ES2201148T3 - Instalacion de frenado para un vehiculo. - Google Patents

Instalacion de frenado para un vehiculo.

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ES2201148T3 ES96119030T ES96119030T ES2201148T3 ES 2201148 T3 ES2201148 T3 ES 2201148T3 ES 96119030 T ES96119030 T ES 96119030T ES 96119030 T ES96119030 T ES 96119030T ES 2201148 T3 ES2201148 T3 ES 2201148T3
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Abstract

UNA INSTALACION 1 DE FRENADO PARA UN AUTOMOVIL INCLUYE CUATRO EQUIPOS 4 HASTA 7 DE FRENO DE RUEDA CONTROLADOS ELECTRICAMENTE, QUE SE COMPONEN CADA UNO DE ELLOS A BASE DE UNA PARTE 10 HASTA 13 DE CONTROL Y UN ACTUADOR 1 HASTA 4, A TRAVES DE LOS CUALES LOS FRENOS DE RUEDA INDIVIDUALES SE ACTIVAN DE FORMA INDEPENDIENTE UNO DE OTRO EN CORRESPONDENCIA CON EL ACCIONAMIENTO DEL PEDAL 14 DE FRENO MEDIANTE EL CONDUCTOR. LA INSTALACION 1 DE FRENO MUESTRA DOS CIRCUITOS 2,3 DE CONTROL ELECTRICOS SEPARADOS, PARA CADA UNO DE LOS DOS EQUIPOS 4 Y 5 O 6 Y 7 DE FRENO DE RUEDA. AMBAS SEÑALES DE CONTROL SEPARADAS RECIBIDAS POR MEDIO DE UN SIMULADOR 15 DE FUERZA DE FRENO MUESTRAN UN CIRCUITO DE ABASTECIMIENTO DE ENERGIA PROPIO (BATERIA A, BATERIA B). A TRAVES DE UN EQUIPO 22 DE CONTROL ADICIONAL SE CONTROLA LA SEGURIDAD O EL CONFORT DE LAS FUNCIONES (ABS, CONTROL DE TRACCION, ETC..) QUE SIRVEN PARA EL CONFORT DEL AUTOMOVIL, Y CIERTAMENTE EN LOS CUATRO EQUIPOS 4 HASTA 7 DE FRENO DE RUEDA.

Description

Instalación de frenado para un vehículo.
La invención se refiere a una instalación de frenado según el preámbulo de la reivindicación 1.
Hoy en día, los automóviles están dotados casi exclusivamente con instalaciones de frenado hidráulicas. Requisitos crecientes respecto a funciones de frenado adicionales (como sistemas antibloqueo, sistemas de estabilidad en marcha, controles de tracción y limitadores automáticos de la velocidad avanzados), así como requisitos para una reducción de los gastos de montaje y mantenimiento y una disminución de los dispositivos hidráulicos han conducido al desarrollo de sistemas de frenado totalmente eléctricos (también conocidos por la expresión "Brake by Wire").
En sistemas de frenado eléctricos de este tipo, la señal de frenado accionada por el conductor está separada de los frenos por la energía, es decir, la demanda del momento de frenado que parte del conductor ya no se transmite directamente como energía a través de un sistema hidráulico (o de aire comprimido), sino sólo como señal eléctrica mediante conductos eléctricos. Con la señal eléctrica se controla un actuador del freno (o accionador del freno), que produce el momento de frenado requerido con una alimentación de energía independiente. Generalmente, esta alimentación de energía se produce a partir de la red de alimentación eléctrica del vehículo y el momento de frenado se produce mediante un accionador electromecánico o electrohidráulico y se transmite sobre un disco de freno o tambor de freno (compárese la solicitud de patente anterior DE 19529664.8, nuestra referencia GR 95 P 1763).
Puesto que el sistema de frenado representa una función de seguridad central del vehículo, tiene que garantizar una amplia seguridad en caso de fallo, y posibilitar en caso de avería un frenado del vehículo, como mínimo con efecto reducido. Para esto el legislador exige un sistema de frenado de dos circuitos, que se realiza generalmente mediante dos circuitos de frenado hidráulicos separados.
En una instalación de frenado conocida con mecanismos de frenado de las ruedas controlados eléctricamente, que se componen en cada caso de una pieza de control y un accionador, mediante los cuales se activan los frenos de las ruedas individuales independientemente entre sí y en función de accionamientos del pedal del freno, está previsto un sistema de emergencia, mediante el cual se posibilita un frenado del vehículo en caso de fallo de uno o varios accionadores (EP-A-0 486 281). En este caso, se advierten los accionadores defectuosos y, en caso de un frenado, se accionan los accionadores correctos, o algunos de ellos, según un esquema predeterminado.
Otra instalación de frenado conocida presenta dos circuitos de control eléctricos independientes para cada dos frenos de las ruedas. Ambos reciben señales de control de un dispositivo, que registra accionamientos del pedal de freno y presentan en cada caso un circuito de alimentación de energía, propio (GB 2 225 397 A). Adicionalmente, las funciones de frenado que sirven para la seguridad o la comodidad durante el funcionamiento del vehículo no pueden realizarse con esta instalación.
En otro sistema de frenado conocido, el sistema electrónico de control está configurado descentralizado. Un módulo central y varios módulos de las ruedas presentan, en cada caso, microprocesadores con "inteligencia" propia. Los módulos de las ruedas están subordinados jerárquicamente al módulo central (EP 0 467 112 A). El gasto en cuanto a la técnica del programa y de los circuitos es considerable.
A partir del documento EP 0 263 668 A2 se conoce un sistema de frenado para vehículos que presenta un primer aparato de mando que suministra señales electromagnéticas calculadas a válvulas de modulación de un primer eje (eje delantero), y presenta un segundo aparato de mando que suministra una señal de control electromagnética calculada a válvulas de modulación electromagnéticas de un segundo eje (eje trasero). Cada uno de los aparatos de mando recibe además señales electromagnéticas independientes entre sí de un aparato de mando de señales accionado por el conductor según la deceleración deseada. Por lo demás, está previsto un medio de control para indicar un desequilibrio entre las señales electromagnéticas independientes y para condicionar el aparato de control de manera que, en cada caso, se utilice la señal de las dos señales independientes que parezca más segura.
A partir del documento US 5.288.239 se conoce un sistema de frenado para vehículos con un mando principal y varios mecanismos de frenado de las ruedas, que se compone de una parte de control y accionador. Con ello, la presión de frenado teórica para el dispositivo individual de frenado de las ruedas se fija de manera centralizada en el control principal.
La invención se basa en la tarea de realizar funciones adicionales de los frenos con medios sencillos.
Esta tarea se soluciona según la invención mediante la instalación de frenado según la reivindicación 1. Perfeccionamientos útiles de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.
Una instalación 1 de frenado presenta dos circuitos de frenado, un circuito A y un circuito B, que están señalados en el dibujo mediante rebordes 2 ó 3 de líneas discontinuas. Contiene cuatro dispositivos 4, 5, 6 y 7 de frenado de las ruedas, de los cuales los dispositivos 4 y 5 de frenado de las ruedas son componentes del circuito A de frenado y los dispositivos 6, 7 de frenado de las ruedas son componentes del circuito B de frenado.
Cada dispositivo de frenado de las ruedas se compone de un accionador (accionador 1 hasta el accionador 4) y una parte 10, 11, 12 ó 13 de control correspondiente. Aquí no se muestran particularidades de los accionadores, pueden estar configurados electrohidráulicamente (como se describe en nuestra solicitud de patente anterior mencionada con anterioridad) o pueden estar dotados con un accionamiento electromecánico (como en el documento EP-B 0 486 281).
Con un pedal 14 de freno del vehículo está conectado un dispositivo (por ejemplo, un simulador 15 de fuerza de frenado), mediante el cual se registran accionamientos del pedal 14 de freno. El simulador 15 de la fuerza de frenado contiene dos circuitos 16 y 17 de sensor electrónicos separados, con los cuales se mide la trayectoria del pedal predeterminada por el conductor y / o la fuerza del pedal. Las magnitudes medidas se transforman en señales de control que se alimentan mediante un primer conducto 19 de salida de señales al circuito A de frenado y, mediante un segundo conducto 20 de salida de señales, al circuito B de frenado. Estas señales de control representan los valores teóricos de frenado, llegan hasta los dispositivos 4, 5 ó 6, 7 de frenado de las ruedas y allí ordenan a los accionadores correspondientes accionar los frenos que correspondan. Para ello, la instalación 1 de frenado realiza los frenados deseados por el conductor del vehículo y corresponde también, puesto que está dividida en dos circuitos de frenado, a la seguridad requerida en caso de fallo.
Además, la instalación 1 de frenado presenta un dispositivo electrónico de control o dispositivo 22 adicional de control (también denominado ECU) que controla sólo funciones adicionales de los frenos, mediante las cuales se aumenta la seguridad y / o la comodidad del vehículo y que ya se han expuesto al principio (por ejemplo, ABS, controles de tracción, etc.,). Para un funcionamiento seguro respecto a fallos de la instalación 1 de frenado según la invención no es necesario el dispositivo 22 adicional de control.
Las señales de control producidas por el dispositivo 22 de control llegan a elementos electrónicos o conmutadores 23, en los que se superponen a las señales de control producidas por el simulador 14 de la fuerza de frenado o a valores teóricos de frenado. Esta superposición corresponde a la superposición de señales en las instalaciones de frenado hidráulico, pero es muy fácil de realizar con elementos electrónicos. Los elementos 23 están construidos, por ejemplo, como relé, de tal manera que las señales de control producidas por el simulador de la fuerza de frenado también llegan siempre a los dispositivos 4 hasta 7 de frenado de las ruedas en caso de fallo del dispositivo 22 electrónico de control adicional. En caso de un posible fallo del dispositivo 22 de control quedan dañadas sólo las funciones adicionales de la instalación de frenado como, por ejemplo, el sistema ABS, pero no la función de frenado normal.
La alimentación de energía de la instalación 1 de frenado también está dividida en dos circuitos que contienen en cada caso un primera batería a y una segunda batería b. Los conductos que sirven para la alimentación de energía están representados en el dibujo con líneas gruesas, mientras que los conductos de las señales están indicados con líneas delgadas. Como acumulador 24 y 25 de energía sirve la batería normal del vehículo, en el caso de la batería a, mientras que en el caso de la batería b se utiliza una batería adicional más pequeña adaptada a la demanda de potencia del circuito de frenado conectado. En lugar de la batería b, también puede utilizarse como acumulador 25 de energía el generador 26 del vehículo con una batería pequeña como acumulador intermedio de emergencia que tiene capacidad suficiente para unos pocos frenados. Los dos circuitos de alimentación de energía están conectados entre sí mediante un fusible 28, que en caso de fallo, por ejemplo, en caso de cortocircuito, separa ambos circuitos completamente entre sí.
Mediante la instalación de frenado según la invención se mitigan los siguientes fallos posibles: un fallo del dispositivo 22 electrónico de control o una interrupción de los conductos eléctricos conectados con él, un fallo de uno o dos accionadores, un fallo de una alimentación de energía, una interrupción de los conductos de enlace dentro del sistema de frenado y un cortocircuito en un circuito de alimentación o en el generador 26.
Las partes 10 hasta la 13 de control contienen de manera adecuada un microprocesador, y forman con el accionador correspondiente una unidad autónoma. Aquí, no están representadas particularidades del mando, puesto que son conocidas en sí mismas y no se mencionan por parte de la invención. Si las señales de control del simulador de la fuerza de frenado se transmiten como señal modulada de impulsos en duración, entonces la parte 10 hasta la 13 de control se realiza como etapa final de modulación de impulsos en duración con conmutación electrónica.
La instalación de frenado según la invención representa una analogía totalmente equivalente y eficaz respecto a las instalaciones normales de frenado hidráulicas de dos circuitos con todas las funciones adicionales. Sin embargo, esto se consigue con gastos escasos y medios más sencillos.

Claims (4)

1. Instalación (1) de frenado para un vehículo con dispositivos (4-7) de frenado de las ruedas controlados eléctricamente, que se componen cada uno de una parte (10-13) de control y un accionador, mediante los cuales se activan los frenos individuales de las ruedas independientes entre sí y en función de accionamientos del pedal de freno, y con dos circuitos (2, 3) de mando eléctricos separados que están previstos en cada caso para una parte de los dispositivos de frenado de las ruedas, que reciben ambos señales de control por un dispositivo (15) que registra las maniobras del pedal (14) de freno, y que presentan en cada caso un circuito (a, b) de alimentación de energía propio, de manera que es posible un frenado del vehículo también en caso de que uno o varios accionadores fallen, caracterizada porque un dispositivo (22) central de mando adicional genera señales de control de frenado para funciones de frenado adicionales y las superpone a las señales de control del dispositivo (15) para todos los dispositivos (4, 7) de frenado de las ruedas, de manera que se controlan las funciones de frenado que sirven para la seguridad o la comodidad del vehículo.
2. Instalación de frenado según la reivindicación, caracterizada porque un primer circuito de alimentación de energía se alimenta por la batería del vehículo (batería a) y un segundo circuito de alimentación de energía se alimenta por una batería adicional (batería b) con una capacidad adaptada a la demanda de potencia del circuito de frenado.
3. Instalación de frenado según la reivindicación 1, caracterizada porque un primer circuito de alimentación de energía se alimenta por la batería del vehículo (batería a) y un segundo circuito de alimentación de energía se alimenta por el generador (26) del vehículo y por una batería adicional con una capacidad suficiente para algunos frenados.
4. Instalación de frenado según la reivindicación 1, caracterizada porque las partes (10, 13) de control para los accionadores están controladas por microprocesador.
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