ES2619645T3 - Instalación de frenado electrohidráulica de vehículo y procedimiento para el manejo de la misma - Google Patents

Abstract

Instalación de frenado electrohidráulica de vehículo de motor (100), comprendiendo un cilindro principal (110); un actuador electromecánico (124) para el accionamiento de un primer émbolo (112; 114) alojado en el cilindro principal (110) en un modo "Brake-By-Wire", BBW, de la instalación de frenado (100); un actuador mecánico (126) que puede ser accionado mediante un pedal de freno (130), para el accionamiento del primer émbolo (112; 114) en un modo "Push-Through", PT, de la instalación de frenado (100), existiendo en el modo BBW una ranura (190) con una longitud de ranura (d) en un recorrido de transmisión de fuerza entre el pedal de freno (130) y el primer émbolo (112; 114), para desacoplar el pedal de freno (130) del primer émbolo (112; 114), y estando configurada la instalación de frenado (100) de tal forma, que en el modo BBW la longitud de ranura (d) presenta una dependencia de un recorrido de pedal del pedal de freno (130), aumentando la longitud de ranura (d) al pisarse el pedal de freno (130).

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Instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo y procedimiento para el manejo de la misma Campo tecnico

La presente divulgacion se refiere en general al ambito de las instalaciones de frenado de vehiculos. En concreto se describe una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo con un actuador electromecanico para el accionamiento de la instalacion de frenado.

Antecedentes

Los actuadores electromecanicos se usan ya desde hace tiempo en instalaciones de frenado de vehiculos, por ejemplo, para la realizacion de una funcion de frenado de estacionamiento electrica (EPB). En las instalaciones de frenado electromecanicas (EMB), sustituyen los cilindros hidraulicos convencionales en los frenos de rueda.

Debido a los avances tecnicos, ha aumentado de forma continua la eficiencia de los actuadores electromecanicos. Se ha tenido en consideracion por lo tanto, utilizar este tipo de actuadores tambien para la implementacion de sistemas de regulacion de dinamica de la marcha modernos. Forman parte de estos sistemas de regulacion, un sistema de antibloqueo (ABS), una regulacion de traccion (ASR) y un programa de estabilidad electronico (ESP), denominado tambien como regulacion de estabilidad de vehiculo (Vehicle Stability Control, VSC).

El documento WO 2006/111393 A ensena una instalacion de frenado electrohidraulica con un actuador electromecanico altamente dinamico, el cual asume la modulacion de la presion en el funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha. El actuador electromecanico descrito en el documento WO 2006/111393 A se proporciona para actuar directamente sobre un cilindro principal de la instalacion de frenado. Debido a la alta dinamica del actuador electromecanico, pueden reducirse los componentes hidraulicos de la instalacion de frenado conocida del documento WO 2006/111393 A a una unica valvula de 2/2 vias por freno de rueda. Para la realizacion de modulaciones de presion individuales de rueda, las valvulas se controlan entonces individualmente o por grupos en funcionamiento multiplexado.

De la minimizacion a solo una valvula por freno de rueda, resultan no obstante tambien desafios, como una compensacion de presion no deseada en caso de valvulas abiertas al mismo tiempo. Una solucion que se basa en un comportamiento de regulacion altamente dinamico para ello se indica en el documento WO 2010/091883 A.

El documento WO 2010/091883 A divulga una instalacion de frenado electrohidraulica con un cilindro principal y un embolo en tandem alojado dentro de este. El embolo en tandem puede accionarse mediante un actuador electromecanico. El actuador electromecanico comprende un motor electrico dispuesto concentricamente con respecto al embolo en tandem, asi como una disposicion de mecanismo transmisor, la cual transforma un movimiento de rotacion del motor electrico en un movimiento de translacion del embolo. La disposicion de mecanismo transmisor consiste en un accionamiento de bolas con una tuerca de husillo de bolas acoplada de manera resistente al giro con un rotor del motor electrico y un husillo de bolas que actua sobre el embolo en tandem.

Otra instalacion de frenado electrohidraulica con un actuador electromecanico que actua sobre un embolo de cilindro principal, se conoce del documento WO 2012/152352 A. Esta instalacion puede funcionar en un modo regenerativo (funcionamiento de generador).

La publicacion WO 2012/152352 A1 ensena una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo, la cual comprende un cilindro principal con al menos un embolo alojado dentro de este de manera desplazable, un actuador mecanico acoplado o que puede acoplarse con un pedal de freno, para el accionamiento del embolo, asi como un actuador electromecanico. El actuador electromecanico se proporciona igualmente para el accionamiento del embolo y puede controlarse al menos para el refuerzo de la fuerza de frenado o produccion de fuerza de frenado en el caso de un accionamiento del pedal de freno. Se proporciona ademas de ello, una disposicion de valvulas, la cual tiene por cada freno de rueda una primera valvula para el desacoplamiento selectivo del freno de rueda del cilindro principal y una segunda valvula para la reduccion de la presion de frenado selectiva en el freno de rueda. La disposicion de valvulas puede controlarse en este caso al menos en el marco de un funcionamiento de regulacion ABS.

La publicacion DE 10 2010 024 734 A1 ensena un simulador de pedal neumatico, comprendiendo una carcasa con una camara de compresion, una instalacion para reducir el volumen espacial de la camara de compresion y una instalacion de valvula de conmutacion, a traves de la cual puede acoplarse la camara de compresion con el entorno exterior y bloquearse frente a este.

La publicacion DE 10 2010 042 694 A1 ensena un dispositivo de acoplamiento con un embolo de entrada que puede disponerse en un elemento de entrada de freno y un embolo de salida que puede disponerse en un cilindro de frenado principal, al cual puede transmitirse una fuerza de frenado de conductor ejercida sobre el elemento de entrada de freno a traves del embolo de entrada desplazado desde su posicion de partida a razon de un recorrido de frenado.

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La publicacion DE 10 2007 016 862 A1 ensena un sistema de frenado con una unidad de actuador, que comprende un pedal de freno, un simulador de pedal y un amplificador de fuerza de frenado electromecanico. El sistema de frenado comprende ademas un cilindro de frenado principal, a traves del cual puede controlarse al menos un freno de rueda con una presion de frenado predeterminable, actuando el pedal de freno o el amplificador de fuerza de frenado electromecanico, para el aumento o el descenso de una presion de frenado, sobre el cilindro de frenado principal.

Breve resumen

Se indican una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo de motor, asi como un procedimiento para el manejo de una instalacion de frenado de este tipo, que presentan una funcionalidad ventajosa en particular desde el punto de vista de aspectos de seguridad.

Segun un aspecto, se indica una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo de motor, la cual comprende un cilindro principal, un actuador electromecanico para el accionamiento de un primer embolo alojado en el cilindro principal en un modo de funcionamiento “Brake-By-Wire", BBW (frenado por cable), de la instalacion de frenado, y un actuador mecanico que puede ser accionado mediante un pedal de freno, para el accionamiento del primer embolo en un modo de funcionamiento “Push-Through”, PT (empuje), de la instalacion de frenado. En el modo BBW se proporciona una ranura con una longitud de ranura en un recorrido de transmision de fuerza entre el pedal de freno y el primer embolo, para desacoplar el pedal de freno del primer embolo. La instalacion de frenado esta configurada de tal forma, que en el modo BBW, la longitud de la ranura presenta una dependencia de un recorrido de pedal del pedal de freno.

El embolo alojado en el cilindro principal puede accionarse directa o indirectamente mediante el actuador electromecanico. Sobre el embolo del cilindro principal puede estar dispuesto por ejemplo, el actuador electromecanico, para la actuacion directa. Para ello puede estar acoplado o poder acoplarse mecanicamente con el embolo. El embolo puede accionarse entonces directamente mediante el actuador. De forma alternativa a ello, el actuador electromecanico puede interactuar con una instalacion de cilindro-embolo de la instalacion de frenado, diferente del cilindro principal. Ademas de ello, la instalacion de cilindro-embolo puede estar acoplada por el lado de la salida con el embolo del cilindro principal de forma fluidica. En este caso, el embolo del cilindro principal puede accionarse hidraulicamente a traves de una presion hidraulica puesta a disposicion mediante la instalacion de cilindro-embolo (y con la ayuda del actuador electromecanico).

La dependencia de la longitud de ranura del recorrido del pedal puede estar configurada de manera diferente dependiendo de los requerimientos dados. Segun una implementacion, la longitud de la ranura aumenta a medida que se pisa el pedal de freno. Este aumento puede producirse de manera continua o discontinua (por ejemplo, por etapas). El aumento puede producirse ademas de ello, de forma proporcional (por ejemplo, linealmente) o de forma no proporcional con respecto al recorrido del pedal. Adicional o alternativamente a ello, la longitud de la ranura puede disminuir al retroceder el pedal de freno. La dependencia de la longitud de ranura del recorrido del pedal puede ser al pisar y al retroceder el pedal de freno, igual o diferente. En el caso de dependencias diferentes, puede configurarse por ejemplo, una histeresis.

En general, la dependencia de la longitud de ranura del recorrido del pedal, puede estar definida por una relacion de transmision. La relacion de transmision puede fijarse por ejemplo, entre un recorrido recorrido de una delimitacion por parte del pedal, de la ranura, y un recorrido recorrido por una delimitacion por parte del embolo, de la ranura. La relacion de transmision puede encontrarse convenientemente en el rango entre aproximadamente 1:1,25 y 1:5 (por ejemplo, entre aproximadamente 1:1,5 y 1:4).

La longitud de la ranura en una posicion no accionada del pedal de freno puede estar entre aproximadamente 0,5 mm y 2 mm (por ejemplo, en aproximadamente 1 mm). En general, la ranura puede estar delimitada entre una primera superficie frontal del primer embolo o de un primer elemento de accionamiento desplazable con el primer embolo por un lado y una segunda superficie frontal de un segundo elemento de accionamiento acoplado con el pedal de freno por el otro lado. En el modo PT, la primera superficie frontal y la segunda superficie frontal pueden ponerse en contacto mediante la superacion de la ranura. De esta manera, puede accionarse el primer embolo mecanicamente mediante el pedal de freno.

La dependencia de la longitud de ranura del recorrido de pedal puede estar realizada por una capacidad de control dependiente del recorrido del pedal y/o dependiente de la fuerza del pedal del actuador electromecanico. Para este fin puede haber integrado un sensor de recorrido de pedal y/o un sensor de fuerza de pedal. Las senales de salida correspondientes pueden ser evaluadas por un dispositivo de control que controla el actuador electromecanico.

Segun una variante, el actuador electromecanico puede controlarse de tal forma, que el primer embolo, al pisarse el pedal de freno, se desplace mas rapido mediante el actuador electromecanico, de lo que una delimitacion de la ranura por parte del pedal sigue al primer embolo. De esta manera, puede realizarse una longitud de ranura en aumento al pisarse el pedal de freno.

El actuador electromecanico puede ser controlable para provocar con pedal de freno al menos pisado parcialmente, una carrera de retorno del primer cilindro en direccion hacia el pedal de freno. Una carrera de retorno de este tipo

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puede producirse para diferentes fines, por ejemplo, para la aspiracion de fluido hidraulico desde un deposito al cilindro principal. Segun una implementacion, una carrera de retorno de este tipo se lleva a cabo en un funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha, cuando se detecta que el volumen de fluido hidraulico aun disponible en el cilindro principal ya no es suficiente. La carrera de retorno del primer cilindro puede ir acompanada de un desacoplamiento hidraulico de frenos de rueda del cilindro principal. Ademas de ello, puede abrirse para ello una valvula entre el cilindro principal y el deposito.

En una realizacion de la instalacion de frenado, se proporciona adicionalmente al cilindro principal, un cilindro hidraulico adicional con un segundo embolo alojado dentro de este. El pedal de freno puede estar acoplado con el segundo embolo, para desplazar al pisarse el pedal de freno, fluido hidraulico del cilindro hidraulico. El segundo embolo puede estar acoplado en este caso rigidamente con un elemento de accionamiento que conforma una delimitacion por el lado del pedal, de la ranura. Este elemento de accionamiento puede tener una forma en general en forma de barra.

La instalacion de frenado puede comprender ademas de ello, una instalacion de simulacion hidraulica para un comportamiento de efecto de retroceso del pedal. Esta instalacion de simulacion puede estar configurada para el alojamiento de fluido hidraulico desplazado del cilindro hidraulico mediante el accionamiento del segundo embolo.

Entre el cilindro principal y la instalacion de simulacion, puede proporcionarse una valvula de bloqueo. Para la delimitacion del recorrido de pedal, el cilindro hidraulico puede estar configurado de forma separable de la instalacion de simulacion mediante la valvula de bloqueo. Una delimitacion del recorrido de pedal puede estar prevista para diferentes fines. La delimitacion de recorrido de pedal puede activarse de esta manera por ejemplo, en un funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha. De esta manera, puede darse al conductor una respuesta tactil mediante un acortamiento del recorrido de pedal (en comparacion con un frenado regular). La respuesta tactil puede indicar en este caso el inicio o la terminacion de la regulacion de dinamica de la marcha. Segun una variante, el recorrido de pedal se delimita en el funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha, en dependencia de un coeficiente de friccion de una superficie de la via. En este caso, el recorrido del pedal puede ser mas corto (es decir, iniciarse mas rapidamente la delimitacion de recorrido de pedal), cuanto mas reducido es el coeficiente de friccion.

Segun otro aspecto, se indica un procedimiento para el manejo de una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo de motor, la cual comprende un cilindro principal, un actuador electromecanico para el accionamiento de un primer embolo alojado en el cilindro principal, en un modo BBW de la instalacion de frenado y un actuador mecanico accionable mediante un pedal de freno, para el accionamiento del primer embolo, en un modo PT de la instalacion de frenado, existiendo en el modo BBW una ranura con una longitud de ranura en un recorrido de transmision de fuerza entre el pedal de freno y el primer embolo, para desacoplar el pedal de freno del primer embolo. El procedimiento comprende el paso del ajuste, en el modo BBW, de la longitud de ranura, en dependencia de un recorrido de pedal del pedal de freno.

Se indica tambien un producto de programa de ordenador con medios de codigo de programa para llevar a cabo el procedimiento aqui presentado, cuando el producto de programa de ordenador se ejecuta en al menos un procesador. El producto de programa de ordenador puede estar comprendido por un dispositivo de control de un vehiculo de motor o sistema de dispositivo de control de vehiculo de motor.

Dependiendo de la configuracion de la instalacion de frenado del vehiculo, puede producirse el desacoplamiento del pedal de freno del embolo del cilindro principal mediante la ranura para diferentes fines. En el caso de una instalacion de frenado configurada en general segun el principio BBW, puede estar previsto, a excepcion de un funcionamiento de frenado de emergencia, en el cual esta activado el modo PT, un desacoplamiento constante. En el caso de una instalacion de frenado regenerativa, un desacoplamiento de este tipo puede producirse al menos en el marco de un funcionamiento de frenado regenerativo (funcionamiento de generador) en al menos un eje del vehiculo.

Para el control del actuador electromecanico, asi como de otros componentes opcionales de la instalacion de frenado de vehiculo, la instalacion de frenado puede presentar instalaciones de control adecuadas. Estas instalaciones de control pueden comprender unidades constructivas electricas, electronicas o controladas mediante programa, asi como combinaciones de ello. Las instalaciones de control pueden ponerse a disposicion por ejemplo, en un dispositivo de control comun o en un sistema de dispositivos de control separados (Electronic Control Units, ECUs, unidades de control electronicas).

Breve descripcion de Ios dibuios

Otras ventajas, aspectos y detalles de la instalacion de frenado hidraulica de vehiculo presentada en este caso, resultan de la siguiente descripcion de ejemplos de realizacion ejemplares, asi como de las figuras. Muestran:

La Fig. 1 un primer ejemplo de realizacion de una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo;

La Fig. 2 un segundo ejemplo de realizacion de una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo;

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La Fig. 3 La Fig. 4 La Fig. 5A

La Fig. 5B

6A y 6B

un tercer ejemplo de realizacion de una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo;

un cuarto ejemplo de realizacion de una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo;

una vista esquematica de la posicion de base no accionada de la instalacion de frenado segun una de las Figs. 1 a 4;

una vista esquematica de la posicion de accionamiento de la instalacion de frenado segun una de las Figs. 1 a 4; y

diagramas esquematicos, los cuales ilustran a modo de ejemplo la dependencia de una longitud de ranura de un recorrido de pedal de freno.

Pescripcion detallada

La Fig. 1 muestra un primer ejemplo de realizacion de una instalacion de frenado hidraulica de vehiculo 100, que se basa en el principio de Brake-By-Wire (BBW). La instalacion de frenado 100 puede hacerse funcionar opcionalmente (por ejemplo, en el caso de vehiculos hibridos) en un modo regenerativo. Para este fin, se proporciona una maquina electrica 102, la cual ofrece una funcionalidad de generador y que puede unirse selectivamente con ruedas y un acumulador de energia, por ejemplo, una bateria (no representada).

Como se ilustra en la Fig. 1, la instalacion de frenado 100 comprende una unidad constructiva de cilindro principal 104, que puede montarse en una placa posterior de vehiculo. Una unidad de control hidraulica (Hydraulic Control Unit, HCU) 106 de la instalacion de frenado 100 esta dispuesta funcionalmente entre la unidad constructiva de cilindro principal 104 y cuatro frenos de rueda VL, VR, HL y HR del vehiculo. La HCU 106 esta configurada como unidad constructiva integrada y comprende una pluralidad de componentes individuales hidraulicos, asi como varias entradas de fluido y salidas de fluido. Se proporciona ademas de ello, una instalacion de simulacion 108 representada solo esquematicamente, para poner a disposicion un comportamiento de efecto de retorno del pedal durante el funcionamiento de frenado. La instalacion de simulacion 108 puede basarse en un principio mecanico o hidraulico. En el ultimo caso mencionado, la instalacion de simulacion 108 puede estar conectada a la HCU 106.

La unidad constructiva de cilindro principal 104 presenta un cilindro principal 110 con un embolo alojado dentro de este de forma desplazable. El embolo esta configurado en el ejemplo de realizacion como embolo en tandem con un embolo primario 112 y un embolo secundario 114 y define en el cilindro principal 110 dos camaras hidraulicas 116, 118 separadas entre si. Las dos camaras hidraulicas 116, 118 del cilindro principal 110 estan conectadas para el suministro con fluido hidraulico, a traves de correspondientemente una conexion, con un deposito de fluido hidraulico 120 libre de presion. Cada una de las dos camaras hidraulicas 116, 118 esta acoplada ademas de ello, con la HCU 106 y define correspondientemente un circuito de frenado I. y II. En el ejemplo de realizacion, se proporciona para el circuito de frenado I. un sensor de presion hidraulica 122, el cual podria integrarse tambien en la HcU 106.

La unidad constructiva de cilindro principal 104 comprende ademas de ello, un actuador electromecanico (es decir, un elemento de ajuste electromecanico) 124, asi como un actuador mecanico (es decir, un elemento de ajuste mecanico) 126. Tanto el actuador electromecanico 124, como tambien el actuador mecanico 126, posibilitan un accionamiento del embolo de cilindro principal y actuan ademas de ello sobre una superficie frontal del lado de la entrada, de este embolo, dicho con mayor exactitud, del embolo primario 112. Los actuadores 124, 126 estan configurados de tal manera, que accionaran independientemente entre si (y de forma separada o conjunta) el embolo de cilindro principal.

El actuador mecanico 126 tiene un elemento de transmision de fuerza 128, el cual esta configurado en forma de barra y actua directamente sobre la superficie frontal del lado de entrada, del embolo primario 112. Como se muestra en la Fig. 1, el elemento de transmision de fuerza 128 esta acoplado con un pedal de freno 130. Se entiende que el actuador mecanico 126 puede comprender componentes adicionales, los cuales estan dispuestos funcionalmente entre el pedal de freno 130 y el cilindro principal 110. Este tipo de componentes adicionales pueden tener tanto una naturaleza mecanica, como tambien una hidraulica. En el ultimo caso mencionado, el actuador 126 esta configurado como actuador 126 hidraulico-mecanico.

El actuador electromecanico 124 presenta un motor electrico 134, asi como un mecanismo transmisor 136, 138 que sucede por el lado de salida al motor electrico 134. En el ejemplo de realizacion, el mecanismo transmisor es una disposicion de una tuerca 136 alojada de forma giratoria y un husillo 138 enganchado con la tuerca 136 (por ejemplo, a traves de cuerpos de rodamiento como bolas) y movil en direccion axial. En otros ejemplos de realizacion, pueden usarse mecanismos transmisores de barras dentadas, u otros tipos de mecanismo transmisor.

El motor electrico 134 tiene en el presente ejemplo de realizacion una forma constructiva cilindrica y se extiende concentricamente con respecto al elemento de transmision de fuerza 128 del actuador mecanico 126. Dicho con mayor exactitud, el motor electrico 134 esta dispuesto radialmente por el exterior con respecto al elemento de transmision de fuerza 128. Un rotor (no representado) del motor electrico 134 esta acoplado de manera resistente al giro con la tuerca de mecanismo transmisor 136, para poner este en movimiento de giro. Un movimiento de giro de la tuerca 136 se transmite de tal forma al husillo 138, que resulta un desplazamiento axial del husillo 138. El lado

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frontal izquierdo en la Fig. 1, del husillo 138 puede entrar en contacto en este caso (eventualmente a traves de un elemento intermedio) con el lado frontal derecho en la Fig. 1, del embolo primario 112, y desplazar hacia la izquierda como consecuencia de ello, el embolo primario 112 en la Fig. 1 (junto con el embolo secundario 114). La disposicion de embolos 112, 114 puede desplazarse ademas de ello hacia la izquierda en la Fig. 1, tambien mediante el elemento de transmision de fuerza 128 que se extiende a traves del husillo 138 (configurado como cuerpo hueco), del actuador mecanico 126. Un desplazamiento de la disposicion de embolo 112, 114 en la Fig. 1 hacia la derecha, se logra mediante la presion hidraulica predominante en las camaras hidraulicas 116, 118 (al soltarse el pedal de freno 130 y eventualmente en el caso de desplazamiento mediante motor del husillo 138 hacia la derecha).

En la variante mostrada en la Fig. 1, de la unidad constructiva de cilindro principal 104, el actuador electromecanico 124 esta dispuesto de tal manera, que puede actuar directamente sobre el embolo (dicho con mayor exactitud, sobre el embolo primario 112) del cilindro principal 110, para la generacion de una presion hidraulica en los frenos de rueda. Dicho con otras palabras, el embolo 112 del cilindro principal 110 es accionado mecanicamente de forma directa por el actuador electromecanico 124. En una configuracion alternativa de la unidad constructiva de cilindro principal 104, el embolo del cilindro principal 110 puede accionarse hidraulicamente con la ayuda del actuador electromecanico 124 (no representado en la Fig. 1). En este caso, el cilindro principal 110 puede estar acoplado fluidicamente con otra instalacion de cilindro-embolo que interactua con el actuador electromecanico 124. La instalacion de cilindro-embolo acoplada con el actuador electromecanico 124 puede estar en concreto acoplada de tal forma fluidamente por el lado de la salida, con el embolo primario 112 del cilindro principal 110, que una presion hidraulica producida en la instalacion de cilindro-embolo actua directamente sobre el embolo primario 112 y con ello conduce a un accionamiento del embolo primario 112 en el cilindro principal 110. El embolo primario 112 se desplaza entonces hasta tal punto en una realizacion, debido a la presion hidraulica actuante en el cilindro principal 110 (desplazamiento hacia la izquierda en la Fig. 1), hasta que la presion hidraulica producida en las camaras de cilindro principal 116, 118 se corresponde con la presion hidraulica producida en la instalacion de cilindro-embolo adicional.

Como se muestra en la Fig. 1, se proporciona una instalacion de desacoplamiento 142 funcionalmente entre el pedal de freno 130 y el elemento de transmision de fuerza 128. La instalacion de desacoplamiento 142 posibilita un desacoplamiento selectivo del pedal de freno 130 de la disposicion de embolo 112, 114 en el cilindro principal 110. A continuacion, se explican con mayor detalle los modos de funcionamiento de la instalacion de desacoplamiento 142 y de la instalacion de simulacion 108. En este sentido ha de hacerse referencia a que la instalacion de frenado 100 representada en la Fig. 1 se basa en el principio de Brake By Wire (BBW). Esto significa que en el marco de un frenado de funcionamiento normal, tanto la instalacion de desacoplamiento 142, como tambien la instalacion de simulacion 108, estan activadas. Segun esto, el pedal de freno 130 esta desacoplado del elemento de transmision de fuerza 128 (y con ello de la disposicion de embolo 112, 114 en el cilindro principal 110) a traves de una ranura no representada en la Fig. 1, y un accionamiento de la disposicion de embolo 112, 114 puede producirse unicamente a traves del actuador electromecanico 124. El comportamiento de efecto de retroceso del pedal habitual es puesto a disposicion en este caso por la instalacion de simulacion 108 acoplada con el pedal de freno 130.

En el marco del frenado de funcionamiento, el actuador electromecanico 124 asume de esta manera la funcion de produccion de fuerza de frenado. Una fuerza de frenado solicitada al pisar el pedal de freno 130 se produce en este caso debido a que mediante el motor electrico 134, el husillo 138 se desplaza en la Fig. 1 hacia la izquierda y debido a ello se mueven tambien hacia la izquierda el embolo primario 112 y el embolo secundario 114 del cilindro principal 110. De esta manera, se transporta fluido hidraulico desde las camaras hidraulicas 116, 118, a traves de la HCU 106 a los frenos de rueda VL, VR, HL y HR.

La medida de la fuerza de frenado de los frenos de rueda VL, VR, HL y HR resultante de ello, se ajusta en dependencia de un accionamiento de pedal de freno detectado mediante sensor. Para este fin se proporcionan un sensor de recorrido 146 y un sensor de fuerza 148, cuyas senales de salida son evaluadas por un dispositivo de control 150 (Electronic Control Unit, ECU) que controla el motor electrico 134. El sensor de recorrido 146 detecta un recorrido de accionamiento relacionado con un accionamiento del pedal de freno 130, mientras que el sensor de fuerza 148 detecta una fuerza de accionamiento relacionada con este. En dependencia de las senales de partida de los sensores 146, 148 (asi como eventualmente del sensor de presion 122) el dispositivo de control 150 produce una senal de control para el motor electrico 134.

En el presente ejemplo de realizacion, el control del motor electrico 134 (y con ello del actuador electromecanico 124) se produce de tal forma, que la longitud de la ranura mencionada inicialmente para el desacoplamiento del pedal de freno 130 de la disposicion de cilindro principal-embolo 112, 114 presenta una dependencia del recorrido de pedal del pedal de freno 130. La dependencia se elige de tal manera, que la longitud de la ranura aumenta al pisarse el pedal de freno 130 (es decir, al aumentar el recorrido del pedal). Para este fin, el dispositivo de control 150 evalua la senal de salida del sensor de recorrido 146 (y adicional o alternativamente del sensor de fuerza 148) y controla el actuador electromecanico 124 de tal forma, que la disposicion de embolo 112, 114, al pisarse el pedal de freno 130, se desplaza mas rapidamente hacia la izquierda en la Fig. 1, de lo que una delimitacion del lado de pedal de freno de la ranura sigue a la disposicion de embolo 112, 114,

Despues de que se hayan explicado con mayor detalle los procesos en caso de un frenado de funcionamiento (modo BBW), se explica ahora brevemente el modo PT con un funcionamiento de frenado de emergencia. El

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funcionamiento de frenado de emergencia es por ejemplo, la consecuencia del fallo de la bateria del vehiculo o de un componente del actuador electromecanico 124. Una desactivacion de la instalacion de desacoplamiento 142 (y de la instalacion de simulacion 108) en el funcionamiento de frenado de emergencia posibilita un acoplamiento directo del pedal de freno 130 con el cilindro principal 110, en concreto a traves del elemento de transmision de fuerza 128.

El frenado de emergencia se inicia al pisarse el pedal de freno 130. El accionamiento del pedal de freno se transmite entonces, mediante la superacion de la ranura mencionada inicialmente, a traves del elemento de transmision de fuerza 128 al cilindro principal 110. Como consecuencia de ello, la disposicion de embolo 112, 114 se desplaza en la Fig. 1 hacia la izquierda. Debido a ello, se transporta para la produccion de fuerza de frenado, fluido hidraulico desde las camaras hidraulicas 116, 118 del cilindro principal 110 a traves de la HCU 106 a los frenos de rueda VL, VR, HL y HR.

Segun una primera forma de realizacion, la HCU 106 tiene en relacion con el funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha (funciones de regulacion de frenado como ABS, ASR, ESP, etc.), una estructura en principio convencional con en total 12 valvulas (adicionalmente a valvulas, las cuales se usan por ejemplo, en relacion con la activacion o desactivacion de la instalacion de desacoplamiento 142 y de la instalacion de simulacion 108). Dado que el actuador electromecanico 124 se controla entonces (eventualmente de forma exclusiva) en el marco de una produccion de fuerza de frenado, se realizan las funciones de regulacion adicionales de forma conocida mediante la HCU 106 (y eventualmente un productor de presion hidraulica separado, como una bomba hidraulica). Pero puede renunciarse tambien a un productor de presion hidraulica en la HCU 106. El actuador electromecanico 124 asume entonces adicionalmente tambien la modulacion de la presion en el marco del funcionamiento de regulacion. Se implementara para ello un correspondiente mecanismo de regulacion en el dispositivo de control 150 proporcionado para el actuador electromecanico 124.

En otra forma de realizacion segun la Fig. 2, en la HCU 106 pueden suprimirse las valvulas especiales para el funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha (por ejemplo, el funcionamiento ASR y ESP) a excepcion de cuatro valvulas 152, 154, 156, 158. En esta otra forma de realizacion de la HCU 106 puede hacerse uso por lo tanto de la disposicion de valvulas conocida del documento WO 2010/091883 A o WO 2011/141158 A (comparese la Fig. 15), con solo cuatro valvulas 152, 154, 156, 158 (y el correspondiente control). La modulacion de presion hidraulica tambien se produce entonces durante el funcionamiento de regulacion mediante el actuador electromecanico 124. Dicho con otras palabras, el actuador electromecanico 124 en este caso no solo se controla para la produccion de la fuerza de frenado en el marco de un frenado de funcionamiento, sino tambien por ejemplo, para el fin de la regulacion de la dinamica de la marcha (es decir, por ejemplo, en el funcionamiento de regulacion ABS y/o ASR y/o ESP). Junto con el control del actuador electromecanico 124, se produce un control individual de rueda o individual de grupo de ruedas, de las valvulas 152, 154, 156, 158 en funcionamiento multiplexado. En la implementacion mostrada en la Fig. 2 no existen entre las valvulas 152, 154, 156, 158 y el cilindro principal valvulas adicionales para fines de regulacion de dinamica de la marcha.

El funcionamiento multiplexado puede ser un funcionamiento multiplexado temporal. En este caso pueden indicarse en general ranuras de tiempo individuales. A una unica ranura temporal se le pueden asignar por su parte una o varias de las valvulas 152, 154, 156, 158, las cuales se activan durante la correspondiente ranura temporal (por ejemplo, mediante modificacion una vez o varias veces del estado de conmutacion de abierto hacia cerrado y/o al contrario). Segun una realizacion se le asigna a cada una de las valvulas 152, 154, 156, 158 exactamente una ranura temporal. A una o varias disposiciones de valvula adicionales (no representado en la Fig. 2) pueden haber asignadas una o varias ranuras temporales adicionales.

En el funcionamiento multiplexado pueden estar abiertas por ejemplo, en primer lugar, varias o todas las valvulas 152, 154, 156, 158 y al mismo tiempo, mediante el actuador electromecanico 124 generarse una presion hidraulica en varios o en todos los frenos de rueda VL, VR, HL y HR asignados. Al alcanzarse una presion objetivo individual de rueda, se cierra entonces la correspondiente valvula 152, 154, 156, 158 de manera sincronizada con la ranura temporal, mientras una o varias valvulas adicionales 152, 154, 156, 158 continuan abiertas durante tanto tiempo, hasta que tambien alli se alcanza la correspondiente presion objetivo. Las cuatro valvulas 152, 154, 156, 158 se abren y se cierran por lo tanto en el funcionamiento multiplexado individualmente por cada rueda o grupo de ruedas en dependencia de la correspondiente presion objetivo.

Segun una realizacion, las valvulas 152, 154, 156, 158 estan realizadas como valvulas de 2/2 vias y configuradas por ejemplo, como valvulas de bloqueo no regulables. En este caso no puede ajustarse por lo tanto ninguna seccion transversal de abertura, como seria el caso por ejemplo, en el caso de valvulas proporcionales. En otra configuracion, las valvulas 152, 154, 156, 158 estan realizadas como valvulas proporcionales con seccion transversal de abertura ajustable.

La Fig. 3 muestra un ejemplo de realizacion detallado de una instalacion de frenado de vehiculo 100, la cual se basa en el principio de funcionamiento explicado en relacion con los ejemplos de realizacion esquematicos de las Figs. 1 y 2. Los mismos o elementos parecidos se han provisto en este caso de las mismas referencias que en las Figs. 1 y 2, y a continuacion, se renuncia a su explicacion. Debido a motivos de claridad, la ECU, los frenos de rueda, las unidades de valvula de la HCU asignadas a los frenos de rueda y el generador para el funcionamiento de frenado

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regenerativo, no se han representado.

La instalacion de frenado de vehiculo 100 ilustrada en la Fig. 3, tambien comprende dos circuitos de frenado I. y II., asignandose dos camaras hidraulicas 116, 118 de un cilindro principal 110 correspondientemente por su parte exactamente a un circuito de frenado I., II. El cilindro principal 110 tiene por cada circuito de frenado I., II., dos conexiones. Las dos camaras hidraulicas 116, 118 desembocan en este caso respectivamente en una primera conexion 160, 162, a traves de la cual puede transportarse fluido hidraulico desde la correspondiente camara 116, 118 al circuito de frenado I., II., asignado. Cada uno de los circuitos de frenado I., II., puede conectarse ademas de ello, a traves de correspondientemente una segunda conexion 164, 166, que desemboca en una correspondiente camara anular 110A, 110B en el cilindro principal 110, con el deposito de fluido hidraulico libre de presion no representado en la Fig. 3 (referencia 120 en la Fig. 1).

Entre la correspondiente primera conexion 160, 162 y la correspondiente segunda conexion 164, 166 del cilindro principal 110, se proporciona respectivamente una valvula 170, 172, la cual esta realizada en el ejemplo de realizacion, como una valvula de 2/2 vias. Mediante las valvulas 170, 172 pueden conectarse entre si selectivamente las primeras y las segundas conexiones 160, 162, 164, 166. Esto se corresponde con un “cortocircuito hidraulico” entre el cilindro principal 110 por un lado, y, por el otro lado, el deposito de fluido hidraulico libre de presion (el cual se une entonces a traves de las camaras anulares 110A, 110B con las camaras hidraulicas 116, 118). En este estado, los embolos 112, 114 pueden desplazarse en el cilindro principal 110 esencialmente sin resistencia mediante el actuador electromecanico 124 o actuador mecanico 126 (“conmutacion de recorrido libre”). Las dos valvulas 170, 172 posibilitan de esta manera por ejemplo, un funcionamiento de frenado regenerativo (funcionamiento de generador). En este caso, el fluido hidraulico desplazado durante un movimiento de transporte en el cilindro principal 110 hacia el exterior de las camaras hidraulicas 116, 118, no se conduce entonces a los frenos de rueda, sino hacia el deposito de fluido hidraulico libre de presion, sin que se de una generacion de presion hidraulica en los frenos de rueda (normalmente no deseado en el funcionamiento de frenado regenerativo). Un efecto de frenado se logra en el funcionamiento de frenado regenerativo entonces mediante el generador (comparese la referencia 102 en las Figs. 1 y 2).

Se hace referencia a que el funcionamiento de frenado regenerativo puede implementarse a modo de eje. Debido a ello, en caso de una distribucion de circuito de frenado relativa al eje, en el funcionamiento de frenado regenerativo, una de las dos valvulas 170, 172 puede estar cerrada y la otra abierta.

Las dos valvulas 170, 172 posibilitan ademas de ello, la reduccion de presion hidraulica en los frenos de rueda. Una reduccion de presion de este tipo puede ser deseada en caso del fallo (por ejemplo, un bloqueo) del actuador electromecanico 124 o durante el funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha, para evitar una carrera de retorno del actuador electromecanico 124 (por ejemplo, para evitar un efecto de retroceso sobre el pedal de freno). Tambien para la reduccion de presion, se llevan ambas valvulas 170, 172 a su posicion abierta, debido a lo cual puede volver fluido hidraulico desde los frenos de rueda, a traves de las camaras anulares 110A, 110B del cilindro principal 110, al deposito de fluido hidraulico.

Las valvulas 170, 172 permiten finalmente tambien un rellenado de las camaras hidraulicas 116, 118. Un rellenado de este tipo puede ser necesario durante un proceso de frenado en desarrollo (por ejemplo, debido a un llamado “debilitamiento” del freno). Para el rellenado, los frenos de rueda se separan fluidicamente de las camaras hidraulicas 116, 118 a traves de valvulas asignadas de la HCU (no representado en la Fig. 3). La presion hidraulica predominante en los frenos de rueda, por lo tanto “se encierra”. Como consecuencia de ello se abren las valvulas 170, 172. En una carrera de retorno posterior de los embolos 112, 114 previstos en el cilindro principal 110 (en la Fig. 3 hacia la derecha) se aspira entonces fluido hidraulico del deposito libre de presion hacia las camaras 116, 118. Finalmente las valvulas 170, 172 pueden volver a cerrarse y las conexiones hidraulicas con los frenos de rueda volver a abrirse. En una posterior carrera de transporte de los embolos 112, 114 (en la Fig. 3 hacia la izquierda) puede continuar aumentandose entonces la presion hidraulica anteriormente “encerrada”.

Como se muestra en la Fig. 3, en el presente ejemplo de realizacion, tanto una instalacion de simulacion 108, como tambien una instalacion de desacoplamiento 142, se basan en un principio hidraulico. Ambas instalaciones 108, 142 comprenden respectivamente un cilindro 108A, 142A para el alojamiento de fluido hidraulico, asi como un embolo 108B, 142B alojado en el correspondiente cilindro 108A, 142A. El embolo 142B de la instalacion de desacoplamiento 142 esta acoplado mecanicamente con un pedal de freno no representado en la Fig. 3 (comparese la referencia 130 en las Figs. 1 y 2). El embolo 142B tiene ademas de ello, una prolongacion 142C que se extiende a traves del cilindro 142A en direccion axial. La prolongacion de embolo 142c se extiende coaxialmente con respecto a un elemento de transmision de fuerza 128 para el embolo primario 112 y esta dispuesta previamente a este en la direccion de accionamiento del pedal de freno.

Cada uno de los dos embolos 108B, 142B esta pretensado por un elemento elastico 108C, 142D (en este caso correspondientemente un resorte helicoidal) en su posicion de partida. La curva caracteristica del elemento elastico 108C de la instalacion de simulacion 108 define en este caso el comportamiento de efecto de retorno del pedal deseado.

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Como se muestra ademas de ello en la Fig. 3, la instalacion de freno de vehiculo 100 comprende en el presente ejemplo de realizacion tres valvulas adicionales 174, 176, 178, las cuales estan realizadas en este caso como valvulas de 2/2 vias. Se entiende que algunas o todas estas tres valvulas 174, 176, 178 pueden suprimirse en otras formas de realizacion en las cuales no son necesarias las correspondientes funcionalidades. Se entiende ademas de ello, que todas estas valvulas pueden ser parte de un unico bloque HCU (comparese la referencia 106 en las Figs. 1 y 2). Este bloque HCU puede comprender valvulas adicionales (comparese la Fig. 4 de mas abajo).

La primera valvula 174 se proporciona por un lado entre la instalacion de desacoplamiento 142 (a traves de una conexion 180 prevista en el cilindro 142A), asi como la instalacion de simulacion 108 (a traves de una conexion 182 prevista en el cilindro 108A), y por otro lado el deposito de fluido hidraulico libre de presion (a traves de la conexion 166 del cilindro principal 110). A la conexion 182 del cilindro 108A esta preconectada la segunda valvula 176, la cual presenta en su posicion de paso una caracteristica de estrangulacion. La tercera valvula 178 se proporciona finalmente entre la camara hidraulica 116 (a traves de la conexion 116) y el circuito de frenado I., por un lado y el cilindro 142A de la instalacion de desacoplamiento 142 (a traves de la conexion 180) por otro lado.

La primera valvula 174 posibilita una activacion y una desactivacion selectivas de la instalacion de desacoplamiento 142 (e indirectamente tambien de la instalacion de simulacion 108). Si la valvula 174 se encuentra en su posicion abierta, el cilindro 142A de la instalacion de desacoplamiento 142 esta conectado hidraulicamente con el deposito hidraulico libre de presion. En esta posicion, la instalacion de desacoplamiento 142 esta desactivada en correspondencia con el funcionamiento de frenado de emergencia. Ademas de ello, la instalacion de simulacion 108 tambien esta desactivada.

La apertura de la valvula 174 provoca que al desplazarse el embolo 142B (como consecuencia de un accionamiento del pedal de freno), pueda transportarse el fluido hidraulico alojado en el cilindro 142A, en una gran medida libre de resistencia hacia el deposito de fluido hidraulico libre de presion. Este procedimiento es esencialmente independiente de la posicion de la valvula 176, dado que esta tiene tambien en su posicion abierta un efecto de estrangulamiento significativo. De esta manera, en caso de posicion abierta de la valvula 174, la instalacion de simulacion 108 tambien esta desactivada de forma indirecta.

En el caso de un accionamiento de pedal de freno en estado abierto de la valvula 174, la prolongacion de embolo 142C supera una ranura 190 hacia el elemento de transmision de fuerza 128 y se pone como consecuencia de ello en contacto con el elemento de transmision de fuerza 128. El elemento de transmision de fuerza 128 es alcanzado tras la superacion de la ranura 190 por el desplazamiento de la prolongacion de embolo 142C y acciona como consecuencia de ello el embolo primario 112 (asi como indirectamente, el embolo secundario 114) en el cilindro de freno principal 110. Esto se corresponde con el acoplamiento directo explicado ya en relacion con la Fig. 1, de pedal de accionamiento y embolo de cilindro principal para la produccion de presion hidraulica en los circuitos de frenado I., II., en el funcionamiento de frenado de emergencia.

En caso de estar cerrada la valvula 174 (y estar cerrada la valvula 178), la instalacion de desacoplamiento 142 esta por el contrario activada. Esto se corresponde con el funcionamiento de frenado de funcionamiento. En este caso, durante un accionamiento del pedal de freno se transporta fluido hidraulico desde el cilindro 142A al cilindro 108A de la instalacion de simulacion 108. De esta manera, se desplaza el embolo de simulador 108B en contra de la fuerza contraria puesta a disposicion por el elemento elastico 108C, de manera que se ajusta el comportamiento de efecto de retorno de pedal habitual. Al mismo tiempo se continua manteniendo la ranura 190 entre la prolongacion del embolo 142C y el elemento de transmision de fuerza 128. Debido a ello, se desacopla mecanicamente el pedal de freno del cilindro principal.

En el presente ejemplo de realizacion, el mantenimiento de la ranura 190 se produce debido a que mediante el actuador electromecanico 124, el embolo primario 112 se mueve al menos tan rapidamente en la Fig. 3 hacia la izquierda, como se mueve hacia la izquierda el embolo 142B debido al accionamiento de pedal de freno. Dado que el elemento de transmision de fuerza 128 esta acoplado mecanicamente o de otra forma (por ejemplo, magneticamente) con el embolo primario 112, el elemento de transmision de fuerza 128 se mueve junto con el embolo primario 112 durante su accionamiento, mediante el husillo de mecanismo transmisor 138. Este arrastre del elemento de transmision de fuerza 128 permite el mantenimiento de la ranura 190.

El mantenimiento de la ranura 190 en el funcionamiento de frenado de funcionamiento requiere una deteccion precisa del recorrido recorrido por el embolo 142B (y con ello del recorrido del pedal). Para este fin se proporciona un sensor de recorrido 146 que se basa en un principio magnetico. El sensor de recorrido 146 comprende un empujador 146A acoplado de forma rigida con el embolo 142B, en cuyo extremo hay dispuesto un elemento de iman 146B. El movimiento del elemento de iman 146B (es decir, el recorrido realizado por el empujador 146A o embolo 142B) se detecta mediante un sensor de efecto Hall 146C. Una senal de salida del sensor de efecto Hall 146C es evaluada por una unidad de control no mostrada en la Fig. 3 (comparese referencia 150 en las Figs. 1 y 2). En base a esta evaluacion puede controlarse entonces el actuador electromecanico 124.

Se hace referencia ahora a la segunda valvula 176, la cual esta preconectada a la instalacion de simulacion 108 y que puede suprimirse en algunas formas de realizacion. Esta valvula 176 tiene una funcion de estrangulamiento predeterminada o que puede ajustarse. Mediante la funcion de estrangulamiento ajustable puede lograrse por

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ejemplo, una histeresis u otro tipo de curva caracteristica para el comportamiento de efecto de retorno del pedal. Ademas de ello, puede limitare mediante bloqueo selectivo de la valvula 176, el movimiento del embolo 142B (con valvulas 174, 178 cerradas) y con ello el recorrido del pedal de freno.

La tercera valvula 178 posibilita en su posicion abierta el transporte de fluido hidraulico desde el circuito 142A al circuito de frenado I., o a la camara hidraulica 116 del cilindro principal 110 y a la inversa. Un transporte de fluido desde el cilindro 142A al circuito de frenado I., posibilita por ejemplo, un frenado rapido (por ejemplo, antes de comenzar el efecto de transporte del actuador electromecanico 124), volviendose a cerrar rapidamente la valvula 178. Ademas de ello, estando la valvula 178 abierta, puede lograrse un efecto de retorno hidraulico (por ejemplo, de una modulacion de presion en el funcionamiento de regulacion de dinamica de la marcha producida mediante el actuador electromecanico 124) a traves del embolo 142B sobre el pedal de freno.

En una conduccion hidraulica que desemboca en la conexion 180 del cilindro 142A, se proporciona un sensor de presion 148, cuya senal de salida permite concluir la fuerza de accionamiento en el pedal de freno. La senal de salida de este sensor de presion 148 es evaluada por una unidad de control no mostrada en la Fig. 3. En base a esta evaluacion puede producirse entonces un control de una o de varias de las valvulas 170, 172, 174, 176, 178 para la realizacion de las funcionalidades explicadas mas arriba. Ademas de ello, puede controlarse en base a esta evaluacion, el actuador electromecanico 124.

En el caso de la instalacion de frenado 100 mostrada en la Fig. 3, puede usarse la HCU 106 representada en la Fig. 1. Una realizacion a modo de ejemplo de esta HCU 106 para la instalacion de frenado 100 segun la Fig. 3 se muestra en la Fig. 4. En este caso se proporcionan en total 12 valvulas (adicionales) para la realizacion de las funciones de regulacion de dinamica de marcha, asi como una bomba hidraulica adicional. En una forma de realizacion alternativa puede usarse para la instalacion de frenado 100 mostrada en la Fig. 3, tambien la disposicion multiplexada segun la Fig. 2 (con en total cuatro valvulas adicionalmente a las valvulas mostradas en la Fig. 3).

Tambien en el caso de los ejemplos de realizacion segun las Figs. 3 y 4 se da una dependencia del recorrido de pedal de la ranura 190 entre el elemento de transmision de fuerza 128 por un lado y la prolongacion de embolo 142C por otro lado. A continuacion, se explican con mayor detalle, haciendo referencia a las Figs. 5A y 5B esquematicas, los procedimientos durante el accionamiento de la instalacion de frenado 100 en las Figs. 3 o 4 en lo que se refiere a la dependencia de recorrido de una longitud d de la ranura 190 (“longitud de ranura d”). Se entiende que los detalles tecnicos correspondientes pueden implementarse tambien en el caso de una instalacion de frenado 100 segun la Fig. 1 o la Fig. 2.

En las Figs. 5A y 5B se representan los componentes decisivos para una explicacion de la dependencia de recorrido de la longitud de ranura d, de la instalacion de frenado 100 segun las Figs. 3 o 4. La Fig. 5A ilustra en este caso la posicion de base no accionada de la instalacion de frenado 100 en el modo BBW (es decir, estando el pedal de freno sin accionar), mientras que la Fig. 5B muestra la posicion de accionamiento en el modo BBW.

Como se ilustra en la Fig. 5A, la ranura 190 esta configurada entre superficies frontales dirigida una hacia la otra del elemento de transmision de fuerza 128 por un lado y de la prolongacion del embolo 142C por otro lado. En el estado de base no accionado segun la Fig. 5A, la longitud de ranura d presenta un valor minimo predeterminado dMiN de aproximadamente 1 mm.

En el caso de un accionamiento del pedal de freno, el embolo 142C se desplaza en el cilindro 142A en la Fig. 5A hacia la izquierda y recorre un recorrido sein. En el modo BBW, la valvula 176 entre el cilindro 142A y el cilindro 108A de la instalacion de simulacion 108 esta en este caso normalmente abierta. El fluido hidraulico desplazado hacia el exterior de la camara 142A al desplazarse el embolo 142B, puede de esta manera desplazarse en el cilindro 108A y empuja de esta manera el embolo 108B en la Fig. 5A en contra de una fuerza de resorte hacia abajo (comparese elemento 108C en las Figs. 3 y 4). Esta fuerza de resorte provoca el comportamiento de retorno de pedal conocido por el conductor.

El recorrido sein, el cual puede recorrer el embolo 142B en el cilindro 142A en caso de un accionamiento del pedal de freno, esta limitado a un valor maximo sein, max de tipicamente 10 a 20 mm (por ejemplo, aproximadamente 16 mm). Esta limitacion provoca tambien una limitacion del recorrido del pedal de freno.

En el ejemplo de realizacion segun la Fig. 5A, la limitacion al valor maximo sein, max resulta debido a un tope en el cilindro 108a para el embolo 108B que delimita el recorrido ssim del embolo 108A a un valor maximo ssim, max. Entre los valores maximos sein, max y ssim, max existe una relacion funcional, que viene dada por el volumen de fluido hidraulico desplazado entre los dos cilindros 142A, 108A, y las superficies de trabajo eficaces hidraulicamente de los dos embolos 142B, 108B.

Como ya se ha explicado mas arriba, existe la posibilidad de limitar el recorrido sEiN a un valor maximo inferior al fijado por ssim, max. Esta limitacion se produce mediante el cierre de la valvula 176, antes de que el embolo 108B alcance su tope en el cilindro 108A (se supone en este caso, que el fluido hidraulico desplazado del cilindro 142A no puede salir de ninguna otra manera, es decir, por ejemplo, las valvulas 174, 178 en las Figs. 3 y 4 estan cerradas).

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La limitacion del recorrido sein mediante el cierre de la valvula 176 delimita de esta manera el recorrido de pedal. Una limitacion de recorrido de pedal de este tipo se lleva a cabo en el presente ejemplo de realizacion, al usarse una regulacion ABS. Mediante el acortamiento del recorrido de pedal al cerrarse la valvula 176, se indica al conductor de forma tactil, un coeficiente de friccion bajo de la superficie de la via y el inicio de la regulacion ABS. En este caso, la limitacion de recorrido de pedal puede iniciarse mas rapidamente (es decir, ser el recorrido de pedal maximo mas corto), cuanto mas bajo es el coeficiente de friccion. Este comportamiento de retroceso de pedal es conocido por el conductor de instalaciones de frenado convencionales, las cuales no se basan en el principio BBW.

Al accionarse el pedal de freno en el modo BBW, se controla el actuador electromecanico 124, para actuar mediante el husillo 138 sobre el embolo primario 112 en el cilindro principal 110, y con ello tambien en el embolo secundario 114. La disposicion de embolo 112, 114 se desplaza como consecuencia de ello a razon de un recorrido shbz en la Fig. 5A hacia la izquierda (por ejemplo, al liberarse el pedal de freno hacia la derecha). El recorrido shbz esta limitado igualmente a un valor maximo shbz, max de aproximadamente 35 a 50 mm (por ejemplo, aproximadamente 42 mm). Esta limitacion resulta debido a un tope en el cilindro principal 110 para al menos uno de los dos embolos 112, 114.

Como ya se ha explicado arriba, el elemento de transmision de fuerza 128 esta alojado de manera fija o separable (por ejemplo, mediante fuerzas magneticas) y mecanicamente con el embolo primario 112. Un desplazamiento del embolo primario 112 (y del embolo secundario 114) en el cilindro principal 110 provoca por lo tanto en lo que a la direccion y al recorrido de refiere, el mismo desplazamiento del elemento de transmision de fuerza 128.

El control del actuador electromecanico 124 se produce ahora de tal manera, que entre sein y shbz se define una relacion de transmision determinada. La relacion de transmision se elige en el ejemplo de realizacion > 1 y es de por ejemplo 1:3 (comparese Fig. 6A). Debido al acoplamiento rigido del elemento de transmision de fuerza 128 con el embolo primario 112, asi como de la prolongacion del embolo 142C con el embolo 142B, se ajusta la misma relacion de transmision entre un recorrido recorrido de la superficie frontal dirigida hacia el elemento de transmision de fuerza 128, de la prolongacion de embolo 142C y un recorrido de una superficie frontal asignada a la prolongacion de embolo 142C, del elemento de transmision de fuerza 128.

La relacion de transmision se elige como consecuencia de tal manera, que la longitud de ranura d aumenta de manera continua al pisarse el pedal de freno. De esta forma de logra que el elemento de transmision de fuerza 128 se mueva mas rapidamente hacia la izquierda en la Fig. 5B de lo que la prolongacion de embolo 142C sigue a este. Puede hablarse en este caso por lo tanto de una multiplicacion entre el recorrido sein del embolo 142B y la longitud de ranura d, siendo la relacion de transmision, como se muestra en la Fig. 6B, aproximadamente 2 (y pudiendo encontrarse en general entre 1:1,5 y 1:4).

La longitud de ranura d en aumento al pisarse el pedal de freno es ventajosa desde el punto de vista de la seguridad, dado que con recorrido de pedal de freno en aumento, se logra un desacoplamiento mecanico “mas fuerte” del pedal de freno de la disposicion de embolo 112, 114 en el cilindro principal 110.

La longitud de ranura d en aumento es ventajosa tambien desde otro punto de vista. Como ya se ha explicado arriba, puede ser necesario en determinadas situaciones en el caso de la instalacion de frenado 100 segun las Figs. 3 o 4, en el marco de un frenado de funcionamiento (por ejemplo, tras iniciarse una regulacion de dinamica de la marcha), reaspirar fluido hidraulico del deposito al cilindro principal 110. Para ello, como ya se ha explicado, se cierran las conducciones de fluido a los frenos de rueda y se abren las valvulas de rellenado 170, 172. Ademas de ello, se inicia mediante el actuador electromecanico 124 una carrera de retorno de los embolos 112, 114, para aspirar fluido hidraulico desde el deposito a las camaras hidraulicas 116, 118. Como consecuencia de la carrera de retorno, la disposicion de embolos 112, 114, y con ello tambien el elemento de transmision de fuerza 128, se mueve en la Fig. 3 hacia la derecha.

Debido a la longitud de ranura d = sHbz - sein + smin comparativamente grande, puede producirse una carrera de retorno significativa (y con ello un alojamiento de volumen significativo de fluido hidraulico en el cilindro principal 110), sin que el elemento de transmision de fuerza 128 choque con la prolongacion de embolo 142C mediante la superacion de la ranura 190. Un aviso tactil no deseado en el pedal de freno, puede evitarse de esta manera. Al mismo tiempo se asegura, que en la posicion de base no accionada exista solo una longitud de ranura dMiN reducida. Si hubiese que conmutarse por ejemplo al modo PT, podria superarse rapidamente la ranura 190 de la longitud dMiN, lo cual conduce a un acoplamiento en gran medida libre de demora de la prolongacion de embolo 142C con el elemento de transmision de fuerza 128.

En los ejemplos de realizacion segun las Figs. 3, 4, 5A y 5B se proporciona la ranura 190 entre el elemento de transmision de fuerza 128 y la prolongacion de embolo 142C. Se hace referencia a que en otras formas de realizacion, la ranura tambien podria proporcionarse en otro lugar en el recorrido de transmision de fuerza entre el pedal de freno 130 y la disposicion de embolo 112, 114 de cilindro principal. Es concebible por ejemplo, configurar la prolongacion de embolo 142C y el elemento de transmision de fuerza 128 como un unico componente libre de ranura. En este caso podria proporcionarse entonces una ranura entre el lado frontal dirigido hacia el pedal de freno, del embolo primario 112 y el lado frontal dirigido hacia el embolo primario 112, del elemento integrado 128, 142C.

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   reivindicaciones

   1. Instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo de motor (100), comprendiendo un cilindro principal (110); un actuador electromecanico (124) para el accionamiento de un primer embolo (112; 114) alojado en el cilindro principal (110) en un modo “Brake-By-Wire”, BBW, de la instalacion de frenado (100); un actuador mecanico (126) que puede ser accionado mediante un pedal de freno (130), para el accionamiento del primer embolo (112; 114) en un modo “Push-Through”, PT, de la instalacion de frenado (100), existiendo en el modo BBW una ranura (190) con una longitud de ranura (d) en un recorrido de transmision de fuerza entre el pedal de freno (130) y el primer embolo (112; 114), para desacoplar el pedal de freno (130) del primer embolo (112; 114), y estando configurada la instalacion de frenado (100) de tal forma, que en el modo BBW la longitud de ranura (d) presenta una dependencia de un recorrido de pedal del pedal de freno (130), aumentando la longitud de ranura (d) al pisarse el pedal de freno (130).
2. 2. Instalacion de frenado segun la reivindicacion 1, estando definida la dependencia de la longitud de ranura (d) del recorrido de pedal, por una relacion de transmision entre un recorrido recorrido por una limitacion de lado de pedal, de la ranura (190) y un recorrido recorrido por una limitacion de lado del embolo, de la ranura (190), estando la relacion de transmision preferiblemente en el rango entre aproximadamente 1:1,25 y 1:6.
3. 3. Instalacion de frenado segun una de las reivindicaciones anteriores, estando limitada la ranura (190) entre una primera superficie frontal del primer embolo (112; 114) o un primer elemento de accionamiento (128) que puede moverse con el primer embolo (112; 114), por un lado, y una segunda superficie frontal de un segundo elemento de accionamiento (142C) acoplado con el pedal de freno (130), por otro lado.
4. 4. Instalacion de frenado segun la reivindicacion 3, pudiendo ponerse en contacto en el modo PT, la primera superficie frontal y la segunda superficie frontal mediante la superacion de la ranura (190), para accionar el primer embolo mediante el pedal de freno (130).
5. 5. Instalacion de frenado segun una de las reivindicaciones anteriores, estando realizada la dependencia de la longitud de ranura (d) del recorrido de pedal, mediante una capacidad de control dependiente del recorrido de pedal y/o dependiente de la fuerza del pedal, del actuador electromecanico (124).
6. 6. Instalacion de frenado segun una de las reivindicaciones anteriores, pudiendo controlarse el actuador electromecanico (124) de tal forma, que el primer embolo (112; 114), al pisarse el pedal de freno (130), se desplaza mas rapidamente mediante el actuador electromecanico (124), de lo que una limitacion del lado del pedal de freno, de la ranura (190), sigue al primer embolo (112; 114).
7. 7. Instalacion de frenado segun una de las reivindicaciones anteriores, pudiendo controlarse el actuador electromecanico (124) para provocar con pedal de freno (130) al menos pisado parcialmente, una carrera de retorno del primer cilindro (112; 114) en direccion hacia el pedal de freno (130), sirviendo la carrera de retorno preferiblemente para una aspiracion de fluido hidraulico de un deposito (120) al cilindro principal (110).
8. 8. Instalacion de frenado segun una de las reivindicaciones anteriores, proporcionandose un cilindro hidraulico (142A) con un segundo embolo (142B) alojado dentro de este, estando acoplado el pedal de freno (130) con el segundo embolo (142B), para desplazar al estar el pedal de freno (130) pisado, fluido hidraulico del cilindro hidraulico (142A).
9. 9. Instalacion de frenado segun la reivindicacion 8, estando acoplado el segundo embolo (142B) de forma rigida con un elemento de accionamiento (142C) que conforma una limitacion de lado de pedal, de la ranura (190).
10. 10. Instalacion de frenado segun la reivindicacion 8 o 9, proporcionandose una instalacion de simulacion hidraulica (108) para un comportamiento de retorno de pedal, la cual esta configurada para el alojamiento de fluido hidraulico desplazado del cilindro hidraulico (142).
11. 11. Instalacion de frenado segun una de las reivindicaciones 8 a 10, proporcionandose entre el cilindro hidraulico (142A) y la instalacion de simulacion (108), una valvula de bloqueo (176).
12. 12. Instalacion de frenado segun la reivindicacion 11, pudiendo separarse para la limitacion del recorrido de pedal mediante la valvula de bloqueo (176), el cilindro hidraulico (142A) de la instalacion de simulacion (108)
13. 13. Procedimiento para el manejo de una instalacion de frenado electrohidraulica de vehiculo de motor (100), con un cilindro principal (110), un actuador electromecanico (124) para el accionamiento de un primer embolo (112; 114) alojado en el cilindro principal (110) en un modo “Brake-By-Wire", BBW, de la instalacion de frenado (100) y un actuador mecanico (126) que puede ser accionado mediante un pedal de freno (130), para el accionamiento del primer embolo (112; 114) en un modo “Push-Through”, PT, de la instalacion de frenado (100), existiendo en el modo BBW una ranura (190) con una longitud de ranura (d) en un recorrido de transmision de fuerza entre el pedal de freno (130) y el primer embolo (112; 114), para desacoplar el pedal de freno (130) del primer embolo (112; 114), comprendiendo el paso:

    ajuste, en el modo BBW, de la longitud de ranura (d) en dependencia de un recorrido de pedal del pedal de freno (130), de tal forma, que aumenta la longitud de ranura (d) al pisarse el pedal de freno (130).
14. 14. Producto de programa de ordenador con medios de codigo de programa que llevan a cabo el procedimiento segun la reivindicacion 13, cuando el producto de programa de ordenador se ejecuta en al menos un procesador.

    5 15. Dispositivo de control o sistema de dispositivo de control de vehiculo de motor, comprendiendo el producto de

    programa de ordenador segun la reivindicacion 14.