ES2900564T3 - Sistema de control de un freno de estacionamiento eléctrico a través de modulación por ancho de pulsos - Google Patents

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Abstract

Sistema de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico para un vehículo automóvil que comprende al menos dos frenos (12) destinados a estar dispuestos al nivel de las ruedas (8) del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno (12) un actuador (14) de freno de estacionamiento destinado para ser activado por un motor (16) eléctrico, comprendiendo el dicho sistema de control una unidad (UC) de control, comprendiendo la dicha unidad (UC) de control medios de control de los motores (16) eléctricos, de modo que cuando un control para aplicar el freno de estacionamiento se da, los motores (16) eléctricos son alimentados para activar los actuadores y permitir el apriete de los frenos, caracterizado porque los dichos medios de control están configurados para, en determinadas fases de activación de los actuadores del freno de estacionamiento, controlar los motores eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos, y en otras fases de activación de los actuadores del freno de estacionamiento, controlar los motores eléctricos a plena potencia.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de control de un freno de estacionamiento eléctrico a través de modulación por ancho de pulsos
Campo técnico y estado de la técnica anterior
La presente invención se refiere a un sistema de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico para un vehículo automóvil, y a un procedimiento de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico.
En la mayoría de los automóviles actuales, el freno de servicio es proporcionado por los frenos de disco y/o frenos de tambor.
Proporcionan la función de frenado de servicio, destinada a ralentizar, o incluso detener, el vehículo automóvil. La función de freno de estacionamiento o de aparcamiento destinada a inmovilizar un vehículo parado y la función de freno de emergencia se obtienen en general con el sistema que proporciona el freno de estacionamiento.
La aplicación del freno de estacionamiento se puede obtener tirando sobre una palanca dispuesta en el habitáculo que está conectado a un mecanismo ubicado en un freno de tambor o un freno de disco, a través de un cable de freno. El mecanismo tiende a separar los segmentos de frenado de los frenos de tambor para aplicarlos contra los tambores. En el caso de un freno de disco, las pastillas se aprietan sobre el disco de freno.
Para mejorar la comodidad del conductor y la seguridad de la aplicación del frenado de estacionamiento, la industria automotriz ha desarrollado un freno de estacionamiento eléctrico.
Existen dos tipos de sistemas. El primer tipo de freno de estacionamiento eléctrico incluye un motor eléctrico que ejerce una tracción sobre el cable, este sistema se designa Cable Puller System en terminología anglosajona. El segundo tipo de freno de estacionamiento eléctrico incluye un actuador proporcionado con un motor eléctrico al menos en cada freno posterior, y provoca el apriete de los frenos.
El conductor, por ejemplo, presiona sobre un botón dispuesto en el panel de control para activar el frenado de estacionamiento eléctrico.
Los sistemas de freno de estacionamiento eléctrico incluyen motores eléctricos de corriente continua, siendo la implementación de tales motores recomendada, por ejemplo, por la Asociación Alemana de la Industria del Automóvil en sus «Recomendaciones de VDA».
La velocidad de apriete de los frenos, por ejemplo, la velocidad de aplicación de las pastillas de frenos contra el disco en el caso de un freno de disco se realiza a una velocidad constante que es relativamente rápida. Se trata de un control de todo o nada. Este control de todo o nada es satisfactorio en el funcionamiento normal del freno de estacionamiento, en efecto, cuando se desea activar el frenado de estacionamiento, el vehículo está parado la mayor parte del tiempo, las pastillas se aprietan contra el disco a una velocidad constante.
Sin embargo, en determinadas situaciones, este control de todo o nada puede ser perjudicial.
Por ejemplo, durante el cambio de la pastilla en el caso de un freno de disco, el freno está abierto al máximo, es decir, el pistón se retrae al máximo hasta que llega a apoyarse contra los topes, el contacto con estos topes permite detectar que el freno ha alcanzado su posición máxima abierta. Sin embargo, la puesta en contacto con los topes puede ser repentina.
En otro ejemplo, para realizar determinadas pruebas o verificaciones, el vehículo se monta en un banco dinamométrico de rodillos que aplica a las ruedas del vehículo varios pares de accionamiento. Entonces se activa el freno de estacionamiento. Se requiere que esto aumente el par de apriete en función del par aplicado por los rodillos. Sin embargo, el caso de un motor de corriente continua asegura una aplicación de todo o nada del freno de estacionamiento, lo que provoca una puesta en vibración del vehículo. Estas vibraciones pueden tener por consecuencia distorsionar los resultados de la medición.
Los documentos DE 102011 084534 y DE 102016213169 describen sistemas de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico.
Exposición de la invención
Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es ofrecer un sistema de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico y un procedimiento de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico que permita reducir, o incluso resolver los inconvenientes mencionados anteriormente.
El objetivo de la presente invención se alcanza a través de un sistema de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico que comprende al menos un motor eléctrico de corriente continua que implementa un control de modulación por ancho de pulsos o PWM (Pulse Width Modulation en terminología anglosajona), con el fin de poder ajustar la velocidad del motor y, por lo tanto, la velocidad de desplazamiento de las pastillas de freno en el caso de un freno de disco o de las zapatas de freno en el caso de un freno de tambor. Luego, los motores eléctricos son controlados, en determinadas fases, a través de la modulación por ancho de pulsos, y en otras fases a plena potencia.
Por tanto, por ejemplo, en el caso de un cambio de pastillas, el sistema de control puede prever un retroceso a velocidad lenta del pistón. El contacto con los topes se realiza de manera menos brusca. Se reducen los riesgos de daños. Incluso se puede considerar la reducción del tamaño de los topes que ya no tienen que ser dimensionados para soportar un golpe repentino.
En el caso de una prueba sobre un banco dinamométrico de rodillos del vehículo, el sistema de control asegura un aumento lento de la fuerza de apriete que permite limitar la aparición de vibraciones.
El sistema de control según la invención también puede controlar los frenos durante la aplicación del freno de estacionamiento en funcionamiento normal. Por ejemplo, el sistema de control es tal que asegura, durante una primera fase, un rápido desplazamiento de las pastillas hacia el disco, después en una segunda fase, un desplazamiento más lento de las pastillas, lo que permite reducir la potencia requerida.
En otras palabras, el freno de estacionamiento eléctrico es controlado de modo que pueda tener una velocidad de actuación variable a lo largo de una fase de activación, ya sea, por ejemplo, en funcionamiento normal, durante el mantenimiento de los frenos y/o pruebas y/o pruebas en ellos.
La presente invención es particularmente ventajosa en el caso de un freno de estacionamiento eléctrico asociado con un freno de servicio hidráulico e incluso más ventajoso, en el caso de un sistema de frenado que comprende además un sistema de control de trayectoria (ESP™ para Electronic Stability Program en terminología anglosajona) que comprende un generador de presión.
En un tal caso, el control de PWM permite dosificar la potencia parcial eléctrica combinándola eventualmente con la potencia hidráulica proporcionada por el sistema de frenado, ya sea por el apoyo sobre el pedal de freno y/o debido al generador de presión del sistema ESP.
La presente invención tiene entonces por objetivo un sistema de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico para un vehículo automóvil que comprende al menos dos frenos destinados a estar dispuestos al nivel de las ruedas del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno un actuador de freno de estacionamiento destinado para ser activado por un motor eléctrico, comprendiendo el dicho sistema de control una unidad de control, comprendiendo la dicha unidad de control medios de control de motores eléctricos, de modo que cuando se da una orden de aplicar el freno de estacionamiento, los motores eléctricos son alimentados para activar los actuadores y permitir el apriete de los frenos, estando los dichos medios de control configurados para, en determinadas fases de activación de los actuadores del freno de estacionamiento, controlar los motores eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos, y en otras fases de activación de los actuadores del freno de estacionamiento, controlar los motores eléctricos a plena potencia.
La unidad de control es ventajosamente capaz de recibir informaciones externas informándole que controle los motores eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos.
Por ejemplo, los medios de control comprenden al menos un dispositivo de conmutación de potencia, tal como un transistor de potencia o un tríodo para corriente alterna.
La presente invención también tiene por objetivo un sistema de frenado que comprende un sistema de control según la invención y un sistema de freno de estacionamiento eléctrico que comprende al menos dos frenos destinados a estar dispuestos al nivel de las ruedas del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno un actuador de freno de estacionamiento destinado para ser activado por un motor eléctrico.
El sistema de frenado incluye, de preferencia, al menos dos frenos de servicio.
La presente invención también tiene por objetivo un vehículo automóvil que incluye un sistema de frenado según la invención, actuando el sistema de freno de estacionamiento eléctrico sobre al menos dos de los cuatro frenos. El sistema de control es entonces configurado para controlar el sistema de freno de estacionamiento eléctrico durante la aplicación normal del freno de estacionamiento eléctrico.
La presente invención también tiene por objetivo un procedimiento de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico que comprende una unidad de control y al menos dos frenos destinados a estar dispuestos al nivel de las ruedas del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno un actuador de freno de estacionamiento activado por un motor eléctrico, comprendiendo el dicho procedimiento al menos:
- una etapa de control de los motores eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos, cuando se considera que una activación del sistema de freno de estacionamiento eléctrico requiere una modulación de la velocidad de los motores eléctricos
- una etapa de control de los motores eléctricos a plena potencia.
La etapa de control a través de PWM puede tener lugar en o después de la etapa de control a plana potencia.
Además, las etapas de control pueden tener lugar durante la misma acción de frenado o durante las diferentes acciones de frenado.
En un ejemplo de realización, en el caso de cambio de pastillas de freno de disco, los motores eléctricos se controlan, en un sentido de liberación de los frenos, a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que su velocidad de rotación sea inferior a su velocidad de rotación durante al menos una parte de una fase de activación del freno de estacionamiento en funcionamiento normal.
En otro ejemplo de realización, en el caso de montaje del vehículo automóvil sobre un banco de pruebas, los motores eléctricos se controlan a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que su velocidad de rotación varíe de manera continua y que la fuerza de apriete de los frenos varíe de manera continua.
En otro ejemplo de realización, en el caso de montaje del vehículo automóvil en un banco de pruebas, los motores eléctricos son controlados a través de la modulación por ancho de pulsos de modo que su velocidad de rotación varíe por niveles, siendo el paso de un nivel a otro progresivo, y que la fuerza de apriete de los frenos varíe de manera continua por niveles, siendo el paso de un nivel a otro progresivo.
De manera ventajosa, los motores eléctricos pueden ser controlados a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que una fase de activación normal del sistema de freno de estacionamiento eléctrico incluye una primera parte a una primera velocidad y una segunda parte a una segunda velocidad, correspondiendo la segunda parte a una fase de compresión de las zapatas de freno, siendo la segunda velocidad inferior a la primera velocidad.
En otro ejemplo de realización, durante una fase de determinación de la posición de al menos un pistón, los motores eléctricos son controlados, en un sentido de liberación de los frenos, a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que su velocidad de rotación sea inferior a su velocidad de rotación durante al menos una parte de una fase de activación del freno de estacionamiento en funcionamiento normal.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se comprenderá mejor sobre la base de la descripción que sigue y de los dibujos adjuntos en los cuales:
- La Figura 1 es una representación esquemática de un vehículo automóvil, visto desde abajo, que comprende un sistema de freno de estacionamiento eléctrico,
- La Figura 2 es una representación gráfica de un ejemplo de variación de la velocidad del actuador en un freno de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico gracias a un sistema de control según la invención, y en un freno de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico del estado de la técnica,
- La Figura 3 es una representación gráfica de un ejemplo de variación de la fuerza aplicada en función del tiempo en un freno de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico gracias a un sistema de control según la invención y en un freno de un sistema eléctrico del estado de la técnica,
La Figura 4 es una representación gráfica de un ejemplo de variación de la velocidad del actuador en un freno de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico gracias a un sistema de control según la invención en el caso de una aplicación del freno de estacionamiento normal.
- La Figura 5 es una representación gráfica de un ejemplo de tensión de ondas cuadradas que se puede utilizar para alimentar el motor siguiendo un control de PWM.
Exposición detallada de los modos de realización particulares
En la siguiente descripción, los frenos del sistema de freno de estacionamiento eléctrico son frenos de disco, entendiéndose que la implementación de frenos de tambor no va más allá del marco de la presente invención. En la Figura 1, se puede ver una representación esquemática de un vehículo automóvil equipado con un sistema S de freno de estacionamiento eléctrico.
El vehículo automóvil incluye un eje 2 delantero y un eje 4 posterior, cada uno equipado con dos ruedas 6, 8 respectivamente. Cada rueda está equipada con un freno 10, 12 de disco respectivamente.
El sistema S de freno de estacionamiento eléctrico implementa al menos dos frenos, en general los frenos 12 montados al nivel de las ruedas posteriores.
Según otro ejemplo, el vehículo según la invención incluye cuatro frenos de estacionamiento.
El sistema también incluye en cada freno 12, un actuador 14 para aplicar las pastillas de freno contra el disco solidario de la rueda.
Por ejemplo, el actuador 14 es impulsado por un motor 16 eléctrico de corriente continua a través de un reductor (no se representa).
El freno de disco incluye, por ejemplo, un pistón en el cual está montado un tornillo (no se representa). El tornillo es impulsado en rotación por el motor eléctrico provocando el desplazamiento del pistón a lo largo del tornillo. El pistón presiona sobre una pastilla que entra en contacto con el disco. Por reacción, la pinza se desliza, aplicando la otra pastilla sobre la otra cara del disco.
Un sistema de control del sistema de freno de estacionamiento eléctrico incluye una unidad UC de control destinada para controlar la aplicación del freno de estacionamiento. Además, en el ejemplo representado incluye un órgano 18 de control dispuesto en el habitáculo a través del cual el conductor puede activar el freno de estacionamiento eléctrico. El órgano de control es, por ejemplo, un botón.
Cuando el conductor presiona sobre el botón de aplicación del freno de estacionamiento, la señal se transmite a la unidad de control que activa el actuador alimentando el motor eléctrico, provocando el desplazamiento de las pastillas de freno hacia el disco.
La velocidad de desplazamiento de las pastillas es proporcional a la corriente de alimentación del motor. Esta corriente es constante y se fija a través del circuito de alimentación del vehículo automóvil.
Según la invención, la unidad de control incluye medios configurados para realizar un control de modulación por ancho de pulsos o control de PWM (Pulse Width Modulation en terminología anglosajona) del motor 16 eléctrico.
El control de PWM del motor 16 permite hacer variar la velocidad de rotación del motor eléctrico y, por lo tanto, la velocidad de accionamiento de los frenos.
El control de PWM consiste en alimentar el motor eléctrico con una tensión de ondas cuadradas. En la Figura 5, se puede ver representado un ejemplo de tensión U en ondas cuadradas que se puede utilizar para alimentar el motor siguiendo un control de PWM. Se obtiene entonces una tensión media que depende de la relación entre la duración de las ondas cuadradas T0 y el período de la señal T. La velocidad del motor dependerá de la tensión media, eligiendo las características de la señal de ondas cuadradas, se puede hacer variar la velocidad del motor.
El control de PWM se implementa, por ejemplo, a través de un dispositivo de conmutación y/o control de potencia, tal como al menos un transistor de potencia, por ejemplo, un transistor de efecto de campo de rejilla aislada también denominado MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor en terminología anglosajona), un tríodo para corriente alterna...
Según un primer ejemplo de aplicación, el control de PWM del motor 16 se implementa cuando se cambian las pastillas. Por ejemplo, se le indica a la unidad de control que desea reemplazar las pastillas de freno.
Cuando las pastillas de freno han alcanzado el nivel de desgaste que requiere su cambio, el motor es accionado de modo que provoque un desplazamiento del pistón alejándose del disco. La unidad de control detecta que el freno está completamente abierto, cuando mide un aumento brusco de la corriente de alimentación del motor debido al contacto entre el pistón y los medios de tope que lleva el freno.
Según la invención, cuando la unidad de control es informada de que se requiere un cambio de pastillas, controla el desplazamiento del motor con un control de PWM, de modo que el retroceso del pistón del freno de disco se haga a una velocidad lenta con respecto a la velocidad del motor sin control de PWM al menos en las proximidades del tope, es decir, la posición retraída del pistón con respecto al disco.
Por tanto, el contacto entre el pistón y los medios de tope no es brusco. Se reducen los riesgos de daño del freno. Incluso se puede considerar reducir el tamaño de los medios de tope, reduciendo la masa del freno.
En la Figura 2, se puede ver una representación gráfica esquemática de la velocidad v de desplazamiento del actuador 14 en el sentido de apertura del freno en función del tiempo t. La velocidad v es proporcional a la velocidad de rotación del motor 16. La curva I representa la velocidad de un sistema según la invención, la curva II representa la velocidad de un sistema del estado de la técnica.
La velocidad vII de la curva II es más elevada y el tiempo de apertura tII es más corto, pero el impacto entre el pistón y la pinza es más brusco y, por lo tanto, es más probable que deteriore el freno.
La curva I muestra una velocidad vI más baja que vII y, por lo tanto, un tiempo de apertura tI más largo, pero de hecho la energía de contacto es más baja. Los riesgos de daño se reducen de manera significativa.
Según una variante, el control de PWM puede ser tal que la velocidad del motor varíe por niveles, más particularmente disminuya por niveles. En el ejemplo representado, en la curva III, la velocidad es, en una primera fase P1 igual a vII, luego en una segunda fase P2 disminuye continuamente siguiendo una función lineal para ser igual a vI. Al final de una fase P3, el pistón entra en contacto con la pinza en el tiempo tIII entre tII y tI. Por tanto, la duración de apertura tIII se reduce con respecto a la de ti con una velocidad en el momento del impacto igual a VI y una misma disipación de energía.
La velocidad de avance o retroceso del pistón de freno de tipo conocido es, por ejemplo, igual a 1,2 mm/s.
La aplicación de un control de PWM según la invención permite reducir esta velocidad, por ejemplo, en una relación entre 1,1 y 100, de preferencia entre 1,5 y 30, de manera más preferente entre 2 y 5, por ejemplo 2 o 3 o 4 veces.
Según otro ejemplo de realización, el control de PWM del motor se implementa cuando el vehículo está montado en un banco dinamométrico de rodillos y se prueban los frenos. El control de PWM permite hacer variar de manera más gradual y lenta la fuerza de frenado. En efecto, la fuerza de frenado depende del cierre del freno, es decir, de la posición de las pastillas con respecto al disco. La manera en que varía la fuerza de frenado con el tiempo depende de la manera en que se desplazan las pastillas y, por lo tanto, de la velocidad de cierre del freno.
Controlando con precisión la variación de esta velocidad, es posible controlar con más precisión la variación de la fuerza de frenado, en comparación con el estado de la técnica.
Cuando la unidad de control es informada de que el vehículo está montado sobre un banco dinamométrico de rodillos, aplica un control de PWM al motor, con el fin de aumentar la fuerza de frenado de manera más lenta y gradual. Por tanto, se reducen los movimientos no controlados/vibraciones del vehículo.
En la Figura 3 se pueden ver ejemplos de variación de la fuerza F de frenado en función del tiempo t en el caso de un sistema de frenado según la invención (curvas IV y V) y en el caso de un sistema de frenado del estado de la técnica (curva VI).
A la vista de la curva VI, la fuerza varía por nivel F1, F2, F3... con un paso de un nivel a otro casi de manera instantánea. La variación por nivel está programada previamente. Cuando el vehículo está sobre un banco dinamométrico de rodillos, los frenos funcionan según un programa específico llamado programa de funcionamiento del banco dinamométrico de rodillos. La activación de este programa se obtiene ya sea de manera manual a través de una secuencia de control, o ya sea a través de la detección debido a que el vehículo está montado sobre un banco dinamométrico de rodillos que luego tiene un comportamiento dinámico particular.
La curva IV también muestra un aumento de la velocidad por niveles. Gracias al control de PWM según la invención, el paso de un nivel a otro se realiza de manera gradual, haciendo variar la tensión media de alimentación.
La curva V muestra un aumento progresivo de la fuerza de frenado obtenida gracias a la presente invención.
Por tanto, se reducen o incluso se eliminan, las causas de vibración del vehículo, lo que reduce los riesgos de distorsión de las mediciones.
En este ejemplo de aplicación, el control de PWM es tal que durante los niveles la tensión media es constante, y durante el paso de un nivel a otro la tensión media aumenta de manera progresiva.
La invención permite evitar descargas erróneas de un vehículo debido a una falsa medición sobre el freno de estacionamiento.
En efecto, el funcionamiento normal de un freno de estacionamiento es en general un funcionamiento estático, es decir, las ruedas están inmovilizadas y los frenos están apretados.
Sin embargo, para probar el freno de estacionamiento en una pendiente sobre un banco, la pendiente se simula de manera dinámica colocando en rotación las ruedas. Sin embargo, si solo se controlan los motores eléctricos a plena potencia, el sistema de frenado detectará un bloqueo de las ruedas y liberará el frenado. Entonces, el freno de estacionamiento se considerará defectuoso.
Gracias a la invención, los motores se controlan durante una fase de frenado en modulación por ancho de pulsos, lo que permite un lento aumento del nivel de frenado. Por un lado, no existe riesgo de detección de un bloqueo de las ruedas y de liberación del frenado y, por lo tanto, de una descarga errónea del vehículo; y, por otro lado, se reducen los riesgos de dañar los frenos.
Según otro ejemplo de aplicación, el control de PWM del motor se utiliza durante el funcionamiento normal del freno de estacionamiento. Se entiende por «funcionamiento normal del freno de estacionamiento», el funcionamiento esperado cuando el conductor quiere estacionar su vehículo e inmovilizarlo, y activa el freno de estacionamiento eléctrico.
Por ejemplo, la unidad de control controla el freno de modo que, en una primera parte de la carrera, antes de que las pastillas entren en contacto con el disco, el pistón se desplaza a velocidad elevada, y de modo que, en una segunda parte de la carrera, cuando las pastillas se comprimen contra el freno, el pistón se desplaza a una velocidad más lenta, lo que reduce la potencia requerida. La duración de activación del freno de estacionamiento es ligeramente más larga que en el caso de un sistema convencional, pero siendo esta duración en general corta, la extensión de la fase de activación es prácticamente imperceptible para el usuario.
En la Figura 4, se puede ver una representación esquemática de esta variación de velocidad V. La curva VII muestra un desplazamiento a elevada velocidad Ve, seguido de un desplazamiento a baja velocidad Vf correspondiente durante el cual tiene lugar la compresión de las pastillas.
Se entenderá que la velocidad puede variar en más de dos fases. O incluso, durante la fase de compresión, la velocidad puede disminuir de manera continua como se muestra esquemáticamente en la curva VIII.
Según una variante, puede disminuir continuamente.
Según un ejemplo, la unidad de control aplica un control de PWM durante toda la activación del freno de estacionamiento.
Según otro ejemplo, la fase A tiene lugar según un control convencional y la fase B según un control de PWM.
Según otro ejemplo, el freno de estacionamiento eléctrico, en funcionamiento normal, se puede controlar en todo o nada o con un control de PWM siguiendo las situaciones.
Otras situaciones pueden implicar un control de PWM solo del sistema de freno de estacionamiento o una combinación de un control de PWM y un control de todo o nada.
Según otro ejemplo, el control de PWM se puede aplicar cuando el freno de mano se utiliza como freno de emergencia. El control del freno de emergencia se obtiene presionando sobre el botón del freno cuando se conduce a una velocidad significativa; por ejemplo, para una velocidad superior a 5 km/h, la activación del botón de frenado activa el freno de emergencia, mientras que para una velocidad de cero o inferior a 5 km/h, se aplica el freno de estacionamiento.
El control de PWM según la invención puede, además, implementarse fuera de las fases de frenado, ya sea en frenado servicio, de estacionamiento y/o de emergencia.
Por ejemplo, cada vez que el ordenador necesita conocer la posición del pistón del freno de disco, hace retroceder el pistón hasta el tope posterior. Esto se realiza, por ejemplo, después de un cambio de pastillas, pero se puede realizar de manera periódica a través del ordenador del corrector electrónico de trayectoria o ESP® (Electronic Stability Program en terminología anglosajona). El control de PWM se aplica, por ejemplo, cada vez que el ordenador activa una fase de determinación de la posición del pistón. Para determinar la posición del pistón, se retrae hasta que llega en apoyo contra el tope posterior, formando una posición de referencia. A partir de esta posición de referencia, el ordenador puede determinar las siguientes posiciones de los pistones, por ejemplo, contando el número de revoluciones del motor eléctrico del actuador. Implementando el control de pW m , la velocidad del pistón se reduce a medida que se acerca al tope posterior, lo que reduce los riesgos de daño sin perturbar la fase de determinación de la posición del pistón.
De manera ventajosa, el control de PWM se aplica a cualquier tipo de funcionamiento de frenos, freno de estacionamiento o freno de emergencia, durante una fase de frenado y fuera de una fase de frenado.
Los medios que permiten la implementación del control de PWM pueden ser específicos de frenos para realizar estos controles y/o ser los ya implementados en otra parte, por ejemplo, los implementados en el ordenador de control de la modulación de frenado tal como el ESP® (Electronic Stability Program en terminología anglosajona).
La invención se aplica igualmente bien al freno de servicio hidráulico con freno de estacionamiento y/o de emergencia eléctrico, como al freno totalmente eléctrico, es decir, freno de servicio, freno de estacionamiento y/o emergencia, denominado EMB para Electromechanical Brake en terminología anglosajona.
En un ejemplo de realización, la invención se aplica a un freno de servicio eléctrico con o sin freno de estacionamiento. El motor eléctrico se controla al menos en determinadas fases de activación del motor eléctrico a través de una modulación por ancho de pulsos, por ejemplo, para cambiar las pastillas de freno o para localizar la posición del pistón
Además, la invención se aplica a los frenos de disco que comprenden uno o más pistones, en los cuales cada pistón es desplazado por su propio actuador. El desplazamiento de cada actuador se puede controlar de manera diferente.
2 - eje delantero
4 - eje posterior
6, 8 - ruedas
10, 12 - frenos
14 - actuador
16 - motor eléctrico
5 - sistema de freno de estacionamiento eléctrico
UC - Unidad de control

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico para un vehículo automóvil que comprende al menos dos frenos (12) destinados a estar dispuestos al nivel de las ruedas (8) del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno (12) un actuador (14) de freno de estacionamiento destinado para ser activado por un motor (16) eléctrico, comprendiendo el dicho sistema de control una unidad (UC) de control, comprendiendo la dicha unidad (UC) de control medios de control de los motores (16) eléctricos, de modo que cuando un control para aplicar el freno de estacionamiento se da, los motores (16) eléctricos son alimentados para activar los actuadores y permitir el apriete de los frenos, caracterizado porque los dichos medios de control están configurados para, en determinadas fases de activación de los actuadores del freno de estacionamiento, controlar los motores eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos, y en otras fases de activación de los actuadores del freno de estacionamiento, controlar los motores eléctricos a plena potencia.
2. Sistema de control de un freno de estacionamiento eléctrico según la reivindicación 1, en el cual la unidad (UC) de control es capaz de recibir información externa informándole de controlar los motores (16) eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos.
3. El sistema de control de un freno de estacionamiento eléctrico según la reivindicación 1 o 2, en el cual los medios de control incluyen al menos un dispositivo de conmutación de potencia, tal como un transistor de potencia o un tríodo para corriente alterna.
4. Sistema de frenado que comprende un sistema de control según una de las reivindicaciones 1 a 3 y un sistema de freno de estacionamiento eléctrico que comprende al menos dos frenos (12) destinados a estar dispuestos al nivel de las ruedas (8) del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno (12) un actuador (14) de freno de estacionamiento destinado parpara ser activado por un motor (16) eléctrico.
5. Sistema de frenado según la reivindicación 4, que comprende al menos dos frenos de servicio.
6. Vehículo automóvil que comprende un sistema de frenado según la reivindicación 4 o 5, actuando el sistema (S) de freno de estacionamiento eléctrico sobre al menos dos de los cuatro frenos, y, en el cual, el sistema de control está configurado para controlar el sistema (S) de freno de estacionamiento eléctrico durante la aplicación normal del freno de estacionamiento eléctrico.
7. Procedimiento de control de un sistema de freno de estacionamiento eléctrico que comprende una unidad (UC) de control y al menos dos frenos (12) destinados a estar dispuestos en las ruedas (8) del vehículo automóvil, comprendiendo cada freno (12) un actuador (14) de freno de estacionamiento activado por un motor (16) eléctrico, comprendiendo el dicho procedimiento al menos:
- una etapa de control de los motores eléctricos a través de la modulación por ancho de pulsos, cuando se considere que una activación del sistema de freno de estacionamiento eléctrico de estacionamiento requiere una modulación de la velocidad de los motores eléctricos,
- una etapa de control de los motores eléctricos a plena potencia.
8. Procedimiento de control según la reivindicación 7, en el cual, en el caso de cambio de pastillas de freno de disco, los motores (16) eléctricos son controlados, en un sentido de liberación del freno, a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que su velocidad de rotación sea inferior a su velocidad de rotación durante al menos una parte de una fase de activación del freno de estacionamiento en funcionamiento normal.
9. Procedimiento de control según la reivindicación 7 u 8, en el cual, en el caso de montaje del vehículo automóvil en un banco de pruebas, los motores (16) eléctricos son controlados a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que su velocidad de rotación varíe de manera continua y que la fuerza de apriete de los frenos varíe de manera continua.
10. Procedimiento de control según la reivindicación 7 u 8, en el cual, en el caso de montaje del vehículo automóvil en un banco de pruebas, los motores (16) eléctricos son controlados a través de la modulación por ancho de pulsos de modo que su velocidad de rotación varíe por nivel, siendo el paso de un nivel al otro progresivo, y que la fuerza de apriete de los frenos varíe de manera continua por nivel, siendo el paso de un nivel al otro progresivo.
11. Procedimiento de control según una de las reivindicaciones 7 a 10, en el cual los motores (16) eléctricos son controlados a través de la modulación por ancho de pulsos, de manera que una fase de activación normal del sistema de freno de estacionamiento eléctrico incluya una primera parte a una primera velocidad y una segunda parte a una segunda velocidad, correspondiendo la segunda parte a una fase de compresión de las zapatas de freno, siendo la segunda velocidad inferior a la primera.
12. Procedimiento de control según una de las reivindicaciones 7 a 11, en el cual, durante una fase de determinación de la posición de al menos un pistón, los motores (16) eléctricos son controlados, en un sentido de liberación de los frenos, a través de la modulación por ancho de pulsos, de modo que su velocidad de rotación sea inferior a su velocidad de rotación durante al menos una parte de una fase de activación del freno de estacionamiento en funcionamiento normal.
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