ES2923791T3 - Method for improving anti-lock braking performance and anti-skid regulation of a vehicle - Google Patents

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Luca Martinotto
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Abstract

Dispositivo para mejorar el rendimiento de un sistema antibloqueo de frenos (ABS) y/o antideslizamiento (ASR) y/o control electrónico de estabilidad (ESC) de un vehículo que comprende al menos un sistema fluidodinámico para controlar la presión de frenado compuesto por al menos una unidad de control de gestión ABS estándar y una unidad de servofreno y una bomba de presión de fluido, electroválvulas conectadas a tuberías para aceite o aire y al menos ruedas fónicas y sensores de tacómetro respectivamente presentes uno para cada rueda del vehículo, el dispositivo comprende sensores inteligentes adicionales asociados con al menos una de las pastillas de freno que actúan sobre el disco de freno de cada rueda para recopilar datos adicionales y al menos una unidad de control ECU dedicada para gestionar dichos datos adicionales e interactuar con al menos dicha unidad de control ABS. El método consiste en detectar, por medio de la pastilla y la unidad de control dedicada, el valor real del coeficiente de fricción neumático-suelo que se actualiza constantemente durante el frenado utilizando los datos del par de frenado derivados de la pastilla de freno para ajustar la frenada. perfil de presión al valor del coeficiente de fricción real presente entre el neumático y el suelo durante el frenado del vehículo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)Device to improve the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-skid system (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle comprising at least one fluid dynamic system to control the braking pressure composed of at least least one standard ABS management control unit and one brake booster unit and one fluid pressure pump, solenoid valves connected to pipes for oil or air and at least phonic wheels and tachometer sensors respectively present one for each wheel of the vehicle, the device comprises additional intelligent sensors associated with at least one of the brake pads that act on the brake disc of each wheel to collect additional data and at least one dedicated ECU control unit to manage said additional data and interact with at least said control unit ABS control. The method consists in detecting, by means of the pad and the dedicated control unit, the real value of the tyre-ground friction coefficient which is constantly updated during braking using the braking torque data derived from the brake pad to adjust the braking. pressure profile to the value of the actual coefficient of friction present between the tire and the ground during vehicle braking. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Método para mejorar el rendimiento del frenado antibloqueo y la regulación antideslizante de un vehículo Como se conoce, los sistemas de frenado antibloqueo (ABS) tienen como objetivo evitar el bloqueo de las ruedas del vehículo en respuesta a la activación excesiva del freno de servicio, especialmente en suelos resbaladizos, garantizando así, dentro de los límites de la posibilidad física, el control de la conducción de cualquier tipo de vehículo. Además, con un sistema ABS, se mejora el aprovechamiento de las fuerzas de adherencia entre los neumáticos y el suelo optimizando así las características de desaceleración y la distancia de frenado del vehículo.Method for improving anti-lock braking performance and anti-slip regulation of a vehicle As is known, anti-lock braking systems (ABS) aim to prevent vehicle wheels from locking in response to excessive activation of the service brake, especially on slippery floors, thus guaranteeing, within the limits of physical possibility, driving control of any type of vehicle. In addition, with an ABS system, the use of the adhesion forces between the tires and the ground is improved, thus optimizing the deceleration characteristics and the braking distance of the vehicle.

También debe considerarse que durante un evento de frenado en suelo resbaladizo, debido a los valores reducidos de fricción entre el neumático y el suelo, la fuerza de frenado transmitida por el sistema de frenado a las ruedas del vehículo excede fácilmente el valor de la fuerza de fricción entre el neumático y el suelo, con el resultado de que las ruedas se bloquean.It should also be considered that during a braking event on slippery ground, due to the reduced values of friction between the tire and the ground, the braking force transmitted by the braking system to the vehicle wheels easily exceeds the value of the braking force. friction between the tire and the ground, with the result that the wheels lock.

En esta situación, los neumáticos simplemente se deslizan con respecto al suelo solo con el valor dinámico de fricción neumático/carretera (bajo) y apenas pueden transmitir cualquier fuerza de guía lateral, es decir, las fuerzas de la dirección y el cabeceo, con la consecuencia de que el vehículo ya no se puede controlar, y la distancia de frenado aumenta enormemente.In this situation, the tires simply slide with respect to the ground only with the (low) dynamic tyre/road friction value and can barely transmit any lateral guidance forces, i.e. the steering and pitch forces, with the consequence of which the vehicle can no longer be controlled, and the braking distance is greatly increased.

En consecuencia, los sistemas de frenado antibloqueo actuales pueden garantizar un comportamiento de frenado más estable en todos los terrenos, preservan la capacidad de dirección y generalmente acortan la distancia de frenado y, no menos importante, reducen el desgaste de los neumáticos.Consequently, today's anti-lock braking systems can ensure more stable braking behavior on all terrains, preserve steering ability and generally shorten braking distance, and not least reduce tire wear.

Sin embargo, los sistemas de frenado antibloqueo actuales, aunque son dispositivos de seguridad efectivos, no pueden neutralizar completamente los límites de la física del viaje, que pueden ser la velocidad real del vehículo y el coeficiente real de fricción neumático/suelo medido en tiempo real.However, current anti-lock braking systems, while effective safety devices, cannot fully neutralize the limits of the physics of travel, which may be the actual speed of the vehicle and the actual coefficient of tire/ground friction measured in real time. .

Actualmente, también se montan en los vehículos, sistemas de regulación antideslizante (ASR). Tales sistemas ASR son particularmente útiles en vehículos de motor, así como también en vehículos comerciales sin carga o parcialmente cargados ya que, en presencia de suelo con baja adherencia, un aumento excesivo en la potencia del motor o la aceleración hace que se supere fácilmente la fuerza máxima de adherencia en una o en todas las ruedas motrices, con la consecuencia del deslizamiento.Currently, anti-slip regulation systems (ASR) are also mounted on vehicles. Such ASR systems are particularly useful in motor vehicles, as well as unladen or partially loaded commercial vehicles since, in the presence of low-grip ground, an excessive increase in engine power or acceleration causes the load to be easily overcome. maximum force of adhesion in one or in all the driving wheels, with the consequence of slipping.

La aplicación del sistema ASR en un vehículo requiere solamente una unidad de control electrónica ampliada para la función ASR y algunos componentes adicionales para ajustar el frenado diferencial y la fuerza de accionamiento, con el fin de transformar un sistema ABS en un dispositivo de ajuste ABS/ASR completo.The application of the ASR system in a vehicle requires only an extended electronic control unit for the ASR function and some additional components to adjust the differential braking and actuation force, in order to transform an ABS system into an ABS/ABS adjustment device. Full ASR.

Por lo tanto, el sistema ASR solo está disponible en combinación con el sistema ABS.Therefore, the ASR system is only available in combination with the ABS system.

En resumen, puede indicarse que el sistema ABS depende del coeficiente de fricción que se genera entre el neumático y el suelo y se influencia por la condición del suelo y el estado de los neumáticos, por la carga sobre las ruedas o sobre los ejes, por la velocidad del vehículo, por la temperatura y por el ángulo de deriva de los neumáticos o por la fuerza de guía lateral.In summary, it can be stated that the ABS system depends on the coefficient of friction that is generated between the tire and the ground and is influenced by the condition of the ground and the condition of the tires, by the load on the wheels or on the axles, for vehicle speed, temperature and tire drift angle or lateral guidance force.

En particular, en los sistemas de frenado antibloqueo ABS, el sensor fijo conectado al eje, con la ayuda de la rueda fónica, detecta continuamente el movimiento giratorio respectivo de la rueda. Los pulsos eléctricos que se generan dentro del sensor se transmiten a la unidad de control electrónica del ABS, que luego calcula la velocidad de la rueda. Al mismo tiempo, la unidad de control electrónica del ABS, de acuerdo con un modo de operación determinado, detecta una velocidad de referencia que es casi equivalente a la velocidad real del vehículo. Esta velocidad puede detectarse, por ejemplo, por medio de GPS o bien por medio de un acelerómetro a bordo por medio del cual se puede reconstruir la velocidad del vehículo. Sin embargo, en ambos casos, como se conoce, tal medición no tiene un grado real de precisión.In particular, in ABS anti-lock braking systems, the fixed sensor connected to the axle, with the help of the phonic wheel, continuously detects the respective rotary movement of the wheel. The electrical pulses that are generated within the sensor are transmitted to the ABS electronic control unit, which then calculates the wheel speed. At the same time, the ABS electronic control unit, in accordance with a certain operating mode, detects a reference speed that is almost equivalent to the actual speed of the vehicle. This speed can be detected, for example, by means of GPS or else by means of an on-board accelerometer by means of which the speed of the vehicle can be reconstructed. However, in both cases, as is known, such a measurement does not have a real degree of precision.

A partir de toda esta información, la unidad de control electrónica del ABS calcula continuamente los valores de aceleración de la rueda o bien los valores de retardo de la rueda y de deslizamiento de frenado.From all this information, the ABS electronic control unit continuously calculates wheel acceleration values or wheel lag and braking slip values.

En el caso de que se exceda un valor dado de deslizamiento, la válvula solenoide que reduce la presión del sistema hidráulico a las pastillas de frenado se pilota manteniendo de esta manera la rueda en un intervalo de deslizamiento ideal.In the event that a given slip value is exceeded, the solenoid valve that reduces the pressure from the hydraulic system to the brake pads is piloted, thus maintaining the wheel in an ideal slip range.

De lo que ya se ha mencionado se deduce que incluso las unidades de control más sofisticadas que existen actualmente en el mercado, y en consecuencia los sistemas ABS y ASR más sofisticados, pueden analizar única y exclusivamente los datos y la información transmitida por aquellas partes mecánicas del vehículo que actualmente se designan para este propósito.From what has already been mentioned it follows that even the most sophisticated control units currently on the market, and consequently the most sophisticated ABS and ASR systems, can analyze uniquely and exclusively the data and information transmitted by those mechanical parts of the vehicle that are currently designated for this purpose.

A manera de ejemplo, un sistema ABS/ASR actual no puede detectar, aparte de la velocidad real del vehículo y el coeficiente de fricción real entre el neumático y el suelo, cualquier posible error mecánico en las válvulas de control, en particular errores que provocan fallos de retención en la carretera y pérdida de presión que solo pueden identificarse dentro del alcance de verificar correctamente el sistema de frenado según los errores respectivos de los otros dispositivos de frenado.As an example, a current ABS/ASR system cannot detect, apart from the actual speed of the vehicle and the actual coefficient of friction between the tire and the ground, any possible mechanical error in the control valves, in particular errors that cause road holding failures and pressure loss that can only be identified within the scope of correctly checking the braking system based on the respective errors of the other braking devices.

Con respecto a la lógica de control actualmente disponible con sistemas ABS comerciales más sofisticados, es posible indicar que se basa en tres tipos diferentes de variables, es decir, la velocidad estimada del vehículo, la rotación angular de las ruedas y la aceleración angular de las ruedas. Con respecto a la estimación de la velocidad, como se ha visto, se usa una unidad GPS o el acelerómetro a bordo del vehículo, o, en el caso de las aplicaciones, la velocidad del vehículo se estima sobre la base del valor "más rápido en diagonal", es decir, basado en el valor máximo de la velocidad estimada a partir de la velocidad de rotación de las ruedas en dos diagonales, la rueda delantera derecha y la rueda trasera izquierda, y viceversa. En cambio, las rotaciones y aceleraciones angulares de las ruedas se obtienen por adquisición directa mediante el uso de la llamada rueda fónica.Regarding the control logic currently available with more sophisticated commercial ABS systems, it is possible to indicate that it is based on three different types of variables, that is, the estimated speed of the vehicle, the angular rotation of the wheels and the angular acceleration of the wheels. wheel. With respect to speed estimation, as seen, either a GPS unit or the vehicle's on-board accelerometer is used, or, in the case of applications, the vehicle speed is estimated based on the "fastest" value. diagonally", that is, based on the maximum value of the speed estimated from the rotational speed of the wheels in two diagonals, the right front wheel and the left rear wheel, and vice versa. Instead, the rotations and angular accelerations of the wheels are obtained by direct acquisition using the so-called phonic wheel.

En resumen, puede indicarse que hay dos puntos principales que hacen que la lógica del ABS actualmente disponible sea defectuosa bajo ciertas circunstancias, y en particular el hecho de que los medios de estimación de la velocidad real no sean eficaces a baja velocidad (20 km/h) o con baja presión de frenado y el hecho de que los medios de medición del coeficiente de fricción son simples estimaciones, dado que tanto el deslizamiento máximo como las fuerzas longitudinales dependen de 1) el coeficiente de fricción neumático-suelo que varía continuamente y 2) la precisión de los estimadores de la velocidad del vehículo y de la rueda fónica que estima la velocidad y la aceleración angular de la rueda del vehículo.In summary, it can be stated that there are two main points that make the currently available ABS logic faulty under certain circumstances, and in particular the fact that the actual speed estimation means are not effective at low speed (20 km/h). h) or with low brake pressure and the fact that the means of measuring the coefficient of friction are simple estimates, since both the maximum slip and the longitudinal forces depend on 1) the coefficient of tire-ground friction that varies continuously and 2) the precision of the estimators of the speed of the vehicle and of the phonic wheel that estimates the speed and the angular acceleration of the wheel of the vehicle.

Las condiciones establecidas en el punto 1 se verifican, por ejemplo, para aplicaciones de frenado en superficies resbaladizas tales como hielo y otras condiciones en donde un par de ruedas está en una superficie de baja adherencia y el segundo par en una superficie de alta adherencia, y cuando se produce un cambio abrupto en la adherencia en el suelo durante el uso de los frenos.The conditions established in point 1 are verified, for example, for braking applications on slippery surfaces such as ice and other conditions where one pair of wheels is on a low grip surface and the second pair on a high grip surface, and when there is an abrupt change in the grip on the ground during the use of the brakes.

Con respecto al punto 2 se han usado una serie de estrategias y algoritmos con el fin de mejorar la medición de la velocidad del vehículo en función de la velocidad de rotación y la aceleración angular de la rueda.With respect to point 2, a series of strategies and algorithms have been used in order to improve the measurement of the vehicle speed as a function of the rotational speed and the angular acceleration of the wheel.

En algunos casos se emplean algoritmos más avanzados que hacen uso de técnicas de filtrado Kalman en combinación con el uso particular de un modelo neumático especialmente refinado con el fin de estimar los valores de fricción y deslizamiento del suelo-neumático que luego se usan para refinar la estimación final. Sin embargo, cualquiera que sea el nivel de sofisticación obtenido por estos algoritmos, todavía son solo estimaciones que pueden fallar repetidamente en superficies resbaladizas, o debido al desgaste de los neumáticos y sus efectos de envejecimiento, por lo que los datos tienden a ser menos precisos y las interferencias dentro de los datos gestionados por el controlador del ABS aumentan.In some cases, more advanced algorithms are used that make use of Kalman filtering techniques in combination with the particular use of a specially refined pneumatic model in order to estimate the tire-floor friction and slip values that are then used to refine the model. final estimate. However, whatever the level of sophistication achieved by these algorithms, they are still only estimates that can repeatedly fail on slippery surfaces, or due to tire wear and its aging effects, so the data tends to be less accurate. and interference within the data managed by the ABS controller increases.

Para superar las limitaciones antes mencionadas del estado de la técnica, la tecnología basada en mediciones de fuerza directamente sobre la rueda se ha desarrollado por SKF mediante el uso de sensores de fuerza integrados en el cojinete de la rueda (acelerómetros y medidores de tensión). Sin embargo, este método aún no tiene una aplicación práctica, especialmente dado que los datos recopilados están sujetos a inexactitudes significativas que surgen del hecho de que las fuerzas medibles son muy pequeñas y, por lo tanto, apenas detectables con precisión en comparación con las fuerzas que actúan sobre la rueda mientras se conduce el vehículo. Este problema también se produce con los sensores de fuerza (acelerómetros) asociados con los neumáticos en donde las fuerzas longitudinales son grandes pero hay una incertidumbre considerable con respecto a los datos recopilados debido al desgaste de los neumáticos.To overcome the aforementioned limitations of the state of the art, technology based on force measurements directly on the wheel has been developed by SKF through the use of force sensors integrated in the wheel bearing (accelerometers and strain gauges). However, this method does not yet have a practical application, especially since the data collected is subject to significant inaccuracies arising from the fact that the measurable forces are very small and thus barely detectable accurately compared to the forces. that act on the wheel while the vehicle is being driven. This problem also occurs with force sensors (accelerometers) associated with tires where longitudinal forces are large but there is considerable uncertainty in the data collected due to tire wear.

Un sistema de frenado antibloqueo que usa el sensor de fuerza piezoeléctrica o medios sensores de tensión se describe en los documentos DE 102010010482 A1 y EP 0748730 A1 respectivamente.An anti-lock braking system using piezoelectric force sensor or strain sensing means is described in DE 102010010482 A1 and EP 0748730 A1 respectively.

El objetivo de la presente invención es eliminar los inconvenientes del estado de la técnica denunciados anteriormente. Como parte de este objetivo, un objetivo de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita la detección instantánea del coeficiente de fricción real del neumático en relación con el suelo durante la activación de los frenos del vehículo.The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the state of the art reported above. As part of this objective, an objective of the invention is to design a method to improve the performance of a vehicle anti-lock and anti-slip braking system that allows the instant detection of the actual coefficient of friction of the tire in relation to the ground during activation. of the vehicle's brakes.

Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita el uso de partes mecánicas adicionales del vehículo para proporcionar datos adicionales que sean adecuados para la gestión del sistema de frenado antibloqueo y antideslizante. Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita la actualización en tiempo real del coeficiente real de medición de la fricción durante el frenado. A further object of the invention is to design a method for improving the performance of a vehicle's anti-lock and anti-skid braking system that allows the use of additional mechanical parts of the vehicle to provide additional data that is suitable for the management of the anti-lock braking system. and non-slip. An additional objective of the invention is to design a method to improve the performance of a vehicle's anti-lock and anti-slip braking system that allows real-time updating of the actual friction measurement coefficient during braking.

Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita el ajuste continuo del perfil de presión de frenado del vehículo al valor del coeficiente de fricción suelo/neumático real generado durante todo el intervalo de frenado.An additional objective of the invention is to design a method to improve the performance of a vehicle anti-lock and anti-slip braking system that allows the continuous adjustment of the vehicle's braking pressure profile to the value of the actual tire/ground friction coefficient generated during braking. the entire braking range.

Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita la configuración del perfil de desaceleración óptimo para el valor específico del coeficiente real de fricción detectado.An additional objective of the invention is to design a method to improve the performance of a vehicle's anti-lock and anti-skid braking system that allows the configuration of the optimal deceleration profile for the specific value of the real coefficient of friction detected.

Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita fijar los umbrales de deslizamiento y/o de velocidad de las ruedas y de aceleración para mantener un perfil de deceleración ideal.An additional objective of the invention is to design a method to improve the performance of a vehicle's anti-lock and anti-skid braking system that allows setting the slip and/or wheel speed and acceleration thresholds to maintain an ideal deceleration profile. .

Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita mejorar la fiabilidad de la lógica de control y el rendimiento del mismo en todas las condiciones de uso.An additional objective of the invention is to design a method to improve the performance of an anti-lock and anti-skid braking system of a vehicle that allows improving the reliability of the control logic and its performance in all conditions of use.

Un objetivo adicional de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que permita obtener un parámetro de control del sistema ABS adicional con el fin de verificar la parada real del vehículo con respecto al suelo o al deslizamiento de este con ruedas bloqueadas con el fin de registrar las condiciones de operación del sistema real.An additional objective of the invention is to design a method to improve the performance of an anti-lock and anti-slip braking system of a vehicle that allows obtaining an additional control parameter of the ABS system in order to verify the actual stop of the vehicle with respect to the ground. or to the sliding of this with blocked wheels in order to record the operating conditions of the real system.

No menos importante, un objetivo de la invención es diseñar un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo que puede aplicarse a cualquier tipo de vehículo equipado con cualquier sistema ABS y/o ASR y/o ESC (Control de estabilidad electrónica).Not least, an object of the invention is to design a method for improving the performance of a vehicle's anti-lock and anti-skid braking system that can be applied to any type of vehicle equipped with any ABS and/or ASR and/or ESC system ( electronic stability control).

Este objetivo, así como también estos y otros objetivos, se logran mediante un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) para un vehículo que comprende las características de la reivindicación independiente 1.This objective, as well as these and other objectives, are achieved by a method of improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-skid regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) for a vehicle comprising the features of independent claim 1.

Las características adicionales de la presente invención se definen además en las reivindicaciones subordinadas. Additional features of the present invention are further defined in the dependent claims.

Las características y beneficios adicionales de la invención se harán más evidentes a partir de la descripción de una modalidad preferida pero no exclusiva de un método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo y antideslizante de un vehículo ilustrado por medio de un ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos en donde:Additional features and benefits of the invention will become more apparent from the description of a preferred but non-exclusive embodiment of a method for improving the performance of a vehicle anti-lock and anti-skid braking system illustrated by means of a non-limiting example. in the attached drawings where:

La Figura 1 es una vista esquemática del dispositivo para llevar a cabo la invención.Figure 1 is a schematic view of the device for carrying out the invention.

La Figura 2 es una vista esquemática de la pastilla de freno para llevar a cabo la invención.Figure 2 is a schematic view of the brake pad for carrying out the invention.

La Figura 3 es una vista esquemática de la arquitectura de la unidad de control para llevar a cabo la invención. La Figura 4 muestra el cambio en la velocidad y presión angular en una aplicación de frenado de acuerdo con la invención.Figure 3 is a schematic view of the architecture of the control unit to carry out the invention. Figure 4 shows the change in speed and angular pressure in a braking application according to the invention.

La Figura 5 muestra el comportamiento típico del par de pastillas inteligentes de acuerdo con la invención en una aplicación de frenado.Figure 5 shows the typical behavior of the pair of smart pads according to the invention in a braking application.

La Figura 6 muestra el cambio en la presión de frenado con el fin de mantenerla cerca del mejor valor de acuerdo con la invención.Figure 6 shows the change in brake pressure in order to keep it close to the best value according to the invention.

La Figura 7 es un esquema de control para el sistema con pastillas de freno de acuerdo con la invención con un sistema ABS tradicional yFigure 7 is a control scheme for the system with brake pads according to the invention with a traditional ABS system and

La Figura 8 es un esquema de medición de torque que usa pastillas de freno de acuerdo con la invención. Figure 8 is a torque measurement schematic using brake pads according to the invention.

Con referencia a las figuras citadas el dispositivo y el método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y de regulación antideslizante (ASR) de un vehículo que comprende al menos un sistema dinámico de fluido de aceite o aire para controlar la presión de frenado compuesta por al menos una unidad de control de gestión del ABS indicada con 2 y posiblemente de una unidad de control de gestión de ASR 3, una unidad de servofreno 4 y una bomba de aceite hidráulico o de aire comprimido 5. El sistema de frenado normalmente comprende además válvulas solenoides y tuberías para aceite o aire y al menos ruedas fónicas 50 y sensores de tacómetro 51 respectivamente, uno por cada rueda 9 del vehículo equipado con ABS.With reference to the figures cited, the device and method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and anti-slip regulation (ASR) of a vehicle comprising at least one oil or air fluid dynamic system to control the brake pressure composed of at least one ABS management control unit indicated with 2 and possibly of an ASR management control unit 3, a brake booster unit 4 and a hydraulic oil or compressed air pump 5. The system The braking system normally further comprises solenoid valves and pipes for oil or air and at least phonic wheels 50 and tachometer sensors 51 respectively, one for each wheel 9 of the ABS-equipped vehicle.

En lo sucesivo, se considerará la aplicación de la invención a un sistema ABS en la medida en que las mismas características y las reivindicaciones sean también aplicables a un sistema ABS/ASR.Hereinafter, the application of the invention to an ABS system will be considered to the extent that the same features and claims are also applicable to an ABS/ASR system.

Además, en lo sucesivo, se hará referencia a un vehículo a motor equipado con frenos de disco, pero esto se puede aplicar a cualquier tipo de vehículo, incluidos los camiones, remolques, grúas, hasta los aviones.In addition, hereinafter it will refer to a motor vehicle equipped with disc brakes, but this can be applied to any type of vehicle, including trucks, trailers, cranes, even aircraft.

El dispositivo incluye ventajosamente sensores inteligentes adicionales, indicados genéricamente con 6, asociados con al menos una pastilla de freno 7 que actúa sobre el disco de freno 8 de cada rueda 9 para la medición de datos adicionales. El dispositivo también tiene al menos una unidad de control de ECU dedicada 10 para la gestión de los datos adicionales y para interactuar con la unidad de control ABS y/o ASR. The device advantageously includes additional intelligent sensors, indicated generically with 6, associated with at least one brake pad 7 that acts on the brake disc 8 of each wheel 9 for the measurement of additional data. The device also has at least one dedicated ECU control unit 10 for managing the additional data and for interfacing with the ABS and/or ASR control unit.

Los sensores adicionales 6 consisten en un circuito electrónico 11 integrado en la placa posterior de la pastilla y obtenido preferentemente por medio de serigrafía y que es resistente a altas temperaturas cerca de o por encima de 300 °C.The additional sensors 6 consist of an electronic circuit 11 integrated in the rear plate of the tablet and preferably obtained by means of screen printing and which is resistant to high temperatures close to or above 300 °C.

El circuito electrónico 11 incluye un sensor de fuerza de cizallamiento de piezocerámica 12 y un sensor de temperatura 13 dispuesto en la placa posterior en posiciones específicas del circuito serigrafiado, y soldado en esas posiciones. Para cerrar el circuito electrónico y permitir la conexión a sistemas electrónicos externos, los medios de conexión 14 se insertan para recopilar las señales proporcionadas por los sensores de fuerza de cizallamiento 12 y de temperatura 13 integrados en la placa posterior.The electronic circuit 11 includes a piezoceramic shear force sensor 12 and a temperature sensor 13 disposed on the back plate at specific positions on the screen-printed circuit, and soldered at those positions. To close the electronic circuit and allow connection to external electronic systems, connection means 14 are inserted to collect the signals provided by the shear force 12 and temperature 13 sensors integrated in the rear plate.

Además de eso, con el fin de garantizar el aislamiento eléctrico y la protección mecánica, se coloca un recubrimiento protector 15 sobre dichos sensores 12 y 13 y cualquier parte conductora del circuito.In addition to that, in order to guarantee electrical insulation and mechanical protection, a protective coating 15 is placed on said sensors 12 and 13 and any conductive part of the circuit.

Esto puede implementarse preferentemente con "domos" especiales hechos de resina o materiales aislantes de cerámica que no se representan.This can preferably be implemented with special "domes" made of resin or ceramic insulating materials which are not shown.

Finalmente, todos los elementos descritos anteriormente se incorporan dentro del material de fricción de la pastilla o, si están presentes, dentro de la capa inferior. En este caso, el material de fricción quedará por encima de la capa inferior.Finally, all the elements described above are incorporated within the friction material of the pad or, if present, within the bottom layer. In this case, the friction material will be above the bottom layer.

Con respecto a los sensores que se integrarán en las pastillas de freno para aplicaciones ABS, la configuración mínima tendrá un sensor de fuerza de cizallamiento de piezocerámica 12 para altas temperaturas al menos > 200 °C, (temperatura de Curie) y preferentemente con una temperatura de operación > 300 °C y un sensor de temperatura 13 (PT1000) preferentemente con una temperatura de operación > 300 °C. Ventajosamente, el circuito electrónico 11 comprende además un sensor de cizallamiento 16 que se coloca preferentemente en el centro de presión de la pastilla en base a las dimensiones y la forma geométrica de la misma.Regarding the sensors that will be integrated in the brake pads for ABS applications, the minimum configuration will have a piezoceramic shear force sensor 12 for high temperatures at least > 200 °C, (Curie temperature) and preferably with a temperature operating temperature > 300 °C and a temperature sensor 13 (PT1000) preferably with an operating temperature > 300 °C. Advantageously, the electronic circuit 11 further comprises a shear sensor 16 which is preferably placed in the center of pressure of the tablet based on its dimensions and geometric shape.

El sensor de temperatura 13 debe colocarse preferentemente lo más cerca posible del sensor de cizallamiento 16. El sensor de temperatura se usa principalmente para propósitos de compensación.The temperature sensor 13 should preferably be placed as close as possible to the shear sensor 16. The temperature sensor is used primarily for compensation purposes.

En la Figura 2, el sensor de cizallamiento 16 lleva la flecha 21 que muestra la polarización directa a lo largo de las fuerzas tangenciales aplicadas a la pastilla mientras se aplica el frenado, cuyas fuerzas se relacionan directamente con las mediciones del torque de frenado.In Figure 2, the shear sensor 16 carries the arrow 21 showing the forward bias along the tangential forces applied to the pad while braking is applied, which forces are directly related to the braking torque measurements.

Está claro que la modalidad mostrada en la Figura 2 es solo una de las posibles soluciones, en la medida en que las posiciones relativas de los sensores pueden cambiarse o pueden añadirse otros sensores adicionales.It is clear that the embodiment shown in Figure 2 is only one of the possible solutions, insofar as the relative positions of the sensors can be changed or other additional sensors can be added.

Por ejemplo, cuatro o también solo dos sensores de presión de piezocerámica podrían colocarse cerca de las esquinas superiores del rectángulo que representa la placa posterior 21, con el fin de medir la fuerza ortogonal transmitida por el pistón de mordaza de la pastilla durante las aplicaciones de frenado.For example, four or even just two piezoceramic pressure sensors could be placed near the upper corners of the rectangle representing the back plate 21, in order to measure the orthogonal force transmitted by the pad's jaw piston during pressure applications. braking.

Además, se pueden usar sensores piezoeléctricos biaxiales o triaxiales, no representados, con el fin de suministrar más información que un solo sensor de fuerza de cizallamiento 12.In addition, biaxial or triaxial piezoelectric sensors, not shown, can be used in order to provide more information than a single shear force sensor 12.

Estos sensores adicionales solo tienen una función auxiliar, ya que pueden usarse para optimizar la distribución de presión o para determinar el coeficiente de fricción del disco-pastilla con el fin de optimizar la eficiencia de frenado. En lo sucesivo, la unidad de control de ECU dedicada 10 de acuerdo con la invención, se refiere a una unidad de control con lógica operativa que se separa físicamente de la unidad de control ABS o se integra en la unidad de control ABS estándar que en este caso tendrá entradas físicas y/o analógicas para las señales de datos detectadas por la/s pastilla/s de freno.These additional sensors only have an auxiliary function, as they can be used to optimize pressure distribution or to determine the friction coefficient of the disc-pad in order to optimize braking efficiency. Hereinafter, the dedicated ECU control unit 10 according to the invention, refers to a control unit with operating logic that is physically separated from the ABS control unit or integrated into the standard ABS control unit that in this case will have physical and/or analog inputs for the data signals detected by the brake pad(s).

En ambos casos, la unidad de control dedicada 10 interactúa con la unidad de control ABS estándar.In both cases, the dedicated control unit 10 interfaces with the standard ABS control unit.

En ambas soluciones descritas anteriormente, la unidad de control de ECU dedicada 10 tendrá una UCP o una unidad de procesamiento de datos con capacidades de procesamiento en tiempo real y una interfaz de comunicación digital, generalmente CANBUS, y una lógica que se diseña para integrar las señales de las pastillas de freno tanto físicamente como en términos de datos que necesitan integrarse en los algoritmos de procesamiento y en las lógicas de control de la unidad de control ABS estándar.In both solutions described above, the dedicated ECU control unit 10 will have a CPU or data processing unit with real-time processing capabilities and a digital communication interface, usually CANBUS, and logic that is designed to integrate the brake pad signals both physically and in terms of data that need to be integrated into the processing algorithms and control logics of the standard ABS control unit.

La información principal proporcionada por los datos de la pastilla 7, con respecto a la aplicación ABS, es el torque de frenado aplicado durante el frenado a la rueda correspondiente 9 del vehículo. Esto se mide en tiempo real por la pastilla 7 por medio del sensor de cizallamiento 16 integrado en la misma. The main information provided by the data of the chip 7, with respect to the ABS application, is the braking torque applied during braking to the corresponding wheel 9 of the vehicle. This is measured in real time by the pad 7 by means of the shear sensor 16 integrated therein.

La razón de esto se vincula a las fuerzas longitudinales que actúan sobre el área de contacto neumático/suelo durante todas las aplicaciones de frenado, y que determinan la dinámica de la rueda y por lo tanto del vehículo.The reason for this is linked to the longitudinal forces that act on the tire/ground contact area during all braking applications, and that determine the dynamics of the wheel and therefore of the vehicle.

De hecho, es posible reconocer que hay dos fuerzas principales que actúan sobre la rueda dentro del área de contacto neumático/suelo durante la aplicación del frenado en terrenos lisos y planos: la fuerza debida al torque de frenado aplicado durante el frenado por la fricción de las pastillas de freno contra el disco, y la fuerza de reacción de la superficie de contacto neumático/suelo, nuevamente una fuerza de fricción neumático/suelo.In fact, it is possible to recognize that there are two main forces acting on the wheel within the tire/ground contact area during braking application on smooth, flat terrain: the force due to the braking torque applied during braking by the friction of the brake pads against the disc, and the reaction force of the tire/ground interface, again a tire/ground friction force.

En ausencia de fuerzas de tracción, o del suelo con una pendiente negativa o positiva, la ecuación de movimiento para la rueda será:In the absence of tractive forces, or the ground with a positive or negative slope, the equation of motion for the wheel will be:

Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0001

Donde Fx es la fuerza de frenado longitudinal, Rw es el radio efectivo de la rueda, Mf es el momento de frenado aplicado por las fuerzas de cizallamiento contra los discos de freno sumando juntas las contribuciones del torque de frenado de ambas pastillas inteligentes 7 de la misma mordaza 22, y, finalmente J es el momento de inercia y w es la velocidad angular de la rueda 9.Where F x is the longitudinal braking force, R w is the effective wheel radius, M f is the braking moment applied by shear forces against the brake discs summing together the braking torque contributions of both smart pads 7 of the same clamp 22, and finally J is the moment of inertia and w is the angular speed of the wheel 9.

A partir de esta ecuación, está claro que, en el momento en que la rueda se bloquea, el torque y el momento de las fuerzas longitudinales dentro del área de contacto neumático/suelo deben ser iguales.From this equation, it is clear that at the moment the wheel locks up, the torque and moment of the longitudinal forces within the tire/ground contact area must be equal.

Por lo tanto, podemos concluir que con estos supuestos y bajo estas condiciones, y con Fx = gN donde N es la carga vertical conocida en la rueda y g es el coeficiente de fricción neumático/suelo, el torque de frenado cuando la rueda se bloquea estará directamente relacionado con la fuerza de fricción neumático/suelo:Therefore, we can conclude that with these assumptions and under these conditions, and with F x = gN where N is the known vertical load on the wheel and g is the tire/ground friction coefficient, the braking torque when the wheel locks up will be directly related to the tire/ground friction force:

M / J i m = \ F X | Rw = pN y = /Qi) M/Jim = \FX | Rw = pNy = /Qi)

donde y es una constante en la primera aproximación.where y is a constant to the first approximation.

Debe decirse que el valor de g medido en este caso es el llamado gdeslizamiento, es decir, el valor de la relación entre Fx y N cuando las ruedas se bloquean, en lugar del llamado gpico que es el valor de la relación entre Fx y N cuando Fx asume su valor máximo durante el frenado antes de verificar el bloqueo de las ruedas.It should be said that the value of g measured in this case is the so-called slip g, that is, the value of the ratio between F x and N when the wheels lock, instead of the so-called peak g which is the value of the ratio between F x and N when F x assumes its maximum value during braking before verifying wheel lock.

A pesar de esto, el gdeslizamiento se relacionará claramente con el gpico en todos los neumáticos, y por lo tanto será una buena estimación para el gpico.Despite this, g- slip will clearly relate to g- peak on all tires, and will therefore be a good estimate for g- peak .

Con esta solución técnica, el valor del coeficiente de fricción medido g se sigue relacionando ventajosamente de manera directa con el valor del gpico y sigue siendo menor y puede resultar en ineficiencias en la aplicación de frenado basada en este valor solamente.With this technical solution, the value of the measured coefficient of friction g advantageously remains directly related to the value of peak g and remains smaller and may result in inefficiencies in the braking application based on this value alone.

El valor de Mf-lim, determinado como anteriormente, es útil para determinar si las ruedas se deslizan y en particular si las ruedas se bloquean pero el vehículo está en movimiento.The value of M f -lim , determined as above, is useful in determining if the wheels are slipping and in particular if the wheels are locking but the vehicle is moving.

Esto puede suceder, por ejemplo, cada vez que la lógica de control de un ABS estándar falla en una superficie resbaladiza (hielo).This can happen, for example, whenever the control logic of a standard ABS fails on a slippery (ice) surface.

Este método puede usarse para detectar si son las ruedas las que se deslizan mientras se bloquean durante el frenado o, si el vehículo está estacionario, la rueda está estacionaria y los frenos no se han aplicado.This method can be used to detect whether it is the wheels that are slipping while locking during braking or, if the vehicle is stationary, the wheel is stationary and the brakes have not been applied.

En efecto, la primera condición implica:Indeed, the first condition implies:

• w = 0 e M(f-lim) t 0 y generalmente mucho mayor que 0 también para valores pequeños de g, típicamente decenas de Nm• w = 0 e M( f-lim ) t 0 and generally much larger than 0 also for small values of g, typically tens of Nm

El segundo:The second:

• w = 0 e M(f-lim) = 0 o muy pequeño, es decir, < 1 Nm• w = 0 e M (f-lim) = 0 or very small, ie < 1 Nm

Una solución técnica diferente se basa en el cambio abrupto en la pendiente de la velocidad angular w (t) de la rueda que se detecta durante una aplicación del frenado, cuando se aproxima a Mf-lim, es decir, cuando las fuerzas de frenado tienden a ser mayores que las fuerzas de fricción disponibles dentro del área de contacto suelo/neumático.A different technical solution is based on the abrupt change in slope of the angular velocity w(t) of the wheel that is detected during a braking application, when approaching M f-lim , that is, when the braking forces tend to be greater than the available frictional forces within the tire/ground contact area.

Como se puede ver en la Figura 4, la presión hidráulica en la mordaza 22 inicialmente aumenta casi linealmente mientras que los valores correspondientes de la velocidad angular disminuyen. As can be seen in Figure 4, the hydraulic pressure in jaw 22 initially increases almost linearly while the corresponding values of angular velocity decrease.

En ausencia del deslizamiento dentro y alrededor del área de la banda de rodadura del neumático, la condición de rodadura pura (valores de deslizamiento bajos) implica que las fuerzas dentro del área de contacto neumático/suelo debido al torque de frenado y esas fuerzas de la fricción con el suelo serán iguales y opuestas.In the absence of slip within and around the tire tread area, the pure rolling condition (low slip values) implies that the forces within the tire/ground contact area due to braking torque and those forces from the friction with the ground will be equal and opposite.

Esto será cierto hasta el valor del |jp¡co para las fuerzas longitudinales correspondientes al área de contacto neumático/suelo.This will be true up to the value of |j p¡co for the longitudinal forces corresponding to the tire/ground contact area.

A partir de este punto, cualquier aumento de la presión de frenado (y por lo tanto el torque de frenado) ya no se compensará por las fuerzas de fricción.From this point on, any increase in brake pressure (and thus brake torque) will no longer be offset by frictional forces.

La consecuencia será la observación de un cambio repentino y rápido en la pendiente de la curva w (t) debido a un desequilibrio entre el torque de frenado y los momentos de las fuerzas de fricción, como se ve en la Figura 4 correspondiente a la línea continua vertical negra.The consequence will be the observation of a sudden and rapid change in the slope of the curve w (t) due to an imbalance between the braking torque and the moments of the friction forces, as seen in Figure 4 corresponding to the line continuous vertical black.

A partir de esta observación básica, la unidad de control dedicada 10 obtiene el valor correcto de Mf-um , y puede operar de la siguiente manera:From this basic observation, the dedicated control unit 10 obtains the correct value of M f -um , and can operate as follows:

1. Detectar w (t) durante la aplicación del frenado1. Detect w(t) during braking application

2. Verificar si hay cambios abruptos en la pendiente de la curva w (t), por ejemplo, cuando se excede el umbral de referencia máximo2. Check if there are abrupt changes in the slope of the curve w (t), for example, when the maximum reference threshold is exceeded

3. Considerar Mf-lim como el valor de torque M justo antes del cambio en la pendiente de la curva de w (t). Una vez que se determina el nuevo valor de Mf-lim, la unidad de control de ECU dedicada 10 repite las mismas etapas lógicas mediante el uso del mismo procedimiento descrito anteriormente con el fin de obtener el valor final de |Upico para usar en lugar de los medios de estimación basados en modelos y algoritmos usados para calcular la fricción en unidades de control ABS estándar.3. Consider M f-lim as the value of torque M just before the change in the slope of the w (t) curve. Once the new value of M f -lim is determined, the dedicated ECU control unit 10 repeats the same logical steps using the same procedure described above in order to obtain the final value of |U peak to be used in instead of the estimation means based on models and algorithms used to calculate friction in standard ABS control units.

En vista de lo anterior, la lógica de control de la unidad de control de ECU dedicada 10 basada en los datos recibidos de la pastilla 7 tiene dos métodos distintos: un método basado en deslizamiento y un método basado en torque. In view of the above, the control logic of the dedicated ECU control unit 10 based on the data received from the chip 7 has two different methods: a slip-based method and a torque-based method.

En una primera solución el método que es objeto de la invención, se basa en el deslizamiento del neumático sobre el suelo.In a first solution, the method that is the object of the invention is based on the sliding of the tire on the ground.

El objetivo principal de este método es mantener la operación del ABS lo más cercana posible a la de un ABS comercial estándar, pero con dos mejoras importantes:The main objective of this method is to keep the operation of the ABS as close as possible to that of a standard commercial ABS, but with two important improvements:

1. Los estimadores de fricción se reemplazan con mediciones reales del valor de |j1. Friction estimators are replaced with actual measurements of the value of |j

2. La fricción efectiva neumático-suelo se actualiza constantemente mientras se aplica el frenado2. Effective tyre-ground friction is constantly updated while braking is applied

Por lo tanto, los datos de torque de la pastilla 7 se usan para ajustar el perfil de presión de frenado al valor de la fricción real durante el frenado.Therefore, the torque data of the pad 7 is used to adjust the brake pressure profile to the actual friction value during braking.

El resultado es un efecto de frenado ideal y una respuesta más rápida a condiciones de fricción cambiantes o situaciones anormales.The result is an ideal braking effect and faster response to changing friction conditions or abnormal situations.

Con referencia al perfil típico de la curva de torque, mostrado en la Figura 5, obtenido de una pastilla 7 calibrada a 1 kHz durante una aplicación de frenado con ABS a una velocidad inicial de 30 km/h en una superficie resbaladiza (coeficiente de fricción de aproximadamente j = 0,2).With reference to the typical profile of the torque curve, shown in Figure 5, obtained from a pad 7 calibrated at 1 kHz during an ABS braking application at an initial speed of 30 km/h on a slippery surface (coefficient of friction of approximately j = 0.2).

El valor real de m como se explicó anteriormente se obtiene después de la fase de aplicación de frenado inicial, cuando el torque de frenado aumenta hasta el punto de bloquear las ruedas.The actual value of m as explained above is obtained after the initial braking application phase, when the braking torque increases to the point of locking the wheels.

Después de la identificación del valor de Tlim (límite de torque), el valor de referencia para la fricción disponible ^ se calcula por la unidad de control dedicada 10 por medio de una función j(T lim) que puede derivarse fácilmente de la carga vertical en la rueda y otros parámetros relacionados con las propiedades del sistema de frenado del vehículo específico.After the identification of the value of T lim (torque limit), the reference value for the available friction ^ is calculated by the dedicated control unit 10 by means of a function j(T lim ) that can be easily derived from the load vertical in the wheel and other parameters related to the properties of the braking system of the specific vehicle.

Una vez que estos dos valores se registran por la unidad de control dedicada 10, se usan como referencia para la lógica de control del ABS estándar para:Once these two values are recorded by the dedicated control unit 10, they are used as a reference for the standard ABS control logic to:

1. Establecer el perfil de desaceleración ideal para ese valor específico de j1. Establish the ideal deceleration profile for that specific value of j

2. Para configurar los umbrales de deslizamiento o velocidad y aceleración de las ruedas con el fin de mantener el perfil de desaceleración ideal.2. To set slip or wheel speed and acceleration thresholds in order to maintain the ideal deceleration profile.

La Figura 6 ilustra esquemáticamente este esquema lógico: en particular, se muestra un perfil de velocidad a lo largo del tiempo, mientras que se realiza la modulación de la presión de frenado con el fin de mantener la desaceleración cerca de la curva de desaceleración ideal basada en el valor medido real de j (Tlim). Figure 6 schematically illustrates this logic scheme: in particular, a velocity profile is shown over time, while modulation of the brake pressure is performed in order to keep the deceleration close to the ideal deceleration curve based on on the actual measured value of j (T lim ).

La modulación de presión se obtiene por medio de líneas de umbral estándar (en base al deslizamiento o velocidad de rotación) con el fin de abrir y cerrar las válvulas hidráulicas del sistema hidráulico conectado a la unidad de control ABS.Pressure modulation is obtained by means of standard threshold lines (based on slip or rotational speed) in order to open and close the hydraulic valves of the hydraulic system connected to the ABS control unit.

Estas líneas de referencia para la velocidad periférica de la rueda (velocidad de rotación de la rueda) se marcan con 30 y 31 y con líneas discontinuas en la Figura 6.These reference lines for the peripheral speed of the wheel (rotational speed of the wheel) are marked with 30 and 31 and with dashed lines in Figure 6.

Definen umbrales para la activación de las válvulas de control de presión hidráulica.They define thresholds for the activation of the hydraulic pressure control valves.

En particular, al exceder, de arriba a abajo, el umbral indicado con 30, la presión de frenado aumenta, mientras que al exceder el umbral indicado con 31, de abajo a arriba, la presión de frenado disminuirá.In particular, when exceeding, from top to bottom, the threshold indicated with 30, the brake pressure increases, while when exceeding the threshold indicated with 31, from bottom to top, the brake pressure will decrease.

Una lógica similar también puede obtenerse mediante el uso de la aceleración periférica en lugar de la velocidad de la rueda, con los umbrales de valor correspondientes para la aceleración.Similar logic can also be obtained by using peripheral acceleration instead of wheel speed, with corresponding value thresholds for acceleration.

Siempre que se produce un cambio en el coeficiente de fricción neumático/suelo m, la lógica de control en la unidad de control dedicada 10 debe ser capaz de recuperar el nuevo valor correcto de p (Tlim).Whenever there is a change in the tire/ground friction coefficient m, the control logic in the dedicated control unit 10 must be able to retrieve the correct new value of p(T lim ).

Para los cambios del valor de una disminución de p, el nuevo valor se recupera fácil y naturalmente al tomar el nuevo Tlim para la condición de bloqueo de la rueda (obviamente menos que antes), y calcular el nuevo p (Tlim).For changes in the value of a decrease in p, the new value is easily and naturally recovered by taking the new T lim for the wheel-locked condition (obviously less than before), and calculating the new p (T lim ).

Este nuevo valor se usa para generar un nuevo conjunto de parámetros para la lógica de control de la unidad de control dedicada 10.This new value is used to generate a new set of parameters for the control logic of the dedicated control unit 10.

Este conjunto de parámetros será, por ejemplo, el objetivo de desaceleración, es decir, la pendiente de la curva de velocidad del vehículo, o los umbrales de velocidad o aceleración.This set of parameters will be, for example, the deceleration target, that is, the slope of the vehicle's speed curve, or the speed or acceleration thresholds.

Este nuevo conjunto de parámetros se usará para actualizar los anteriores y se usará en la lógica de control de la unidad de control de ECU dedicada 10 para reemplazar los parámetros anteriores.This new set of parameters will be used to update the old ones and will be used in the control logic of the dedicated ECU control unit 10 to replace the old parameters.

En el caso de un aumento en el valor de p, la lógica de control debe ser capaz de reconocer la condición de salto de p.In the case of an increase in the value of p, the control logic must be able to recognize the jump condition of p.

Esto puede producirse, por ejemplo al introducir un aumento periódico en la desaceleración periférica de la rueda (por medio de un aumento periódico en la presión de modulación) con el fin de probar el aumento en p al aplicar los frenos. This can be produced, for example, by introducing a periodic increase in the peripheral deceleration of the wheel (by means of a periodic increase in the modulation pressure) in order to test the increase in p when applying the brakes.

Esto podría realizarse, por ejemplo con un período de 0,1 s, de acuerdo con el grado de respuesta requerido para la lógica de control del ABS.This could be done, for example with a period of 0.1 s, according to the degree of response required for the ABS control logic.

Otra posibilidad podría ser la de verificar un cambio en la pendiente de las curvas de velocidad periféricas durante las modulaciones de presión normales.Another possibility could be to check for a change in the slope of the peripheral velocity curves during normal pressure modulations.

De hecho, un aumento en el valor de p provocaría una reducción en las modulaciones de velocidad angular de la rueda durante el frenado, y por lo tanto esta condición específica en variación podría usarse con el fin de permitir el procedimiento para una nueva determinación de Tlim.In fact, an increase in the value of p would cause a reduction in the angular velocity modulations of the wheel during braking, and therefore this specific condition in variation could be used in order to allow the procedure for a new determination of T lim .

Luego se muestra un diagrama de flujo lógico en la figura 7.A logic flow diagram is then shown in figure 7.

1. El primer bloque de "Prueba Tlim" es la evaluación del valor máximo del torque realizado al inicio de la aplicación del frenado, o como resultado de un cambio en el coeficiente de fricción neumático/suelo obtenido por medio de la pastilla 7;1. The first block of "Test lim " is the evaluation of the maximum value of the torque realized at the beginning of the braking application, or as a result of a change in the tire/ground friction coefficient obtained by means of pad 7;

2. El bloque de "parámetros del ABS" usa el valor real del coeficiente de fricción neumático-suelo p con el fin de establecer los parámetros del ABS (c o, c i, c 2... c m) usados por la lógica de control del ABS, optimizados para ese valor específico de p. Los valores predeterminados pueden usarse para este propósito y optimizarse para tales parámetros, dispuestos en tablas de búsqueda para un uso eficiente dentro de la lógica de control.2. The "ABS parameters" block uses the actual value of the tire-ground friction coefficient p in order to set the ABS parameters ( co, ci, c 2... cm) used by the ABS control logic. ABS, optimized for that specific value of p. Default values can be used for this purpose and optimized for such parameters, arranged in lookup tables for efficient use within control logic.

3. El bloque de "Control lógico ABS" representa una lógica de control del ABS estándar (por ejemplo, sobre la base del deslizamiento o los métodos basados en aceleración/velocidades periféricas) que dependerá de parámetros específicos (c o, c i, c 2... c m) relacionados con la lógica de control específica usada (podrían ser, por ejemplo, umbrales de valor de velocidad o aceleración) y dependerá del valor real de p (Tlim) medido. 4. El bloque de "prueba de salto de p" es la prueba de variaciones hacia valores mayores de p durante las aplicaciones de frenado. Esta prueba se realiza sobre la base del tiempo o sobre la base de la condición (por ejemplo, en dependencia de las variaciones de velocidad periférica detectadas con el aumento de la presión de frenado). 3. The "ABS Control Logic" block represents a standard ABS control logic (for example, based on slip or acceleration/peripheral speeds based methods) that will depend on specific parameters (c o, ci, c 2 ... cm) related to the specific control logic used (could be, for example, speed or acceleration value thresholds) and will depend on the actual value of p (T lim ) measured. 4. The "p jump test" block is the test for variations towards larger values of p during braking applications. This test is performed on a time basis or on a condition basis (for example, depending on peripheral speed variations detected with increasing brake pressure).

La lógica de control general es un esquema de control adaptativo para un sistema ABS que hace uso de una lógica de control del ABS existente, pero que la mejora por medio de la adición de una optimización de operación del ABS más refinada basada en el valor de torque de frenado real, y sus variaciones durante las aplicaciones de frenado. General control logic is an adaptive control scheme for an ABS system that makes use of existing ABS control logic, but enhances it by adding more refined ABS operation optimization based on the value of actual braking torque, and its variations during braking applications.

Como resultado, se obtendrá la optimización del rendimiento de frenado real.As a result, the optimization of the actual braking performance will be obtained.

El segundo método, objeto de la invención, se basa en el torque de frenado y pretende explotar todo el potencial de la pastilla 7, lo que mejorará en consecuencia la fiabilidad de la lógica de control y el rendimiento en todas las condiciones.The second method, object of the invention, is based on the braking torque and aims to exploit the full potential of the pad 7, which will consequently improve the reliability of the control logic and the performance in all conditions.

Como se muestra en la Figura 8, el diagrama de bloques de esta nueva lógica de control es similar, pero hay diferencias significativas en los bloques principales y en cómo se usan dentro de la lógica de control.As shown in Figure 8, the block diagram of this new control logic is similar, but there are significant differences in the main blocks and how they are used within the control logic.

La primera diferencia se basa en el resultado final de la primera prueba, que proporciona el valor máximo del torque de frenado, es decir, el valor por encima del cual la pendiente de la curva de la velocidad angular de la rueda cambia abruptamente mientras se aplica el frenado. Este valor de torque se usa como valor de referencia para la modulación de presión hidráulica del freno mediante el uso de un comando específico enviado por la unidad de control de ECU del ABS.The first difference is based on the final result of the first test, which gives the maximum value of the braking torque, i.e. the value above which the slope of the wheel angular velocity curve changes abruptly while braking torque is applied. the braking. This torque value is used as a reference value for brake hydraulic pressure modulation using a specific command sent by the ABS ECU control unit.

Siempre que se detecta un cambio abrupto en la rotación de la rueda, se actualiza el valor límite de torque Tlim, y se repite el ciclo.Whenever an abrupt change in wheel rotation is detected, the torque limit value T lim is updated, and the cycle repeats.

Además de eso, como en la lógica de control anterior, se puede establecer la evaluación periódica de la presencia de las condiciones de salto de p, aumentando periódicamente la presión de frenado con el fin de realizar la prueba de rueda bloqueada y así cambiar (aumentar) el nuevo límite de torque si se verifica la condición, o continuar usando el límite anterior si no se verifica dicha condición.In addition to that, as in the previous control logic, it is possible to establish the periodic evaluation of the presence of p jump conditions, periodically increasing the braking pressure in order to carry out the locked wheel test and thus change (increase ) the new torque limit if the condition is verified, or continue using the old limit if the condition is not verified.

El diagrama de bloques de la Figura 8, puede resumirse de la siguiente manera:The block diagram of Figure 8 can be summarized as follows:

• El primer bloque de "Prueba de Tlim" es la evaluación del valor límite para el torque de frenado realizado por medio de la pastilla 7 al inicio de la aplicación del frenado o como consecuencia de una variación en el coeficiente de fricción neumático/suelo• The first block of "T lim Test" is the evaluation of the limit value for the braking torque performed by pad 7 at the beginning of the braking application or as a consequence of a variation in the tire/ground friction coefficient.

• El bloque de "Parámetro del ABS de torque" usa el valor efectivo del valor límite de torque Tlim con el fin de establecer los parámetros del ABS (c o , c i, c 2... c m) usados por la lógica de control del ABS que, en esencia, comprenderá al menos umbrales para esos valores relativos a la pendiente de w lim (t) y el valor efectivo de Tlim. La lista completa de parámetros depende naturalmente de los detalles de la lógica de control que se adopta. En principio, estos parámetros pueden predeterminarse y usarse en la lógica de control del a Bs por medio de tablas de búsqueda para un uso eficiente dentro de la lógica de control en la medida en que dependa del valor medido real para Tlim, como se implementa normalmente con el fin de reducir los costos computacionales y del sistema y aumentar la velocidad de cálculo.• The "Torque ABS Parameter" block uses the effective value of the torque limit value T lim in order to set the ABS parameters ( c o , ci , c 2... c m) used by the torque limit logic. ABS control which, in essence, will comprise at least thresholds for those values relating to the slope of w lim (t) and the effective value of T lim . The full list of parameters naturally depends on the details of the control logic that is adopted. In principle, these parameters can be predetermined and used in the control logic of the a B s by means of lookup tables for efficient use within the control logic insofar as it depends on the actual measured value for T lim , as shown It is normally implemented in order to reduce computational and system costs and increase computation speed.

• El bloque de "Control lógico del ABS de torque", añadido con respecto al caso anterior, es una lógica de control del ABS basada en el torque medido en las pastillas de freno por medio del control de la presión hidráulica de los frenos con el fin de mantener el torque de frenado lo más cerca posible de Tlim. Se establece un control adicional sobre la variación en la pendiente de los valores únicos de w (t) durante la aplicación del frenado medido por la rueda fónica sin ninguna referencia a la estimación de la velocidad "verdadera" del vehículo. Este último control se usa para tener en cuenta los cambios en los coeficientes de fricción hacia valores más bajos que se compensarán rápidamente por la lógica de control. Además de eso, la condición general de estabilidad (EBD) donde wf > w r, es decir, la rueda delantera debe girar a una velocidad mayor que la rueda trasera, completará la lógica de control básica para esta nueva clase de lógica de control del ABS.• The "Torque ABS control logic" block, added with respect to the previous case, is an ABS control logic based on the torque measured on the brake pads by controlling the hydraulic pressure of the brakes with the in order to keep the braking torque as close as possible to T lim . Further control is placed on the variation in slope of the single values of w(t) during application of braking as measured by the phonic wheel without any reference to the estimation of the "true" speed of the vehicle. This latter control is used to account for changes in the friction coefficients towards lower values that will be quickly compensated for by the control logic. In addition to that, the general stability condition (EBD) where w f > w r , i.e. the front wheel must rotate at a higher speed than the rear wheel, will complete the basic control logic for this new class of control logic of ABS.

• El bloque de "salto de g" es la prueba de las variaciones de g hacia valores más altos durante las aplicaciones de frenado. Esta prueba se realiza sobre la base del tiempo o sobre la base de la condición (por ejemplo, en dependencia de las variaciones de velocidad periférica detectadas con el aumento de la presión de frenado). • The "jump g" block is the test for variations of g towards higher values during braking applications. This test is performed on a time basis or on a condition basis (for example, depending on peripheral speed variations detected with increasing brake pressure).

Como se ha indicado en el diagrama de bloques anterior, la principal diferencia en esta lógica de control con respecto a una estándar es la eliminación de cualquier estimación de la velocidad de la rueda como un recurso para la lógica de control para la modulación de la presión controlada por la unidad de control dedicada 10 e interactúa con la unidad de control del ABS estándar instalada en el vehículo.As indicated in the block diagram above, the main difference in this control logic with respect to a standard one is the elimination of any estimation of the speed of the wheel as a resource for the control logic for pressure modulation. controlled by the dedicated control unit 10 and interacts with the standard ABS control unit installed in the vehicle.

Esto puede implementarse debido al hecho de que se conoce el torque de frenado real durante la aplicación del frenado y que dicho torque puede controlarse en tiempo real.This can be implemented due to the fact that the actual braking torque during braking application is known and that torque can be controlled in real time.

La ventaja obvia es la eliminación de cualquier ineficiencia que se derive de la determinación errónea o aproximada de la velocidad real del vehículo, que se usa en la lógica de control para controlar la presión de la intensidad de frenado, sino que se usa siempre la fuerza de frenado ideal en toda la distancia de frenado. The obvious advantage is the elimination of any inefficiency that derives from the erroneous or approximate determination of the actual speed of the vehicle, which is used in the control logic to control the pressure of the braking intensity, but the force is always used. ideal braking performance over the entire braking distance.

Además, como beneficio añadido, se eliminan las incertidumbres relacionadas con la estimación de la fricción potencial asociada con la lógica de control de los sistemas ABS/ESC actuales.Also, as an added benefit, uncertainties related to estimating potential friction associated with the control logic of current ABS/ESC systems are eliminated.

Una ventaja adicional viene del hecho de que la unidad de control dedicada 10 recibe un parámetro de control adicional de la verificación cruzada entre w y Tlim con el fin de verificar que el vehículo se ha parado realmente (vehículo estacionario con respecto al suelo) o para la presencia de deslizamiento (ruedas bloqueadas), que puede usarse para recuperar condiciones que no son efectivamente recuperables con los sistemas ABS estándar.An additional advantage comes from the fact that the dedicated control unit 10 receives an additional control parameter from the cross check between w and Tlim in order to verify that the vehicle has actually stopped (vehicle stationary with respect to the ground) or for the presence of slip (locked wheels), which can be used to recover conditions that are not effectively recoverable with standard ABS systems.

El dispositivo y el método para mejorar el rendimiento de un sistema antibloqueo y/o antideslizante de un vehículo se han probado en una pista.The device and method for improving the performance of a vehicle's anti-lock and/or anti-skid system have been tested on a track.

En el primer conjunto de resultados, como se muestra en los gráficos a continuación, se muestra la tendencia típica del torque medido por la almohadilla 7 durante una aplicación de frenado con ABS bajo dos condiciones de suelo diferentes. En el lado izquierdo de la Figura 13 mostramos los datos de torque medidos por cuatro pastillas 7 en las ruedas delanteras (dos por mordaza) bajo condiciones secas. En este caso se conoce que la superficie tiene un coeficiente de fricción de aproximadamente 1 (ligeramente mayor).In the first set of results, as shown in the graphs below, the typical trend of torque measured by pad 7 during an ABS braking application under two different ground conditions is shown. On the left hand side of Figure 13 we show the torque data measured by four pads 7 on the front wheels (two per caliper) under dry conditions. In this case it is known that the surface has a coefficient of friction of approximately 1 (slightly higher).

Al aplicar el frenado, vemos que los valores de torque se mantienen bastante estables con pequeñas oscilaciones alrededor de un valor promedio de 400 daNm.By applying braking, we see that the torque values remain quite stable with small oscillations around an average value of 400 daNm.

Teniendo en cuenta que el radio de la rueda es de aproximadamente 0,32 m, y tomando la doble contribución de datos proporcionada por un par de pastillas de freno que actúan sobre esa rueda, hay una fuerza de frenado longitudinal dentro del área de contacto total neumático/suelo de aproximadamente 5000 N.Taking into account that the radius of the wheel is approximately 0.32 m, and taking the double contribution of data provided by a pair of brake pads acting on that wheel, there is a longitudinal braking force within the total contact area tyre/ground approx. 5000 N.

Si comparamos este valor con la curva típica de Pacejcka para las fuerzas longitudinales, véase por ejemplo la figura 3, podemos ver que este valor está muy cerca del límite pico para la fuerza longitudinal para los valores del coeficiente de fricción cercano a 1.If we compare this value with the typical Pacejcka curve for longitudinal forces, see for example figure 3, we can see that this value is very close to the peak limit for longitudinal force for friction coefficient values close to 1.

Esto significa que el ABS está funcionando bien bajo estas condiciones y que solo se pueden esperar mejoras marginales incluso con la aplicación del sistema de acuerdo con la invención.This means that the ABS is working well under these conditions and that only marginal improvements can be expected even with the application of the system according to the invention.

Los gráficos a la derecha muestran los resultados de torque correspondientes con la aplicación de frenado con ABS en superficies resbaladizas (véase la figura 9).The graphs to the right show the corresponding torque results with the application of ABS braking on slippery surfaces (see figure 9).

En particular, se considera una superficie resbaladiza húmeda, que corresponde a un coeficiente de fricción de aproximadamente 0,2 (entre 0,1 y 0,2, pero más cercano a 0,2).In particular, a wet slippery surface is considered, which corresponds to a coefficient of friction of approximately 0.2 (between 0.1 and 0.2, but closer to 0.2).

Ahora podemos ver que el rendimiento del sistema ABS parece ser muy diferente.Now we can see that the performance of the ABS system seems to be very different.

De hecho, las fluctuaciones son mucho mayores y la estabilidad del torque es mucho menor con respecto a las condiciones secas.In fact, the fluctuations are much higher and the torque stability is much lower compared to dry conditions.

Además, el valor promedio del torque total en la rueda es de 64 daNm, correspondiente a una fuerza longitudinal total en la rueda de aproximadamente 410 N.Furthermore, the average value of the total torque at the wheel is 64 daNm, corresponding to a total longitudinal force at the wheel of approximately 410 N.

Si observamos los gráficos a continuación, podemos ver la velocidad del vehículo medida durante las pruebas, que para una parte importante de la aplicación de frenado, el sistema ABS mantuvo la desaceleración cerca de la esperada para un coeficiente de fricción de aproximadamente 0,1, lo que demuestra que en este caso el estimador de fricción operó de manera inexacta.Looking at the graphs below, we can see the vehicle speed measured during the tests, that for a significant part of the braking application, the ABS system maintained deceleration close to that expected for a coefficient of friction of approximately 0.1, which shows that in this case the friction estimator operated inaccurately.

A la derecha se muestran los perfiles de desaceleración ideales para los valores de fricción de 0,1 y 0,2, junto con el perfil de velocidad real del vehículo durante el frenado (véase la figura 10).The ideal deceleration profiles for friction values of 0.1 and 0.2 are shown to the right, along with the actual speed profile of the vehicle during braking (see Figure 10).

Nuevamente podemos ver el paralelo entre la línea recta en un coeficiente de fricción de 0,1 y el perfil de velocidad real en la parte central del gráfico.Again we can see the parallel between the straight line at a coefficient of friction of 0.1 and the actual velocity profile in the middle of the graph.

Al principio y al final, podemos ver en cambio que la pendiente del perfil de velocidad real se acerca a la pendiente ideal del perfil de desaceleración con un valor de fricción de 0,2.At the beginning and at the end, we can see instead that the slope of the actual velocity profile approaches the ideal slope of the deceleration profile with a friction value of 0.2.

En otras palabras, también podemos ver en los perfiles de velocidad que los medios de estimación de fricción de los sistemas ABS comerciales fallan al obtener los valores correctos de un ^ bajo y que durante la mayor parte del período de frenado este valor se subestima.In other words, we can also see from the speed profiles that the friction estimation means of commercial ABS systems fail to obtain the correct values of a low ^ and that during most of the braking period this value is underestimated.

Desde la perspectiva del torque, se puede observar que al principio y al final de la aplicación de frenado los valores del torque eran de hecho mayores con respecto a la porción central, lo que da lugar a una mayor fuerza de frenado. From a torque perspective, it can be seen that at the beginning and at the end of the braking application the torque values were in fact higher relative to the central portion, resulting in a higher braking force.

Es importante subrayar que esto no se debe a los cambios reales en el coeficiente de fricción del suelo, que fue homogéneo y más cercano a 0,2.It is important to stress that this is not due to actual changes in the coefficient of friction of the soil, which was homogeneous and closer to 0.2.

Se debe señalar que la prueba se llevó a cabo en un área de un circuito de prueba particular para condiciones de humedad, con condiciones superficiales conocidas y controladas, la subestimación puede por lo tanto atribuirse al bajo rendimiento e ineficiencia de la lógica de control del ABS comercial, como se indicó anteriormente.It should be noted that the test was carried out in one area of a particular test circuit for wet conditions, with known and controlled surface conditions, the underestimation can therefore be attributed to poor performance and inefficiency of the ABS control logic. business, as noted above.

Una demostración adicional y final de lo que decimos se refleja en la figura 11.An additional and final demonstration of what we say is reflected in figure 11.

En estos gráficos se muestran los resultados de dos aplicaciones de frenado bajo las mismas condiciones (la misma superficie, el mismo coeficiente de fricción, el mismo automóvil, la misma lógica de control comercial y el sistema ABS) obtenidos en sucesión rápida con el fin de mantener condiciones idénticas.These graphs show the results of two braking applications under the same conditions (same surface, same coefficient of friction, same car, same commercial control logic and ABS system) obtained in rapid succession in order to maintain identical conditions.

Podemos ver que, aunque las condiciones son las mismas, las dos aplicaciones de frenado del ABS son muy diferentes e implican tiempos de parada muy diferentes y, por lo tanto, distancias muy diferentes.We can see that although the conditions are the same, the two ABS braking applications are very different and involve very different stopping times and therefore very different distances.

En ambos casos, el estimador de fricción operó mal, subestimando el coeficiente de fricción durante una parte sustancial del período de frenado.In both cases, the friction estimator performed poorly, underestimating the coefficient of friction during a substantial part of the braking period.

Las principales diferencias en la aplicación de los dos eventos de frenado son evidentes a partir de la cantidad de tiempo transcurrido con un valor estimado para el coeficiente de fricción que está más cerca del valor real (0,2). En términos de distancia de frenado, el efecto general de la subestimación del coeficiente de fricción conduce a un aumento en la distancia de parada de aproximadamente 4 m a una velocidad inicial de 30 km/h para el caso anteriormente examinado en el panel derecho, asumiendo también un valor promedio para el coeficiente de fricción de 0,15, mientras que será de 8 m si asumimos un coeficiente de fricción de 0,2. Para el caso representado anteriormente, hay un aumento en la distancia de parada de 10 m para el caso en el panel izquierdo y aproximadamente 5 m para el caso en el panel derecho a una velocidad inicial de 50 km/h.The main differences in the application of the two braking events are evident from the amount of time elapsed with an estimated value for the coefficient of friction that is closer to the actual value (0.2). In terms of braking distance, the general effect of underestimating the coefficient of friction leads to an increase in stopping distance of approximately 4 m at an initial speed of 30 km/h for the case previously examined in the right panel, also assuming an average value for the coefficient of friction of 0.15, while it will be 8 m if we assume a coefficient of friction of 0.2. For the case depicted above, there is an increase in stopping distance of 10 m for the case in the left panel and approximately 5 m for the case in the right panel at an initial speed of 50 km/h.

La siguiente tabla muestra los resultados de la lógica de operación de la unidad de control dedicada 10 de acuerdo con la invención para un sistema ABS basado en una medición real del coeficiente de fricción, en comparación con un sistema ABS comercial con una lógica de control conocida, en términos de distancia de frenado con una velocidad inicial de 100 km/h.The following table shows the results of the operation logic of the dedicated control unit 10 according to the invention for an ABS system based on a real measurement of the coefficient of friction, in comparison with a commercial ABS system with a known control logic , in terms of braking distance with an initial speed of 100 km/h.

Coeficiente g ABS comercial Unidad de control dedicada, objeto de la invención % de diferenciaCoefficient g commercial ABS Dedicated control unit, object of the invention % difference

0,9 50,5 45,7 - 9,5 %0.9 50.5 45.7 - 9.5%

0,5 90,1 80,7 - 10,3 %0.5 90.1 80.7 - 10.3%

0,3 153,5 139,1 - 9,3 %0.3 153.5 139.1 - 9.3%

En términos de distancia absoluta, los beneficios obtenidos con el uso de datos a partir de una pastilla de freno 7 y el uso de una unidad de control dedicada 10 aumentan enormemente el control del vehículo incluso con superficies de suelo resbaladizas mientras que tiende a ser insignificante cuando el coeficiente de fricción, y por lo tanto el control del vehículo, aumenta con la recuperación de la adherencia en el suelo.In terms of absolute distance, the benefits obtained with the use of data from a brake pad 7 and the use of a dedicated control unit 10 greatly increase vehicle control even on slippery road surfaces while tending to be negligible. when the coefficient of friction, and therefore the control of the vehicle, increases with the recovery of the grip on the ground.

La invención así concebida es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas que caen dentro del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which fall within the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (16)

REIVINDICACIONES 1. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo para controlar la presión de frenado comprendida por al menos una unidad de control de gestión ABS estándar y al menos ruedas fónicas (50) y sensores de tacómetro (51) respectivamente presentes uno para cada rueda del vehículo, y que comprende además sensores de fuerza de cizallamiento adicionales (16) asociados con al menos una de las pastillas de freno (7) que actúan sobre el disco de freno de cada rueda con el fin de recopilar datos adicionales y al menos una unidad de control de ECU dedicada para gestionar dichos datos adicionales e interactuar con al menos dicha unidad de control del ABS, dichos sensores adicionales (16) están presentes en un circuito electrónico (11) integrado en un soporte de la pastilla de freno (7) y proporcionan valores de torque de frenado aplicados durante el frenado a la rueda correspondiente (9) del vehículo, en donde el perfil de presión de frenado se ajusta en base al valor real calculado del coeficiente de fricción presente entre el neumático y el suelo durante el frenado del vehículo, dicho coeficiente de fricción real que se calcula al detectar a partir de dichos sensores de cizallamiento (16) el torque de frenado límite en el momento en que la rueda se bloquea, o el perfil de presión de frenado se ajusta en base a la detección a partir de dichos sensores de cizallamiento (16) del torque de frenado límite en el momento justo antes de que se produzca un cambio abrupto en la pendiente de la velocidad angular de la rueda durante una aplicación del frenado.1. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle to control the braking pressure comprised by at least one standard ABS management control unit and at least phonic wheels (50) and tachometer sensors (51) respectively present one for each wheel of the vehicle, and further comprising additional shear force sensors (16) associated with at least one of the brake pads (7) that act on the brake disc of each wheel in order to collect additional data and at least one dedicated ECU control unit to manage said additional data and interact with at least said ABS control unit , said additional sensors (16) are present in an electronic circuit (11) integrated in a support of the brake pad (7) and provide values of braking torque applied to the wheel during braking corresponding (9) of the vehicle, where the braking pressure profile is adjusted based on the calculated real value of the friction coefficient present between the tire and the ground during vehicle braking, said real friction coefficient that is calculated by detecting from said shear sensors (16) the limit braking torque at the moment the wheel locks, or the braking pressure profile is adjusted based on the detection from said shear sensors (16) of the limiting braking torque at the moment just before an abrupt change in the slope of the angular velocity of the wheel occurs during a braking application. 2. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho circuito electrónico se obtiene por medio de serigrafía, resistente a altas temperaturas.2. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to claim 1, wherein said circuit electronic is obtained by screen printing, resistant to high temperatures. 3. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo, de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho sensor de fuerza de cizallamiento (16) es piezocerámico, y en el que sobre dicho circuito integrado (11) se dispone también un sensor de temperatura (13) dispuesto sobre dicho soporte en posiciones específicas del circuito serigrafiado y soldado en dichas posiciones.3. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle, according to one or more of the preceding claims , wherein said shearing force sensor (16) is piezoceramic, and in which a temperature sensor (13) is also arranged on said integrated circuit (11) arranged on said support in specific positions of the screen-printed circuit and soldered in said positions. 4. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha pastilla (7) comprende medios de conexión (14) diseñados para reunir todas las señales derivadas de dicha temperatura y sensores de fuerza de cizallamiento integrados en dicho soporte y para cerrar dicho circuito electrónico y permitir la conexión con sistemas electrónicos externos.4. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein said pad (7) comprises connection means (14) designed to gather all the signals derived from said temperature and shear force sensors integrated in said support and to close said electronic circuit and allow connection with external electronic systems. 5. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho circuito electrónico comprende una tapa protectora (15) colocada sobre dichos sensores con el fin de garantizar el aislamiento eléctrico y la protección mecánica simultáneamente con una transmisión óptima de la fuerza.5. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein said electronic circuit comprises a protective cover (15) placed over said sensors in order to guarantee electrical insulation and mechanical protection simultaneously with optimal force transmission. 6. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha pastilla (7) mide el torque de frenado aplicado que se detecta en tiempo real por medio de un sensor de cizallamiento (16) asociado a la misma, dicho torque de frenado que se mide con el fin de evaluar si son las ruedas de dicho vehículo las que se deslizan mientras están bloqueadas o si dicho vehículo está estacionario. 6. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein said pad (7) measures the applied braking torque that is detected in real time by means of a shear sensor (16) associated with it, said braking torque that is measured in order to assess whether they are the wheels of said vehicle that slide while locked or if said vehicle is stationary. 7. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha pastilla (7), junto con dicha unidad de control dedicada, detecta cuando las fuerzas de frenado son superiores al valor máximo de las fuerzas longitudinales (Fx) disponibles dentro del área de contacto entre el neumático y el suelo detectando un posible desequilibrio del mismo.7. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein said pad (7), together with said dedicated control unit, detects when the braking forces are greater than the maximum value of the longitudinal forces (Fx) available within the contact area between the tire and the ground, detecting a possible imbalance of the same. 8. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende además detectar por medio de dicha pastilla y dicha unidad de control dedicada el valor máximo de la fuerza longitudinal (Fx) disponible dentro del área de contacto entre el neumático y el suelo, que se actualiza constantemente durante el frenado mediante el uso de los datos de torque de frenado derivados de dicha pastilla de freno con el fin de modular el perfil de presión de frenado ajustándolo al valor máximo detectado para la fuerza longitudinal (Fx) disponible dentro del área de contacto entre el neumático y el suelo.8. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, further comprising detecting by means of said pad and said dedicated control unit the maximum value of the longitudinal force (Fx) available within the contact area between the tire and the ground, which is constantly updated during braking by using the braking torque data derived from said brake pad in order to modulate the braking pressure profile by adjusting it to the maximum value detected for the longitudinal force (Fx) available within the contact area between the tire and the ground. 9. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende además detectar el valor de la fuerza longitudinal (Fx) disponible dentro del área de contacto entre el neumático y el suelo con ruedas bloqueadas obtenidas después de la fase de aplicación de frenado inicial, cuando el torque de frenado aumenta hasta un valor límite correspondiente al bloqueo de las ruedas, identificar dicho valor límite de torque de frenado correspondiente al valor de la fuerza longitudinal (Fx) detectada, calcular un valor de referencia para dicho límite de torque de frenado por medio de una función derivada de la carga vertical en la rueda y otros parámetros relacionados con las características del sistema de frenado del vehículo.9. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, further comprising detecting the value of the longitudinal force (Fx) available within the contact area between the tire and the ground with locked wheels obtained after the initial braking application phase, when the braking torque increases to a corresponding limit value to lock the wheels, identify said limit value of braking torque corresponding to the value of the longitudinal force (Fx) detected, calculate a reference value for said braking torque limit by means of a function derived from the vertical load on the wheel and other parameters related to the characteristics of the vehicle's braking system. 10. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control electrónico de estabilidad (ESC) de un vehículo de acuerdo con la reivindicación anterior, que comprende además mediante el uso de dicho valor de referencia de límite de torque y dicho valor de fuerza longitudinal (Fx) detectado como datos de referencia para la lógica de control de la unidad de control del ABS estándar, con el fin de establecer el perfil de desaceleración ideal para ese valor específico de fuerza longitudinal (Fx) detectado y para establecer los umbrales de deslizamiento o velocidad y aceleración de las ruedas para mantener el perfil de desaceleración ideal.10. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to the preceding claim, further comprising by the use of said torque limit reference value and said detected longitudinal force (Fx) value as reference data for the control logic of the standard ABS control unit, in order to establish the ideal deceleration profile for that specific longitudinal force (Fx) value detected and to set thresholds for slip or wheel speed and acceleration to maintain the ideal deceleration profile. 11. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde en cada cambio detectado en dicho valor de la fuerza longitudinal (Fx), la lógica de control recupera el nuevo valor correcto de dicho límite de torque de manera que los nuevos valores se usarán para actualizar los valores anteriores y se usarán dentro de la lógica de control de dicha unidad de control dedicada que sustituye los valores anteriores.11. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to claim 9 or 10, wherein at each detected change in said value of the longitudinal force (Fx), the control logic recovers the new correct value of said torque limit so that the new values will be used to update the previous values and will be used within the logic of control of said dedicated control unit that replaces the previous values. 12. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde usa dicho valor límite de torque como valor de referencia para la modulación de presión hidráulica del freno por medio de un comando específico enviado por dicha unidad de control de ECU dedicada a dicho ABS estándar.12. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein it uses said torque limit value as a reference value for brake hydraulic pressure modulation by means of a specific command sent by said ECU control unit dedicated to said standard ABS. 13. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde siempre que se detecta un cambio abrupto en la rotación de la rueda, se actualizará el valor de dicho límite de torque y se repetirá el ciclo.13. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, where whenever an abrupt change in wheel rotation is detected, the value of said torque limit will be updated and the cycle will be repeated. 14. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde puede establecerse una evaluación periódica para la presencia de condiciones de un valor en aumento de la fuerza longitudinal detectada (Fx) debido a una condición de salto g, aumentar periódicamente la presión de frenado con el fin de probar el bloqueo de la rueda y aumentar el nuevo valor límite de torque si se verifica la condición, o seguir usando el valor antiguo, si la condición no se verifica.14. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein a periodic evaluation can be established for the presence of conditions of an increasing value of the detected longitudinal force (Fx) due to a jump condition g, periodically increasing the brake pressure in order to test the wheel lock and increase the new torque limit value if the condition is verified, or continue using the old value, if the condition is not verified. 15. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende además evaluar el valor límite para el torque de frenado realizado al comienzo de la aplicación de frenado o como resultado de un cambio en el coeficiente de fricción neumático/suelo, al usar el valor real del valor de dicho límite de torque para establecer y gestionar los parámetros desde la lógica de control de dicha unidad de control dedicada, dicha lógica de control de dicha unidad de control dedicada que comprende al menos valores de umbral para la pendiente del valor de velocidad angular y/o la aceleración angular máxima de las ruedas y el valor real de dicho límite de torque, dichos parámetros se basan en el torque medido en las pastillas de freno (7) por medio de la verificación de la presión hidráulica de los frenos con el fin de mantener el torque de frenado lo más cerca posible de dicho límite de torque.15. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, further comprising evaluating the limit value for braking torque realized at the beginning of the braking application or as a result of a change in the tire/ground coefficient of friction, by using the actual value of said torque limit value to establish and managing the parameters from the control logic of said dedicated control unit, said control logic of said dedicated control unit comprising at least threshold values for the slope of the angular velocity value and/or the maximum angular acceleration of the wheels and the real value of said torque limit, said parameters are based on the torque measured in the brake pads (7) by means of the verification of the hydraulic pressure of the brakes with the in order to keep the braking torque as close as possible to said torque limit. 16. Método para mejorar el rendimiento de un sistema de frenado antibloqueo (ABS) y/o de regulación antideslizante (ASR) y/o de control de estabilidad electrónica (ESC) de un vehículo de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende además fusionar un parámetro de control adicional derivado de la verificación cruzada entre la velocidad angular de las ruedas y dicho límite de torque con el fin de verificar que el vehículo se ha parado realmente con respecto al suelo o para la presencia de deslizamiento con ruedas bloqueadas con el fin de recuperar las condiciones que no son realmente recuperables con sistemas ABS estándar. 16. Method for improving the performance of an anti-lock braking system (ABS) and/or anti-slip regulation (ASR) and/or electronic stability control (ESC) of a vehicle according to one or more of the preceding claims, further comprising merging an additional control parameter derived from the cross-check between the angular velocity of the wheels and said torque limit in order to verify that the vehicle has actually stopped with respect to the ground or for the presence of wheel slip locked in order to recover conditions that are not really recoverable with standard ABS systems.
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