ES2311154T3 - Configuracion optimizada de aparato de control para un freno de mano de vehiculo de motor. - Google Patents
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Abstract
Freno de mano (11) activado eléctricamente para vehículos de motor, que comprende - un elemento de manipulación (1) para accionar el freno de mano (11) y - un aparato de control (2, 9, 10) que, al accionar el elemento de manipulación (1), activa un actuador (3, 4) del freno de mano (11), caracterizado porque el aparato de control (2) forma una unidad constructiva y está instalado de tal modo que puede activar tanto un actuador (4), para accionar un freno de rueda (5), como un actuador (3) para inmovilizar el freno de rueda (5), en donde el aparato de control (2) está materializado como unidad constructiva, en la que están depositadas una función de retención (AVH) y una función de inmovilización (EMP) como módulos de programa y en donde el módulo de programa de función de sujeción (AVH) trabaja como módulo maestro y el módulo de programa de función de inmovilización (EMP) como módulo esclavo.
Description
Configuración optimizada de aparato de control
para un freno de mano de vehículo de motor.
La invención se refiere a un freno de mano
activado eléctricamente para vehículos de motor, conforme al
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 6.
Los frenos de mano se usan en especial para
evitar que un vehículo aparcado salga rodando. Con ello el freno
tiene que estar enclavado mecánicamente conforme a las normas
legales e inmovilizar el vehículo sin energía. Los frenos de mano
modernos, activados eléctricamente, comprenden fundamentalmente dos
funciones. Por un lado puede ejecutarse mediante el accionamiento
de un elemento de manipulación (botón pulsador) o automáticamente
una función de retención (AVH: Automatic Vehicle Hold Function), en
la que se accionan los frenos de rueda mediante la activación de un
aparato de control. Esto puede producirse por ejemplo en situaciones
de marcha, como por ejemplo para subir una pendiente, etc., para
retener el vehículo brevemente. Por otro lado pueden enclavarse los
frenos de rueda mediante la activación de un mecanismo de
inmovilización, para retener el vehículo sin energía, cuando se
pretende por ejemplo aparcarlo de forma duradera.
El documento FR2830826A hace patente un freno de
mano activado eléctricamente conforme al preámbulo de la
reivindicación 1.
La figura 1 muestra una configuración de un
freno de mano 11 conocida del estado de la técnica. El freno de
mano 11 comprende en este caso un sistema de frenado hidráulico 4,
5, 13, que es activado por un primer aparato de control 10, para
ejecutar la función de retención AVH, y un mecanismo de
inmovilización electromecánico 3, 12, que es activado por un
segundo aparato de control 9, para enclavar sin energía el freno de
rueda 5. En el caso del mecanismo de inmovilización 3, 12 puede
tratarse por ejemplo de un motor eléctrico, que enclava o libera el
freno de rueda 5 mediante el accionamiento de un elemento de
inmovilización. El sistema de frenado hidráulico comprende un grupo
hidráulico 4 con al menos una bomba hidráulica y válvulas (no
mostradas), como se conoce por ejemplo de aplicaciones ESP, así
como un conducto hidráulico 13 que desemboca en el freno de rueda
5.
En este sistema los aparatos de control 9, 10
están configurados de tal modo, que el aparato de control 9 trabaja
como aparato de control maestro (master) y el aparato de control 10
como aparato de control esclavo (slave). Es decir, el aparato de
control 9 entrega en el caso de un accionamiento del elemento de
manipulación 1 señales de control, por ejemplo en forma de un bit
de activación de AVH (AVH-AB) y presión nominal de
AVH (P_{SO}) al aparato de control 10, que ejecuta como esclavo
la función de retención (AVH), por medio de que activa de forma
correspondiente el grupo hidráulico 4, y ajusta la presión nominal
deseada. El estado de la función de sujeción AVH, como por ejemplo
activado/no activado, disponibilidad, presión, etc., se transfiere
de vuelta al aparato de control 9 a través del interfaz S (señal
AVH_{status}). El aparato de control esclavo 10 muestra al
aparato de control 9 maestro, por medio de esto, la transformación
de los requisitos y la disponibilidad de la función de retención
AVH.
El aparato de control 10 es habitualmente un
aparato de control para llevar a cabo una regulación dinámica de
marcha (ESP) y el aparato de control 9 un aparato de control para
llevar a cabo una función de inmovilización (EMP: freno de mano
electromecánico) para el freno de mano.
El aparato de control maestro 9 produce
normalmente la ejecución de la función de retención AVH, sin activar
en caso de emergencia también la función de inmovilización EMP.
Sólo en condiciones dadas, como por ejemplo al desconectar el motor
de combustión interna o cuando el conductor sale del vehículo, el
aparato de control 9 activa el mecanismo de inmovilización 3, 12,
para enclavar o liberar el freno 5.
El aparato de control EMP 9 obtiene de sensores
correspondientes todas las informaciones sobre el estado operativo
del vehículo, como por ejemplo informaciones sobre el motor de
combustión interna, el deseo de aceleración o frenado del
conductor, la ocupación del asiento de conductor, la velocidad del
vehículo o la aceleración, etc., que son necesarias para llevar a
cabo la "gestión de parada", es decir, para llevar a cabo la
función de retención AVH y la función de inmovilización EMP.
La configuración representada en la figura 1 y
la comunicación de los aparatos de control 9, 10 son relativamente
complejas y exigen un interfaz S relativamente complejo. Aparte de
esto deben adaptarse individualmente los datos para la presión
nominal de AVH (P_{SO}) al aparato de control ESP 10 usado en cada
caso.
Por ello la tarea de la presente invención es
simplificar la configuración de los aparatos de control de un freno
de mano.
Esta tarea es resuelta conforme a la invención
mediante las particularidades indicadas en la reivindicación 1.
Configuraciones adicionales de la invención son objeto de
reivindicaciones subordinadas.
La idea esencial de la invención consiste en
utilizar, en lugar de dos aparatos de control, sólo un aparato de
control e instalar éste de tal modo, que pueda activar tanto un
actuador para accionar el freno de rueda (por ejemplo una bomba
hidráulica) como un actuador para inmovilizar el freno de rueda (por
ejemplo un motor eléctrico). El aparato de control conforme a la
invención sirve por lo tanto, al mismo tiempo, para llevar a cabo
la función de retención (AVH) y la función de inmovilización (EMP).
El freno de mano puede materializarse por medio de esto de forma
especialmente sencilla.
Las citadas funciones están implementadas con
preferencia en aquel aparato de control del vehículo, que lleva a
cabo también una regulación dinámica de marcha (ESP). Esto tiene la
ventaja de que la mayoría de las informaciones sobre el estado de
marcha del vehículo pueden ser asumidas desde el sistema de
regulación dinámica de marcha y no tienen que alimentarse a un
segundo aparato de control.
El aparato de control conforme a la invención
forma una unidad constructiva, a la que está conectado el elemento
de manipulación del freno de mano.
En el caso de un freno de mano, cuya función de
retención e inmovilización es ejecutada por dos aparatos de control
diferentes, la función de retención es llevada a cabo
automáticamente con aquel aparato de control, que activa el
actuador del freno de mano, y este aparato de control se usa como
aparato de control maestro, en donde este aparato de control activa
también el segundo aparato de control para llevar a cabo la función
de inmovilización. El primer aparato de control, que activa el
actuador del freno de rueda, trabaja en este caso como aparato de
control maestro, y el segundo aparato de control, que activa un
actuador del mecanismo de inmovilización, como aparato de control
esclavo. De este modo se invierte la asociación en comparación con
el estado de la técnica citado al comienzo. Esto tiene en especial
la ventaja de que no es necesario transmitir ningún dato de presión
nominal o par nominal a través del interfaz de comunicación entre
los aparatos de control y, de este modo, puede utilizarse un
interfaz estándar. Aparte de esto esta configuración puede
materializarse con independencia del regulador, es decir con
independencia del aparato de control ESP usado.
El primer aparato de control para activar el
freno de rueda es al mismo tiempo también el aparato de control ESP
para llevar a cabo una regulación dinámica de marcha. Siempre que en
este aparato de control estén implementadas también funciones
adicionales, como por ejemplo ACC (Adaptive Cruise Control) o TJA
(Traffic Jam Assist), estos módulos de programa pueden utilizar
también la función de retención y la de inmovilización del freno de
mano (AVH y EMP).
Al primer aparato de control (maestro) se
alimentan con preferencia todas las informaciones sobre el estado
operativo del vehículo, que son necesarias para ejecutar la función
de retención (AVH). Al segundo aparato de control (esclavo) para
activar el mecanismo de inmovilización se alimentan con preferencia,
desde un sistema sensorial adecuado, al menos datos sobre el estado
operativo del motor de combustión interna y/o sobre la ocupación de
asiento del asiento de conductor.
Las funciones del primer y del segundo aparato
de control pueden estar también integradas en un único aparato de
control. El interfaz de comunicación ya se encuentra en este caso
sólo dentro del aparato de control.
A continuación se explica con más detalle la
invención, a modo de ejemplo, con base en los dibujos adjuntos.
Aquí muestran:
la figura 1 un freno de mano activado
eléctricamente con una configuración de aparato de control conforme
al estado de la técnica;
la figura 2 un freno de mano activado
eléctricamente con un único aparato de control universal conforme a
una primera forma de ejecución de la invención; y
la figura 3 un freno de mano con una
configuración de aparato de control conforme a una segunda forma de
ejecución de la invención.
Con relación a la explicación de la figura 1 se
hace referencia a la introducción de la descripción.
La figura 2 muestra un freno de mano 11 con una
aparato de control 2, que está diseñado para llevar a cabo una
función de retención (AVH) como una función de inmovilización (EMP).
Para esto están depositadas las funciones correspondientes como
módulos de programa AVH, EMP en el aparato de control 2. El aparato
de control 2 es al mismo tiempo el aparato de control para llevar a
cabo una regulación dinámica de marcha (ESP). Este obtiene de un
sistema sensorial ESP 7, que normalmente comprende sensores de
número de revoluciones de rueda, un sensor de presión previa, un
sensor de ángulo de volante, un sensor de velocidad de guiñada y un
sensor de aceleración transversal, señales correspondientes para
llevar a cabo la regulación dinámica de marcha. Aparte de esto está
previsto un sistema sensorial 8, que alimenta al aparato de control
2 otras magnitudes que describen el estado de marcha, que son
necesarias para ejecutar las funciones AVH, EMP del freno de mano
11. El sistema sensorial 8 comprende por ejemplo un sensor para
detectar la ocupación del asiento de conductor o el estado del
motor (conectado/desconectado).
El freno de mano 11 comprende además un elemento
de manipulación 1 conectado al aparato de control 2, como por
ejemplo un conmutador de presión, un grupo hidráulico (o un grupo
neumático) 4 para accionar un freno de rueda 5, así como un
mecanismo de inmovilización 12 con un actuador 3 para enclavar o
liberar el freno de rueda 5. Los actuadores 3, 4 están unidos a
través de conductos de control al aparato de control 2.
En el caso de una demanda de freno de mano por
parte del conductor (apretando el botón de manipulación 1) el
aparato de control ESP 2 controla una bomba hidráulica del grupo
hidráulico 4, para aplicar presión al freno de rueda 5. Una vez
ejecutada la acción y con la premisa de una condición adicional,
como por ejemplo la desconexión del motor del vehículo, o si el
conductor sale del vehículo, el aparato de control 2 activa el
actuador 3 del mecanismo de inmovilización 12, para enclavar el
freno de rueda 5 e inmovilizarlo sin energía. El actuador 3 puede
ser por ejemplo un motor eléctrico de un mecanismo de inmovilización
electromecánico o una válvula de un mecanismo de inmovilización
hidráulico o neumático.
La función de retención AVH y la función de
inmovilización EMP del freno de mano 11 están depositadas como
módulos de programa correspondientes en el aparato de control 2. Con
ello el módulo AVH trabaja como módulo maestro, que lleva a cabo
automáticamente la función de sujeción si existen las premisas
prefijadas y entrega una orden al módulo EMP, para llevar a cabo la
función de inmovilización. El módulo EMP trabaja como módulo
esclavo.
Aparte del programa para llevar a cabo la
regulación dinámica de marcha (ESP), el aparato de control 2 puede
comprender funciones adicionales, como por ejemplo ACC, TJA, etc.
para llevar a cabo una gestión de parada.
La figura 3 muestra un freno de mano 11 activado
eléctricamente, cuya función (AVH, EMP) está distribuida entre dos
aparatos de control 9, 10. Con ello el primer aparato de control 10
sirve para activar el grupo hidráulico 4 de sistema de frenado
hidráulico 5, 5, 13, para ejecutar la función de retención AVH, y
ejecutar el segundo aparato de control 9 para activar el actuador 3
del mecanismo de inmovilización 12, para ejecutar la función de
inmovilización. Los aparatos de control 9, 10 están unidos ambos al
elemento de manipulación 1 del freno de mano 11 y se comunican
entre sí a través de un interfaz S.
Los aparatos de control 9, 10 están configurados
de tal modo, que el aparato de control 10, en el caso de una
demanda de freno de mano por parte del conductor ejecuta
automáticamente la función de retención AVH y, con unas premisas
prefijadas, entrega una demanda al segundo aparato de control 9
(aparato de control EMP), para ejecutar la función de
inmovilización. Es decir, el primer aparato de control 10 trabaja en
este caso como aparato de control maestro y entrega una demanda EMP
(signal EMP on/off) al aparato de control EMP 9, que trabaja como
aparato de control esclavo y ejecuta por demanda la función de
inmovilización EMP.
El estado de la función AVH se transmite el
aparato de control EMP 9 mediante una señal (AVH_{status}). El
aparato de control maestro 10 obtiene el estado de la función EMP
con base en la señal EMP_{status}. La transmisión de una presión
nominal o de un par nominal a través del interfaz S para llevar a
cabo la función de retención AVH no es necesaria con esta
configuración.
El aparato de control maestro 10 está conectado
al sistema sensorial ESP 7 y obtiene además, desde un sistema
sensorial 8, informaciones que afectan al estado operativo del
vehículo y que son necesarias para llevar a cabo la función del
freno de mano. El aparato de control 9 EMP obtiene por el contrario,
con preferencia, sólo aquellas informaciones que son necesarias
para llevar a cabo la función de inmovilización EMP, entre ellas
una información sobre el estado operativo del motor de combustión
interna (conectado/desconectado) y una información sobre la
ocupación del asiento de conductor B, desde un sistema sensorial
correspondiente.
\vskip1.000000\baselineskip
- 1
- Elemento de manipulación
- 2
- Aparato de control
- 3
- Actuador del mecanismo de inmovilización
- 4
- Actuador del freno de rueda
- 5
- Freno de rueda
- 6
- Rueda
- 7
- Sistema sensorial ESP
- 8
- Sistema sensorial de estado operativo
- 9
- Segundo aparato de control
- 10
- Primer aparato de control
- 11
- Freno de mano
- 12
- Mecanismo de inmovilización
- 13
- Conducto hidráulico
- 14
- Conducto de control
- S
- Interfaz.
Claims (3)
1. Freno de mano (11) activado eléctricamente
para vehículos de motor, que comprende
- un elemento de manipulación (1) para accionar
el freno de mano (11) y
- un aparato de control (2, 9, 10) que, al
accionar el elemento de manipulación (1), activa un actuador (3, 4)
del freno de mano (11),
caracterizado porque el
aparato de control (2) forma una unidad constructiva y está
instalado de tal modo que puede activar tanto un actuador (4), para
accionar un freno de rueda (5), como un actuador (3) para
inmovilizar el freno de rueda (5), en donde el aparato de control
(2) está materializado como unidad constructiva, en la que están
depositadas una función de retención (AVH) y una función de
inmovilización (EMP) como módulos de programa y en donde el módulo
de programa de función de sujeción (AVH) trabaja como módulo maestro
y el módulo de programa de función de inmovilización (EMP) como
módulo
esclavo.
2. Freno de mano según la reivindicación 1,
caracterizado porque el aparato de control (2) es un aparato
de control para llevar a cabo una regulación dinámica de marcha.
3. Freno de mano según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de manipulación (1) está conectado al aparato de control (2).
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