ES2303534T3 - Servomotor de asistencia a la frenada con asistencia hidraulica complementaria. - Google Patents
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Abstract
Servomotor neumático de asistencia a la frenada que comprende una cámara anterior (1) conectable a una fuente de vacío (2), una cámara posterior (3) conectable a una entrada (4) de alta presión, un tabique (6) móvil estanco entre las dos cámaras, un equipo móvil (8) arrastrado con el tabique móvil y enlazado a un circuito (10) hidráulico de frenado, un dispositivo (5) para admitir un fluido a alta presión en la cámara posterior en el momento de un frenado, y medios (19, 20) de asistencia complementaria hidráulica provistos de un actuador hidráulico, caracterizado porque estos medios de asistencia complementaria comprenden además un circuito electrónico (19) que: - memoriza (48) una primera presión (Pmem) reinante en una (1) de las cámaras, antes de una actuación de estos medios de asistencia complementaria, - mide (14, 17) una segunda presión (Pfc) reinante en una (1) de las cámaras, durante esta actuación, y - gobierna (34, A) el actuador en función (alfa) de una diferencia (Pestim) entre esta primera y esta segunda presión.
Description
Servomotor de asistencia a la frenada con
asistencia hidráulica complementaria.
La presente invención tiene por objeto un
servomotor neumático de asistencia a la frenada con asistencia
hidráulica complementaria, así como un procedimiento de asistencia a
la frenada con dicho servomotor. La invención tiene como objeto
hacer más fiable el funcionamiento de la asistencia complementaria y
volver perfectamente lineal una acción de frenado en función de una
orden de frenado. El campo de aplicación de la invención es, más
generalmente, el del control general de la frenada de un
vehículo.
El documento WO99/38741 A1 describe un
servomotor de asistencia hidráulica complementaria convencional.
Un servomotor neumático de asistencia a la
frenada consta básicamente de una cámara anterior de volumen
variable separada de una cámara posterior, también de volumen
variable, por un tabique formado por una membrana estanca y flexible
y por una placa-falda rígida. La falda rígida actúa
un pistón neumático que se apoya, por medio de una varilla de
empuje, en un pistón primario de un cilindro principal de un
circuito hidráulico de frenado, típicamente un cilindro principal en
tándem. La cámara anterior, ubicada en el lado del cilindro
principal, está conectada por medios neumáticos a una fuente de
vacío. La cámara posterior, opuesta a la cámara anterior y ubicada
en el lado de un pedal de freno, está conectada por medios
neumáticos, de manera controlada por una válvula, a una fuente de
fluido propulsor, típicamente aire a presión atmosférica. En reposo,
es decir, cuando el conductor no pisa el pedal de freno, las
cámaras anterior y posterior están conectadas entre sí, mientras que
la cámara posterior está aislada respecto de la presión atmosférica.
Durante el frenado, tras aislar en primer lugar la cámara anterior
respecto de la cámara posterior, se admite aire en la cámara
posterior. Esta admisión de aire tiene como efecto el de propulsar
el tabique y actuar la asistencia de frenado neumático.
Por otro lado, son conocidas asistencias de
frenado hidráulico. Típicamente, un motor eléctrico está conectado
con una bomba hidráulica que inyecta un fluido a presión en los
circuitos de frenado en el momento en que estos se ven solicitados.
El control de este motor eléctrico se lleva a cabo mediante la
medida de las presiones reinantes en las cámaras anterior y
posterior del servomotor neumático de asistencia a la frenada. Se
utilizan entonces dos sensores de presión, conectados neumáticamente
con cada una de estas cámaras para medir la presión de las mismas.
Estos sensores proporcionan las señales eléctricas representativas
de esas presiones.
El sistema de asistencia hidráulica
complementaria tiene por objeto principal, de manera conocida,
contribuir a evitar el bloqueo de las ruedas en el momento de un
frenazo. Dicho sistema, conocido como sistema antibloqueo de ruedas,
ABS en la bibliografía anglosajona, permite modular la presión
hidráulica en el circuito de frenado. Este sistema permite aplicar o
no aplicar alternativamente una presión suplementaria al circuito
hidráulico, de tal forma que la presión aplicada supere o no supere
una presión límite más allá de la cual las ruedas quedan
bloqueadas.
Una evolución de estos circuitos hidráulicos de
asistencia complementaria de frenado ha venido impuesta por la
reducción de peso de los vehículos. En efecto, esta reducción ha
llevado a reducir el tamaño del servomotor neumático de asistencia a
la frenada y el tamaño de las cámaras anterior y posterior. Debido a
la reducción de tamaño y debido a que la alta presión utilizada es
la presión atmosférica (que es prácticamente siempre la misma), el
efecto de asistencia facilitado por la asistencia neumática ve
reducida su eficacia. La asistencia hidráulica complementaria tiene
entonces por objeto facilitar una asistencia añadida, que tiende a
aplicar al circuito hidráulico una sobrepresión hidráulica de forma
tal que pueda alcanzar una presión hidráulica superior a la
necesaria para bloquear las ruedas de un vehículo que
frena.
frena.
En la práctica, la función de asistencia
neumática relaciona de forma lineal la fuerza de un esfuerzo
ejercido por el conductor con la presión hidráulica del circuito de
frenado: con la eficacia del frenado. Sin embargo, esta relación
lineal sólo se lleva a cabo en la medida en que la alta presión
admitida en la cámara posterior puede ejercer como asistencia un
esfuerzo de frenado. En la práctica, existe un equilibrio de la
posición de un pedal de freno. Este equilibrio es el resultado, por
una parte, del esfuerzo ejercido por el conductor sumado a la
asistencia neumática y, por otra parte, de la reacción hidráulica
del circuito de frenado. Para evitar el cansancio del conductor, se
admite por otra parte una relación entre la asistencia neumática y
este esfuerzo del conductor que es del orden de cinco, u otros
valores, según los distintos sistemas.
A partir del momento en el que la cámara
posterior de la asistencia neumática queda sometida a la presión
atmosférica (y ya no puede verse sometida a una presión más fuerte)
y en el que la cámara anterior queda sometida a la depresión máxima
que puede proporcionar la bomba de vacío, la asistencia neumática
deja de intervenir. En tales condiciones, para la parte
complementaria, el esfuerzo de frenado ya sólo lo suministra el
conductor. La presión reinante en el circuito hidráulico en el
momento en que se produce este fenómeno se denomina presión de
satura-
ción.
ción.
La curva de la correspondencia entre la presión
en el cilindro principal y la fuerza ejercida por el conductor
experimenta por tanto un primer crecimiento según una pendiente
denominada de asistencia, muy pronunciada hasta este valor de
presión de saturación. Ésta evoluciona a continuación con una
pendiente mucho más leve, debida al esfuerzo único del
conductor.
Cuando el sistema de asistencia neumática de
frenado era voluminoso, esta presión de saturación se encontraba más
allá de la presión a la que se producía el bloqueo de las ruedas del
vehículo. Por tanto, la vigilancia de este otro problema se dejaba a
cargo del conductor, o bien de un sistema antibloqueo de ruedas. Sin
embargo, debido a la reducción de tamaño de los servomotores
neumáticos, actualmente la presión de saturación se alcanza en el
circuito hidráulico antes de que se alcance la presión a la que
tiene lugar el bloqueo de las ruedas. Con este objeto, un circuito
de asistencia hidráulica complementaria, típicamente una bomba
hidráulica, toma el relevo de esta acción de asistencia
neumática.
Esta asistencia complementaria, para una buena
comodidad de uso por parte de un conductor, debe producirse no
obstante en continuidad con los esfuerzos desarrollados por dicho
conductor. Esto significa que la relación entre el esfuerzo ejercido
por el conductor y la presión hidráulica que actúa sobre las ruedas
debe ser igual, o similar, a la relación existente antes de la
actuación de la asistencia hidráulica complementaria. En
correspondencia con la presión de saturación en el circuito
hidráulico, existe un esfuerzo denominado de saturación, por el que
se alcanza esta presión de saturación. Por tanto, se mide en los
circuitos hidráulicos de asistencia complementaria el esfuerzo
ejercido por el conductor, se resta el esfuerzo de saturación y se
multiplica la diferencia por el coeficiente de amplificación
preexistente durante la asistencia neumática.
Al proceder de este modo, se obtiene como
resultado que, para el conductor, la asistencia sigue produciéndose
con una misma eficacia, ya sea de origen neumático o hidráulico. El
conductor no lo nota. Para medir la presión de saturación o el
esfuerzo de saturación son factibles varios sistemas cuyo principio
consiste en comparar las presiones existentes entre sí, en el
momento de esta saturación, en las cámaras anteriores, cámaras
posteriores, o en diversos sitios del circuito hidráulico.
Sin embargo, semejante sistema de asistencia
hidráulica complementaria presenta en determinados casos un
funcionamiento anormal, molesto. Este funcionamiento anormal,
molesto, proviene del aumento brusco del vacío en la cámara anterior
en el momento de frenar. Este aumento brusco del vacío puede ser
provocado, por ejemplo, por el engrane de una marcha más corta en la
caja de cambios. Esta marcha más corta provoca por sí misma una
aceleración de la rotación del motor (freno motor), que provoca una
mayor aspiración y, por tanto, una mayor depresión llevada a la
cámara anterior.
El origen de esta mayor depresión en la cámara
anterior también puede ser el resultado del funcionamiento de una
válvula de retención presente en la toma de vacío de esta cámara
anterior. En efecto, una fuga calibrada, de escaso valor, por
ejemplo de 15 milibares (1,5 kPa) por segundo, provoca un aumento de
la presión en la cámara anterior. Resulta posible que, como
consecuencia de esta fuga, la presión en la cámara anterior pase un
umbral de tarado de esta válvula de retención. En tales condiciones,
la cámara anterior queda sometida de nuevo al vacío. El valor de
tarado de semejante válvula de retención es del orden de 25
milibares (2,5 kPa). En consecuencia, puede aplicarse en la cámara
anterior un aumento brusco de la depresión del orden de 25 milibares
(2,5 kPa).
Si los dos fenómenos, engrane de una marcha más
corta en la caja de cambios y regeneración del vacío en la cámara
anterior, se producen simultáneamente, cabe la posibilidad de que se
origine en la cámara anterior una depresión suplementaria, del orden
de 50 milibares (5,0 kPa). En tal caso, y si la asistencia neumática
se encuentra en régimen de saturación, se produce un desajuste del
sistema de asistencia hidráulica complementaria. Entonces todo
ocurre como si esta depresión violentamente aportada fuera
interpretada por el circuito de asistencia hidráulica complementaria
como un esfuerzo violento aplicado por el conductor. El fenómeno de
amplificación producido por la asistencia hidráulica complementaria
lleva entonces a un exceso de frenado que tiende a bloquear las
ruedas inmediatamente. En la práctica, este fenómeno es compensado
por una puesta en funcionamiento del sistema antibloqueo de ruedas,
de modo que no se produce ningún efecto nefasto sobre la conducción.
Sin embargo, en caso de producirse excepcionalmente tal situación,
semejante solución es desagradable y no es satisfactoria.
En la invención se trata de solventar este
problema. En la invención, la solución hallada consiste en compensar
en el circuito hidráulico, mediante un recalibrado rápido, el
desplazamiento, el funcionamiento histerético del circuito de
asistencia neumática. Para conocer este comportamiento histerético
se miden entonces en la invención los parámetros de presión reinante
en cámaras anterior y/o posterior y/o en el circuito hidráulico
antes de la actuación de la asistencia hidráulica complementaria. A
continuación, de manera permanente, cuando se pone en funcionamiento
esta asistencia hidráulica complementaria, se comparan estos
parámetros en sus valores actuales con parámetros previamente
registrados. Si con estas comparaciones se detecta una modificación
de las condiciones en las que se ha actuado la asistencia
hidráulica complementaria, se modifica esta asistencia hidráulica
complementaria para evitar esos desajustes intempestivos; exceso de
frenado, o incluso desfrenado. En la práctica, en la invención se
mide la presión en la cámara anterior, antes de la actuación del
circuito hidráulico de asistencia complementaria, y se mide de nuevo
esta presión de la cámara anterior de manera permanente en el
momento del uso. Entonces se modifica el valor de la presión de
saturación usado en función de esta variación (eventual) de esta
depresión en la cámara anterior. Al proceder de este modo se evitan
las sacudidas de frenado.
Por tanto, la invención tiene por objeto un
servomotor neumático de asistencia a la frenada que comprende una
cámara anterior conectable a una fuente de vacío, una cámara
posterior conectable a una entrada de alta presión, un tabique móvil
estanco entre las dos cámaras, un equipo móvil arrastrado con el
tabique móvil y conectado a un circuito hidráulico de frenado, un
dispositivo para admitir un fluido a alta presión en la cámara
posterior en el momento de un frenado y medios de asistencia
complementaria hidráulica provistos de un actuador hidráulico,
caracterizado porque estos medios de asistencia complementaria
comprenden además un circuito electrónico que:
- memoriza una primera presión reinante en una
de las cámaras, antes de una actuación de estos medios de asistencia
complementaria,
- mide una segunda presión reinante en una de
las cámaras, durante esta actuación, y
- gobierna el actuador en función de una
diferencia entre esta primera y esta segunda presión.
En un modo preferido, las mediciones se realizan
en la cámara anterior.
La invención tiene asimismo por objeto un
procedimiento de asistencia a la frenada con un servomotor neumático
de asistencia a la frenada, en el que:
- se actúa en el servomotor un dispositivo
neumático de asistencia a la frenada,
- se actúa en el servomotor, con carácter
complementario, un dispositivo hidráulico de asistencia a la
frenada,
- una función de la asistencia por el
dispositivo hidráulico depende de un primer estado de depresión en
el dispositivo neumático antes de la actuación del dispositivo
hidráulico;
caracterizado porque, en el momento de un
frenado:
- se mide un segundo estado de depresión en el
dispositivo neumático después de la actuación del dispositivo
hidráulico, y
- se modifica la función de la asistencia
hidráulica en función de una diferencia de medida entre este primer
y este segundo estado.
Se comprenderá mejor la invención con la lectura
de la descripción siguiente y con la revisión de las figuras que la
acompañan. Estas sólo se aportan con carácter indicativo y nada
limitativo de la invención. Las figuras muestran:
- Figura 1: Una representación esquemática de un
servomotor neumático de asistencia hidráulica a la frenada según la
invención.
- Figura 2: Un diagrama que muestra la
correspondencia entre un esfuerzo ejercido por un conductor y una
presión reinante en un cilindro principal de freno, con y sin el
dispositivo de asistencia hidráulica complementaria de la
invención.
La figura 1 muestra un servomotor neumático de
asistencia a la frenada según la invención que comprende una cámara
anterior 1 conectable a una fuente de vacío 2. La fuente 2 puede
estar constituida típicamente por una toma de los gases de admisión
de un motor de gasolina de un vehículo. Para un vehículo con un
motor diésel, se usaría una bomba de vacío externa. El servomotor
neumático de asistencia a la frenada comprende asimismo una cámara
posterior 3 conectable, por ejemplo mediante una válvula esquemática
4, con una entrada 5 de alta presión: típicamente aire ambiente a
presión atmosférica Atm. El servomotor neumático de asistencia a la
frenada comprende por otro lado un tabique móvil 6 habitualmente
provisto de una falda rígida y de una membrana estanca. La membrana
impide la comunicación neumática entre las dos cámaras. El tabique 6
lleva taladrado un orificio estanco 7 para dejar pasar un equipo
móvil 8. El equipo 8 está mecánicamente conectado por una parte con
un pedal de freno 9 y, por otra parte, con un circuito 10 hidráulico
de frenado. El principio de la asistencia proporcionado por dicho
servomotor neumático de asistencia a la frenada es el siguiente.
Bajo la acción del pedal 9, el equipo móvil 8 penetra en la cámara
posterior desprendiendo la válvula 4 por la que el aire ambiente se
introduce en la cámara posterior 3. El aire ambiente ejerce entonces
una presión sobre el tabique 6 que actúa, por medio de un apoyo 11
solidario con el equipo móvil 8, el equipo móvil 8 de manera que un
extremo 12 de este último accione el circuito hidráulico de frenado
10.
El servomotor neumático de asistencia a la
frenada comprende además, en un ejemplo preferido, una tubería
flexible helicoidal 13. La tubería flexible helicoidal 13 permite
enlazar de forma estanca la cámara posterior 3 con un sensor de
presión 14 montado en la parte delantera de la cámara anterior. La
tubería flexible helicoidal 13 desemboca en la cámara posterior 3 a
través del tabique 6 por medio de un tubo 15. Otro tubo 16 conecta
la tubería flexible 13 con el sensor 14. El sensor 14 está asimismo
frente a otro orificio de la cámara anterior. Así, el sensor 14 es
capaz de producir dos señales transmitidas por las conexiones 17 y
18 a un circuito electrónico 19 de gobierno. Así, el sensor 14
extrae información de la presión transmitida por la conexión 17 que
es relativa a una presión Pfc reinante en la cámara anterior 1 y,
por la conexión 18, a una presión Prc reinante en la cámara
posterior 3.
Los medios de asistencia complementaria
hidráulica del servomotor neumático de asistencia a la frenada
constan básicamente de un actuador hidráulico 20 provisto, en esta
invención, de un motor 21 eléctrico que impulsa una bomba 22. La
bomba 22 inyecta, por medio de un acoplador 23, un fluido hidráulico
en uno de los conductos 24 del circuito hidráulico 10. La actuación
de la asistencia hidráulica 20 pasa a completar (o neutralizar, en
el caso del sistema antibloqueo de ruedas) la elevación de la
presión en el conducto 24.
En la invención, los medios de asistencia
complementaria hidráulica comprenden además el circuito electrónico
19, representado en este documento de manera convencional por un
microprocesador 25 conectado por un bus 26 de gobierno, direcciones
y datos a una memoria de programa 27, a una memoria de datos 28, a
una interfaz de entrada 29 y a una interfaz de salida 30. Las
conexiones 17 y 18 están conectadas con la interfaz 29, al igual que
una conexión 31 procedente de un sensor 32 de la presión Pc reinante
en el cilindro principal 33 del circuito hidráulico 10. En la
práctica, el circuito electrónico 19 puede formar un
microcontrolador (microprocesador provisto de su memoria de programa
sobre un mismo circuito integrado).
La memoria de programa 27 comprende de manera
conocida un primer programa 34 destinado a producir una señal de
gobierno A a aplicar, por medio de la interfaz 30, como orden para
la asistencia hidráulica 20. La memoria de programa 27 también
comprende, según la invención, otro programa 35 cuyo contenido se
explicará más adelante. Desde el punto de vista práctico, los
programas 34 y 35 pueden ir integrados en un solo programa, pudiendo
considerarse el circuito electrónico 19 como una máquina de estados
de evolución programada.
La figura 2 muestra el principio de la
asistencia de frenado para un sistema provisto de una asistencia
neumática y después hidráulica. En abscisas, el diagrama indica los
esfuerzos F ejercidos por el conductor del vehículo para frenar su
vehículo. En ordenadas se representan las presiones Pc en el
cilindro principal que resultan de los esfuerzos F. Cuando el
conductor frena, al principio su esfuerzo se opone a las reacciones
sólo del pedal. Después, para un esfuerzo superior a un umbral Fs
dado, se pone en funcionamiento el frenado asistido. En el momento
de este frenado asistido, la curva de la correspondencia entre la
presión Pc y el esfuerzo F sigue aproximadamente una recta 36
denominada recta de asistencia, que indica que la presión en el
cilindro principal es el resultado, por una parte, del esfuerzo F y,
por otra parte, de la asistencia aportada por el servomotor
neumático de asistencia a la frenada 1.
Esta relación proporcional se ejerce hasta que
la fuerza F alcanza una fuerza denominada de saturación, Fsat. A la
fuerza Fsat le corresponde una presión en el cilindro principal
igual a Psat. Cuando Pc equivale a Psat, la presión en la cámara
posterior 3 se ha vuelto igual a la presión atmosférica y la
apertura complementaria de la válvula 4 ya no puede aportar
asistencia neumática. En tal caso, sin asistencia complementaria, la
curva de la correspondencia sigue una recta 37 de correspondencia
directa en la que sólo el esfuerzo aplicado por el conductor aumenta
la presión en el circuito hidráulico 10.
La figura 2 muestra adicionalmente una
horizontal 38 que indica la presión Pb a la que las ruedas llegan a
bloquearse. En el ejemplo mostrado esquemáticamente, como
consecuencia de la reducción del tamaño del servomotor neumático de
asistencia a la frenada, la asistencia neumática es insuficiente
para alcanzar esta presión de bloqueo sin un apriete exagerado del
pie en el pedal 9. La figura 2 muestra además, de manera esquemática
mediante la flecha 39, el efecto de la amplificación hidráulica
proporcionado por el programa 34 del circuito 19. En principio, este
programa 34 mide la variación de presión entre la presión actual Pc
en el cilindro principal y la presión Psat a la que ha cesado la
asistencia según la recta 36. La diferencia de presión Pc - Psat se
multiplica por un coeficiente multiplicador mediante el programa 34,
y se aplica a la entrada del motor 31 una orden correspondiente A
para que se aumente la presión disponible en el circuito 24, a
partir de la presión actual Pc, en un suplemento proporcional a la
variación entre las presiones Pc y Psat. Esto viene representado
esquemáticamente por la continuación 40 de la recta de asistencia
36.
El problema provocado por un aumento violento de
la depresión en la cámara anterior 1 está representado
esquemáticamente mediante la curva en línea de puntos 41 paralela
globalmente a la recta 37 y situada ligeramente por encima. En el
momento en que la presión de la cámara anterior desciende
violentamente, como consecuencia de esta depresión y como
consecuencia de que el pie del conductor no se mueve del pedal en
ese momento (el fenómeno es demasiado rápido), la falda 6 se
desplaza hasta restablecer el equilibrio indicado anteriormente.
Como por una parte la combinación esfuerzo del pie más depresión
aumenta violentamente, de ello se deriva un aumento violento de la
presión actual Pc medida por el sensor 32. En lugar de tomar
entonces como término de corrección una variación presión actual Pc
(antes de la depresión repentina) - Psat, la variación tomada en
consideración es ahora igual a la variación precedente aumentada en
la sobrepresión repentina. A consecuencia de ello, en lugar de la
correspondencia 39, la asistencia hidráulica complementaria provoca
una asistencia 42. Al ser demasiado grande esta asistencia 42, el
esfuerzo ejercido sobre la rueda sobrepasa la presión de bloqueo Pb.
En tal caso, la rueda se bloquea y el sistema antibloqueo entra en
funcionamiento. Consecuencia de ello es una impresión de
conducción
desagradable.
desagradable.
En la invención, para solventar este problema,
se decide en el transcurso de una segunda fase 43 del programa 35
comprobar en tiempo real una o más presiones en diferentes partes
del circuito con respecto a los valores que tenían estas presiones
en el momento en el que la asistencia neumática llegó a saturación.
La fase 43 es posterior a una fase 44 de este mismo programa 35.
Esta fase 44 se explicará más adelante. La segunda fase 43 comprende
una primera prueba 45 durante la que se determina que la presión en
la cámara posterior sea inferior a la presión atmosférica: Prc
inferior a Patm. En efecto, si esta presión Prc es inferior a la
presión atmosférica, aún cabe la posibilidad de que la asistencia
neumática 1 aporte su asistencia. Si tal es el caso, la prueba 45
ejecuta un bucle sobre sí misma con una frecuencia alta, por ejemplo
del orden de 1 MHz. Todo el microprocesador 25 puede estar
sincronizado con una frecuencia superior (fácilmente 100 MHz en la
actualidad). Al proceder de este modo se puede detectar el instante
exacto, con un error máximo de un microsegundo en el que la presión
en la cámara posterior 3 alcanza la presión atmosférica. En la
medida que sea necesario, se cambiarán las frecuencias del reloj del
microprocesador 25 para tener en cuenta restricciones de precisión
temporal.
Cuando la presión en la cámara posterior deja de
ser inferior a la presión atmosférica, en el transcurso de una etapa
46 lanzada inmediatamente después de esta prueba 45 (en el
microsegundo siguiente), se mide la presión actual Pc que se
memoriza como valor Psat en una zona de registro 47 de la memoria
28. Se mide asimismo la presión Pfc en la cámara anterior, que se
memoriza en la zona 48 con el nombre de una variable Pmem. Al haber
conseguido esto, se han medido dos parámetros importantes para
vigilar fenómenos 49 de aumento de depresión en la cámara anterior
1. Con todo, se podría mostrar que la detección de estos fenómenos
49 puede efectuarse midiendo presiones en otros sitios. En efecto,
todos los valores de las presiones están relacionados entre sí.
Eventualmente, puede apreciarse un retardo en la detección si con
este objeto se miden otras presiones.
En el transcurso de una etapa 50 inmediatamente
posterior a la etapa 46, por ejemplo en el mismo microsegundo que el
de la etapa 46, se obliga a que una variable denominada Pestim tome
un valor igual a Psat + \alpha(Pfc - Pmem). Con ello,
cuando Pfc es igual a Pmem, se obtiene el resultado de que la
primera vez Pestim sea igual a Psat. Por el contrario, se constata
que si se hace que la presión actual en la cámara anterior, Pfc,
evolucione, la corrección aportada por la etapa 50 permite tener en
cuenta la variación. A tal efecto, en el programa 34, el cálculo de
la orden A se hace sobre la base de Pestim. Así se pueden tolerar
todas las variaciones sin dificultades, puesto que quedan
neutralizadas por la etapa 50.
Queda por saber, por una parte, el modo en que
se detecta el aumento violento de la depresión en la cámara anterior
y, por otra parte, el modo en que se calcula el coeficiente
\alpha. Para la detección de la depresión violenta en la cámara
anterior 1, una prueba 51 (posterior a la etapa 50) permite comparar
la presión actual Pc con el valor corregido de la presión de
saturación: Pestim. En efecto, por regla general la presión actual
Pc es superior a Pestim (que al principio equivale a Psat). Si tal
es el caso, la etapa 50 y la prueba 51 se ejecutan en bucle. En la
etapa 50, en cada ocasión se toma en cuenta un nuevo valor de
Pfc.
La sola presencia de la etapa 50 y de la
ejecución normal reiterada en bucle de la prueba 51, cuando esta
presión Pc es superior a Pestim conduce, con una periodicidad igual
a la periodicidad de esta ejecución reiterada en bucle, a tomar
inmediatamente en consideración la modificación Pfc de la depresión
en la cámara anterior. Por ejemplo, se puede admitir que la
frecuencia de ejecución reiterada en bucle de la etapa 50 y de la
prueba 51 sea asimismo del orden de 1 MHz. Esta ejecución reiterada
en bucle conduce a un ligero retardo en la percepción igual a un
microsegundo. Habida cuenta de la inercia al margen de los
diferentes mecanismos puestos en funcionamiento, el motor 21, la
bomba 22, sin olvidar la propia timonería de frenado, la corrección
es aplicada antes de que el error pueda tener efectos nefastos.
Por el contrario, si la presión actual Pc se
vuelve inferior a la presión estimada Pestim, es decir, en la
práctica, a Psat, entonces deja de ser necesaria la asistencia
hidráulica complementaria. En tal caso, el sistema ejecuta
reiteradamente en bucle la primera
fase 44.
fase 44.
En la práctica, en el transcurso de la misma, se
mide el valor del coeficiente \alpha. El valor del coeficiente
\alpha es simplemente representativo de la pendiente de la recta
de asistencia 36. Habida cuenta de la existencia del umbral de
activación Fs, se decide, en el transcurso de una prueba 52 de la
fase 44, empezar a tomar en consideración la pendiente 36 solamente
cuando la presión actual Pc medida por el captador 32 es superior a
una presión inferior PI de aprendizaje, situada ésta después del
salto Fs. En la invención se considera efectivamente que si esta
presión actual es superior a esta presión inferior de aprendizaje,
la correspondencia de la curva 36 es lineal y puede ser tomada en
consideración. En tal caso, en el transcurso de una etapa 53
ulterior se calcula \alpha. El valor de \alpha es en todo
momento función de la presión en la cámara anterior Pfc y en la
cámara posterior Prc. Por otro lado, se podría establecer esta
correspondencia sirviéndose asimismo de la presión actual Pc medida.
En efecto, habida cuenta del equilibrio anteriormente indicado,
estas tres presiones son coherentes entre sí y están ligadas por una
relación única. Con ello, se reitera el cálculo de la etapa 53 en
tanto en cuanto una prueba ulterior 54 no haya revelado que la
presión hidráulica actual haya alcanzado un umbral superior de
aprendizaje: Ph. Durante este período, se realiza en bucle la prueba
52 y la etapa 53. El cálculo de la etapa 53 corresponde a los
ajustes que se han ejecutado en el estado de la técnica para
asegurar la continuidad de las proporciones 36 y 40. La
particularidad de la invención está sin embargo en el hecho de que
este cálculo se ejecuta con cada nuevo frenado. En consecuencia, no
es necesario ningún tarado normalizado de los equipos: éste se
lleva a cabo automáticamente. En consecuencia, éste toma en cuenta
el envejecimiento del dispositivo.
Cuando se alcanza este umbral Ph, el programa 35
entra en la fase 43. No es necesario que la ejecución reiterada en
bucle de las etapas 52, 53 y 54 sea tan rápida como la ejecución
reiterada en bucle de la prueba 45 y de las etapas 50 y 51. Sin
embargo, por razones de homogeneidad se podrá admitir que el sondeo
se lleve a cabo con la misma frecuencia, 1 MHz en un ejemplo. En
otras palabras, la primera fase 44 tiene como objetivo medir
\alpha en una parte de la curva 36 en la que ésta es perfectamente
lineal. Habida cuenta de los desplazamientos en el origen de la
curva 36, puede ser necesario elaborar el coeficiente \alpha y la
pendiente de esta curva basándose en dos medidas sucesivas (entre un
punto extremo y un punto origen de un segmento presente en la recta
36). Si se quiere simplificar el cálculo, se puede considerar que
esta recta pasa aproximadamente por el origen de abscisas y
ordenadas y obtener el valor de pendiente \alpha con un solo
punto, el último medido antes de la prueba 54.
Claims (9)
1. Servomotor neumático de asistencia a la
frenada que comprende una cámara anterior (1) conectable a una
fuente de vacío (2), una cámara posterior (3) conectable a una
entrada (4) de alta presión, un tabique (6) móvil estanco entre las
dos cámaras, un equipo móvil (8) arrastrado con el tabique móvil y
enlazado a un circuito (10) hidráulico de frenado, un dispositivo
(5) para admitir un fluido a alta presión en la cámara posterior en
el momento de un frenado, y medios (19, 20) de asistencia
complementaria hidráulica provistos de un actuador hidráulico,
caracterizado porque estos medios de asistencia
complementaria comprenden además un circuito electrónico (19)
que:
- memoriza (48) una primera presión (Pmem)
reinante en una (1) de las cámaras, antes de una actuación de estos
medios de asistencia complementaria,
- mide (14, 17) una segunda presión (Pfc)
reinante en una (1) de las cámaras, durante esta actuación, y
- gobierna (34, A) el actuador en función
(\alpha) de una diferencia (Pestim) entre esta primera y esta
segunda presión.
2. Servomotor según la reivindicación 1,
caracterizado porque el circuito electrónico comprende un
microprocesador (25) y una memoria de programa (27) que contiene un
programa grabado (34, 35).
3. Servomotor según la reivindicación 2,
caracterizado porque el programa grabado comprende etapas
para producir una señal (A) para su aplicación al actuador
hidráulico cuyo valor es función de la diferencia entre una tercera
medida de presión (Pc) de la presión hidráulica en un punto del
circuito hidráulico y un valor estimado de esta presión
hidráulica.
4. Servomotor según la reivindicación 3,
caracterizado porque el valor estimado (Pestim) de la presión
hidráulica se compara (51) con un valor actual (Pc) de esta presión
hidráulica, y esta presión estimada se corrige (50) cuando esta
presión estimada es inferior a esta presión actual.
5. Servomotor según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque una de las cámaras en las que se
miden las presiones primeras y segundas es la cámara anterior
(1).
6. Procedimiento de asistencia a la frenada con
un servomotor neumático de asistencia a la frenada, en el que:
- se actúa en el servomotor un dispositivo (1 a
8) neumático de asistencia a la frenada,
- se actúa en el servomotor con carácter
complementario (23) un dispositivo hidráulico (19, 20) de asistencia
a la frenada,
- una función de la asistencia por el
dispositivo hidráulico depende de un primer estado de depresión
(Pmem) en el dispositivo neumático antes de la actuación del
dispositivo hidráulico;
caracterizado porque, en el momento de la
frenada:
- se mide (14) un segundo estado de depresión
(Pfc) en el dispositivo neumático después de la actuación del
dispositivo hidráulico, y
- se modifica (50) la función de la asistencia
hidráulica en función de una diferencia de medida entre este primer
y este segundo estado.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque:
- se establece la función de la asistencia
hidráulica durante una primera fase (44) del frenado previa a la
actuación del dispositivo hidráulico.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 7, caracterizado porque:
- se produce (34) una señal (A) de gobierno de
la asistencia hidráulica de la que un valor es función de la
diferencia entre una tercera medida (Pc) de presión de la presión
hidráulica actual en un sitio del circuito hidráulico de asistencia
y un valor estimado (Pestim) de esta presión hidráulica.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque:
- se compara el valor estimado de la presión
hidráulica con un valor actual de esta presión hidráulica, y esta
presión estimada se corrige en la medida en que esta presión
estimada se mantenga inferior a esta presión actual.
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