ES2583379T3 - Método para la fabricación de un elemento de frenado con sensor integrado, en particular una pastilla de freno, pastilla de freno con sensor integrado, sistema de frenado de vehículos y método asociado - Google Patents

Abstract

Un método para fabricar elementos de freno sensorizados (1) para vehículos, en particular pastillas de freno, que comprende los pasos de: a) integrar directamente con una primera superficie (13), y sobre ella, de un elemento de soporte metálico (11) del elemento de frenado que está concebido, durante el uso, para dirigirse hacia un elemento del vehículo que se va a frenar (3), tal como un disco o un tambor, al menos un sensor piezocerámico (15, 15C) capaz de convertir la energía mecánica recibida en su dirección de polarización, cuando se somete a una fuerza mecánica, en energía eléctrica para emitir una señal eléctrica, seleccionándose el sensor de un grupo de sensores piezocerámicos operativos a temperaturas de trabajo iguales a o superiores a 200° C, y preferentemente libres de componentes poliméricos activos; b) realizar un circuito eléctrico (18) que está en contacto con dicha primera superficie (13), para captar dicha señal eléctrica y posiblemente procesarla y conectar dicho circuito eléctrico (18) con un conector (20) integrado con dicho elemento de soporte metálico, opcionalmente mediante un cable eléctrico (19) terminado mediante dicho conector (20); c) realizar una capa eléctricamente aislante (12B), continua o discontinua, sobre la primera superficie (13) para intercalar al menos dicho sensor piezocerámico (15) y dicho circuito eléctrico (18) entre la primera superficie y la capa eléctricamente aislante (12B), para integrarlos dentro de dicha capa eléctricamente aislante (12B); c') realizar una capa de amortiguación y térmicamente aislante (12C) directamente sobre dicha capa eléctricamente aislante (12B) y sobre la primera superficie (13), de manera que al menos un sensor (15, 15C) esté directa y completamente integrado dentro de la capa de amortiguación y térmicamente aislante (12C) con la interposición de la capa eléctricamente aislante (12B); d) formar un bloque de material de fricción (14) sobre la capa de amortiguación y térmicamente aislante (12C), bloque que se mantiene rígido mediante el elemento de soporte metálico (11); y e) aplicar, si fuera necesario, una diferencia de potencial predeterminada al menos a dicho sensor piezocerámico (15) después del paso de formar el bloque (14) de material de fricción y mediante dicho conector (20) y cable eléctrico (19), para polarizar o repolarizar el material piezocerámico de dicho sensor piezocerámico (15; 15C).

Description

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DESCRIPCION

Metodo para la fabrication de un elemento de frenado con sensor integrado, en particular una pastilla de freno, pastilla de freno con sensor integrado, sistema de frenado de vehiculos y metodo asociado

CAMPO TECNICO

La presente invention se refiere a un metodo para la fabricacion de elementos de frenado, en particular pastillas de freno con sensores integrados que permiten detectar las fuerzas que actuan sobre las pastillas de freno durante el frenado del vehiculo. La invencion se refiere tambien a una pastilla de freno integrada con sensores construidos usando este metodo y a un sistema de frenado de vehiculos y al metodo de control asociado, los cuales hace uso ambos de una pastilla de freno con sensor integrado de acuerdo con la invencion.

TECNICA ANTERIOR

Con los sistemas de frenado de vehiculos que se producen actualmente, no hay manera de detectar, mientras se usa el vehiculo, si no es mediante sistemas externos, las fuerzas que se intercambian entre las pastillas de freno (o zapatas para vehiculos equipados con frenos de tambor) y el elemento de disco o tambor fijado a la rueda que se esta frenando. Esto hace imposible detectar o predecir la aparicion de muchos inconvenientes que pueden variar desde un desgaste anomalo de la pastilla de freno debido, por ejemplo, a que las pastillas “tocan” el disco incluso cuando el frenado no esta teniendo lugar, debido a un mal ajuste de pinza, mas que el ruido, vibration y chirrido indeseable durante el frenado. Estos problemas conducen a fallos de funcionamiento o incluso a la sustitucion prematura, y a menudo innecesaria, de las pastillas de freno.

El documento KR2004-48957A intenta resolver el problema de la generation de ruido y vibracion durante el frenado disponiendo elementos piezoelectricos detras del soporte metalico para la pastilla de freno que se conoce como “disco trasero”. Estos elementos piezoelectricos, como resultado de las vibraciones a las que se ve sometido el disco trasero durante el uso, generan energia electrica que posteriormente se disipa suministrando dicha energia a unos LED. Absorbiendo energia de esta manera se amortiguan estas vibraciones.

Mas en general, se conoce en la tecnica el uso de elementos piezoelectricos (sensores o accionadores) para fines experimentales. Disponiendo por ejemplo elementos piezoelectricos contra el disco trasero y orientandolos hacia los lados exteriores de la pinza de freno con el fin de detectar las deformaciones de dicho disco trasero durante ensayos en banco de frenado o para contrarrestar las vibraciones que se generan durante el frenado mediante la alimentation electrica de accionadores piezoelectricos de manera que dichos accionadores aplican entonces fuerzas al disco trasero que deberian contrarrestar y, por lo tanto, amortiguar las vibraciones.

Por ejemplo, el Documento Tecnico SAE 20 describe un estudio realizado por la Universidad de Darmstadt en el cual se acoplaron elementos piezoelectricos junto con sensores de aceleracion y se usaron ambos como sensores y accionadores para la supresion del chirrido durante el frenado. Este mismo estudio senala, sin embargo, que el sistema descrito deberia considerarse como un instrumento de ayuda para el diseno y no como un sistema adecuado para su uso en la production en serie de pastillas de freno.

Los documentos EP1531110 y GB2478423 describen sistemas de frenado de vehiculos en los que se disponen sensores piezoelectricos, respectivamente, en el disco de freno o entre el piston de la pinza de freno y el disco trasero, para producir respectivamente ya sea una senal que usa un motor electrico para ajustar la position del piston de la pinza de freno o tambien para detectar rapidamente cualquier signo de bloqueo de la rueda durante el frenado.

Debe observarse que, de hecho, actualmente se considera extremadamente dificil, si no imposible, tener sensores piezoelectricos en la cercania de las pastillas de freno o sobre las propias pastillas de freno, debido a las altas temperaturas y presiones a las que se ven sometidas las pastillas de freno durante el proceso de produccion o que se generan durante el frenado, dando como resultado temperaturas y presiones que son incompatibles con la mayoria de los sensores piezoelectricos conocidos.

El documento EP 1431606B1, por lo tanto, describe un metodo para la medicion de las fuerzas aplicadas a una capa de friction donde una capa funcional, cuya resistencia electrica varia como funcion de las fuerzas aplicadas a la misma, esta asociada con dicha capa de friccion, y despues se mide la variation de la resistencia electrica de la capa funcional, dando asi una indication de la cantidad de fuerza aplicada.

El documento EP1923592B1, en cambio, describe un elemento de frenado o friccion que tiene una capa de friccion y una placa de soporte con al menos un sensor capacitivo dispuesto entre la capa de friccion y la placa de soporte, cuya capacidad varia como funcion de la fuerza aplicada a dicha capa de friccion.

Finalmente, el documento US2006/0254868 describe un sistema similar al del documento EP 1431606B1 en el que la variacion de la resistencia electrica de una capa de friccion del elemento de frenado, tal como de una pastilla de freno, se mide directamente.

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Estos sistemas, que estan basados en la variacion en la capacidad o resistencia electrica de un sensor, o de toda una capa funcional, sin embargo, son muy dificiles de hacer viables en la practica, porque por un lado permiten una medicion relativamente precisa de las fuerzas aplicadas de manera estatica o que actuan de una manera muy lenta, pero son incapaces de detectar cambios rapidos en la fuerza, tales como aquellos que ocurren durante el frenado; y, por otro lado, tambien necesitan un suministro electrico continuo, conduciendo por tanto a un consumo de energia asociado y una construccion considerablemente complicada en la que tiene que suministrarse energia electrica a piezas que se mueven relativamente rapido.

El documento DE 102 30 008 A1 divulga un elemento de frenado con sensor integrado.

ESPOSICION DE LA INVENCION

El objeto de la presente invencion es proporcionar un metodo de construccion sencillo y economico de pastillas de freno y, mas en general, elementos de frenado, y por lo tanto tambien zapatas de freno, en el que es posible entonces detectar, durante el uso, en tiempo real y de una manera sencilla y precisa durante el frenado, sin necesidad de alimentacion externa, la presencia o magnitud de las fuerzas en la interfaz entre el elemento de frenado (pastilla o zapata) y el elemento que se esta frenando (freno de disco o de tambor).

Otro objetivo de la invencion es el de proporcionar un elemento de frenado, en particular una pastilla de freno sensorizada que, durante el uso, sea capaz de transmitir una senal electrica que es proporcional a las fuerzas de frenado aplicadas a dicho elemento de frenado, como resultado de la entrada en contacto con el elemento que se va a frenar, un elemento de frenado que es tanto facil de construir como facil de utilizar.

Finalmente, otro objeto de la invencion es proporcionar un sistema de frenado de vehiculos y un metodo asociado en el que es posible realizar un control de frenado activo o pasivo en tiempo real con el objetivo de eliminar inconvenientes tales como vibraciones y chirridos indeseados o indicar condiciones de funcionamiento irregular.

Por lo tanto, la invencion se refiere a un metodo para la construccion sencilla y economica de elementos de frenado, en particular pastillas de freno, con sensores, como se define en la reivindicacion 1. La invencion se refiere ademas a un elemento de frenado, en particular una pastilla de freno, con sensores, de acuerdo con la reivindicacion 6.

La invencion se refiere ademas a un sistema de frenado de vehiculos de acuerdo con la reivindicacion 8 y a un metodo de control asociado de acuerdo con la reivindicacion 11.

De acuerdo con un aspecto principal de la invencion, al menos un sensor piezoceramico capaz de emitir una senal electrica cuando se somete a fuerzas mecanicas y elegido para que funcione a temperaturas iguales a o incluso superiores a 200° C (es decir, seleccionado de un grupo que consiste en sensores piezoceramicos con temperaturas operativas maximas iguales o superiores a 200° C), fabricado por tanto de material piezoceramico con una temperatura de Curie superior a 200° C, se hace integral, es decir, se solidariza directamente con/sobre una primera superficie de un elemento metalico de soporte (tambien denominado disco trasero) del elemento de frenado cuya superficie esta concebida, durante el uso, para dirigirse hacia un elemento del vehiculo que se va a frenar, tal como un disco o tambor; adicionalmente, antes o inmediatamente despues del paso que implica la integracion del sensor en el soporte metalico (disco trasero), se implementa un circuito electrico sobre la primera superficie para captar y, potencialmente, procesar la senal electrica de al menos un sensor y el circuito electrico se conecta a un conector o a un cable electrico que termina en un conector, que estan integrados en el elemento de soporte metalico; posteriormente, se implementa una capa electricamente aislante, continua o discontinua, sobre la primera superficie, de manera que envuelve al menos a un sensor piezoceramico, junto con el circuito electrico, entre la primera superficie y la capa aislante; al menos un sensor piezoceramico y el circuito electrico, en consecuencia, permanecen integrados, sin interposicion de ninguna burbuja de aire, dentro de la capa aislante; sobre la capa electricamente aislante, se forma despues una capa termicamente aislante y de amortiguacion (conocida como subcapa) y, por encima de esta ultima, finalmente se forma un bloque de material de friccion que se mantiene rigido mediante el soporte metalico; en consecuencia, al menos un sensor junto con su circuito electrico correspondiente se integra directamente dentro del bloque de material de friccion del que sin embargo esta separado mediante la capa electricamente aislante, que esta integrada a su vez dentro del bloque de material de friccion; si fuera necesario, despues del paso de formar el bloque de material de friccion se aplica una diferencia de potencial predeterminada al menos a un sensor piezoceramico a traves del conector y el cable electrico posiblemente presente, diferencia de potencial que actua para polarizar o repolarizar el material piezoceramico del sensor.

El sensor piezoceramico convierte la energia mecanica recibida, en forma por ejemplo de fuerza o presion, en energia electrica, y genera, en consecuencia, sin necesidad de una fuente de energia y cuando se ve obligado a variar su espesor en la direccion de aplicacion de un estimulo de fuerza, una variacion de carga electrica que se mide como una diferencia de potencial, es decir, una senal de tension electrica, o como una carga electrica, variando ambas de acuerdo con la magnitud de la fuerza aplicada.

Los sensores piezoceramicos usados de acuerdo con la invencion difieren de los acelerometros piezoceramicos conocidos por el hecho de que carecen de una masa sismica y estan formados por el elemento activo unicamente. Ademas, de acuerdo con la invencion, los sensores utilizados tienen que ser capaces de dar una

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respuesta de senal en tiempo real. Por tiempo real se entiende una velocidad de transduccion (tiempo de respuesta) del sensor menor de 0,16 microsegundos, por lo que se permiten frecuencias de adquisicion con un muestreo secuencial tlpico en el intervalo acustico de 50 kHz.

De acuerdo con otros aspectos de la invencion, una pluralidad de sensores piezoceramicos se integra sobre la primera superficie, finalmente formandolos in situ y usando exclusivamente material piezoceramico, siendo los sensores activables individualmente y estando separados y preferentemente dispuestos de acuerdo con una disposicion simetrica. Despues, el circuito electrico se conecta a una unidad central de procesamiento, cuyo circuito electrico comprende opcionalmente medios para procesar las senales de tension o de carga electrica emitidas por los sensores piezoceramicos o bien esta adaptado para proporcionar por separado a la unidad central de procesamiento una senal electrica emitida desde cada sensor.

Continuando con esto, el desarrollo de algoritmos de procesamiento de senal adecuados permitira la deteccion o diagnostico o correccion de diversos fallos o errores de funcionamiento posibles.

Por ejemplo, si el sistema de frenado del vehlculo no se ha activado, pero la unidad central de procesamiento no obstante recibe una senal desde uno o mas sensores, puede establecerse que el elemento de frenado, por ejemplo una pastilla de freno, esta “tocando” el elemento que se va a frenar, por ejemplo un disco de freno instalado en la rueda del vehlculo. Serla posible, de acuerdo con la invencion, activar un dispositivo de aviso para alertar al usuario de la anomalla, una anomalla que puede eliminarse mediante un simple ajuste mecanico de las pinzas de freno, por ejemplo, o incluso interviniendo automaticamente sobre el mecanismo que actua sobre el elemento de freno (piston o pinza), tal como para replegar el elemento de frenado con respecto al elemento que se esta frenando. Por tanto, se evita un consumo anomalo de la pastilla de freno y se obtienen ahorros de energla significativos al conducir el vehlculo.

Otra ventaja consiste en el hecho de que, procesando adecuadamente la senal emitida por una pluralidad de sensores aplicados a un unico elemento de frenado de acuerdo con un patron de disposicion, es posible detectar cualquier vibracion o distribution anomala de la presion de contacto entre la pastilla de freno y el disco que induzca un desgaste diferencial o ruidos y chirridos. Como estas condiciones normalmente ocurren como resultado de una distribucion de presion anomala o de la aplicacion de valores discretos de presion de contacto, es por lo tanto posible reequilibrar la distribucion de la presion o, en algunos casos detectar la presion que desencadeno el fenomeno y hacer funcionar el sistema de frenado, por ejemplo actuando sobre el mecanismo de actuation del elemento de frenado con el sensor integrado, tal como para evitar de esta manera la aplicacion de las presiones que inducen dicho fenomeno, por ejemplo aplicando presiones mas altas o mas bajas dependiendo de las condiciones de conduction.

Elaborando la senal a partir de mas sensores piezoelectricos, es decir, de un conjunto de sensores discretos formados por una pluralidad de sensores piezoceramicos independientes, al menos uno de los cuales esta disenado para reaccionar a las fuerzas que son transversales a la direction de la presion aplicada por el elemento de frenado, que se ha polarizado en una direccion perpendicular a la direccion de polarization de los otros sensores piezoceramicos, sera posible entonces calcular el coeficiente instantaneo de friction entre la pastilla de freno con el sensor integrado y el disco. Transmitiendo este valor al ordenador de a bordo del vehlculo, y combinandolo en tiempo real con las senales de otros sistemas (ABS, ESP, etc.), esto permitira un mejor control sobre las condiciones de frenado y, en consecuencia, sobre la distancia de frenado del vehlculo.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Otras caracterlsticas y ventajas de la presente invencion quedaran claras a partir de la siguiente description de una realization como ejemplo no limitativo, dada puramente a modo de ejemplo y con referencia a las figuras de los diagramas adjuntos, en los que:

- La Figura 1 ilustra esquematicamente un sistema de frenado de vehlculos de acuerdo con la invencion en una vista en alzado y parcialmente recortada, dibujada longitudinalmente respecto al eje de una rueda;

- La Figura 2 ilustra esquematicamente, con una escala ampliada, una vista en perspectiva despiezada de un elemento de frenado, en este caso una pastilla de freno, construido de acuerdo con la invencion; y

- La Figura 3, en la direccion de la flecha, ilustra esquematicamente, en secuencia, la sucesion de pasos respecto al metodo para la construction de la pastilla de freno de la Figura 2.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCION

Con referencia a las Figuras 1 a 3, se indica como 1 en su conjunto un elemento de frenado de vehlculos integrado con sensores, en el ejemplo mostrado una pastilla de freno, que esta concebida para equipar un sistema de frenado 2 (Figura 1), equipado con un disco 3 (sistema de frenado de disco); un disco 3 se fija de una manera conocida a cada rueda del vehlculo (no mostrada para simplificar) y, por lo tanto, gira alrededor de un eje de rueda A.

Ademas del disco 3 y para cada disco 3 (por lo tanto para cada rueda del vehlculo) el sistema de frenado 2 comprende una pinza de freno 4 equipada con un accionador 5, conocido en el ejemplo ilustrado como de tipo hidraulico de aceite 5, pero que puede ser tambien de tipo electrico, y un par de pastillas de freno 1 instaladas en la pinza de freno 4 junto con el accionador 5, pastillas de freno 1 que pueden presionarse durante el uso contra el disco 3 en una direccion paralela al eje A mediante el accionador 5, para frenar la rotation del disco 3, frenando de esta

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manera junto con este la rueda a la que esta fijado rlgidamente y, en consecuencia, el vehlculo equipado con el sistema de frenado 2. El accionador 5 descrito es de tipo hidraulico, equipado con un piston 6 que se desliza dentro de una camara 7 llena de aceite, que esta presurizada mediante un tubo 8 cuando un usuario del vehlculo pisa el pedal de freno y que, mas generalmente, esta controlado por un ordenador de a bordo 10 del vehlculo. Obviamente, el accionador 5 puede ser tambien de tipo electrico, en cuyo caso se controlara directamente por el ordenador de a bordo 10. Queda claro tambien que lo que se ha descrito anteriormente y se describe posteriormente en el presente documento se aplica tambien a sistemas hidraulico-electricos combinados.

Tanto en este punto como mas adelante, se hara referencia especlfica a un elemento de frenado que consiste en una pastilla de freno 1, pero esta claro que sera tambien identicamente aplicable a la zapata de freno de un freno de tambor, de manera que el sistema de frenado 2 descrito anteriormente puede ser tambien de un tipo mixto que consiste en dos discos 3 unicamente (por ejemplo, para las ruedas delanteras del vehlculo) y dos tambores de freno (conocidos en la tecnica y no mostrados para simplificar) para las ruedas traseras, que durante el uso funcionan con elementos de frenado que consisten en zapatas de freno en lugar de pastillas de freno 1.

Tambien con referencia a la Figura 2, una pastilla de freno, tal como la pastilla de freno 1, normalmente consiste en un elemento de soporte metalico 11, por lo demas conocido como “disco trasero” en forma de una placa plana conformada con un contorno, una capa de amortiguacion y termicamente aislante 12C conocida como “subcapa” que esta dispuesta sobre una primera superficie 13 del elemento de soporte metalico 11 que durante el uso esta concebida para orientarse hacia un elemento que se va a frenar, en el ejemplo mostrado el disco 3 de un vehlculo, y un bloque 14 fabricado de material de friccion que se mantiene rlgido mediante el elemento 11 de soporte metalico en el lado de la superficie 13 y por encima de la capa de amortiguacion/aislamiento o subcapa 12C conocida.

Queda claro que, en el caso de una zapata de freno, podrla haber elementos correspondientes a aquellos descritos para la pastilla de freno 1 para los cuales, para un experto en la materia, la siguiente descripcion es facilmente transferible, de manera que puedan construirse tambien zapatas de freno con sensor integrado.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, la pastilla de freno 1 (al menos una pastilla de freno 1 para cada par de pastillas de freno usadas dentro del sistema de frenado 2 de acuerdo con la invencion) tiene un sensor integrado que se usa para detectar las fuerzas que se intercambian cuando, durante el uso, se produce contacto entre las pastillas de freno 1 y el disco 3.

La pastilla de freno 1 de acuerdo con la invencion, por tanto, incluye tambien al menos un sensor de presion piezoceramico 15, seleccionado de acuerdo con la invencion de manera que preferentemente este individualmente exento de pollmeros o componentes polimericos que son necesarios para su funcionamiento, tales como pellculas polimericas, por ejemplo un sensor fabricado enteramente de un material piezoceramico que tenga una temperatura de Curie superior a 200° C, provisto de electrodos o terminales de conexion electrica 16 opuestos. Pueden estar presentes tambien componentes o pellculas polimericos en la medida en que no interfieran/intervengan en el funcionamiento del sensor 15 y sirvan, por ejemplo, unicamente con respecto a su anclaje.

De acuerdo con la invencion, al menos un sensor 15 de pastillas de freno 1 se integra directamente con la superficie 13 del elemento de soporte metalico 11, y sobre la misma, antes de construir la pastilla de freno 1 en su totalidad y, por lo tanto, antes de formar, usando tecnicas conocidas en la tecnica, la capa de aislamiento termico y de amortiguacion 12C y el bloque de material de friccion 14; tambien en combinacion, antes de formar la capa termicamente aislante/amortiguadora 12C una capa electricamente aislante 12B, continua o discontinua, dentro de la cual al menos un sensor 15, que esta integrado con la superficie 13, permanece completamente incorporado y esto sin interposicion de ninguna burbuja de aire, se integra con la superficie 13 y queda por encima de ella.

Por encima de la capa electricamente aislante 12B, de una manera conocida en la tecnica, se construyen despues la capa 12C, y el bloque de material de friccion 14, de tal manera que cubran completamente el sensor o sensores 15 dispuestos sobre la superficie 13, de manera que el bloque 14 se integra de una pieza con el disco trasero 11, de manera que al menos un sensor 15 permanece integrado dentro de la capa de amortiguacion y termicamente aislante 12C, incorporado directamente entro del mismo con la unica interposicion de la capa relativamente electricamente aislante 12B. Al menos un sensor 15 puede ocupar solo un punto en la superficie 13 o, como alternativa, puede implementarse en forma de una pellcula ceramica que cubra todo o solo parte de la superficie 13.

En el caso ilustrado en la Figura 2, la pastilla de freno 1 comprende un conjunto discreto de sensores piezoceramicos formados a partir de una pluralidad de sensores 15 que son independientes entre si y que estan integrados directamente con la superficie 13. Los sensores, que pueden activarse individualmente, estan separados y preferentemente dispuestos de acuerdo con una disposition simetrica. La pluralidad de sensores piezoceramicos 15 son sensores de presion que estan separados, preferentemente de acuerdo con una disposicion simetrica, para ocupar toda la superficie 13, pero solo de una manera discreta, es decir, en correspondencia con puntos predeterminados/partes limitadas de la misma.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invencion, al menos uno de los sensores 15, mostrado en las Figuras 2 y 3 (denominados 15C), que se ha polarizado en una direction perpendicular a la direction de polarization de los otros sensores piezoceramicos, se configura por tanto para reaccionar con fuerzas que son trasversales a la

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direccion de la presion aplicada por el elemento de frenado 1. En el ejemplo no limitativo mostrado, los sensores 15 estan polarizados de acuerdo con una direccion perpendicular a la cara 13, mientras que el sensor 15C esta polarizado en una direccion paralela a la cara 13 y, en particular, en una direccion tangencial respecto al eje A, es decir, tangencial al disco de freno 3 con respecto a la direccion de rotacion del disco de freno 3 alrededor del eje A.

Los sensores 15 pueden seleccionarse a partir de tipos comerciales con tal que se seleccionen a partir de aquellos que son exclusivamente piezoceramicos y, de acuerdo con un aspecto de la invention, deben tener un espesor, medido perpendicularmente respecto a la superficie 13, igual a o menor que la capa de amortiguacion o subcapa 12C. Los sensores se fijan a la superficie 13 por pegado, por ejemplo, o ademas por otras tecnicas conocidas en la tecnica.

Como alternativa, los sensores 15, 15C pueden formarse directamente in situ sobre el elemento de soporte o disco trasero 11, haciendolos por tanto integrales directamente con la superficie 13 por sinterizado, uniendolos integralmente en una pieza a la superficie 13. Con respecto al material usado para sinterizar los sensores piezoceramicos 15, puede usarse un compuesto de tipo “blando” o “duro” de PZT (zirconato titanato de plomo), por ejemplo, o ademas un compuesto de titanato de bismuto sodico o metaniobato de plomo modificado. La lista de posibles materiales proporcionada en el presente documento no es exhaustiva y cualquier material piezoceramico actualmente conocido en la tecnica o que pueda estar disponible en el futuro y que satisfaga los requisitos anteriores puede usarse tambien en la presente invencion.

De nuevo de acuerdo con la invencion, la pastilla de freno 1 incluye tambien un circuito electrico 18 mostrado en la figura 2 unicamente de una manera esquematica y sin ninguna relation con la realidad; el circuito 18, mediante los electrodos o terminales 16, capta una senal electrica que se produce mediante al menos un sensor piezoceramico 15 y que es finalmente capaz de procesar dicha senal como se explicara mas adelante. El circuito 18 esta dispuesto para estar en contacto con la superficie 13 y con el sensor o sensores 15, por ejemplo esta formado directamente por encima de la primera superficie 13 antes de que los sensores se integren con dicha superficie 13 (como se ilustra en la figura 3 mediante una llnea discontinua) o tambien esta preimpreso sobre la cara de la capa electricamente aislante 12B orientada durante el uso hacia la superficie 13 antes de que la capa 12B se deposite sobre la misma superficie 13, estando la capa 12B construida en forma de una pellcula, por ejemplo mediante tecnicas conocidas en la tecnica que se usan para circuitos impresos o microcircuitos (microchips); por ejemplo el circuito 18 se imprime serigraficamente sobre la superficie 13 o sobre la cara de la capa 12B orientada, durante el uso, hacia la superficie 13 y dispuesta de manera que esta en contacto con la misma, y se conecta con un cable electrico 19 que esta formado integralmente con el elemento de soporte metalico 11. El cable electrico 19 termina (Figura 1) en un conector 20. Como alternativa, el circuito electrico 18 puede conectarse integralmente de forma directa al conector 20, que a su vez se construye de forma integral directamente en una pieza con el elemento de soporte metalico 11.

En el ejemplo ilustrado, en el cual la pastilla de freno 1 comprende una pluralidad de sensores 15 y al menos un sensor 15C, todos los cuales estan conectados entre si junto con el cable 19/conector 20 mediante el circuito electrico 18; este ultimo esta construido de tal manera que incluye potencialmente medios de preprocesamiento 21 (indicados mediante un bloque en la Figura 2) de las senales de tension o carga electrica generadas por la pluralidad de sensores piezoceramicos 15, 15C; es decir, que el circuito 18 esta construido de tal manera que es capaz de proporcionar por separado una senal de salida electrica desde cada sensor 15 y 15C mediante el cable 19 (en cuyo caso el cable 19, si esta presente, posiblemente sea un cable multisenal plano) o en cualquier caso al conector 20.

En todos los casos al menos un sensor 15 (la pluralidad de sensores 15 y 15C) y el circuito electrico 18 estan, respecto a la pastilla de freno, intercalados entre la superficie 13 del elemento de soporte metalico 11 y la capa electricamente aislante 12B, con la capa de amortiguacion 12C dispuesta por encima, dentro de la cual el sensor o sensores 15, 15C esta/estan encajados directamente con la interposition de la capa electricamente aislante 12B, y sobre el cual se superpone el bloque de material de friction 14 y que se hace integral y se hace rlgido mediante el elemento de soporte metalico 11 con la interposicion de la capa termicamente aislante/de amortiguacion 12C.

Ademas, de acuerdo con un aspecto esencial de la invencion, el cable 19, si esta presente, el conector 20 y el circuito electrico 18 se construyen de manera que sean capaces no solo de captar y transmitir la senal electrica generada y emitida, durante el uso, por el sensor o sensores 15 sino, por encima de todo, son capaces de conectarse, como podra verse, al medio de generation de tension 25 (Figura 3) para polarizar o repolarizar el sensor o sensores 15, que de lo contrario podrlan permanecer inertes o no funcionar perfectamente.

De hecho, el sensor o sensores piezoceramicos 15 (15C) seleccionados de acuerdo con la invencion para su uso en pastillas de freno (elementos de frenado) 1 no estan fabricados de materiales que exhiban de forma natural propiedades piezoelectricas sino mas bien solo con materiales que, gracias a la estructura cristalina, adquieren propiedades piezoelectricas, pero solo despues de una polarizacion adecuada.

El sistema de frenado 2 de acuerdo con la invencion, ademas de comprender los elementos ya indicados, que incluyen al menos una (dos en el ejemplo ilustrado) pastilla de freno 1 que esta/estan dispuesta/s para interactuar con el disco 3, pueden comprender tambien una unidad central de procesamiento 22 que esta conectada de manera separable al circuito electrico 18 y al menos a un sensor piezoceramico 15 (con la pluralidad de sensores 15 y 15C dispuestos en un patron en serie) mediante el conector 20 y el cable electrico eventualmente presente 19 de cada pastilla de freno 1.

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La unidad central de procesamiento 22 puede fijarse directamente a la pinza de freno 4 por ejemplo o bien puede formar parte de un ordenador a bordo del vehlculo o de un grupo de unidades centrales de procesamiento dentro del vehlculo equipado con el sistema de frenado 2. En todos los casos, la unidad central de procesamiento 22 esta conectada al ordenador de a bordo 10 (o forma parte integral del mismo) que controla los accionadores 5 que, durante el uso, empujan el bloque de material de friccion 14 dispuesto para orientarse hacia el elemento que se va a frenar de cada elemento de frenado constituido por una pastilla de freno 1 (o por una zapata en el caso de frenos de tambor) contra el elemento que se va a frenar que esta definido por el disco 3 (o por el tambor de freno en el caso de frenos de tambor).

Con referencia a la Figura 3, queda claro a partir de lo que se ha descrito que la pastilla de freno 1 (o cualquier elemento de frenado 1 similar, tal como una zapata de freno) de acuerdo con la invention, esta construida mediante un proceso o metodo posterior que se ilustra esquematicamente en la figura 3. Este metodo o proceso comprende los siguientes pasos:

a) integrar directamente con y sobre la superficie 13 de un elemento de soporte metalico o disco trasero 11 del elemento de frenado 1 que esta destinado durante el uso a estar orientado hacia el elemento 3 que se va a frenar, al menos un sensor piezoceramico 15 que cuando se polariza apropiadamente es capaz de generar y producir una senal electrica cuando se somete a una fuerza mecanica, eligiendose un sensor 15 preferentemente que este libre de componentes polimericos necesarios para su funcionamiento y totalmente operativo incluso a temperaturas iguales a o superiores a 200° C; este paso puede completarse simplemente pegando o fijando de otra manera sensores 15B de tipo comercial sobre la superficie 13 (como se ilustra en este caso no limitativo en la Figura 2 el sensor 15B esta en forma de un anillo pero los sensores piezoceramicos que se van a usar de acuerdo con la invencion pueden ser de diversas formas, generalmente cillndricas para los sensores 15 y rectangulares para el sensor tangencialmente polarizado 15C, donde los electrodos 16 estan constituidos por las caras opuestas de la base del sensor 15/15C) o tambien, como se muestra en la figura 3, el sensor o sensores 15/(15C) pueden prepararse in situ, formandolos (por sinterizacion), a partir de un polvo, por ejemplo mediante rayos laser 30 de acuerdo con una tecnica de construction conocida en la tecnica. En este caso, el sensor o sensores 15/15C presentes sobre la superficie 13 e integralmente incorporados al soporte 11 es/son inactivos mientras aun estan libres de propiedades piezoelectricas;

b) construir un circuito 18 de manera que este en contacto con la superficie 13, por ejemplo directamente sobre dicha superficie antes de integrar sobre este los sensores 15 (el circuito se muestra como llneas discontinuas en la Figura 3), capaz durante el uso de captar la senal electrica de los sensores 15 y opcionalmente procesarla; el circuito 18 tambien esta conectado a un cable electrico 19 que es integral con el disco trasero 11 y termina en un conector 20 o, de acuerdo con una realization preferida que no se ilustra para simplificar, el circuito 18 esta conectado directamente a un conector 20 que se hace directamente integral con el disco trasero 11;

c) formar una capa electricamente aislante 12B sobre la superficie 13 (o parte de esta) que encierra los sensores 15 y el circuito 18, que puede llevarse preimpreso mediante la capa 12B, para intercalar entre la superficie 13 y la capa aislante 12B tanto el sensor o sensores piezoceramicos 15 como el circuito electrico 18;

c') formar una capa de amortiguacion y termicamente aislante o “subcapa” 12C sobre la superficie 13 y directamente por encima de la capa 12B que permanecera integrada/incorporada dentro de la capa 12C;

d) formar sobre la capa aislante 12C un bloque de material de friccion 14 que se mantiene rlgido mediante el elemento de soporte metalico 11; y

e) aplicar, si fuera necesario, al menos a un sensor piezoceramico 15, o a la pluralidad de sensores 15/15C distribuidos punto por punto sobre la superficie 13, mediante el conector 20 y el cable electrico eventualmente presente 19, una diferencia de potencial predeterminada capaz de polarizar inicialmente o repolarizar el material piezoceramico del que estan fabricados los sensores, pero unica y exclusivamente al completarse el paso de construccion del bloque de material de friccion 14.

Esta fase final e) se lleva a cabo en la practica sobre la pastilla de freno 1 acabada, en la cual el bloque de material de friccion 14 se ha formado ya, polimerizado y tratado termicamente, conectando el conector 20 al medio de generation de tension 25 que esta controlado por una unidad central de procesamiento 26.

Cuando el sensor o sensores 15 estan formados in situ directamente sobre la superficie 13, estan compuestos exclusivamente de un material piezoceramico que tiene una temperatura de Curie superior a 200° C y no se ha polarizado aun. El paso e) como se ha descrito anteriormente es, por lo tanto, obligatorio.

La fase de polarizacion/repolarizacion de al menos un sensor piezoelectrico 15, que es el paso final del metodo de acuerdo con la invencion, se realiza aplicando durante una fraction de tiempo predeterminada, por ejemplo entre 5 y 10 segundos y mediante el cable 19, a los electrodos 16 opuestos del sensor (cada sensor) 15, una diferencia de potencial que puede variar de 0,1 a 5 kV por mm de espesor del material piezoceramico del cual esta compuesto el sensor 15. El espesor se mide en la direction de la polarization del sensor. El espesor preferido para los sensores 15 es de aproximadamente 1 mm, con lo que durante la fase de polarizacion se aplicara, por ejemplo, una tension de 2.500 V al conector 20. La tension de polarizacion/repolarizacion para el sensor 15c tangencialmente polarizado, no obstante, aumentara a 12.500 V, suponiendo esto que tiene una

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forma prismatica con una base cuadrada de 5 mm por lado. Por lo tanto, el circuito 18 y el conector 20, junto con el cable eventualmente presente 19, deben construirse para soportar esta tension aplicable maxima.

Esto da como resultado una pastilla de freno acabada 1 completa con un sensor integrado y sin el proceso de formacion de pastillas normal que interfiera con la presencia de los sensores 15, que tambien estan situados optimamente para detectar las presiones a las cuales se somete el bloque de material de friccion 14 durante el uso y sin interferir con la rigidez del disco trasero 11 y, por lo tanto, con el rendimiento esperado de la pastilla de freno 1.

Con referencia una vez mas a la Figura 2, en el sistema de frenado de acuerdo con la invention, las pastillas 1 preferentemente siempre estan provistas de una pluralidad de sensores 15 dispuestos en una serie y el circuito electrico 18 comprende un medio 21 adecuado para procesar las senales de tension o de carga electrica generadas y transmitidas por los sensores piezoceramicos 15 y despues enviar una senal a lo largo del cable 19 que informa a la unidad central de procesamiento 22 (o cualquier otro circuito adecuadamente conectado y programado) de la configuration de la presion de contacto (medida en paralelo al eje A para los sensores 15 y en un plano perpendicular al eje A para las fuerzas de cizalla que actuan sobre el sensor 15C) que actua sobre el bloque 14 o tambien se configura de manera que transmite por separado e individualmente mediante el cable 19/al conector 20 las senales emitidas por todos los sensores 15/15C presentes, procesandose dichas senales directamente por la unidad central de procesamiento 22.

En todos los casos, el sistema de frenado 2 comprende un medio 28 para controlar el medio de accionamiento 5 en respuesta a una senal electrica enviada a la unidad central de procesamiento 22 desde el circuito electrico 18, a su vez en respuesta a la activation de uno o mas sensores 15 dentro de la serie de sensores piezoceramicos activos localizados en la superficie 13. Dicho medio 28 esta definido por la propia unidad central de procesamiento 22 y por una conexion de dos vlas entre la unidad central de procesamiento 22 y el ordenador de a bordo 10. Obviamente, el ordenador de a bordo 10, la unidad central de procesamiento 22 y el medio 28 simplemente pueden realizarse a traves de un software, mediante una programacion adecuada de una unidad central de procesamiento ya incorporada en el vehlculo.

Ademas de lo anterior o como alternativa, el sistema de frenado 2 puede comprender un medio de serialization 29 que puede activarse mediante la unidad central de procesamiento 22 en respuesta a una senal electrica emitida por al menos un sensor piezoceramico activo 15 localizado en la superficie 13, sin la activacion del medio de accionamiento 5, una condition que la unidad central de procesamiento 22 puede verificar mediante la conexion/interfaz con el ordenador de a bordo 10.

Finalmente, el sistema de frenado 2 puede incluir tambien medios capacitivos 40 asociados con la unidad central de procesamiento 22 que, al menos con un vehlculo en movimiento, se mantienen en un estado electricamente cargado mediante la unidad central de procesamiento 22, por ejemplo mediante la baterla del vehlculo 41 y que son capaces, bajo el control de la unidad central de procesamiento 22, de repolarizar el sensor piezoceramico individual 15/la pluralidad de sensores piezoceramicos 15 localizados en la superficie 13, mediante el cable 19 y el conector 20, en el caso de que la unidad central de procesamiento 22 detecte un fallo o la ausencia de senal transmitida por el circuito electrico 18 a la unidad central de procesamiento 22 cuando los medios accionadores 5 estan activos. Esto podrla suceder en el caso de que un uso intensivo de los frenos (por ejemplo, en un descenso) provoque el sobrecalentamiento de la pastilla de freno 1, que puede despolarizar entonces todo o parte del sensor o sensores activos 15, 15C integrados dentro de las pastillas de freno 1.

A partir de la description anterior queda claro que la invencion se refiere tambien a un metodo de control del sistema frenado de vehlculos que comprende los siguientes pasos:

i) proporcionar al menos un elemento de frenado con sensor integrado, tal como la pastilla de freno 1, que comprende una pluralidad de sensores piezoceramicos 15 espaciados entre si, preferentemente dispuestos de acuerdo con una serie simetrica, que pueden activarse individualmente, y un circuito electrico 18 que mediante el cable electrico 19 y el conector 20 conectan los sensores piezoceramicos 15 a la unidad central de procesamiento 22 o a cualquier otra unidad central de procesamiento equivalente, por ejemplo una que ya este construida en el vehlculo;

ii) procesar una senal electrica suministrada por el circuito electrico 18 o por cada sensor 15 en respuesta a la activacion en tiempo real de uno o mas sensores piezoceramicos 15;

iii) detectar si el sistema de frenado se ha activado o no, por ejemplo interrogando al ordenador de a bordo 10;

iv) en caso negativo, activar el medio de senalizacion 28, si esta presente, o el medio de accionamiento 5 del elemento de frenado con el sensor 1 integrado, para alejar el elemento de frenado 1 del elemento que se va a frenar, del disco de freno 3 en el ejemplo mostrado. Con respecto al primer escenario, sin afectar al medio de accionamiento 5, se puede alertar al usuario del hecho de que la pinza de freno 4 no esta ajustada correctamente y que es necesario realizar un ajuste que evitara un desgaste prematuro y un consumo excesivo de combustible. Dentro del contexto de este alcance limitado, la pastilla de freno 1 puede contener solo un sensor 15. Con respecto al segundo escenario, que es el preferido, el problema se resolvera directamente de una manera completamente automatica;

v) en el caso positivo, donde se ha detectado la activacion del sistema de frenado, determinar si el vehlculo esta frenando de una manera anomala mediante un procesamiento adecuado de la senal electrica emitida en tiempo

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real por una pluralidad de sensores 15 integrados dentro de un unico elemento de frenado 1 (por ejemplo, la detection de cualquier vibration anomala), midiendo la presion con la que esta empujando el medio de accionamiento 5, incluso localmente, al elemento de frenado con el sensor 1 integrado contra el elemento que se va a frenar 3 en una direction paralela al eje A, y que actua sobre el medio de accionamiento 5 individual de manera que no siga aplicando la presion mencionada anteriormente (la presion que desencadeno el fenomeno anomalo) aplicando en lugar de ella otra presion, mayor o menor, dependiendo de las condiciones de conduccion del vehlculo, permitiendo as! la aplicacion de una distribution de presion optima. Si el vehlculo no esta frenando de forma anomala, el procesamiento adecuado de las senales electricas emitidas en tiempo real por una pluralidad de sensores 15 dispuestos en el elemento de frenado 1 aun proporcionara informacion util, tal como al ordenador de a bordo por ejemplo, para gestionar mejor el frenado de emergencia.

Mas generalmente, mediante la invention, ademas de remediar automaticamente un mal ajuste de la pinza sera posible compensar un desgaste no uniforme del material de friction de la pastilla de freno y, por encima de todo, evitar la generation de ruidos/chirridos/vibraciones durante el frenado que de lo contrario serlan perceptibles para el usuario.

Los fines de la invencion, por lo tanto, se consiguen completamente.

Ademas, gracias a la presencia del circuito electrico 18 y la capa electricamente aislante 12B, un sensor de desgaste o un sensor de temperatura conocidos en la tecnica y no ilustrados para simplificar, pueden montarse antes de construir el bloque 14 directamente sobre el disco trasero 11, con un ahorro de costes significativo consecuente y la simplificacion de las operaciones.

Claims (11)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para fabricar elementos de freno sensorizados (1) para vehlcuios, en particular pastillas de freno, que comprende los pasos de:

   a) integrar directamente con una primera superficie (13), y sobre ella, de un elemento de soporte metalico (11) del elemento de frenado que esta concebido, durante el uso, para dirigirse hacia un elemento del vehlculo que se va a frenar (3), tal como un disco o un tambor, al menos un sensor piezoceramico (15, 15C) capaz de convertir la energla mecanica recibida en su direccion de polarizacion, cuando se somete a una fuerza mecanica, en energla electrica para emitir una senal electrica, seleccionandose el sensor de un grupo de sensores piezoceramicos operativos a temperaturas de trabajo iguales a o superiores a 200° C, y preferentemente libres de componentes polimericos activos;

   b) realizar un circuito electrico (18) que esta en contacto con dicha primera superficie (13), para captar dicha senal electrica y posiblemente procesarla y conectar dicho circuito electrico (18) con un conector (20) integrado con dicho elemento de soporte metalico, opcionalmente mediante un cable electrico (19) terminado mediante dicho conector (20);

   c) realizar una capa electricamente aislante (12B), continua o discontinua, sobre la primera superficie (13) para intercalar al menos dicho sensor piezoceramico (15) y dicho circuito electrico (18) entre la primera superficie y la capa electricamente aislante (12B), para integrarlos dentro de dicha capa electricamente aislante (1 2b);

   c') realizar una capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C) directamente sobre dicha capa electricamente aislante (12B) y sobre la primera superficie (13), de manera que al menos un sensor (15, 15C) este directa y completamente integrado dentro de la capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C) con la interposicion de la capa electricamente aislante (12B);

   d) formar un bloque de material de friccion (14) sobre la capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C), bloque que se mantiene rlgido mediante el elemento de soporte metalico (11); y

   e) aplicar, si fuera necesario, una diferencia de potencial predeterminada al menos a dicho sensor piezoceramico (15) despues del paso de formar el bloque (14) de material de friccion y mediante dicho conector (20) y cable electrico (19), para polarizar o repolarizar el material piezoceramico de dicho sensor piezoceramico (15; 15C).
2. 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho sensor piezoceramico (15) se selecciona para que tenga un espesor igual o menor que el de la capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C), cuando se mide en perpendicular respecto a dicha primera superficie (13).
3. 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque al menos dicho sensor piezoceramico (15) se forma in situ directamente sobre dicha primera superficie (13) y esta fabricado exclusivamente de un material piezoceramico que tiene una temperatura de Curie superior a 200° C.
4. 4. Un metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una pluralidad de sensores de presion piezoceramicos (15) se integran con dicha primera superficie (13) y se disponen por separado, preferentemente de acuerdo con una disposicion simetrica, para ocupar discretamente la totalidad de la primera superficie (13), al menos uno de los cuales (15C) se realiza preferentemente de tal manera que responde a las fuerzas que son transversales a una direccion de aplicacion en uso de la presion sobre el elemento de frenado (1); dicha pluralidad de sensores (15, 15C) estan conectados entre si y a dicho conector (20) o cable (19) mediante dicho circuito electrico (18), que se obtiene directamente sobre la primera superficie antes de integrar en su interior dicha pluralidad de sensores y que, opcionalmente, comprende medios (21) para procesar las senales de tension o de carga electrica producidas por dicha pluralidad de sensores piezoceramicos (15).
5. 5. Un metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho paso de polarizacion/repolarizacion de al menos un sensor piezoceramico (15) se lleva a cabo aplicando, durante un periodo de tiempo predeterminado entre 5 y 10 segundos, y mediante dicho conector (20) o cable (19), una diferencia de potencial entre 0,1 y 5 kV a los polos del electrodo del sensor opuesto (16) por cada millmetro de espesor de material piezoceramico del que esta hecho el sensor (15), medido en la direccion de polarizacion del propio sensor (15; 15C).
6. 6. Un elemento de frenado (1), en particular una pastilla de freno, con sensor integrado, que comprende un elemento de soporte metalico (11), una capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C) dispuesta sobre el elemento de soporte metalico (11) en un lado de una primera superficie (13) del elemento de soporte metalico (11) destinado durante su uso a orientarse hacia un elemento que se va a frenar (3), por ejemplo el disco o tambor de un vehlculo, y un bloque de material de friccion (14) mantenido rlgido por el elemento de soporte metalico (11) en un lado de dicha

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   primera superficie (13) y por encima de dicha capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C); caracterizado porque comprende ademas: al menos un sensor de presion piezoceramico (15; 15C) fabricado de un material piezoceramico que tiene una temperatura de Curie superior a 200° C, que se ha hecho directamente integral con la primera superficie (13), y sobre ella, del elemento de soporte metalico (11); un circuito electrico (18) para captar la senal electrica emitida por al menos un sensor piezoceramico (15; 15C) y, opcionalmente, procesarla, dispuesto para que este en contacto con dicha primera superficie (13), preferentemente dispuesto directamente sobre ella, y conectado a un conector (20) o a un cable electrico (19) terminado por dicho conector (20) que se hacen integrales con dicho elemento de soporte metalico; y una capa electricamente aislante (12B), continua o discontinua, dispuesta directamente sobre dicha primera superficie (13) y directamente por debajo de dicha capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C), estando intercalados al menos dicho sensor (15; 15C) y dicho circuito electrico (18) entre la primera superficie (13) del elemento de soporte metalico (11) y la capa electricamente aislante (12B), con dicho bloque de material de friccion (14) y la capa de amortiguacion y termicamente aislante (12C) subyacente dispuesta sobre el mismo, de tal manera que al menos un sensor esta directa y completamente integrado dentro de la capa de amortiguacion y aislante (12C) con la interposicion de la capa electricamente aislante (12B); y dicho cable (19) y conector (20) y circuito electrico (18) estan adaptados para conectarlos a un medio de generation de tension (25; 40) para polarizar al menos dicho sensor (15).
7. 7. Un elemento de friccion con sensor integrado (1) de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque se ha obtenido con el metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.
8. 8. Un sistema de frenado de vehlculos (2) que comprende al menos un elemento de frenado con sensor integrado (1) de acuerdo con la reivindicacion 6, una unidad central de procesamiento (22) conectada de forma removible a dicho circuito electrico (18) y al menos a un sensor piezoceramico (15; 15C) mediante dicho conector (20) y dicho cable electrico (19); un elemento que se va a frenar (3), tal como un freno de disco o un freno de tambor, dispuesto de manera que esta orientado al menos hacia dicho elemento de frenado (1), un medio de accionamiento (5) del elemento de frenado tal que presiona dicho bloque de material de friccion (14) del elemento de frenado contra el elemento que se va a frenar y un medio de soporte (4) para al menos uno de dichos elementos de frenado (1) y para dicho medio de accionamiento (5); caracterizado porque al menos dicho elemento de frenado (1) comprende una pluralidad de sensores piezoceramicos (15; 15C) separados, preferentemente dispuestos de acuerdo con una disposition simetrica, activables individualmente; dicho circuito electrico (18) de al menos un elemento de frenado comprende opcionalmente medios (21) para procesar las senales de tension o carga electrica generadas y emitidas por dichos sensores piezoceramicos (15); y dicho sistema de frenado (2) comprende ademas medios (28) para controlar el medio de accionamiento (5) como respuesta a una senal electrica emitida en respuesta a la activation de uno o mas de dicha pluralidad de sensores piezoceramicos (15; 15C).
9. 9. Un sistema de frenado de vehlculos (2) que comprende al menos un elemento de frenado con sensor integrado (1) de acuerdo con la reivindicacion 6, una unidad central de procesamiento (22) conectada de forma removible a dicho circuito electrico (18) y al menos a un sensor piezoceramico (15, 15C) mediante dicho conector (20) y dicho cable electrico (19); un elemento que se va a frenar (3), tal como un disco o tambor de freno, dispuesto de manera que esta orientado al menos hacia dicho elemento de frenado, un medio de accionamiento (5) del elemento de frenado tal que presiona dicho bloque de material de friccion (14) del elemento de frenado contra el elemento que se va a frenar y un medio de soporte (4) para al menos dicho elemento de frenado y para dicho medio de accionamiento; caracterizado porque comprende ademas medios de serialization (29) que pueden activarse como respuesta a una senal electrica emitida por al menos dicho sensor piezoceramico (15) en ausencia de la activacion del medio de accionamiento (5).
10. 10. Un sistema de frenado (2) de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, caracterizado porque comprende medios condensadores (40) asociados con dicha unidad central de procesamiento (22) que, al menos con el vehlculo en movimiento, se mantienen en un estado electricamente cargado por la unidad central de procesamiento mediante una baterla (41) del vehlculo, y que es capaz, bajo el control de la unidad central de procesamiento (22), de repolarizar al menos dicho sensor piezoceramico (15; 15C) o dicha pluralidad de sensores piezoceramicos (15) en el caso de que la unidad central de procesamiento detecte un fallo o la ausencia de una senal emitida por dicho circuito electrico (18) que llegarla a la unidad central de procesamiento cuando el medio de accionamiento (5) esta activo.
11. 11. Un sistema de frenado de vehlculos (2) que comprende los pasos de:

    i) proporcionar al menos un elemento de frenado con sensor integrado (1) de acuerdo con la reivindicacion 6 y que comprende una pluralidad de sensores piezoceramicos (15; 15C) que pueden activarse individualmente y que estan separados, preferentemente dispuestos de forma simetrica, y un circuito electrico (18) que conecta dichos sensores piezoceramicos (15; 15C) entre si y mediante dicho cable electrico (19) y conector (20) a una unidad central de procesamiento (22), comprendiendo dicho circuito electrico medios (21) para procesar cualquier senal de tension o carga electrica emitida por dichos sensores piezoceramicos (15) o que esta configurado para suministrar por separado la senal electrica emitida por cada sensor (15);

    ii) procesar la senal electrica suministrada por dicho circuito electrico (18) o por cada uno de dichos sensores (15) como respuesta a la activacion de dichos uno o mas sensores piezoceramicos (15);

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    iii) detectar si el sistema de frenado (2) se ha activado o no;

    iv) en caso negativo, activar bien un medio de senalizacion (28) o bien el medio de accionamiento (5) de al menos un elemento de frenado con sensor integrado (1) para alejarlo del elemento que se va a frenar (3), por ejemplo un disco o tambor de freno;

    v) en caso positivo, procesar adicionalmente dicha senal electrica para determinar si el vehlculo esta frenando de forma anomala, cuando el frenado es anomalo, o detectar la presion a la cual el medio de accionamiento (5) esta empujando al menos dicho elemento de frenado con sensor integrado (1) contra el elemento que se va a frenar, y realizar una intervencion sobre el medio de accionamiento (5) para cambiar tal presion y, cuando el frenado no es anomalo, usar opcionalmente tal senal procesada con el objetivo de optimizar la accion de frenado global.