pivote 108a en el cual está colocado un paquete 110a de resortes de
disco. El empujador está provisto en su extremo libre de un
casquillo 109a de bloqueo que limita un posible desplazamiento axial
de un casquillo de tope 111a apoyado de forma desplazable en el
pivote 108a. El casquillo de tope 111a sobresale en dirección axial
del casquillo de bloqueo 109a.
La disposición en la zona del extremo libre del
empujador 24a funciona como se indica a continuación. En el modo de
servicio normal, el extremo izquierdo del casquillo de tope 111a se
mantiene a una distancia del resalte de contacto 64a, tal como se
ha descrito repetidas veces, es decir se mantiene el intersticio de
separación s. Esto se logra mediante la generación de una presión
correspondiente en la cámara de accionamiento 100a. Cuando no es
posible generar esta presión, por ejemplo debido a un fallo en el
equipo electrónico o a un fallo de la fuente 14 de presión
hidráulica según la figura 1 a causa de una fuga, un desplazamiento
del elemento 22a de entrada de fuerza a la izquierda en la figura 3
no tiene como consecuencia la generación de una presión
correspondiente en la cámara de accionamiento 100a y un
desplazamiento resultante del émbolo primario 60a. El émbolo
primario 60a sale de su posición en la figura 3 sólo bajo el efecto
de los resortes de simulación 54a, 56a, 106a, mientras que el
elemento 22a de entrada de fuerza se mueve a la izquierda en la
figura 3. Como consecuencia del aumento de las fuerzas antagónicas
se comprime el primer resorte de simulación 54a mientras que el
casquillo de tope 111a se aproxima al resalte 64a de contacto y se
apoya en el mismo. Una vez alcanzado este punto y con un posterior
desplazamiento del elemento 22a de entrada de fuerza a la izquierda
en la figura 3 se produce un movimiento relativo entre el casquillo
de tope 111a y el pivote 108a junto con el casquillo de bloqueo
109a de este. Durante este movimiento relativo se comprime la
disposición 110a de resortes de disco. El recorrido máximo de esta
compresión se señala en la figura 3 con la letra t. Cuando el
casquillo de bloqueo 109a se apoya en el resalte 64a de contacto,
un movimiento axial del elemento 22a de entrada de fuerza se
transmite directamente al resalte 64a de contacto sin que el paquete
110a de disco de resorte pueda comprimirse más.
Con esta medida en la zona del extremo libre del
empujador 24a, el conductor del vehículo no percibe un aumento
abrupto de la resistencia en una situación de servicio de
emergencia.
Claims (17)
1. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) para
un sistema de frenado hidráulico (10) de vehículo automóvil, con un
elemento (22; 22a) de entrada de fuerza acoplado con un pedal de
freno (126b), una carcasa (20; 20a) y un émbolo primario (60; 60a)
desplazable en la carcasa (20; 20a), encerrando el émbolo primario
(60; 60a) con la carcasa una cámara (78; 78a) de presión primaria
para la generación de una presión hidráulica de frenado, un
dispositivo de simulación de pedal acoplado con el elemento (22;
22a) de entrada de fuerza, un dispositivo (90; 90a) de captación de
accionamiento de pedal para captar el accionamiento del pedal y una
etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento para ejercer
una fuerza de accionamiento en el émbolo primario (60; 60a),
estando en el servicio normal el elemento (22;
22a) de entrada de fuerza mecánicamente desacoplado del émbolo
primario (60; 60a) y
ejerciendo la etapa de amplificación de la
fuerza de accionamiento una fuerza de accionamiento en el émbolo
primario (60; 60a) conforme al accionamiento detectado del pedal
y
siendo posible acoplar en el caso de un fallo
de la etapa de amplificación de la fuerza de frenado el elemento
(22; 22a) de entrada de fuerza con el émbolo primario (60; 60a) de
manera que se transmiten fuerzas,
extendiéndose un resalte de contacto (64; 64a)
desde el émbolo primario (60; 60a) hacia el elemento (22; 22a) de
entrada de fuerza,
estando mantenido en el servicio normal el
resalte de contacto (64; 64a) a una distancia del elemento (22;
22a) de entrada de fuerza con un intersticio de separación (s) y
apoyándose el elemento (22; 22a) con transmisión de fuerza en el
resalte de contacto (64; 64a) después de haber recorrido el
intersticio de separación (s) en el caso de fallar la etapa de
amplificación de la fuerza de accionamiento y
generando la etapa de amplificación de la
fuerza de accionamiento hidráulicamente la fuerza de
accionamiento,
caracterizado porque la etapa de
amplificación de la fuerza de accionamiento presenta un émbolo de
control (52; 52a) guiado en la carcasa (20; 20a) que delimita junto
con el émbolo primario (60; 60a) una cámara (100; 100a) de presión
de accionamiento acoplada o acoplable con una fuente (14) de
presión hidráulica, siendo el émbolo primario (60; 60a) en el
servicio normal desplazable en la carcasa (20; 20a) por la presión
de accionamiento existente en la cámara (100; 100a) de presión de
accionamiento para generar la presión de frenado y manteniéndose
fijo el émbolo de control (52; 52a), y moviéndose el émbolo de
control (52; 52a) junto con el émbolo (60; 60a) de presión primaria
en el caso de fallar la etapa de amplificación de la fuerza de
accionamiento.
2. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el
dispositivo (90; 90a; 90b; 90c) de captación de accionamiento de
pedal está configurado para captar la distancia recorrida por el
pedal de freno.
3. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el dispositivo de simulación de pedal
presenta una disposición de resorte de simulación que puede
comprimirse mediante el elemento (22; 22a) de entrada de fuerza
durante un accionamiento del pedal.
4. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque la
disposición de resortes de simulación está realizado con un primer
resorte de simulación (54; 54a) y un segundo resorte de simulación
(56; 56a) conectado en serie, presentando el primer resorte de
simulación (54; 54a) en relación con el segundo resorte de
simulación (56; 56a) una rigidez de resorte inferior y estando
asignado al primer resorte de simulación (54; 54a) un casquillo de
tope (58; 58a) que después de una compresión del primer resorte de
compresión (54; 54a) por un predeterminado recorrido de resorte hace
tope y bloquea una posterior compresión del primer resorte de
simulación (54; 54a).
5. Generador de fuerza de frenado (12a) de
acuerdo con la reivindicación 4 caracterizado porque la
disposición de resortes de simulación presenta un tercer resorte de
simulación (106a) que está dispuesto en serie con el primero (54a)
y el segundo resorte de simulación (56a) y presenta una rigidez de
resorte más alta en relación con el segundo resorte de simulación
(56a).
6. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el dispositivo de simulación de pedal
presenta un dispositivo de amortiguación acoplado con el elemento
(22; 22a) de entrada de fuerza.
7. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con la reivindicación 6 caracterizado porque el
dispositivo amortiguador presenta una carcasa (20; 20a) de
amortiguador y un émbolo de amortiguador (26; 26a) guiado de forma
estanca a fluidos en la carcasa de amortiguador (20; 20a),
delimitando el émbolo de amortiguador (26; 26a) con la carcasa de
amortiguador (20; 20a) a ambos lados una respectiva cámara de
amortiguador (32, 34; 32a, 34a) y estando las dos cámaras de
amortiguador (32, 34; 32a, 34a) acopladas entre sí para fluidos, en
particular de manera neumática, a través de un sistema de fluido
(36; 36a).
8. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque el
sistema de fluido (36; 36a) comprende un dispositivo estrangulador
(38; 38a) para estrangular el caudal de fluido de una cámara de
amortiguador (32; 32a) a la otra cámara de amortiguador (34;
34a).
9. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado porque el
sistema de fluido (36; 36a) comprende una válvula de retención (40;
40a) conectada en paralelo al dispositivo estrangulador (38; 38a)
para amortiguar el caudal de fluido sólo en una dirección de flujo
entre las cámaras de amortiguador (32, 34; 32a, 34a) y dejarlo
pasar en gran medida de manera no obstaculizada en la dirección de
flujo opuesta.
10. Generador de fuerza de frenado (12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque en el intersticio de separación (s)
entre el resalte de contacto (64a) y el elemento (22a) de entrada
de fuerza (22a) está situado un dispositivo de resorte (110a), en
particular un paquete (110a) de resortes de disco, que en el caso
de fallar la etapa de amplificación de la fuerza de accionamiento
amortigua el apoyo del elemento (22a) de entrada de fuerza en el
resalte de contacto (64a).
11. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el émbolo de control (52; 52a) se apoya
a través de un casquillo de tope (58; 58a) en un tope (47; 47a)
previsto en la carcasa (20; 20a).
12. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el resalte de contacto (64; 64a) se
extiende a través de la cámara (100; 100a) de presión de
accionamiento y reduce de esta manera el volumen de llenado
hidráulico de la cámara (100; 100a) de presión de accionamiento.
13. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque el émbolo de control (52; 52a) presenta
una perforación central a través de la que el resalte de contacto
(64; 64a) se extiende guiado de forma estanca.
14. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque la fuente (14) de presión hidráulica
comprende una unidad (92) de válvula hidráulica controlable según el
accionamiento del pedal.
15. Generador de fuerza de frenado (12) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque la fuente (14) de presión hidráulica
comprende una bomba hidráulica (84), un limitador de presión (94) y
un acumulador de presión (96).
16. Generador de fuerza de frenado (12; 12a) de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores
caracterizado por un émbolo secundario (72; 72a) desplazable
en la carcasa (20; 20a) que encierra con la carcasa (20; 20a) una
cámara (80; 80a) de presión secundaria para la generación de una
presión de frenado hidráulica.
17. Sistema de frenado hidráulico (10) de
vehículo caracterizado por un generador (12; 12a) de fuerza
de frenado de acuerdo con una de las reivindicaciones
anteriores.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10311060A DE10311060B4 (de) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Bremskrafterzeuger für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage und hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage |
DE10311060 | 2003-03-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2297397T3 true ES2297397T3 (es) | 2008-05-01 |
Family
ID=32945884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES04718957T Expired - Lifetime ES2297397T3 (es) | 2003-03-13 | 2004-03-10 | Generador de fuerza de frenado para un sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado y sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7127891B2 (es) |
EP (1) | EP1601562B1 (es) |
JP (1) | JP4907338B2 (es) |
AT (1) | ATE381471T1 (es) |
DE (2) | DE10311060B4 (es) |
ES (1) | ES2297397T3 (es) |
WO (1) | WO2004080772A1 (es) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004041924B4 (de) * | 2004-08-30 | 2008-04-03 | Lucas Automotive Gmbh | Bremskrafterzeuger für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage und Fahrzeugbremsanlage |
DE102005033258B3 (de) | 2005-07-15 | 2006-08-31 | Lucas Automotive Gmbh | Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug |
DE102005051286B3 (de) * | 2005-10-26 | 2007-05-31 | Lucas Automotive Gmbh | Dämpferanordnung für eine Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage |
DE102006001683A1 (de) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Lucas Automotive Gmbh | Bremskrafterzeuger für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage |
DE102006036311A1 (de) * | 2006-08-03 | 2008-02-14 | Lucas Automotive Gmbh | Bremskrafterzeuger für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage und Kraftfahrzeugbremsanlage |
DE102008005145A1 (de) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Lucas Automotive Gmbh | Bremskrafterzeuger für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage und Fahrzeugbremsanlage |
FR2933934B1 (fr) * | 2008-07-17 | 2011-01-14 | Bosch Gmbh Robert | Servomoteur hydraulique d'assistance au freinage comportant un moteur |
DE102009033499A1 (de) | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Bremsanlage für Kraftfahrzeuge |
DE102008041349A1 (de) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Verbindungselement zur Messung einer Betätigungskraft einer Fahrzeugbremsanlage |
US8240780B1 (en) * | 2008-11-26 | 2012-08-14 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulic brake booster |
DE112011103226T5 (de) | 2010-10-26 | 2013-08-22 | Kelsey-Hayes Co. | Hydraulisches Bremssystem mit gesteuerter Verstärkung |
JP5817179B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-11-18 | 株式会社アドヴィックス | 液圧ブレーキ装置 |
EP2896539B1 (de) * | 2013-12-17 | 2019-10-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | System zur Pedalkraftsimulation, insbesondere für ein Kupplungsbetätigungssystem |
ITUB20153417A1 (it) * | 2015-09-04 | 2017-03-04 | Vhit Spa | Dispositivo di pre-filling per un sistema di frenatura con dispositivo di asservimento e metodo di funzionamento del dispositivo di pre-filling |
DE102016208942A1 (de) | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Robert Bosch Gmbh | Pedalkraftsimulatoreinrichtung, Fahrzeug |
CN109789863A (zh) * | 2016-08-02 | 2019-05-21 | 铂尼狮集团股份有限公司 | 模块化非线性弹簧系统 |
DE102016215962A1 (de) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Bremseinrichtung für ein Fahrzeug |
WO2019108927A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Kelsey-Hayes Company | Vehicle brake system having a brake pedal unit |
KR102227216B1 (ko) | 2019-04-18 | 2021-03-12 | 현대모비스 주식회사 | 전자식 브레이크 장치 |
DE102019210649A1 (de) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | Robert Bosch Gmbh | Bremssystemdämpfvorrichtung mit einem Durchlass |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3515441A (en) * | 1969-09-22 | 1970-06-02 | Applied Power Ind Inc | Power control device |
DE3210735A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-30 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Hydraulischer zweikreis-tandem-hauptbremszylinder |
DE3236582A1 (de) * | 1982-10-02 | 1984-04-05 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Hydraulischer bremsdruckerzeuger |
DE3240680A1 (de) * | 1982-11-04 | 1984-05-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Hauptbremszylinder |
DE3445565A1 (de) * | 1984-12-14 | 1986-06-19 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zur ueberwachung einer hydraulischen bremsanlage fuer fahrzeuge |
JPS61163050A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 倍力装置 |
GB2170287B (en) * | 1985-01-25 | 1988-08-03 | Teves Gmbh Alfred | Hydraulic brake system |
DE4239386A1 (de) * | 1992-11-24 | 1994-05-26 | Teves Gmbh Alfred | Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit elektrischem Antrieb |
DE4430168B4 (de) * | 1994-08-25 | 2004-12-02 | Robert Bosch Gmbh | Fahrzeugbremsanlage |
DE19546647B4 (de) * | 1995-12-14 | 2006-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulische Bremsanlage für Straßenfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen |
DE19632035A1 (de) * | 1996-08-08 | 1998-02-12 | Bosch Gmbh Robert | Bremsbetätigungssimulator |
ES2206892T5 (es) * | 1997-02-07 | 2009-09-25 | Kelsey Hayes Company | Simulador de pedal que utiliza un resorte de respuesta no lineal. |
DE19736646C2 (de) * | 1997-08-22 | 1999-06-24 | Lucas Ind Plc | Vollhydraulische Bremskrafterzeuger/Hauptzylinder-Einheit mit verbesserter Bremsdruckrückmeldung |
EP1070006B1 (de) * | 1998-04-09 | 2002-03-13 | Continental Teves AG & Co. oHG | Vorrichtung zur bremsdruckregelung |
DE19833084C1 (de) * | 1998-07-23 | 2000-02-03 | Lucas Automotive Gmbh | Betätigungsvorrichtung für eine elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlage |
JP2001151091A (ja) * | 1999-11-25 | 2001-06-05 | Bosch Braking Systems Co Ltd | 電気制御ブレーキシステム |
US6729450B1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-05-04 | Robert Bosch Corporation | Electro-hydraulic brake booster |
-
2003
- 2003-03-13 DE DE10311060A patent/DE10311060B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-10 WO PCT/EP2004/002459 patent/WO2004080772A1/de active IP Right Grant
- 2004-03-10 JP JP2006504624A patent/JP4907338B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-03-10 AT AT04718957T patent/ATE381471T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-03-10 EP EP04718957A patent/EP1601562B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-10 DE DE502004005753T patent/DE502004005753D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-10 ES ES04718957T patent/ES2297397T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-09-12 US US11/224,474 patent/US7127891B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006520295A (ja) | 2006-09-07 |
DE10311060A1 (de) | 2004-10-07 |
EP1601562A1 (de) | 2005-12-07 |
WO2004080772A1 (de) | 2004-09-23 |
JP4907338B2 (ja) | 2012-03-28 |
DE502004005753D1 (de) | 2008-01-31 |
ATE381471T1 (de) | 2008-01-15 |
DE10311060B4 (de) | 2006-04-20 |
US20060048512A1 (en) | 2006-03-09 |
US7127891B2 (en) | 2006-10-31 |
EP1601562B1 (de) | 2007-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2297397T3 (es) | Generador de fuerza de frenado para un sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado y sistema de frenado hidraulico de vehiculo motorizado. | |
EP1955914B1 (en) | Regenerative Braking Coordination Device | |
ES2385137T3 (es) | Cilindro de mando que comprende medios de inyección de líquido de frenos en dicho cilindro de mando, y sistema de frenado que comprende un cilindro de mando de este tipo | |
ES2548130T3 (es) | Vehículo de dos ruedas | |
ES2619648T3 (es) | Instalación de frenado electrohidráulica de vehículo y procedimiento para el manejo de la misma | |
ES2674490T3 (es) | Unidad de frenado para un vehículo y vehículo con una unidad de frenado de esa clase | |
ES2627222T3 (es) | Sistema de freno y vehículo | |
ES2271928T3 (es) | Generador electromecanico de presion de frenado para un sistema de freno de un vehiculo automovil y sistema de freno de vehiculo automovil provisto del mismo. | |
GB2342706A (en) | Clutch actuator with protection against overload and/or faulty operation | |
ES2285615T3 (es) | Generador de fuerza de frenado para un sistema de frenado hidraulico de vehiculo y sistema de frenado de vehiculo. | |
ITBO20080651A1 (it) | Impianto frenante di un veicolo atto a comandare una frenata rigenerativa | |
ES2235093T3 (es) | Freno de disco con accionamiento mecanico e hidraulico. | |
US6536818B1 (en) | Bumper for a motor vehicle | |
JP2020521662A (ja) | ブレーキ・バイ・ワイヤ式ブレーキシステム用インテグレイテッド・マスタ・シリンダ及びこれを用いたブレーキ・バイ・ワイヤ式ブレーキシステム | |
JPH03153461A (ja) | 縦方向に調整可能な車両のステアリングコラム用の解放可能なロック装置 | |
KR970006035A (ko) | 완충장치를 구비한 스티어링 휠 기어박스 | |
JP5337103B2 (ja) | 結合構造 | |
ES2945166T3 (es) | Sistema con elemento de vigilancia de raíles y dispositivo para fijar y posicionar el mismo así como uso del sistema | |
CN210416227U (zh) | 一种踏板装置 | |
CN111942355A (zh) | 一种制动系统 | |
JP2009202783A (ja) | 二輪車用後部油圧緩衝器 | |
GB2337489A (en) | Improvements in or relating to a foot pedal arrangement | |
CN109334642B (zh) | 防碰撞装置 | |
KR101337233B1 (ko) | 유압 브레이크 부스터 | |
AU2014362921A1 (en) | Vehicle accident damage control system |