MXPA02006829A - Sistema de freno secundario con valvula porporcional electrohidraulica. - Google Patents
Sistema de freno secundario con valvula porporcional electrohidraulica.Info
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Abstract
Un sistema de freno de vehiculo que incluye una bomba hidraulica primaria, una bomba de entrega variable secundaria, los frenos de servicio izquierdo y derecho y los frenos secundarios izquierdo y derecho. Una valvula de freno de servicio esta conectada entre la bomba primaria y los frenos de servicio, y opera los frenos de servicio en respuesta a la operacion del pedal de freno. Los interruptores de freno de servicio izquierdo y derecho generan senales que representan el estado operacional de los frenos de servicio. Una valvula de freno secundario electrohidraulica opera los frenos secundarios en respuesta a una senal de control electronica. Los sensores de presion de freno generan senales de presion de freno que representan la presion de freno de servicio y la presion de freno secundario. Una unidad de control electronico esta acoplada a los interruptores de freno de servicio, a los sensores de presion y a la valvula de freno secundaria. La unidad de control genera la senal de control como una funcion del estado de los frenos de servicio y de las senales de presion de freno.
Description
SISTEMA DE FRENO SECUNDARIO CON VÁLVULA PROPORCIONAL ELECTROHIDRÁULICA
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Esta invención se refiere a un sistema de freno para vehículo, y más particularmente, a un sistema de freno con un sistema de freno secundario electrohidráulico .
Ciertas jurisdicciones, tal como en Europa, tienen reglamentos que requieren que los vehículos de fuera del camino, como los tractores, tengan un sistema de freno secundario para ayudar a detener el tractor con el tractor está siendo operado a velocidades superiores. Todos los tractores vendidos en Europa tienen frenos de servicio los cuales operan sobre el eje posterior y los cuales son controlados por pedales de pie independientes . Una palanca operada con la mano es típicamente usada para accionar el sistema de freno secundario (los frenos frontales) . Pero tales sistemas no accionan los frenos secundarios cuando ambos pedales de freno de servicio son simultáneamente oprimidos a fin de ayudar a detener el tractor y tales sistemas no varían la aplicación de los frenos secundarios como una función de la presión de freno.
SINTESIS
Por tanto, un objeto de esta invención es el de proporcionar un sistema de freno el cual incluye una válvula de control de freno secundaria electrohidráulica y una unidad de control electrónico la cual opera para accionar los frenos secundarios cuando ambos pedales de freno de servicio son oprimidos simultáneamente a fin de ayudar a detener el tractor.
Otro objeto de esta invención es el de proporcionar tal sistema de freno el cual controla la aplicación de los frenos secundarios como una función de la presión de freno.
Estos y otros objetos son logrados por la presente invención, en donde un sistema de freno de vehículo incluye una bomba hidráulica primaria, una bomba de entrega variable secundaria, los frenos de servicio izquierdo y derecho y los frenos secundario izquierdo y derecho. Una válvula de freno de servicio está conectada entre la bomba primaria y los frenos de servicio, y opera los frenos de servicio en respuesta a la operación del pedal de freno. Los interruptores de freno de servicio izquierdo y derecho generan señales que representan el estado de la operación de los frenos de servicio. Una válvula de freno secundaria electrohidráulica opera los frenos secundarios en respuesta a una señal de control electrónico.
Los sensores de presión de freno generan las señales de presión de freno que representan la presión del freno de servicio y la presión del freno secundario. Una unidad de control electrónico está acoplada a los interruptores de freno de servicio, a los sensores de presión y a la válvula de freno secundaria. La unidad de control genera la señal de control como una función del estado de los frenos de servicio y de las señales de presión de freno. Cuando ambos frenos de servicio son aplicados y la presión de freno de servicio está a un cierto nivel, la unidad de control hace que la válvula de freno secundaria opera los frenos secundarios .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La única figura es un diagrama esquemático de un sistema de freno de acuerdo a la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Refiriéndonos a la figura única, un sistema de freno 10 incluye los frenos de servicio o posteriores izquierdo y derecho 12. y 14 controlados por una válvula de freno de servicio 16 en respuesta a los pedales de freno de servicio izquierdo y derecho 18 y 20. La válvula 16 recibe el fluido hidráulico presurizado desde un motor impulsado primariamente por la bomba hidráulica 22 a través de una válvula de prioridad
24. Los frenos secundarios o frontales izquierdo y derecho 30 y 32 son controlados por una válvula de reducción de presión proporcional normalmente cerrada, electrohidráulica y operada por solenoide 34 la cual recibe el fluido presurizado desde una bomba de entrega variable secundaria 36 y la cual es controlada por la unidad de control electrónico ECU 40. Un resorte 29 mueve la válvula de freno secundario 34 a una posición cerrada en donde la comunicación entre la bomba 36 y los frenos secundarios 30 y 32 es bloqueada y en donde los frenos secundarios 30 y 32 son comunicados directamente a un sumidero
33 cuando el solenoide 31 es desactivado. La válvula de freno
34 comunica los frenos secundarios 30 y 32 directamente a la bomba secundaria 36 cuando el solenoide 31 es energizado.
Un sensor de presión de freno posterior 42 proporciona una señal de presión de freno posterior a la unidad de control electrónico 40. Los interruptores de freno de servicio normalmente abiertos izquierdo y derecho 44 y 46 se cierran con la actuación de los pedales de freno 18 y 20 que son conectados a la unidad de control electrónico 40 y proporcionan a la unidad de control electrónico 40 con señales que representan el estado de los frenos de servicio 18 y 20. Un sensor de presión de freno frontal 48 proporciona a la unidad de control electrónico 40 con una señal de presión de freno frontal o secundario como una señal de retroalimentación para un control de circuito cerrado del freno secundario 30 y 32.
Opcionalmente , una palanca operada a mano 50 puede ser proporcionada para operar los frenos secundarios independientemente de los frenos primarios . Un sensor de posición de palanca sin contacto 52 comunica una señal de posición de palanca a la unidad de control electrónico 40. Una unidad de interruptor 54, tal como una unidad de interruptor de doble tiro de polo único, está acoplada a la palanca de freno 50 y proporciona señales de estado de enganchado/desenganchado de la palanca a la unidad de control electrónico 40. La unidad de interruptor 54 incluye un interruptor enganchado (no mostrado) el cual se cierra cuando la palanca 50 es elevada y un interruptor desenganchado (no mostrado) el cual se abre cuando la palanca 50 es subida. La unidad de control electrónico 40 también recibe una señal de velocidad de vehículo desde un sensor de velocidad 56.
La unidad de control electrónico 40 recibe las entradas arriba mencionadas , y en respuesta a esto, proporciona a la válvula de control 34 con una corriente de control de solenoide de temperatura y voltaje compensados, de pulsación de ancho modulada con un componente de corriente de palanca (una corriente asociada con la palanca 50) y con un componente de corriente de presión. Bajo condiciones normales, la unidad de control electrónico 40 controla la corriente a la válvula de solenoide de freno frontal 34 en proporción a la altura de la
palanca de freno 50 y a la presión de freno frontal del sensor 48. Al aumentar la altura de la palanca 50 el componente de corriente de palanca aumenta al aumentar la altura de la palanca.
Si la velocidad de la palanca de freno 50 es de menos de 10.05 de su desplazamiento completo o de su rango de movimiento por segundo, el componente de corriente de presió es proporcional a la diferencia entre la presión de freno frontal y la presión esperada a la corriente de palanca. La presión esperada es lineal con respecto a la corriente de palanca. El componente de corriente de presión será una válvula integrada como se define por la siguiente ecuación: Corriente de Presión = Corriente de Presión + (Presión Esperada - Presión de Freno Frontal) x coeficiente.
Si el componente de corriente de palanca es de no-cero, la corriente de solenoide de freno frontal será la suma algebraica de la corriente de palanca y de los componentes de corriente de presión, de otra manera, la corriente de solenoide de freno frontal se convertirá en cero amps (excepto porque la unidad de control electrónico 40 proporcionará 100 m por 0.5 segundos cada 1000 segundos a fin de determinar si existe un circuito de solenoide) .
Con la determinación de una condición de falla, la unidad de control electrónico 40 transmite una señal de advertencia, tal como energizando una luz de precaución ámbar, al operador, y proporciona corriente a la válvula de solenoide de freno frontal 34 como sigue. Para una falla del sensor de posición de palanca 52, el nivel de corriente permanecerá al mismo nivel que estaba presente antes de la falla. Los niveles de corriente subsecuentes serán controlados por la unidad de interruptor 54 y la presión percibida por el sensor 48. Para las fallas' de la unidad de interruptor 54, el nivel de corriente permanecerá proporcional a la posición de palanca de freno y a la presión percibida por el sensor 48. Para las fallas del sensor de presión de freno .frontal 48, el nivel de corriente será proporcional sólo a la posición de palanca 50. Para las fallas de solenoide de la válvula 34, el nivel de corriente será de cero.
La unidad de control electrónico 40 también lleva a cabo las siguientes funciones de freno de servicio. Bajo condiciones normales, la unidad de control de electrónico 40 controla la corriente a la válvula de freno frontal 34 e proporción a los pedales de freno izquierdo y derecho 18 y 20, a la presión de freno posterior y a la presión de freno frontal. Al ser oprimidos ambos pedales de freno 18 y 20 y al aumentar la presión de freno posterior, un componente de corriente de presión posterior (un componente de corriente
asociado con la presión de freno posterior) aumenta al hacerlo el componente de corriente de palanca.
Como con la función de freno secundaria, el componente de corriente de presión es preferiblemente proporcional a la diferencia entre la presión de freno frontal y la presión esperada (a la corriente de presión posterior) . La presión esperada es lineal co respecto a la corriente de presión posterior. El componente de corriente de presión será una válvula integrada como se establece en la siguiente ecuación: Corriente de Presión = corriente de Presión + (Presión Esperada - Presión de Freno Frontal) x coeficiente.
Si la corriente de presión posterior es de no-cero, la corriente de solenoide de freno frontal será la suma algebraica del componente de corriente de presión posterior y del componente de corriente de presión. De otra manera, la corriente de solenoide de freno frontal será de cero amperios (excepto porque la unidad de control electrónico 40 proporcionará 100 miliamperios por 0.5 segundos cada 1000 segundos a fin de determinar si existe un circuito de solenoide) .
Con la determinación de una condición de falla, la unidad de control electrónico 40 transmite una señal de
advertencia al operador y proporciona corriente a la válvula de solenoide de freno frontal 34 como sigue.
Para las fallas del sensor de presión de fren frontal 48, el nivel de corriente será proporcional sólo a l corriente de presión posterior. Para una falla del sensor de presión de freno posterior 42 y con ambos pedales de freno 18 20 no accionados, el nivel de corriente será de cero. Para las fallas del sensor de presión de freno posterior 42 y con ambos pedales de freno posterior 18 y 20 accionados, la unidad d control electrónico genera un nivel de corriente el cual es proporcional a la velocidad percibida por el sensor de velocidad de vehículo 56. Para las fallas del circuit incluyendo el solenoide de la válvula 34, la unidad de control electrónico 40 genera un nivel de corriente de cero.
Bajo condiciones normales, la unidad de control electrónico 40 controla la corriente al solenoide de la válvul de solenoide de freno frontal 34 con respecto a el mayor del componente de corriente de presión posterior y del component de corriente de palanca.
Preferiblemente, la palanca 50 es calibrada par determinar los voltajes superior e inferior que corresponden al desplazamiento de la palanca 50. La válvula de freno frontal 34 también es calibrada para determinar su banda muerta, o s
umbral, en donde la válvula 34 comienza a abrirse. Un proces de calibración también puede ser usado para verificar l operación de la palanca de freno 50, de la válvula EH de fren frontal 34 y los sensores de presión de freno frontal posterior 48 y 42.
Aún cuando la presente invención se ha descrit en conjunción con una incorporación específica, se entiende qu serán evidentes muchas alternativas, modificaciones variaciones a aquéllos expertos en el arte a la luz de l descripción anterior. Por tanto, esta invención se intenta qu abarque todas esas alternativas, modificaciones y variacione las cuales caen dentro del espíritu y alcance de la reivindicaciones anexas.
Claims (15)
1. Un sistema de freno para vehículo, que comprende : un freno de servicio; una válvula de freno de servicio conectada entre la bomba primaria y el freno de servicio, la válvula de fren de servicio opera el freno de servicio en respuesta a los comandos del operador; un sensor de freno de servicio que genera señales que representan el estado operacional del freno de servicio; un freno secundario; una válvula de freno secundari electrohidráulica, la válvula de freno secundario opera el freno secundario en respuesta a una señal de control electrónico; un sensor de presión de freno de servicio par generar una señal de presión de f eno de servicio que representa una presión en el freno de servicio; un sensor de presión de freno secundario para generar una señal de presión de freno secundaria que representa una presión en el freno secundario; y una unidad de control electrónico (ECU) acoplada al sensor de freno de servicio, a los sensores de presión y a la válvula de freno secundario, la unidad de control electrónico genera la señal de control como una función del estado del freno de servicio y de las señales de presión de freno .
2. El sistema de freno tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: la válvula de freno secundaria comprende una válvula reductora de presión proporcional operada por solenoide .
3. El sistema de freno tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: el servicio de freno comprende los frenos de servicio izquierdo y derecho, cada uno acoplado operativamente a través de la válvula de freno de servicio a los pedales de freno izquierdo y derecho correspondientes.
4. El sistema de freno tal y como se reivindica en la cláusula 3, caracterizado porque: el sensor de freno de servicio comprende los interruptores de freno izquierdo y derecho, cada uno acoplado a uno correspondiente de los pedales de freno izquierdo y derecho .
5. El sistema de freno tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende : una palanca operada a mano manualmente; y un sensor de posición de palanca que comunica una señal de posición de palanca a la unidad de control electrónico, la unidad de control electrónico genera la señal de control como una función del estado, del. freno de servicio, de la señal de presión de freno y de la señal de posición de palanca.
6. El sistema de freno tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende : una palanca operada a mano manualmente; un sensor de posición de palanca el cual comunic una señal de posición de palanca a la unidad de contro electrónico; y una unidad sensora del estad enganchado/desenganchado de la palanca la cual comunica un señal de estado de enganchado/desenganchado de la palanca a l unidad de control electrónico, dicha unidad de contro electrónico genera la señal de control como una función de estado del freno de servicio, de la señal de presión de freno, de la señal de posición de palanca y de la señal de estado d enganchado/desenganchado de la palanca.
7. Un sistema de freno de vehículo qu comprende : una bomba hidráulica primaria; una bomba de entrega variable secundaria; un freno de servicio; una válvula de freno de servicio conectada entr la bomba primaria y el freno de servicio, la válvula de fren de servicio opera el freno de servicio en respuesta a lo comandos del operador; un sensor de freno de servicio genera señales qu representan el estado opcional de un freno de servicio; un freno secundario; una válvula de freno secundari electrohidráulica, la válvula de freno secundario opera e freno secundario en respuesta a una señal de contro electrónico; un sensor de presión de freno de servicio par generar una señal de presión de freno de servicio qu representa una presión en el freno de servicio; un sensor de presión de freno secundario par generar una señal de presión de freno secundaria que represent una presión en el freno secundario; y una unidad de control electrónico acoplada a sensor de freno de servicio, a los sensores de presión y a l válvula de freno secundario, la unidad de control genera l señal de control como una función del estado del freno d servicio y de las señales de presión de freno.
8. El sistema de freno tal y como s reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque: la válvula de freno secundario comprende un válvula de reducción de presión proporcional operada po solenoide.
9. El sistema de freno tal y como s reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque: : el freno de servicio comprende los frenos d servicio izquierdo y derecho, cada uno operativamente acoplad a través de la válvula de freno de servicio a los pedales d freno izquierdo y derecho.
10. El sistema de freno tal y como s reivindica en la cláusula 7, caracterizado además porqu comprende : una palanca operada manualmente; y un sensor de posición de palanca el cual comunic una señal de posición de palanca a la unidad de contro electrónico, la unidad de control electrónico genera la seña de control como una función del estado del freno de servicio, las señales de presión de freno y de la señal de posición d palanca .
11. El sistema de freno tal y como s reivindica en la cláusula 7, caracterizado además porqu comprende : una palanca operada manualmente; un sensor de posición de palanca el cual comunic una señal de posición de palanca a la unidad de control electrónico; y una unidad sensora de estad enganchado/desenganchado de la palanca que comunica una señal de estado de enganchado/desenganchado de la palanca a la unida de control electrónico, dicha unidad de control electrónic genera la señal _de control como una función del estado del freno de servicio, las señales de presión de freno, la señal d posición de palanca y la señal de estad enganchado/desenganchado de la palanca.
12. Un sistema de freno de vehículo, qu comprende : una bomba hidráulica primaria; una bomba de entrega variable secundaria; los frenos de servicio izquierdo y derecho; los pedales de freno de servicio izquierdo derecho; una válvula de freno de servicio conectada entr la bomba primaria y los frenos de servicio, la válvula de fren de servicio opera los frenos de servicio en respuesta a l operación de los pedales de freno; los interruptores de freno de servicio izquierd y derecho que generan señales que representan el estad operacxonal de los servicios de freno; un freno secundario; una válvula de freno secundari electrohidráulica, la válvula de freno secundario opera a freno secundario en respuesta a una señal de contro electrónico; un sensor de presión de freno de servicio par generar una señal de presión de freno de servicio qu representa una presión en el freno de servicio; un sensor de presión de freno secundario par generar una señal de presión de freno secundaria que represent una presión en el freno secundario; y una unidad de control electrónico acoplada a lo interruptores de freno de servicio, a los sensores de presión a la válvula de freno secundaria, la unidad de control gener la señal de control como una función del estado de los freno de servicio y de las señales de presión de freno.
13. El sistema de freno tal y como se reivindic en la cláusula 12, caracterizado porque: la válvula de freno secundaria comprende un válvula de reducción de presión proporcional operada po solenoide.
14 El sistema de freno tal y como s reivindica en la cláusula 12, caracterizado además porqu comprende : una palanca operada a mano manualmente; y un sensor de posición de palanca que comunica un señal de posición de palanca con - la unidad de contro electrónico, dicha unidad de control electrónico genera l señal de control como una función del estado de los frenos d servicio, de las señales de presión de freno y de la señal d posición de palanca.
15. El sistema de freno tal y como s reivindic en la cláusula 12 , caracterizado además porqu comprende una palanca operada a mano manualmente; un sensor de posición de palanca que comunica un señal de posición de palanca a la unidad de contro electrónico; y una unidad sensora de estado d enganchado/desenganchado de la palanca la cual comunica un señal de estado de enganchado/desenganchado de palanca a l unidad de control electrónico, la unidad de control electrónic genera la señal de control como una función del estado de lo frenos de servicio, de las señales de presión de freno, de l señal de posición de palanca y de la señal de estad enganchado/desenganchado de la palanca. R E S U M E N Un sistema de freno de vehículo que incluye un bomba hidráulica primaria, una bomba de entrega variabl secundaria, los frenos de servicio izquierdo y derecho y lo frenos secundarios izquierdo y derecho. Una válvula de fren de servicio está conectada entre la bomba primaria y los freno de servicio, y opera los frenos de servicio en respuesta a l operación del pedal de freno. Los interruptores de freno d servicio izquierdo y derecho generan señales que representan e estado operacional de los frenos de servicio. Una válvula d freno secundario electrohidráulica opera los frenos secundario en respuesta a una señal de control electrónica. Los sensore de presión de freno generan señales de presión de freno qu representan la presión de freno de servicio y la presión d freno secundario. Una unidad de control electrónico est acoplada a los interruptores de freno de servicio, a lo sensores de presión y a la válvula de freno secundaria. L unidad de control genera la señal de control como una funció del estado de los frenos de servicio y de las señales d presión de freno.
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