ES2692402T3

ES2692402T3 - Sensor de carrera electrónico para freno de disco de aire

Info

Publication number: ES2692402T3
Application number: ES15169143.3T
Authority: ES
Inventors: Thomas Edward Wallace; Richard J. Rink; Glenn Singletary; Mark David Chandler; Andrew P. Schartner
Original assignee: Indian Head Inc; Indian Head Industries Inc
Current assignee: Indian Head Inc; Indian Head Industries Inc
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2018-12-03
Anticipated expiration: 2035-05-26
Also published as: EP2990683B1; CN105270379B; PL2990683T3; CN105270379A; EP2990683A1; BR102015012182A2; KR101669758B1; CA2891829A1; CA2891829C; KR20150137008A; HUE040070T2; JP2015224033A

Abstract

Un procedimiento para detectar una condición de fallo de un freno de disco de aire, que comprende las etapas de: proporcionar un accionador de freno (10) que tiene una varilla de empuje (14) que se puede extender desde dicho accionador de freno (10) para accionar un brazo de palanca (34) de un freno de disco de aire; controlar la longitud de extensión de dicha varilla de empuje (14) desde dicho accionador de freno (10); controlar la presión de aire de dicho accionador de freno (10); detectar una condición de fallo de desajuste de un freno de disco de aire basado en dicha longitud de monitorización de extensión de dicha varilla de empuje (14) de dicho accionador de freno (10) y dicha presión de aire de monitorización de dicho accionador de freno (10) sin detectar una condición del freno de disco de aire, caracterizado por incluir adicionalmente la etapa de correlacionar la presión de aire de dicho accionador de freno (10) con una posición accionada normal y una posición retraída normal, en el que una condición normal, una condición de exceso de carrera y una condición no funcional se detecta detectando indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presión de aire de detección correlacionada con la posición de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10).

Description

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DESCRIPCION

Sensor de carrera electronico para freno de disco de aire ANTECEDENTES DE LA INVENClON

[1] Esta solicitud es una continuacion en parte de la solicitud n.° 14/054,049, presentada el 15 de octubre de 2013, que es una continuacion de la solicitud n.° 13/162,691, presentada el 17 de junio de 2011, que reivindica el beneficio de la solicitud de patente provisional de los EE. UU. n.° 61/356,325, presentada el 18 de junio de 2010.

[2] La presente invencion esta relacionada con un monitor de carrera de freno electronico para un freno de vehfculo. Mas especfficamente, la presente invencion se refiere a un monitor de carrera de freno electronico de un freno de disco de aire para su uso en un camion de servicio pesado, autobus de transito o vehfculo comercial similar.

[3] El numero de millas recorridas por camiones pesados y autobuses de pasajeros aumenta significativamente cada ano. Debido a que el tamano de los vehfculos de pasajeros conducidos se ha reducido debido al aumento del precio de la gasolina, cada vez es mas necesario garantizar el rendimiento adecuado de los accionadores de freno y sistemas de frenos de estos vehfculos pesados para brindar al operador cada oportunidad de evitar una perdida de control. Por lo tanto, se han desarrollado varios sistemas para monitorizar la carrera de un accionador de freno para su uso en frenos de tambor ampliamente utilizados en el transporte industrial.

[4] Sin embargo, en vehfculos de pasajeros pesados, tal como, por ejemplo, autobuses, el uso de frenos de disco de aire es cada vez mas popular. Aunque se ha logrado una monitorizacion de base amplia para los frenos de tambor, no se ha logrado monitorizar condiciones adicionales que se sabe causan condiciones de conduccion inseguras, tal como, por ejemplo, baja holgura de la pastilla de freno.

[5] En la tecnica anterior, se usan sistemas de monitorizacion de frenos, tal como se describe en el documento US 2003/0222774 A1. Los sistemas de monitorizacion de frenos utilizados en los frenos de tambor de aire estan dirigidos a monitorizar la longitud de carrera de una varilla de empuje que se proyecta desde el interior de la camara del accionador de freno. La monitorizacion permite al usuario determinar si el accionador de freno funciona correctamente, si esta sujeto a una condicion de sobrecarga o si

esta sujeto a una condicion de freno colgante o de arrastre. La monitorizacion de estas condiciones mediante la monitorizacion de la carrera de la varilla de empuje es posible porque la varilla de empuje del accionador de freno esta sujeta de manera fija al dispositivo de accionamiento del freno de tambor. En el caso de un freno colgante o de arrastre, el dispositivo de accionamiento del freno de tambor se inmoviliza en una posicion accionada evitando que la varilla de empuje regrese a una posicion no accionada cuando el operador del vehfculo suelta el pedal de freno.

[6] Sin embargo, la varilla de empuje de un accionador de freno de disco de aire no esta sujeta de manera fija al brazo de palanca de una pinza que acciona el freno de disco. Por lo tanto, si se produce una condicion de freno colgante o de arrastre, el brazo de palanca se separa de la varilla de empuje, lo que hace que el tipo de sistema de monitorizacion utilizado en un freno de tambor no funcione para un freno de disco. Un sensor electronico que monitoriza la carrera de la varilla de empuje detecta que la varilla de empuje ha vuelto a su posicion no accionada y detecta incorrectamente que el freno esta funcionando normalmente. Por lo tanto, ha sido necesario desarrollar un conjunto de monitorizacion de freno del vehfculo que sea capaz de identificar y distinguir entre una condicion de carrera excesiva y una condicion de freno colgante de un freno de disco de aire.

SUMARIO DE LA INVENClON

[7] Un conjunto de monitorizacion de freno de vehfculo para un freno de disco de aire incluye un accionador de freno que tiene una varilla de empuje que se proyecta desde el interior de una camara del accionador de freno. La varilla de empuje acciona de forma liberable un brazo de palanca de la pinza, moviendo el freno de disco a la posicion de frenado cuando la varilla de empuje esta dispuesta en una posicion extendida y libera el freno de disco de la posicion de frenado cuando la varilla de empuje esta retrafda. La varilla de empuje incluye un arbol de varilla de empuje y un elemento de contacto empujado en una relacion telescopica con relacion al arbol de la varilla de empuje. El brazo de palanca de la pinza topa con el elemento de contacto y contrarresta el empuje del elemento de contacto, impidiendo que el elemento de contacto se desplace telescopicamente del arbol de la varilla de empuje. Un sensor esta integrado con el conjunto cerca del elemento de contacto. El sensor detecta el movimiento de la varilla de empuje en relacion con el brazo de palanca y el arbol de la varilla de empuje.

[8] El sensor que esta posicionado cerca del elemento de contacto detecta diferencias en la transmision a lo largo de una longitud del elemento de contacto, que permite la determinacion de la condicion del accionador

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de freno. Por ejemplo, el sensor detecta cuando el freno esta funcionando en condiciones normales, esta sujeto a una condicion de freno de arrastre, esta sujeto a una condicion de sobrecarga o esta sujeto a una condicion de desajuste. Como se indico anteriormente, los intentos previos de monitorizar todas estas condiciones en un freno de disco de aire han resultado inutiles. En particular, los dispositivos de monitorizacion anteriores no han podido identificar una condicion de freno colgante debido a la separacion entre la varilla de empuje y un brazo de palanca del freno de disco de aire. Esta separacion se produce cuando el brazo de palanca se inmoviliza en una posicion accionada y el operador del vehfculo suelta un pedal de freno, lo que hace que la varilla de empuje se retraiga dentro del accionador de freno. El diseno telescopico de la presente invencion permite que el sensor detecte cuando el brazo de palanca se inmoviliza en una posicion accionada.

[9] Un beneficio adicional del conjunto de la presente invencion es su uso con una pinza de freno convencional sin modificacion de la pinza. Los intentos previos de monitorizar los sistemas de freno de disco de aire requieren modificar la pinza de freno en un intento de determinar si el brazo de palanca esta inmovilizado en una posicion accionada. Al proporcionar un paquete de sensores cerca de la varilla de empuje del accionador, el conjunto de la invencion ha eliminado la necesidad de modificar la pinza de un sistema de freno de disco de aire para detectar una condicion de freno de arrastre.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[10] Se apreciaran facilmente otras ventajas de la presente invencion, ya que la misma se comprende mejor por referencia a la siguiente descripcion detallada cuando se considera en relacion con los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra una vista en seccion lateral del conjunto de control de freno de la presente invencion;

La figura 2a muestra una primera realizacion de la varilla de empuje de la presente invencion;

La figura 2b muestra una realizacion alternativa de la varilla de empuje de la presente invencion;

La figura 3 muestra una vista expandida de la varilla de empuje de la presente invencion;

La figura 4 muestra el accionador de freno en una posicion extendida en una condicion de funcionamiento normal;

La figura 5 muestra una vista en seccion parcial del accionador de freno en una condicion de carrera excesiva; y

La figura 6 muestra el accionador de freno de la presente invencion que tiene una condicion de freno colgante o de arrastre.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

[11] Un accionador de freno se muestra generalmente en 10 en la figura 1. El accionador de freno 10 incluye un conjunto de monitorizacion de freno 12 para determinar si el accionador de freno esta funcionando en una condicion normal o en una condicion de fallo, como se explicara mas adelante en este documento. El accionador de freno 10 incluye una varilla de empuje 14 dispuesta dentro de una camara de servicio 16. Los expertos en la tecnica deben comprender que la camara de servicio 16 tambien se puede usar en cooperacion con una camara secundaria o camara de resorte de potencia (no mostrada) y varias otras configuraciones de activador de freno, como podrfa ser necesario para un sistema de frenado de vehfculo dado.

[12] La camara de servicio 16 incluye un diafragma 18 que esta fijado entre un elemento de alojamiento superior 20 y un elemento de alojamiento inferior 22. Por lo tanto, la camara de servicio 16 esta separada por el diafragma 18 en un lado de presion 24 (mejor visto en la figura 4) y un lado de retorno (sin presion) 26 que aloja un muelle de retorno 28. El aire presurizado entra en el lado de presion 24 de la camara de servicio 16 a traves del orificio de presion de aire 30, cuya presion se controla mediante el sensor de presion 32. Aunque el sensor de presion 32 se muestra cerca de la camara de servicio 16, los inventores consideran que el sensor de presion 32 esta ubicado en la valvula de pedal (pedal de freno) del vehfculo. Los expertos en la materia deben entender que cada realizacion tambien incluye un sensor de presion separado (no mostrado) ubicado en el pedal de freno para identificar la presion que esta siendo aplicada por el operador del vehfculo al pedal de freno. Cuando el operador acciona el pedal de freno, el aire presurizado pasa a traves del orificio de presion de aire 30 forzando el diafragma 18 contra la varilla de empuje 14, haciendo que la varilla de empuje 14 se extienda hacia fuera desde la camara de servicio 16 de una manera conocida.

[13] Cuando el operador del vehfculo presiona el pedal de freno, como se establece anteriormente, la presion de aire entra en el lado de presion 24 de la camara de servicio 16 a traves del puerto de presion de aire 30 forzando la varilla de empuje 14 hacia fuera desde la camara de servicio. Un brazo de palanca 34 dispuesto

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dentro de una pinza 36 se hace pivotar mediante la varilla de empuje 14, cuando se extiende hacia fuera, haciendo que los frenos (no mostrados) del vehnculo actuen de una manera conocida. Cuando el operador del vehnculo elimina presion de la pastilla de freno, el aire es ventilado desde el lado de presion 24 de la camara de servicio 16 y el muelle de retorno 28 fuerza la varilla de empuje 14 hacia dentro de la camara de servicio 16, permitiendo que el brazo de palanca 34 regrese a su posicion no accionada. Los expertos en la tecnica deben entender que la pinza 36 descrita anteriormente funciona de manera normal.

[14] Con referencia ahora a la figura 2A, la varilla de empuje 14 incluye un elemento de contacto 38 que circunscribe un arbol 40 de la varilla de empuje. El elemento de contacto 38 define un extremo terminal 41 que se apoya en el brazo de palanca 34 de la pinza 36. El arbol 40 de la varilla de empuje se recibe en una abertura tubular 42 definida por el elemento de contacto 38. Una cuna de ajuste 44 esta dispuesta en una base 46 de la abertura tubular 42 y esta intercalada entre un tope 48 del arbol 40 de la varilla de empuje y la base 46. La cuna de ajuste 44 esta provista en una pluralidad de espesores a partir de la cual la longitud de la varilla de empuje 14 se ajusta para proporcionar una precision dimensional entre el extremo terminal 41 del elemento de contacto 38 y el brazo de palanca 34, como se hara mas evidente a continuacion.

[15] El arbol 40 de la varilla de empuje define una abertura alargada 50, que recibe un elemento de empuje 52 mostrado aqrn en forma de un muelle. El elemento de empuje 52 esta comprimido entre un suelo 53 y una pared terminal 54 de la abertura alargada 50. Por lo tanto, el elemento de empuje 52 proporciona una fuerza de empuje que despliega el elemento de contacto 38 del arbol 40 de la varilla de empuje, alargando efectivamente la varilla de empuje 14.

[16] El arbol 40 de la varilla de empuje define una ranura de circunscripcion 56 en la que se aloja un elemento de retencion 58 que esta unido de forma fija a una pared interna 60 del elemento tubular 42. El elemento de retencion 58 se desliza en una direccion axial definida por el arbol 40 de la varilla de empuje dentro de una extension de la ranura 56. Un tope 62 evita que el elemento de empuje 52 separe el elemento de contacto 38 del arbol 40 de la varilla de empuje cuando topa con el elemento de retencion 58. El tope 62 toma la forma de un clip elastico o equivalente recibido por una muesca 63 (figura 3) en el arbol 40 de la varilla de empuje.

[17] Un elemento sensor 64 esta intercalado entre la camara de servicio 16 y la pinza 36. Un sensor 66 esta dispuesto dentro del elemento sensor 64 y esta provisto de acceso de deteccion al elemento de contacto 38, que se recibe a traves de una abertura 68 en el elemento sensor 64. El sensor 66 se comunica a traves de una lmea de comunicacion 70 con un controlador o unidad de procesamiento central 72. El sensor 66 esta contemplado por los inventores para tomar la forma de un sensor optico, un sensor magnetico, un sensor mecanico o un sensor mejorado de radiofrecuencia. Para mayor claridad, sin embargo, la siguiente descripcion describira un sensor optico, que ademas se considera que es un sensor de infrarrojos. La realizacion ejemplar hace uso de un sensor Optek OPB733TR optico infrarrojo capaz de transmitir una senal infrarroja y recibir una entrada infrarroja reflejada. Sin embargo, los expertos en la tecnica deben entender que cualquiera de los sensores explicados anteriormente es operable. Como se representa mejor en la figura 2a, el elemento de contacto 38 define una superficie no reflectante 74, una superficie semirreflectante 76 y una superficie completamente reflectante 78.

[18] Como se ve mejor en la figura 1, una bota de sellado 80 sella al arbol 40 de la varilla de empuje en un extremo superior y al elemento de sensor 64 en un extremo opuesto. Por lo tanto, el elemento de contacto 38, y las superficies no reflectante, semirreflectante y totalmente reflectante 74, 76, 78 estan protegidas de la contaminacion ambiental que se sabe que entra en la camara de servicio 16. Una junta secundario 82 sella el elemento sensor 64 a la pinza 36, que esta completamente cerrada para proteger el brazo de palanca 34 de la contaminacion ambiental. Por lo tanto, el elemento de contacto 38 y el sensor 66 estan completamente protegidos del entorno, evitando que el sensor optico 66 y las superficies reflectantes 74, 76, 78 se ensucien.

[19] Una realizacion alternativa se muestra en la figura 2b, donde los elementos comunes tienen los mismos numeros que los elementos descritos en la figura 2a. La realizacion alternativa hace uso de un elemento de contacto alternativo 84 y un sensor lineal 86. El elemento de contacto alternativo 84 incluye un revestimiento reflectante alternativo 88 que tiene una superficie reflectante variable. Un primer extremo 90 del elemento de contacto es mas reflectante que un segundo extremo 92 del elemento de contacto con una transicion gradual en medio. El sensor detecta la variacion en la cantidad de reflectividad para determinar la ubicacion del elemento de contacto alternativo 84 y, por lo tanto, el brazo de palanca 34, como sera mas evidente en la siguiente descripcion.

[20] La secuencia de monitorizacion de los frenos se describira ahora. Los inventores contemplan que el sensor 66 adopte la forma de un sensor de infrarrojos que transmite una senal infrarroja hacia el elemento de contacto 38 que tiene diversos grados de reflectividad, como se describe anteriormente para reflejar la senal infrarroja hacia el sensor 66, que a su vez senala al controlador 72 el grado de reflectividad a traves de las lmeas de comunicacion 70. Los expertos en la tecnica deben comprender que pueden usarse otros sensores opticos, incluidos los laseres digitales fotoelectricos, laseres ordinarios y equivalentes.

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[21] Durante el funcionamiento normal, cuando se suelta el freno (mostrado en la figura 1), el sensor optico transmite una senal de luz hacia la superficie no reflectante 74 del elemento de contacto 38 que no recibe ninguna senal reflectante del elemento de contacto 38. La presion de aplicacion del freno, como se indica mediante el sensor de presion 32, es menor que o igual a aproximadamente 2 psi. Por lo tanto, no se senala ningun fallo activo al operador del vehfculo.

[22] Con referencia ahora a la figura 4, el operador aplica presion al pedal de freno haciendo que el aire llene el lado de presion 24 de la camara de servicio 16 para accionar el brazo de palanca 34. Debido a que la varilla de empuje 14 es forzada hacia fuera desde la camara de servicio 16 por el diafragma 18, el sensor 66 esta posicionado cerca de la superficie semirreflectante 76 del elemento de contacto 38. El sensor de presion 32 senaliza una presion de aire mayor que o igual a aproximadamente 2 psi, que indica el funcionamiento normal del accionador de freno 10 siempre que el sensor 66 detecte la reflectividad desde la superficie semirreflectante 76. Los inventores contemplan que la superficie semirreflectante 76 refleje aproximadamente el treinta por ciento de la luz transmitida desde el sensor 66. Debe observarse que el elemento de empuje 52 permanece completamente comprimido porque el brazo de palanca 34 contrarresta la fuerza de empuje del elemento de empuje 52 durante el estado activado normal.

[23] La figura 5 muestra una condicion de carrera excesiva, que hace que el controlador 72 indique al operador que existe una condicion de fallo. En la condicion de carrera excesiva, la varilla de empuje 14 se extiende hacia fuera de la camara de servicio 16 mas alla de la longitud de extension normal, de modo que el sensor 66 transmite luz a la superficie completamente reflectante 78 y detecta una reflectividad total. La presion del freno, segun lo detecta el sensor de presion 32, es mayor que o igual a aproximadamente 2 psi. Por lo tanto, el sensor 66 senala al controlador 72 una reflectividad total con la presion de aplicacion normal, lo que hace que el controlador senalice una condicion de carrera excesiva al operador.

[24] La figura 6 representa una condicion de freno de arrastre. La condicion de freno de arrastre es identificada por el controlador 72 tanto cuando el vehfculo se mueve a la velocidad de carretera como cuando el vehfculo no se mueve a la velocidad de carretera. En la condicion de freno de arrastre, se ha liberado presion de aire desde el lado de presion 24 de la camara de servicio 16 haciendo que el muelle de retorno 28 retraiga la varilla de empuje 14 hacia la camara de servicio 16. Sin embargo, debido a que el freno esta ahora sujeto a una condicion de arrastre, el brazo de palanca 34 se retiene en la posicion accionada, provocando la separacion con el elemento de contacto 38. Debido a que el brazo de palanca 34 ya no esta contrarrestando la fuerza de empuje del elemento de empuje, el elemento de empuje 52 hace que el elemento de contacto 38 se despliegue desde el arbol 40 de la varilla de empuje. Por lo tanto, el sensor 66 ahora transmite luz hacia la superficie semirreflectante 76 del elemento de contacto 38 en oposicion a la transmision de luz hacia la superficie no reflectante 74, como es tfpico de un freno que funciona normalmente. Debido a que el aire presurizado se ha ventilado desde el lado de presion 24 de la camara de servicio 16, la presion de aplicacion del freno ahora indica menos de o igual a aproximadamente 2 psi. La combinacion de la superficie semirreflectante 76 que es detectada por el sensor 66 y la baja presion de aire de menos de o igual a aproximadamente 2 psi hace que el controlador 72 indique una condicion de freno de arrastre o colgado.

[25] Se indica una condicion de fallo adicional cuando el sensor 66 detecta la superficie no reflectante 74 cuando el operador presiona el pedal de freno y provoca una lectura de presion de aire mayor o igual a aproximadamente 12 psi. En este caso, el controlador senaliza una condicion de accionador que no funciona al operador.

[26] Las pinzas utilizadas en aplicaciones de camiones de servicio pesado suelen ajustarse automaticamente para mantener una holgura constante entre las pastillas de freno y el rotor a medida que la pastilla de freno se desgasta. Cuando funciona correctamente, la pinza autoajustable se ajusta para mantener una holgura uniforme a medida que las pastillas de freno se desgastan con el tiempo. Se sabe que la pinza autoajustable funciona mal y crea una condicion de desajuste en la que la holgura entre las pastillas de freno y el rotor es menos de la deseable, por ejemplo, menos de ,6 mm. En esta situacion, un uso normal del sistema de freno provoca un desgaste mas rapido de las pastillas de freno, resultando en la generacion de calor no deseado, que provoca incendios u otros problemas.

[27] El controlador 72 puede detectar una condicion de desajuste del freno fuera de ajuste o de baja holgura del revestimiento del freno. Por ejemplo, el operador aplica presion al pedal de freno haciendo que el aire llene el lado de presion 24 de la camara de servicio 16 para accionar el brazo de palanca 34. Debido a que la varilla de empuje 14 es forzada hacia fuera desde la camara de servicio 16 por el diafragma 18, el sensor 66 esta posicionado cerca de la superficie semirreflectante 76 del elemento de contacto 38. El sensor de presion 32 senaliza una presion de aire mayor que o igual a aproximadamente 2 psi, que indica el funcionamiento normal del accionador de freno 10 siempre que el sensor 66 detecte la reflectividad desde la superficie semirreflectante 76. A medida que el operador sigue aplicando presion sobre el pedal de freno, la varilla de empuje y la palanca 34 alcanzan un tope duro porque la holgura de la pastilla de freno es baja debido a la condicion de desajuste. Dependiendo de la gravedad de la condicion de desajuste, el sensor 66 puede estar posicionado proximo al punto de cruce entre la superficie semirreflectante 76 y la superficie no reflectante 74. En esta posicion, a medida

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que se producen variaciones de presion normales, la posicion del sensor 66 oscilara entre la superficie semirreflectante 76 y la superficie no reflectante 74. La combinacion de las lecturas de difuminado y presion de aire normal hace que el controlador 72 indique una condicion de desajuste. Las variaciones de presion se producen incluso cuando el operador intenta mantener una posicion constante del pedal de freno.

[28] Las senales falsas de desajuste se reducen activando una condicion de desajuste en respuesta a un numero predefinido de fallos de desajuste de precursor en combinacion con un numero predefinido de fallos no funcionales. Un contador de fallos de precursor se usa para detectar el numero de oscilaciones entre la zona semirreflectante 76 y la zona no reflectante 74 dentro de un ciclo de ignicion. Un contador de fallos no funcionales se usa para detectar el numero de fallos no funcionales dentro de un ciclo de potencia del controlador 72. En esta realizacion, se identifica una condicion de desajuste despues de un numero predefinido de condiciones de desajuste de precursor y se detecta un numero predefinido de fallos no funcionales. Por ejemplo, en una realizacion, dos fallos de desajuste de precursor y dos fallos no funcionales activan una condicion de desajuste.

[29] Como se expone anteriormente, en lugar de ser superficies no reflectantes, semirreflectantes y totalmente reflectantes 74, 76, 78, las superficies incluyen otros indicadores predefinidos capaces de transmitir luz para identificar la cantidad de extension de la varilla de empuje 14. Por ejemplo, en una realizacion, la superficie 76 es una superficie totalmente reflectante, mientras que las superficies 74 y 78 son ambas no reflectantes. De esta forma, el sensor 66 puede proporcionar una senal binaria. En dicha realizacion, el controlador determina que hay una condicion de fallo, pero puede implementarse una logica adicional para determinar la condicion de fallo especffica. Cuando el sensor detecta una superficie no reflectante 74 o 78 durante presiones de aplicacion de freno normales y el sensor nunca detecta la superficie completamente reflectante 76, entonces el controlador 72 determina que se detecto la superficie no reflectante 74 y el fallo es un fallo de freno no funcional. Cuando el sensor detecta una superficie reflectante 76 seguida por una superficie no reflectante 74 o 76 durante las presiones de aplicacion de freno normales, el controlador 72 determina que la condicion de fallo es una condicion de excepto de carrera o una condicion de desajuste. En una realizacion, la condicion de exceso de carrera y de desajuste se distingue por el control de la carrera de retorno de la varilla de empuje. Si el sensor detecta la superficie completamente reflectante 76 cuando la presion cae a la presion de reposo, entonces el controlador 72 determina que se detecto la superficie no reflectante 76 y que el fallo es un fallo por exceso de carrera. Si el sensor no detecta la superficie totalmente reflectante 76 cuando cae la presion, entonces el controlador determina que se detecto la superficie no reflectante 74 y que el fallo es una condicion de desajuste.

[30] La invencion se ha descrito de una manera ilustrativa, y se debe entender que la terminologfa que se ha usado pretende ser de naturaleza de palabras de descripcion mas que de limitacion.

[31] Obviamente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invencion son posibles a la vista de las ensenanzas anteriores. Por ejemplo, se puede usar un sensor de efecto hall o equivalente en combinacion con un iman fijado al elemento de contacto 38 que tiene grados variables de magnetismo. Por lo tanto, debe entenderse que dentro de la memoria descriptiva, los numeros de referencia son meramente por conveniencia, y no son de ninguna manera limitativos, pudiendo practicarse la invencion de otra manera que la que se describe especfficamente.

[32] A continuacion se describen otros ejemplos para facilitar el entendimiento de esta invencion.

[33] En un primer ejemplo adicional se describe un procedimiento para detectar una condicion de fallo de un freno de disco de aire, comprendiendo el procedimiento las etapas de: proporcionar un accionador de freno que tiene una varilla de empuje extensible desde dicho accionador de freno para accionar un brazo de palanca de un freno de disco de aire; monitorizar la longitud de extension de dicha varilla de empuje desde dicho accionador de freno; monitorizar la presion de aire de dicho accionador de freno; detectar una condicion de fallo de desajuste de un freno de disco de aire basado en dicha longitud de monitorizacion de extension de dicha varilla de empuje de dicho accionador de freno y dicha monitorizacion de presion de aire de dicho accionador de freno sin detectar una condicion del freno de disco de aire. Ademas, dicha etapa de monitorizacion de la longitud de extension de dicha varilla de empuje puede definirse adicionalmente detectando la variacion de indicadores dispuestos sobre dicha varilla de empuje. Ademas, el procedimiento puede incluir ademas la etapa de correlacionar la presion de aire de dicho accionador de freno con una posicion accionada normal y una posicion retrafda normal. Ademas, el procedimiento puede incluir ademas detectar una condicion normal detectando indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, el procedimiento puede incluir ademas detectar una condicion de exceso de carrera detectando indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, el procedimiento puede incluir tambien determinar si una condicion de fallo es dicha condicion de fallo de desajuste o dicha condicion de exceso de carrera en base a dicha longitud de monitorizacion de extension de dicha varilla de empuje y dicha presion de aire de monitorizacion de dicho accionador de freno durante una carrera de retorno de dicha varilla de empuje. Ademas, el procedimiento puede incluir ademas detectar una

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condicion no funcional detectando indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, el procedimiento puede incluir tambien detectar dicha condicion de fallo de desajuste que puede incluir detectar una primera indicacion predefinida en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion accionada normal de dicho accionador de freno y detectar una segunda indicacion predefinida en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, la deteccion de dicha condicion de fallo de desajuste puede incluir: detectar una pluralidad de fallos de desajuste de precursor, detectando cada fallo de desajuste de precursor un primer indicador predefinido en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion del aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno y detectando un segundo indicador diferente, predefinido, en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion accionada normal de dicho accionador de freno; y detectar una pluralidad de condiciones no funcionales, cada una detectando indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la presion accionada normal de dicho accionador de freno; y en el que la deteccion de dicha pluralidad de fallos de desajuste de precursor y dicha pluralidad de fallos no funcionales se producen durante un ciclo de ignicion de potencia de un vehfculo. Ademas, dicha etapa de deteccion de variacion de dichos indicadores puede definirse adicionalmente detectando la variacion de la reflectividad de dichas indicadores. Ademas, dicha etapa de deteccion de la variacion de la reflectividad de dichos indicadores puede definirse adicionalmente detectando la variacion lineal de la reflectividad de dichos indicadores. Ademas, dicha etapa de deteccion de la variacion de la reflectividad de dichos indicadores puede definirse adicionalmente detectando una pluralidad de superficies distintivas de dichos indicadores, pudiendo tener cada superficie diferentes cantidades de reflectividad.

[34] En otro ejemplo adicional se describe un conjunto de monitor de freno de vehfculo que comprende: un accionador de freno que tiene una varilla de empuje que se extiende de manera deslizante desde una camara de dicho accionador de freno, accionando un brazo de palanca moviendo el freno de vehfculo a una posicion accionada cuando dicha varilla de empuje esta dispuesta en una posicion extendida y que permite que el freno del vehfculo se mueva a una posicion retrafda cuando dicha varilla de empuje esta dispuesta en una posicion retrafda; un sensor de presion para detectar la presion al accionar un pedal de freno; un sensor optico que transmite una senal de luz hacia la varilla de empuje y detecta una cantidad de reflectividad; un controlador programado para determinar cual de una pluralidad de condiciones de fallo de dicho accionador de freno esta presente dependiendo de la salida de dicho sensor de presion y dicho sensor optico. Ademas, dicho controlador puede correlacionar la presion de aire con la cantidad de reflectividad determinando de este modo si dicho accionador esta en una condicion normal o en una condicion de fallo. Ademas, dicha varilla de empuje puede incluir indicadores indicativos de una posicion accionada normal, una posicion retrafda normal y una posicion de exceso de carrera. Ademas, dicho controlador puede determinar que esta presente una condicion normal detectando dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion accionada normal en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, dicho controlador puede determinar que esta presente una condicion de exceso de carrera detectando dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion de exceso de carrera en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion accionada normal de dicho accionador de freno. Ademas, dicho controlador puede determinar que esta presente una condicion no funcional detectando dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retrafda en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, dicho controlador puede determinar que una condicion de desajuste esta presente al: detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion normal en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno; y detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retrafda en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno. Ademas, dicho controlador podrfa estar programado para determinar si una condicion de desajuste esta presente al: detectar una pluralidad de fallos de ajuste de precursor, detectandose cada fallo de desajuste de precursor durante un accionamiento de freno al: detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion normal en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno; y detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retrafda en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno durante una cantidad de tiempo predeterminada; y detectar una pluralidad de condiciones no funcionales, cada una detectando dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retrafda en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la presion accionada normal de dicho accionador de freno; y en el que la deteccion de dicha pluralidad de fallos de desajuste de precursor y dicha pluralidad de fallos no funcionales se produce durante un ciclo de ignicion de potencia de un vehfculo. Ademas, dichos indicios indicativos de dicha posicion retrafda normal y dichos indicios indicativos de dicha posicion de exceso de carrera podrfan ser indicios sustancialmente similares. Ademas, dicho controlador puede programarse para distinguir entre una condicion de exceso de carrera y una condicion de desajuste monitorizando dicha cantidad de reflectividad durante una carrera de retorno de dicha varilla de empuje. Ademas, dicho controlador podrfa estar programado para distinguir entre dicha condicion de exceso de carrera y dicha condicion de desajuste detectando dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion normal durante dicha carrera de retorno de dicha varilla de empuje.

Claims

REIVINDICACIONES

10

15

20

25 2.
3.

30
4.

35

40
5.

45

50

55
6.

60
7.
8.

Un procedimiento para detectar una condicion de fallo de un freno de disco de aire, que comprende las etapas de:

proporcionar un accionador de freno (10) que tiene una varilla de empuje (14) que se puede extender desde dicho accionador de freno (10) para accionar un brazo de palanca (34) de un freno de disco de aire;

controlar la longitud de extension de dicha varilla de empuje (14) desde dicho accionador de freno (10);

controlar la presion de aire de dicho accionador de freno (10);

detectar una condicion de fallo de desajuste de un freno de disco de aire basado en dicha longitud de monitorizacion de extension de dicha varilla de empuje (14) de dicho accionador de freno (10) y dicha presion de aire de monitorizacion de dicho accionador de freno (10) sin detectar una condicion del freno de disco de aire, caracterizado por incluir adicionalmente la etapa de correlacionar la presion de aire de dicho accionador de freno (10) con una posicion accionada normal y una posicion retraida normal, en el que una condicion normal, una condicion de exceso de carrera y una condicion no funcional se detecta detectando indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10).

El procedimiento descrito en la reivindicacion 1, en el que dicha etapa de monitorizar la longitud de extension de dicha varilla de empuje (14) se define ademas mediante la deteccion de la variacion de indicadores dispuestos sobre dicha varilla de empuje (14).

El procedimiento descrito en la reivindicacion 1, que incluye determinar si una condicion de fallo de dicha condicion de desajuste o dicha condicion de exceso de carrera en base a dicha longitud de monitorizacion de extension de dicha varilla de empuje (14) y dicha presion de aire de monitorizacion de dicho accionador de freno (10) durante una carrera de retorno de dicha varilla de empuje (14).

El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la deteccion de dicha condicion de fallo de desajuste incluye detectar un primer indicador predefinido en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion accionada normal de dicho accionador de freno (10) y detectar un segundo indicador predefinido en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10).

El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la deteccion de dicha condicion de fallo de desajuste incluye:

detectar una pluralidad de fallos de desajuste de precursor, detectandose cada fallo de desajuste de precursor detectando un primer indicador predefinido en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion accionada normal de dicho accionador de freno (10) y detectar un segundo indicador diferente predefinido en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10); y

detectar una pluralidad de condiciones no funcionales detectando cada una indicadores predefinidos en dicha varilla de empuje (14) en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la presion accionada normal de dicho accionador de freno (10); y

en el que la deteccion de dicha pluralidad de fallos de desajuste de precursor y dicha pluralidad de fallos no funcionales se produce durante un ciclo de ignicion de potencia de un vehiculo.

El procedimiento segun la reivindicacion 2, en el que dicha etapa de deteccion de la variacion de dichos indicadores se define adicionalmente detectando la variacion de la reflectividad de dichos indicadores.

El procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que dicha etapa de deteccion de variacion de reflectividad de dichos indicadores se define adicionalmente detectando la variacion lineal de la reflectividad de dichos indicadores, y/o detectando una pluralidad de superficies distintivas de dichos indicadores, teniendo cada superficie diferentes cantidades de reflectividad.

Un conjunto de monitor de freno de vehiculo (12) que comprende:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

un accionador de freno (10) que tiene una varilla de empuje (14) que se extiende de manera deslizante desde una camara de dicho accionador de freno (10), dicha varilla de empuje (14) accionando un brazo de palanca (34), moviendo asi el freno del vehiculo a una posicion accionada cuando dicha varilla de empuje (14) esta dispuesta en una posicion extendida y que permite que el freno del vehiculo se mueva a una posicion retraida cuando dicha varilla de empuje (14) esta dispuesta en una posicion retraida;

un sensor de presion (32) para detectar la presion del accionamiento de un pedal de freno;

un sensor optico (66) que transmite una senal de luz hacia la varilla de empuje (14) y detecta una cantidad de reflectividad;

un controlador (72) programado para determinar cual de una pluralidad de condiciones de fallo de dicho accionador de freno (10) esta presente, dependiendo de la salida de dicho sensor de presion (32) y dicho sensor optico (66), caracterizado porque dicha varilla de empuje (14) incluye indicadores indicativos de una posicion accionada normal, una posicion retraida normal, y una posicion de exceso de carrera, en el que dicho controlador (72) determina que una condicion normal, una condicion de exceso de carrera, y una condicion no funcional esta presente al detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion accionada normal en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10).
9. El conjunto (12) segun la reivindicacion 8, en el que dicho controlador (72) correlaciona la presion de aire con la cantidad de reflectividad, determinando de ese modo si dicho accionador esta en una condicion normal o en una condicion de fallo.
10. El conjunto (12) segun la reivindicacion 9, en el que dicho controlador (72) determina que una condicion de desajuste esta presente por:

detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion normal en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10); y

detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retraida en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10).
11. El conjunto (12) segun la reivindicacion 9, en el que dicho controlador (72) esta programado para determinar si una condicion de desajuste esta presente por:

detectar una pluralidad de fallos de desajuste de precursor, detectandose cada fallo de desajuste de precursor durante un accionamiento del freno mediante:

detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion normal en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10); y

detectar dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retraida en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la posicion de accionamiento normal de dicho accionador de freno (10) durante una cantidad de tiempo predeterminada; y

detectar una pluralidad de condiciones no funcionales, cada una detectando dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion retraida en respuesta a la presion de aire de deteccion correlacionada con la presion accionada normal de dicho accionador de freno (10); y

en el que la deteccion de dicha pluralidad de fallos de desajuste de precursor y dicha pluralidad de fallos no funcionales se produce durante un ciclo de ignicion de potencia de un vehiculo.
12. El conjunto (12) segun la reivindicacion 9, en el que dichos indicadores indicativos de dicha posicion retraida normal y dichos indicadores indicativos de dicha posicion de exceso de carrera son indicadores sustancialmente similares.
13. El conjunto (12) segun la reivindicacion 12, en el que dicho controlador (72) esta programado para distinguir entre una condicion de exceso de carrera y una condicion de desajuste monitorizando dicha cantidad de reflectividad durante una carrera de retorno de dicha varilla de empuje (14), y/o detectando

dicha cantidad de reflectividad indicativa de dicha posicion normal durante dicha carrera de retorno de dicha varilla de empuje (14).