ES2320037T3 - Sistema de frenos hidraulico para un vehiculo terrestre con control de la presion. - Google Patents
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Abstract
Sistema de frenos hidráulicos para un vehículo terrestre con - un sistema de control (ECU) que está preparado para facilitar señales de control (a,..., g) para el control de procesos de frenado automático del sistema de frenos, - un cilindro principal (12) que presenta un lado de salida, para generar presión de frenado bajo el control de un conductor, y - un primer circuito de frenos (I) con -- una primera bomba controlable (31) que presenta un lado de salida para generar presión de frenado en el primer circuito de frenos (I), controlado por el sistema de control (ECU), y -- un primer conjunto de válvulas (71, 73) con un lado de entrada que está en comunicación hidráulica con el lado de salida del cilindro principal (12), y un lado de salida que está en comunicación hidráulica con el lado de salida de la primera bomba (31), donde el primer conjunto de válvulas (71, 73) presenta un estado de funcionamiento abierto en el que el lado de entrada y el lado de salida del primer de válvulas (71, 73) están en comunicación hidráulica, y un estado de funcionamiento cerrado en el que está bloqueada la comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73), en el que - el sistema de control (ECU) está preparado para facilitar durante un proceso de frenado automático señales de control para el primer conjunto de válvulas (71, 73), para conmutar el primer conjunto de válvulas (71, 73) a sus estados de funcionamiento abierto y cerrado de tal modo que en el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73) se establece una presión predeterminada, caracterizado porque - la presión predeterminada se ajusta o varía mediante una relación impulsos/pausa de una modulación por amplitud de impulsos conforme a unas variaciones de señales predeterminadas, pudiendo las variaciones de señales ser continuas o también presentar cambios en forma de salto, y pudiendo ser las distintas variaciones de señales por ejemplo de carácter lineal, senoidal, rectangular, triangular o en forma de dientes de sierra, y donde - el sistema de control (ECU) está preparado para facilitar durante el proceso de frenado automático y a intervalos de tiempo predeterminados unas señales de control para el primer conjunto de válvulas (71, 73) para conmutar el primer conjunto de válvulas (71, 73) a los intervalos de tiempo predeterminados y durante una duración predeterminada en su estado de funcionamiento cerrado cuando una diferencia de presión presente en el primer conjunto de válvulas (71, 73) no alcanza un valor límite predeterminado.
Description
Sistema de frenos hidráulico para un vehículo
terrestre con control de la presión.
La presente invención se refiere en general a
sistemas de frenos hidráulicos para vehículos terrestres, y en
particular a un sistema de frenos y a un procedimiento de control
del sistema de frenos para controlar la presión durante los
procesos de frenado automáticos.
Los sistemas de frenos hidráulicos para
vehículos terrestres pueden estar preparados para realizar no sólo
los procesos de frenado controlados por el conductor sino también
procesos de frenado automáticos que tienen lugar con independencia
de que por parte del conductor se accione el sistema de frenos. Los
ejemplos de tales procesos de frenado automáticos comprenden los
procesos de frenado para regular el deslizamiento del accionamiento
(ASR), que impiden que patinen las distintas ruedas durante el
proceso de arranque mediante un frenado selectivo de las ruedas
correspondientes, para regular la dinámica de la marcha, en la que
se controla el comportamiento del vehículo en situaciones límite
mediante el frenado selectivo de las distintas ruedas, y para la
regulación adaptiva de la velocidad, en la que mediante el frenado
automático del vehículo se mantiene por ejemplo la velocidad
especificada y/o la distancia con respecto a los vehículos que
circulan por delante.
Los procesos de frenado automático deben tener
lugar de tal modo que no sean percibidos por el conductor y/o que
no causen movimientos indeseables del vehículo (por ejemplo
sacudidas y/o tracción oblicua del vehículo). Estos objetivos son
difíciles de alcanzar por diversos motivos.
Los procesos de frenado automático tienen lugar
generalmente con unas presiones de frenado reducidas. Entonces
importan especialmente las influencias perturbadoras tales como por
ejemplo intersticios desiguales entre los émbolos del freno y las
pastillas de freno, desgaste desigual de los forros de freno,
émbolos de freno o forros de freno desplazados, etc. Esta clase de
influencias perturbadoras se compensan en el funcionamiento de los
sistemas hidráulicos con dos circuitos de frenos durante los
procesos de frenado controlados por el conductor, por el hecho de
que es posible la compensación de presiones entre los dos circuitos
de frenos. Esta compensación no está disponible en los procesos de
frenado automáticos, porque en éstos están separados
hidráulicamente entre sí los dos circuitos de frenos. Al contrario,
durante los procesos de frenado automáticos, así como en sistemas
de frenos con un solo circuito de frenos y también en sistemas de
frenos con dos o más circuitos de frenos es necesario compensar por
separado las influencias perturbadoras para cada circuito de
frenos.
Para que los procesos de frenado automáticos
puedan desarrollarse cómodamente, por ejemplo sin movimientos de
sacudida ni/o tracción oblicua del vehículo, es deseable mantener
con la mayor exactitud posible las presiones de frenos existentes
en los circuitos de frenos que provocan el efecto de frenado.
En el documento WO 94/27848 A se describe un
sistema de frenos para automóviles. Un primer generador de presión
se compone de un intensificador del esfuerzo de frenado, seguido de
un cilindro principal en tándem. Unos segundos y terceros
generadores de presión están formados por grupos motobomba. El
cilindro de frenos principal está unido a dos cilindros de freno de
rueda a través de dos válvulas de aislamiento. Los cilindros de
freno de rueda están dotados de una válvula de entrada y de una
válvula de salida. En cada válvula de aislamiento está prevista en
paralelo con ella una válvula de retención que permite que la
presión de los cilindros de freno de rueda rebase la presión
generada por los segundos/terceros convertidores de presión de
frenado. En un determinado estado de funcionamiento circula el
fluido de frenado a través de las válvulas de aislamiento abiertas.
Reduciendo el caudal de volumen, por ejemplo mediante una modulación
de amplitud de impulsos de las válvulas de aislamiento se genera,
corriente arriba de las válvulas una diferencia de presión. Esta
diferencia de presión se suma a la presión del cilindro de frenos
principal y genera de este modo una presión de frenos de rueda
superior.
La publicación EP 0928 730 A1 da a conocer un
sistema de frenos con un cilindro principal para generar una
presión de fluido basada en una actividad de frenado de un
conductor, con un cilindro de frenos que está en comunicación con
el cilindro principal a través de una primera conducción y mediante
el cual se activa la presión del fluido transmitida a través de la
primera conducción y con un equipo intensificador de la presión
para generar en el cilindro de frenos una presión de fluido que es
superior a la presión del fluido en el cilindro principal. En la
primera comunicación entre el cilindro principal y el cilindro de
frenos está situada una válvula de control de la presión. La
válvula de control de la presión está dotada de una conducción en
derivación en la que está situada una válvula de retención.
La publicación DE 36 24 344 A1 da a conocer un
sistema de frenos con regulación de deslizamiento para automóviles.
El sistema de frenos comprende un cilindro principal para facilitar
una presión hidráulica a los frenos de rueda. A cada rueda le
corresponde una válvula de entrada y una válvula de salida. El
sistema de frenos está equipado con un sistema de suministro de
presión auxiliar para facilitar una presión auxiliar que se activa
en un caso de regulación del deslizamiento del accionamiento. Las
válvulas ASR interrumpen entonces la comunicación entre el cilindro
principal y los frenos de rueda. Las válvulas ASR pueden estar
controladas en función del tiempo o de modo pulsante.
La publicación WO 97/19282 da a conocer un
sistema de frenos para un sistema de control de tracción que
mantiene la presión dentro del sistema de frenos en un nivel
deseado, controlando para ello una válvula de aislamiento que está
acoplada a una conducción del freno. La válvula de aislamiento se
controla de modo que para un nivel preseleccionado se alimenta con
corriente de tal modo que se mantenga la presión de retención
ejercida por la válvula durante el proceso de control de la
tracción.
La publicación WO 96/10507 se refiere a un
sistema de frenos hidráulico que se emplea para la regulación del
deslizamiento del freno, para la regulación del deslizamiento del
accionamiento y para la regulación adicional de la estabilidad de
marcha, para lo cual se regula electrónicamente la presión de
impulsión de una bomba. Para la regulación se describe por ejemplo
la regulación o reducción de la corriente del motor de la bomba, un
cierre electromagnético de la válvula de aspiración de la bomba o
también una breve conmutación de la válvula de aislamiento en la
conducción del freno.
La publicación DE 40 02 865 A1 describe un
sistema de frenos hidráulico con regulación del deslizamiento de
arranque y de frenado, que está equipado con válvulas de aislamiento
intercaladas entre el cilindro principal y los frenos de las ruedas
motorizadas, con válvulas electromagnéticas de entrada y de salida
correspondientes a cada freno de rueda, así como con otras bombas
de presión auxiliar. Las bombas de presión auxiliar aspiran fluido
a presión desde un depósito de reserva y lo impulsan a través de
conducciones auxiliares de presión al cilindro principal. También
están previstos sensores para determinar la velocidad angular de la
rueda que se vaya a frenar en cada caso, así como una unidad
electrónica de evaluación, pudiendo conmutarse la válvula de
aislamiento dispuesta en cada caso entre el cilindro principal y el
freno de rueda con regulación del deslizamiento de arranque, como
válvula limitadora de presión cuyo nivel de presión de mantenimiento
y la magnitud del gradiente de tensión de la presión de
mantenimiento se pueden ajustar de modo variable.
La publicación WO 93/22169 se refiere a una
disposición de circuito para un sistema de frenos hidráulicos
regulados que está realizada de tal modo que en el régimen de
regulación de deslizamiento de arranque se limite y degrade la
presión producida por la bomba hidráulica a través de las válvulas
de salida en los frenos de rueda de las ruedas reguladas y/o a
través de válvulas de aislamiento situadas en el camino del fluido a
presión desde la bomba hidráulica al cilindro principal. Las
válvulas de entrada en los frenos de rueda de las ruedas
motorizadas están conmutadas permanentemente a su posición de paso
durante el modo de regulación de deslizamiento del arranque. La
bomba hidráulica trabaja preferentemente con plena potencia durante
todo el régimen de regulación de deslizamiento del arranque.
La publicación DE 195 25 800 A1 se refiere a un
sistema de regulación del deslizamiento del accionamiento en el
cual se controla la bomba que genera la presión durante todo el
régimen de regulación de deslizamiento del accionamiento y donde un
medio de control solamente abre la comunicación entre la entrada a
la bomba y el depósito de reserva cuando se vaya a acumular la
presión.
La publicación US 3.832.010 se refiere a un
dispositivo para el control del frenado de una rueda en un vehículo.
Éste comprende una válvula de accionamiento eléctrico que está
integrada en el circuito de frenos de la rueda. La válvula se
controla mediante una corriente pulsada que tiene una frecuencia en
función del grado de deslizamiento de la rueda. La válvula sirve
para limitar la presión del fluido que se encuentra en el circuito
de frenos durante uno de estos deslizamientos de la rueda.
La publicación 5.636.908 se refiere a una
válvula de regulación de la presión del fluido que está dotada de
una carcasa de válvula en la que está dispuesta de modo deslizante
una corredera de válvula. La corredera de válvula es activada por
la presión de un fluido de entrada para regular una presión de un
fluido en función de una posición axial de la corredera de la
válvula.
La publicación JP 2004284476 A se refiere a un
sistema de frenos de un vehículo destinado a reducir los ruidos de
frenado. Una presión del cilindro principal que se genera en un
cilindro principal se transmite a un cilindro de rueda a través de
una válvula lineal que genera una presión diferencial proporcional a
la cantidad de corriente alimentada, y que transmiten las
correspondientes válvulas de control incremental. En consecuencia de
esto se genera una fuerza de frenado. El líquido de frenos que es
expulsado por los cilindros de rueda debido a la aplicación de la
presión, se acumula en un acumulador de presión regulador de
presión. El líquido de frenos que se bombea desde el acumulador de
presión regulador de presión se expulsa mediante una bomba
hidráulica al lado de corriente abajo de la válvula lineal donde se
ajusta la presión del fluido, y después se devuelve el líquido
nuevamente al acumulador de presión regulador de presión.
El objetivo de la invención es el de ajustar con
mayor precisión en los sistemas de frenos hidráulicos la presión de
frenado de los distintos circuitos de frenos durante los procesos de
frenado automáticos.
Para resolver el objetivo anterior, la presente
invención facilita un sistema de frenos y un procedimiento conforme
a las reivindicaciones independientes.
El cilindro principal presenta un lado de salida
y está previsto para generar una presión de frenado bajo el control
de un conductor, por ejemplo mediante el accionamiento de un pedal
de frenos que actúa conjuntamente con el cilindro principal.
El primer circuito de frenos comprende una
primera bomba controlable y un primer sistema de válvulas.
La primera bomba controlable presenta un lado de
entrada y está prevista para la generación de presión de frenado en
el primer circuito de frenos controlada mediante el sistema de
control.
El primer conjunto de válvulas presenta un lado
de entrada que está en comunicación hidráulica con el lado de
salida del cilindro principal, y un lado de salida que está en
comunicación hidráulica con el lado de salida de la primera bomba.
El primer conjunto de válvulas puede adoptar un estado de régimen
abierto en el que el lado de entrada y el lado de salida del primer
conjunto de válvulas están en comunicación hidráulica, y un estado
de régimen cerrado en el que está interrumpida o bloqueada la
comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el lado de
salida del primer conjunto de válvulas.
El sistema de control está preparado para
facilitar durante un proceso de frenado automático señales de
control para el primer conjunto de válvulas, para situar el primer
conjunto de válvulas de tal modo en su estado de régimen abierto y
cerrado que en el lado de salida del primer conjunto de válvulas se
ajuste una presión predeterminada.
El primer conjunto de válvulas comprende
preferentemente un conjunto de válvulas según el documento DE 44 39
890 A1.
De acuerdo con la invención, el sistema de
control permite controlar el primer conjunto de válvulas mediante
modulación de amplitud de impulsos (PWM). Al emplear una modulación
de amplitud de impulsos, un impulso de señal puede llevar al primer
conjunto de válvulas a uno de sus estados de funcionamiento,
mientras que una pausa entre señales lleva el primer conjunto de
válvulas a su otro estado de funcionamiento. Para ello las
relaciones entre pausas entre señales y períodos de tiempo sin
señal, es decir la relación impulso/pausa, puede estar regulada de
tal modo que se establezca en el lado de salida del primer conjunto
de válvulas la presión predeterminada.
El sistema de control está preparado
preferentemente para facilitar señales de control como respuesta al
proceso de frenado automático, es decir al comienzo de un control
automático de presión en el primer circuito de frenos, que lleven
al primer conjunto de válvulas a su estado de funcionamiento cerrado
durante un primer período de tiempo predeterminado. Al emplear una
regulación por amplitud de impulsos esto puede conseguirse mediante
una o varias de las denominadas "ráfagas iniciales" que pueden
corresponder a una modulación por amplitud de impulsos del
100%.
Igualmente está previsto que durante el proceso
de frenado automático el sistema de control facilite una secuencia
de señales de control que lleven al primer conjunto de válvulas
alternativamente a sus estados de funcionamiento abiertos y
cerrados. Para ello se prefiere que la secuencia de señales de
control se facilite en forma de señales de control de alta
frecuencia. En el caso de una modulación por amplitud de impulsos,
esto puede efectuarse por ejemplo mediante los llamados "dither
bursts" (ráfagas vibratorias) que comprenden impulsos de señal de
alta frecuencia. Para ello se puede ajustar o variar de forma
ventajosa la relación impulso/pausa de la modulación por amplitud
de impulsos, de acuerdo con unas variaciones de señal
predeterminadas. Las variaciones de la señal pueden ser bien de
forma continua o también presentar unos cambios en forma de saltos,
pudiendo ser las distintas variaciones de la señal por ejemplo en
forma lineal, senoidal, rectangular, triangular o diente de sierra.
Mediante una variación de la señal de forma senoidal se puede
obtener así lo que se llama un "barrido" mediante el cual se
reduce el nivel de ruidos durante el ajuste de la presión por el
primer conjunto de válvulas.
Igualmente está previsto aquí que se superpongan
las señales de control citadas al principio para el primer conjunto
de válvulas y las señales de control de la secuencia de señales de
control. De este modo se puede conseguir un movimiento de ida y
vuelta, lo que se llama un movimiento de "vaivén", del primer
conjunto de válvulas que puede llegar a evitar por ejemplo efectos
de adherencia y/o presión y/o histéresis.
De acuerdo con la invención, el sistema de
control está además preparado para facilitar durante el proceso de
frenado automático unas señales de control que llevan al primer
conjunto de válvulas a intervalos de tiempo predeterminados durante
un segundo período de tiempo predeterminado a su estado de
funcionamiento cerrado. En el caso de una modulación por amplitud
de impulsos, esto se puede conseguir por los denominados "safety
bursts" (ráfagas de seguridad), que comprenden impulsos de señal
de una modulación de amplitud de impulsos del 100% en los
intervalos de tiempo predeterminados para el segundo período de
tiempo predeterminado. Esta forma de proceder permite contrarrestar
caídas de presión, especialmente en el caso de presiones de frenado
reducidas en el primer circuito de frenos al realizar el proceso de
frenado automático, que pueden estar causados por ejemplo por
pulsaciones en el lado de salida de la primera bomba. De este modo
se aplica en especial una "ráfaga de seguridad" cuando la
diferencia de presión presente en el primer conjunto de válvulas
desciende por debajo de un valor límite predeterminado, el
denominado valor "pop-off" para evitar la
apertura involuntaria del primer conjunto de válvulas.
El primer sistema de válvulas adopta
preferentemente su estado de funcionamiento abierto cuando está
presente entre su lado de salida y su lado de entrada una
diferencia de presión predeterminada.
Esto se puede conseguir mediante la
correspondiente realización del primer sistema de válvulas. Si el
primer conjunto de válvulas comprende por ejemplo un conjunto de
válvulas según el documento DE 44 39 890 A1, se puede conseguir
esto dimensionando correspondientemente los componentes generadores
de fuerza en este conjunto de válvulas.
Como complemento o de forma alternativa, se
puede conseguir esto si el sistema de control facilita las
correspondientes señales de control.
Esta forma de proceder se puede entender como
limitación del campo de funcionamiento del primer conjunto de
válvulas, en el sentido de que el sistema de válvulas se puede
controlar hasta la diferencia de presión superior predeterminada
entre sus lados de salida y de entrada, tal como se ha expuesto
anteriormente. La diferencia de presión superior predeterminada
puede ser por ejemplo de 130 bar. Al emplear una modulación de
amplitud de impulsos variable entre aproximadamente el 20% y el
100%, se puede efectuar un control de presión exacto en el primer
circuito de frenos, que permite garantizar unos procesos de frenado
automáticos que transcurran cómodamente.
Si durante el proceso de frenado automático
tiene lugar un accionamiento del sistema de frenos por parte del
conductor, de tal modo que sea necesario o parezca necesario
interrumpir o terminar el proceso de frenado automático (por
ejemplo debido a un frenado de emergencia), el sistema de control
puede facilitar por una parte señales de control para el primer
conjunto de válvulas para llevar el primer conjunto de válvulas a
su estado de funcionamiento abierto, y facilitar por otra parte
señales de control para el sistema de frenos para terminar el
proceso de frenado automático. Al haber llevado al primer conjunto
de válvulas a su estado de funcionamiento abierto, se tiene la
posibilidad de conmutar al primer circuito de frenos la presión de
frenado generada por el conductor en el cilindro principal.
Si tiene lugar un accionamiento del sistema de
frenos por parte del conductor, de tal modo que no se deba terminar
el proceso de frenado automático (por ejemplo en caso de un
accionamiento breve e involuntario del pedal del freno) existe la
posibilidad de que el accionamiento por parte del conductor genere
presiones de frenado en el lado de entrada del primer conjunto de
válvulas, que pueden influir en la presión en el lado de salida del
primer conjunto de válvulas. Para evitar esto, puede estar previsto
que en estos casos el sistema de control lleve al primer conjunto
de válvulas a sus estados de funcionamiento abiertos y cerrados, de
tal modo que el accionamiento del sistema de frenos por parte del
conductor no dé lugar a ninguna variación de presión en el lado de
salida del primer conjunto de válvulas. En un caso así, el primer
conjunto de válvulas se lleva preferentemente a su estado de
funcionamiento cerrado y se mantiene así preferentemente hasta que
se puedan excluir repercusiones de la presión de frenado debida al
conductor.
El sistema de control está además preparado
preferentemente para controlar durante el proceso de frenado
automático la primera bomba de tal modo que impulse fluido
hidráulico en función de la presión actual existente en el lado de
salida del primer conjunto de válvulas. Esto se puede considerar
como una regulación de precisión que mejora el control de presión
conforme a la invención. El control de la primera bomba puede
efectuarse en este caso, por ejemplo, mediante la correspondiente
activación de un motor previsto para el funcionamiento de la
primera bomba.
El sistema de frenos comprende preferentemente
por lo menos un sensor de presión, que esté en condiciones de
suministrar señales de presión que informen sobre una presión actual
que es relevante para el lado de salida del primer conjunto de
válvulas. También está previsto que el sistema de control controle
al primer conjunto de válvulas en función de las señales de
presión.
El por lo menos un sensor de presión, puede
servir para determinar la presión en el lado de salida de la primera
bomba y/o en un lado de entrada y/o en un freno de rueda del
sistema de frenos.
En otra forma de realización preferida, el
sistema de frenos comprende un circuito de frenos con una segunda
bomba controlable y un segundo conjunto de válvulas. Lo expuesto
anteriormente con respecto a la primera bomba y al primer conjunto
de válvulas es válido debidamente para la segunda bomba y el segundo
conjunto de válvulas.
En un sistema de frenos de esta clase está
previsto que el sistema de control esté en condiciones de controlar
tanto el primer conjunto de válvulas como también el segundo
conjunto de válvulas, de tal modo que adopten respectivamente sus
estados de funcionamiento abierto y cerrado en una forma tal que se
ajuste la presión predeterminada en el lado de salida del primer
conjunto de válvulas y en el lado de salida del segundo conjunto de
válvulas.
Para esto existe la posibilidad de que se defina
la presión en el lado de salida del primer conjunto de válvulas
como presión predeterminada para ambos circuitos de frenos, o la
presión en el lado de salida del segundo conjunto de válvulas como
presión predeterminada para ambos circuitos de frenos. Igualmente
existe la posibilidad de definir la presión predeterminada en
función de las presiones respectivas en los lados de salida de los
conjuntos de válvulas, por ejemplo utilizando unos factores de
ponderación.
El procedimiento conforme a la invención está
previsto para controlar un sistema de frenos hidráulico para un
vehículo terrestre, que presenta las características citadas
inicialmente. En el procedimiento se controla durante un proceso de
frenado automático el primer conjunto de válvulas, de tal modo que
se establezca y bloquee una comunicación hidráulica entre el lado
de entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas, de
tal modo que en el lado de salida del primer conjunto de válvulas se
establezca una presión predeterminada.
El procedimiento conforme a la invención está
caracterizado por los pasos de
- ajustar o variar la presión predeterminada
mediante una relación de impulso/pausa de una modulación de amplitud
de impulsos, conforme a unas variaciones de señales
predeterminadas, pudiendo las variaciones de señales ser continuas
o presentar también cambios en forma de saltos, y donde las
distintas variaciones de señales pueden ser por ejemplo lineales,
senoidales, rectangulares, triangulares o en forma de diente de
sierra, y
- bloquear la comunicación hidráulica entre el
lado de entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas
a intervalos de tiempo predeterminados para una duración
predeterminada durante el proceso de frenado automático, si una
diferencia de presión que esté presente en el primer conjunto de
válvulas no alcanza un valor límite predeterminado.
Unas formas de realización preferidas del
procedimiento conforme a la invención, se definen en las
correspondientes reivindicaciones dependientes.
En la siguiente descripción de formas de
realización preferidas, se hace referencia a las Figuras adjuntas,
que muestran:
Figura 1 una representación esquemática de un
sistema de frenos conforme a la invención, en un estado de
funcionamiento para procesos de frenado controlados al menos en
parte por el conductor, y
Figura 2 una representación esquemática de un
sistema de frenos conforme a la invención, en un estado de
funcionamiento para procesos de frenado automáticos.
Las Figuras 1 y 2 muestran representaciones
esquemáticas de sistemas de frenos. Lo expuesto a continuación
haciendo referencia a la forma de realización de la Figura 1 es
aplicable correspondientemente también para la forma de realización
de la Figura 2.
El sistema de frenos trabaja mediante fluido
hidráulico, que en parte está almacenado en un depósito 11. Para
generar la presión de frenado, que se produce al poner a presión el
fluido hidráulico, se utiliza un cilindro principal 12 que puede
ser accionado por el conductor mediante un pedal 13. Tal como está
representado en las Figuras, puede estar previsto opcionalmente un
intensificador del esfuerzo de frenado 14 situado entre el cilindro
principal 12 y el pedal 13, para intensificar la fuerza F inducida
por el conductor, preferentemente de modo neumático o
hidráulico.
Partiendo del cilindro principal 12 se abastecen
un primer y un segundo circuito de frenos I, II, comprendiendo cada
circuito de frenos dos frenos de rueda. Según qué frenos de rueda
del vehículo estén comprendidos en qué circuito de frenos, se
obtiene una subdivisión entre eje delantero y eje trasero, donde un
circuito de frenos puede comprender los frenos de rueda del eje
delantero y el otro circuito de frenos los frenos de rueda del eje
trasero, o un circuito de frenos que puede comprender el freno de
rueda de una rueda delantera y el freno de rueda de la rueda
trasera diagonalmente opuesta, y el otro circuito de frenos los
frenos de rueda de la otra rueda delantera y de la otra rueda
trasera.
En lo sucesivo se parte de que los circuitos de
freno I, II tienen una estructura esencialmente idéntica. Por eso
sólo está representado con detalle el circuito de frenos I. Lo
expuesto a continuación haciendo referencia al circuito de frenos I
es aplicable correspondientemente al circuito de frenos II.
El circuito de frenos I comprende dos frenos de
rueda 50 y 60. Para controlar las variaciones de presión de frenado
en los frenos de rueda 50 y 60 está previsto un primer conjunto de
válvulas que comprende las válvulas 51 y 52 y un segundo conjunto
de válvulas que comprende las válvulas 61 y 62.
Las válvulas 51, 52, 61 y 62 están representadas
aquí como válvulas de distribución de 2/2 vías accionadas por
solenoides.
El circuito de frenos I comprende un conjunto de
válvulas que presenta las válvulas 71, 72 y 73. Las válvulas 71 y
72 están representadas aquí como válvulas de distribución de 2/2
vías accionadas por solenoides.
La Figura 1 muestra las válvulas 51, 61 y 71
cada una en estado de funcionamiento abierto o posición de paso,
mientras que las válvulas 52, 62 y 72 están representadas cada una
en un estado de funcionamiento cerrado o posición de bloqueo. Estos
estados de funcionamiento o posiciones se designan en lo sucesivo
también como posición de reposo.
En el estado de funcionamiento del circuito de
frenos I representado en la Figura 1 existe una comunicación
hidráulica entre el cilindro principal 12 y los frenos de rueda 50 y
60, debido al estado de funcionamiento abierto de la válvula 71.
Este estado de funcionamiento se emplea para los procesos de frenado
que se pueden controlar mediante el accionamiento del pedal 13, que
también se pueden designar como procesos de frenado normales. El
accionamiento del cilindro principal 12 mediante el pedal 13,
opcionalmente con la colaboración del intensificador de esfuerzo de
frenado 14, producen presiones de frenado en el circuito de frenos I
y por lo tanto en los frenos de rueda 50 y 60.
El sistema de frenos representado está preparado
para la denominada regulación antibloqueo, en la que durante un
proceso de frenado se trata de impedir que se bloqueen las ruedas.
Para ello se modulan individualmente las presiones de frenado que
actúan en los frenos de rueda 50 y 60. Esto se hace ajustando unas
fases de formación de la presión, mantenimiento de la presión y
disminución de la presión, que alternan en una secuencia en el
tiempo, y que a continuación se explicarán con mayor detalle.
Las fases de creación, mantenimiento y
disminución de la presión se consiguen mediante el control adecuado
de las válvulas 51, 52 ó 61, 62 asignadas a los frenos de rueda 50 y
60, mediante un control electrónico ECU.
El control electrónico ECU puede recibir a
través de una serie de entradas, que no están representadas, señales
que indiquen los estados de funcionamiento de un vehículo. Por
ejemplo está previsto llevar al control electrónico ECU señales
procedentes de los sensores de revoluciones de las ruedas, sensores
de la velocidad de derrape, sensores de la aceleración transversal,
etc.
El control electrónico ECU presenta salidas para
señales de control a... g, para el control de las válvulas 51, 52,
61, 62, 71 y 72 así como para el control de un motor 32 previsto
para el funcionamiento de una bomba 31.
Durante un proceso de frenado normal controlado
por el conductor, con regulación antibloqueo, el control se realiza
por medio de un sistema de control electrónico ECU en función de las
magnitudes de medida (por ejemplo velocidad, aceleración,
revoluciones de las ruedas, velocidad de derrape, aceleración
transversal, etc.) que indican estados de funcionamiento del
vehículo, así como magnitudes de medida que indiquen un proceso de
frenado deseado por el conductor (por ejemplo accionamiento del
pedal 13, presión hidráulica a la salida del cilindro principal 12,
etc.). El proceso de frenado deseado por el conductor también se
puede determinar por medio de la presión de frenado P generada en
el cilindro principal 12, para cuya determinación está previsto un
sensor 41.
Durante un proceso de frenado normal sin
regulación antibloqueo, las válvulas 51, 52 y 61, 62 se encuentra
cada una en su posición de reposo. Si el control electrónico ECU
comprueba por ejemplo que las ruedas correspondientes a los frenos
de rueda 50 y 60 tienden a bloquearse o se bloquean, el control
electrónico ECU provoca para cada uno de los frenos de rueda 50 y
60 sendas fases de mantenimiento de la presión. Si las fases de
mantenimiento de la presión no dan lugar a que termine la tendencia
al bloqueo o el bloqueo, el control electrónico ECU provoca para
cada uno de los frenos de rueda 50 y 60 una fase de disminución de
la presión, hasta que haya concluido la tendencia al bloqueo o el
bloqueo. A continuación siguen bajo el control del sistema
electrónico de control ECU fases de aumento de la presión para los
frenos de rueda 50 y 60, durante las cuales se van aumentando las
presiones de frenado que actúan en los frenos de rueda 50 y 60 de
acuerdo con el proceso de frenado deseado por el conductor.
Durante las fases de mantenimiento de la presión
y bajo el control del sistema de control electrónico ECU se llevan
las válvulas 51 y 61 cada una a una posición de funcionamiento
cerrada o posición de bloqueo. Las válvulas 52 y 62 siguen durante
este tiempo en sus posiciones de reposo existentes durante un
proceso de frenado normal.
El cierre de las válvulas 51 y 61 da lugar a un
desacoplamiento hidráulico de los frenos de rueda 50 y 60, con lo
cual se mantienen constantes las presiones de frenado que actúan en
los frenos de rueda 50 y 60.
Durante las fases de disminución de la presión
se mantienen las válvulas 51 y 61 en su posición cerrada, y las
válvulas 52 y 62 son controladas por el sistema de control
electrónico ECU de tal modo que adoptan cada una un estado de
funcionamiento abierto o posición de paso. Debido a estar abiertas
las válvulas 52 y 62 puede escapar el fluido hidráulico de los
frenos de rueda 50 y 60, con lo cual disminuyen las presiones de
frenado que actúan en los frenos de rueda 50 y 60. El fluido
hidráulico que escapa de este modo se puede llevar a un
almacenamiento intermedio en un acumulador de baja presión 21.
Durante una fase de aumento de la presión, las
válvulas 51, 52 y 61, 62 adoptan sus posiciones de reposo, es decir
que las válvulas 51 y 61 son abiertas por el sistema de control
electrónico ECU, mientras que las válvulas 52 y 62 son cerradas.
Para aumentar las presiones de frenado reducidas que hay durante las
fases de disminución de la presión en los frenos de rueda 50 y 60,
el sistema de control electrónico ECU controla el motor 32 y por lo
tanto la bomba 31, de modo que las presiones de frenado que actúan a
través de las válvulas 51 y 61 en los frenos de rueda 50 y 60 se
aumentan hasta el nivel correspondiente al proceso de frenado
deseado por el conductor. Al mismo tiempo la bomba 31 transporta el
fluido hidráulico escapado durante las fases de disminución de la
presión, eventualmente desde el acumulador de baja presión 21.
La bomba 31 realizada por ejemplo como bomba de
émbolos radiales, bloquea en sentido contrario a su sentido de
impulsión, por ejemplo mediante una válvula de bloqueo 33 a la
salida de la bomba 31 y una válvula de bloqueo 34 a la entrada de
la bomba 31.
Las revoluciones del motor eléctrico 32 se
pueden ajustar o regular por medio de la señal de control c del
sistema de control electrónico ECU, con lo cual se puede controlar
el caudal impulsado por la bomba 31. El motor eléctrico 32 puede
accionar al mismo tiempo una bomba del segundo circuito de frenos
II, que aquí no está representada.
Los procesos de frenado automáticos tienen lugar
por lo general con independencia de la fuerza F inducida por el
conductor en el pedal 13. Se trata por ejemplo de una regulación de
deslizamiento del accionamiento (ASR) que impide que patinen
determinadas ruedas durante el proceso de arranque mediante un
frenado selectivo, una regulación de la dinámica de marcha (ESP),
que adapta el comportamiento del vehículo a los deseos del
conductor y a las condiciones de la calzada en las situaciones
límite mediante un frenado selectivo de determinadas ruedas, o una
regulación adaptiva de la velocidad (ACC) que entre otras cosas
mantiene mediante un frenado automático la distancia entre el
vehículo propio y un vehículo que esté circulando por delante.
Para un proceso de frenado automático los
controles electrónicos ECU controlan las válvulas 71 y 72 de tal
modo que la válvula 71 adopta un estado de funcionamiento cerrado o
posición de bloqueo y la válvula 72 un estado de funcionamiento
abierto o posición de paso. Las válvulas 51, 52, 61 y 62 se
mantienen durante este tiempo en sus posiciones de reposo. Debido a
estar cerrada la válvula 71, estar abiertas las válvulas 51 y 61 y
estar cerradas las válvulas 52 y 62, los frenos de rueda 50 y 60
están desacoplados del cilindro principal 12 o del circuito de
frenos II de tal modo que no se pueden suministrar presiones de
frenado facilitadas desde el exterior, es decir presiones de
frenado provocadas por el accionamiento del pedal 13. Tampoco la
válvula abierta 72 permite el suministro de presión de frenado
exterior porque están cerradas las válvulas 52 y 62, y porque la
bomba 31 actúa también como una válvula cerrada. La válvula abierta
72 sin embargo le permite a la bomba 31 aspirar fluido hidráulico
del depósito 11 para generar presiones de frenado en los frenos de
rueda 50 y 60 tal como se describe con detalle a continuación.
Para generar las fuerzas de frenado deseadas
para los procesos de frenado automático en los frenos de rueda 50 y
60, el sistema de control electrónico ECU controla
correspondientemente el motor 32 o la bomba 31. Para la modulación
para el ajuste de precisión de las presiones de frenado en los
frenos de rueda 50 y 60, el sistema de control electrónico ECU
puede controlar las válvulas 51, 52 ó 61, 62 de modo comparable a la
regulación antibloqueo antes descrita.
Con el fin de evitar daños en el circuito de
frenos I, la válvula 73 puede estar prevista en forma de una
válvula limitadora de presión. La válvula 73 que se encuentra
normalmente en un estado de funcionamiento cerrado, adopta un
estado de funcionamiento abierto para reducir la presión de frenado
cuando a la salida de la bomba 31 está presente una presión
demasiado alta.
Los procesos de frenado automático tienen lugar
en general con unas presiones de frenado reducidas. Entonces pueden
repercutir de modo especialmente negativo las influencias
perturbadoras que pueden dar lugar a diversos efectos de frenado en
las ruedas. Estas influencias perturbadoras se compensan durante los
procesos de frenado normales, al menos en parte por el hecho de que
entre los circuitos de frenos I y II existe una comunicación
hidráulica que se ocupa del equilibrado de la presión en el cilindro
principal 12, según el principio de émbolo flotante. Esto no es
posible en los procesos de frenado automáticos debido a estar
cerrada la válvula 71 del circuito de frenos I y a estar igualmente
cerrada una válvula correspondiente del circuito de frenos II.
Los procesos de frenado automático tienen lugar
generalmente con presiones de frenado reducidas, cuyo ajuste
debería efectuarse con la mayor exactitud posible para poder llevar
a cabo cómodamente los procesos de frenado automáticos. Uno de los
problemas que surge aquí es que durante los procesos de frenado
automático las fuerzas de frenado de un sistema de frenos están
hidráulicamente separadas o desacopladas del cilindro principal.
Por este motivo no pueden efectuarse procesos de equilibrado
hidráulico a través del cilindro principal y de un acumulador de
fluido hidráulico unido a éste, y en caso de que exista, de otro
circuito de frenos, por ejemplo de acuerdo con el principio del
émbolo flotante.
Este problema se resuelve en general de acuerdo
con la invención por el hecho de que las válvulas 71 y 73 o los
conjuntos de válvulas que facilitan sus funciones, se emplean
durante los procesos de frenado automáticos para controlar la
presión.
La Figura 2 muestra un sistema de frenos
conforme a la invención en un estado de funcionamiento para un
proceso de frenado automático. Lo expuesto a continuación en lo que
se hace referencia al circuito de frenos I es debidamente aplicable
también para el circuito de frenos II. Según la Figura 2, la válvula
72 está abierta para que la bomba 31 pueda aspirar fluido
hidráulico del depósito de fluido hidráulico 11 y por lo tanto pueda
generar en el circuito de frenos I, y en particular en los frenos
de rueda 50 y 60 una presión de frenado
"p-kreis-1".
De acuerdo con la Figura 2, la válvula 71 y la
válvula limitadora de presión 73 están integradas en cuanto a
construcción en un conjunto de válvulas designado por
71-73. Un conjunto de válvulas de esta clase se
conoce por el documento DE 44 39 890 HA1.
En la Figura 2 el conjunto de válvulas
71-73 está representado en un estado de
funcionamiento cerrado o posición de bloqueo. Aquí se supone que
este estado de funcionamiento ha sido conseguido por un control
eléctrico por parte del sistema de control ECU. En cambio se supone
correspondientemente que se adopta o existe un estado de
funcionamiento abierto o posición de paso del conjunto de válvulas
71-73 cuando el conjunto de válvulas
71-73 no es controlado eléctricamente por el sistema
de control ECU; esto se puede conseguir por ejemplo mediante unos
medios de tensión inicial y/o reposición (por ejemplo muelles)
previstos en el conjunto de válvulas 71-73, que
llevan al conjunto de válvulas 71-73 a su estado de
funcionamiento abierto y lo mantienen así hasta la siguiente
activación.
Generalmente el conjunto de válvulas
71-73 adopta su estado de funcionamiento abierto o
su posición de paso si entre su lado de entrada unido al cilindro
principal 12 y su lado de salida unido al lado de salida de la
bomba 31 existe una diferencia de presión máxima predeterminada
"delta-p". Si se alcanza o rebasa esta
diferencia de presión, los componentes del conjunto de válvulas
71-73 que facilitan las funciones de la válvula
limitadora de presión 73 dan lugar a que ésta abra automáticamente,
incluso si el sistema de control ECU estuviera controlando
eléctricamente al conjunto de válvulas 71-73.
Para controlar la presión durante los procesos
de frenado automático se controla mediante el sistema de control
ECU la característica de paso del conjunto de válvulas
71-73. Para ello el sistema de control ECU puede
emplear una modulación de amplitud de impulsos (PWM), es decir unas
señales con una relación ajustable entre duración de la señal y
período de tiempo sin impulso de señal. Ajustando esta relación
impulso/pausa se puede controlar la característica de paso del
conjunto de válvulas 71-73 o la diferencia de
presión "delta-p" que determina la función
limitadora de presión del conjunto de válvulas
71-73, como función de la modulación de amplitud de
impulsos. Esto se puede describir mediante la siguiente
ecuación:
delta-p =
f(PWM)
Aquí la diferencia de presión
"delta-p" indica la diferencia de la presión de
frenado "p-kreis 1" existente en el lado de
salida de la bomba 31 o en el lado de salida del conjunto de
válvulas 71-73 unido a aquélla, y la presión
"p-hz" existente en el lado de salida del
cilindro principal 12 o en el conjunto de válvulas
71-73 comunicado con ese lado de entrada. Esto se
puede describir mediante la siguiente ecuación:
delta-p =
p-kreis-1 --
p-hz
Mediante un control preferentemente continuo de
la diferencia de presión "delta-p" relevante de
la función limitadora de presión o característica de paso del
conjunto de válvulas 71-73 se puede controlar
también de modo preferentemente continuo la presión de frenado
"p-kreis-1" durante un proceso
de frenado automático. Esto tiene lugar mediante un control del
conjunto de válvulas 71-73 por medio del sistema de
control ECU, modificado en comparación con controles conocidos del
conjunto de válvulas 71-73 o conjuntos de válvulas
comparables. En particular están previstos los siguientes
controles.
Cuando se inicia un proceso de frenado
automático, se llevan las válvulas 51, 61 y 72 a sus estados de
funcionamiento abiertos o posiciones de paso y las válvulas 52 y 62
a sus estados de funcionamiento cerrados o posiciones de bloqueo,
tal como se ha descrito anteriormente. De forma comparable a las
válvulas 71 y 73 de la Figura 1 se controla el conjunto de válvulas
71-73, de tal modo que esté bloqueada la
comunicación hidráulica entre el lado de salida del cilindro
principal 12 y el lado de salida de la bomba 31. Esto se puede
conseguir mediante un control continuo del conjunto de válvulas
71-73 por parte del sistema de control ECU, por
ejemplo mediante una modulación de amplitud de impulsos del 100%.
Este control provoca que el conjunto de válvulas
71-73 adopte de modo definido su estado de
funcionamiento cerrado o posición de bloqueo. Este control está
previsto para un tiempo tal hasta que se alcance una presión de
frenado "p-kreis-1", que
corresponda al menos en aproximación a una presión de frenado
predeterminada para el proceso de frenado automático. Dado que el
tiempo necesario para esto es reducido, se puede designar este
control también como "initial burst" (ráfaga inicial).
Después de este control inicial del conjunto de
válvulas 71-73 está previsto efectuar el control por
parte del sistema de control ECU especialmente mediante modulación
de amplitud de impulsos, de tal modo que se abra el conjunto de
válvulas 71-73 cuando la presión de frenado
"p-kreis-1" sea demasiado alta,
y que cierre cuando sea necesario elevar la presión de frenado
"p-kreis-1" para alcanzar una
presión de frenado predeterminada.
Igualmente está previsto controlar el conjunto
de válvulas 71-73 de tal modo que la diferencia de
presión "delta-p" existente en cada momento
provoque un movimiento de ida y vuelta o "vaivén" de las partes
móviles del conjunto de válvulas 71-73, de tal modo
que el conjunto de válvulas 71-73 abra y cierre.
Esto se puede conseguir mediante un control de alta frecuencia del
conjunto de válvulas 71-73 por parte del sistema de
control ECU, por ejemplo mediante impulsos de señal de alta
frecuencia, que también se pueden designar como "dither
bursts" (ráfagas vibratorias). Este control puede evitar
histéresis y efectos de adherencia o presión, y se superpone
ventajosamente a la excitación antes citada para ajustar la presión
de frenado "p-kreis-1".
Además está previsto que el sistema de control
ECU excite al conjunto de válvulas 71-73 de tal modo
que éste adopte preferentemente durante un breve tiempo y de modo
definido su estado de funcionamiento cerrado o posición de bloqueo.
Esto se puede efectuar mediante una excitación continua prevista
durante un período de tiempo determinado, por ejemplo mediante una
modulación por amplitud de impulsos del 100%. Esta excitación puede
efectuarse a intervalos de tiempo predeterminados, especialmente si
la presión de frenado
"p-kreis-1" se ha de ajustar a
un valor menor, por ejemplo para contrarrestar una caída de presión
que se puede producir en el lado de salida de la bomba 31 debido a
pulsaciones, lo que puede dar lugar a una apertura indeseada. Esta
excitación que también se puede designar como "safety burst"
(ráfaga de seguridad) se puede conseguir por ejemplo mediante una
excitación en forma de impulsos con una modulación de amplitud de
impulsos del 100%.
\newpage
Como complemento a las medidas antes citadas
está previsto limitar el campo de ajuste del conjunto de válvulas
71-73. Por ejemplo se puede predeterminar una
diferencia de presión "delta-p" de unos 130
bar, y al rebasar ésta, el conjunto de válvulas
71-73 abre con seguridad para evitar daños, mientras
que para diferencias de presión "delta-p"
inferiores a este límite predeterminado se puede llevar a cabo un
control exacto de la presión de frenado
"p-kreis-1", por ejemplo con
una modulación por amplitud de impulsos ajustable desde
aproximadamente el 20% hasta el 100%, para asegurar unos procesos
de frenado automáticos optimizados que se desarrollen
cómodamente.
Hasta aquí se ha supuesto que durante el proceso
de frenado automático no tiene lugar ningún accionamiento del
sistema de frenos por parte del conductor. Para asegurar un
funcionamiento fiable incluso cuando el sistema de frenos es
accionado por el conductor durante el proceso de frenado automático,
se ha previsto lo siguiente.
Cuando el sistema de frenos es accionado por un
conductor, se determina primeramente si el accionamiento actual
corresponde o no a un deseo efectivo de frenada por parte del
conductor. Esto se puede determinar por ejemplo a partir de la
intensidad y/o la velocidad y/o la duración del accionamiento del
pedal del freno 13 y/o las presiones de frenado
"p-hz" generadas en el lado de salida del
cilindro principal 12.
Si el conductor acciona el sistema de frenos sin
intención, por error, brevemente, se evitan influencias sobre el
proceso de frenado automático mediante las presiones de frenado
"p-hz" generadas por ello en el lado de salida
del cilindro principal 12, al adaptar el conjunto de válvulas
71-73 su estado de funcionamiento cerrado o
posición de bloqueo mientras estén presentes posibles presiones de
frenado interferentes "p-hz".
Si el conductor acciona el sistema de frenos de
tal modo que se puede suponer que hay efectivamente un deseo de
frenado por parte del conductor, se da por terminado o por lo menos
se interrumpe el proceso de frenado automático, y con ello el
control de la presión mediante el conjunto de válvulas
71-73 por parte del sistema de control ECU.
El control de la presión
"p-kreis-1" puede
complementarse adicionalmente al control mediante el conjunto de
válvulas 71-73 por medio de un control del caudal de
fluido hidráulico impulsado por la bomba 31, mediante la
correspondiente excitación del motor 32. Esto puede tener lugar de
forma continuada o si el control de la presión mediante el conjunto
de válvulas 71-73 tiene lugar lentamente.
Al complementar la regulación de presión por
parte de la bomba 31, hay que tener en cuenta que en el sistema de
frenos que aquí se ha considerado, el motor 32 está también previsto
para el funcionamiento de la correspondiente bomba del circuito de
frenos II. Por este motivo no se puede efectuar un control exacto de
la presión de frenado
"p-kreis-1" y de la
correspondiente presión de frenado del circuito de frenos II
únicamente por medio de las bombas. En combinación con una
regulación de la presión mediante el conjunto de válvulas
71-73 y el correspondiente conjunto de válvulas del
circuito de frenos II, se puede ajustar con exactitud la respectiva
presión de frenado "p-kreis-1"
en los dos circuitos de frenos, mediante el control parcial de la
presión con empleo de las bombas.
Para optimizar el control de la presión está
previsto además determinar la presión real existente en cada
momento mediante sensores de presión o componentes comparables, la
cual es relevante para el lado de salida del conjunto de válvulas
71-73 o está allí presente. Esto puede efectuarse
mediante uno o varios sensores de presión dispuestos directamente
en el lado de salida del conjunto de válvulas 71-73.
Como complemento o como alternativa existe también la posibilidad
de disponer uno o varios sensores de presión en el lado de salida
de la bomba 31 y/o en los frenos de rueda 50, 60.
Claims (26)
1. Sistema de frenos hidráulicos para un
vehículo terrestre con
- un sistema de control (ECU) que está preparado
para facilitar señales de control (a,..., g) para el control de
procesos de frenado automático del sistema de frenos,
- un cilindro principal (12) que presenta un
lado de salida, para generar presión de frenado bajo el control de
un conductor, y
- un primer circuito de frenos (I) con
- - -
- una primera bomba controlable (31) que presenta un lado de salida para generar presión de frenado en el primer circuito de frenos (I), controlado por el sistema de control (ECU), y
- - -
- un primer conjunto de válvulas (71, 73) con un lado de entrada que está en comunicación hidráulica con el lado de salida del cilindro principal (12), y un lado de salida que está en comunicación hidráulica con el lado de salida de la primera bomba (31), donde el primer conjunto de válvulas (71, 73) presenta un estado de funcionamiento abierto en el que el lado de entrada y el lado de salida del primer de válvulas (71, 73) están en comunicación hidráulica, y un estado de funcionamiento cerrado en el que está bloqueada la comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73),
en el que
- el sistema de control (ECU) está preparado
para facilitar durante un proceso de frenado automático señales de
control para el primer conjunto de válvulas (71, 73), para conmutar
el primer conjunto de válvulas (71, 73) a sus estados de
funcionamiento abierto y cerrado de tal modo que en el lado de
salida del primer conjunto de válvulas (71, 73) se establece una
presión predeterminada, caracterizado porque
- la presión predeterminada se ajusta o varía
mediante una relación impulsos/pausa de una modulación por amplitud
de impulsos conforme a unas variaciones de señales predeterminadas,
pudiendo las variaciones de señales ser continuas o también
presentar cambios en forma de salto, y pudiendo ser las distintas
variaciones de señales por ejemplo de carácter lineal, senoidal,
rectangular, triangular o en forma de dientes de sierra, y donde
- el sistema de control (ECU) está preparado
para facilitar durante el proceso de frenado automático y a
intervalos de tiempo predeterminados unas señales de control para
el primer conjunto de válvulas (71, 73) para conmutar el primer
conjunto de válvulas (71, 73) a los intervalos de tiempo
predeterminados y durante una duración predeterminada en su estado
de funcionamiento cerrado cuando una diferencia de presión presente
en el primer conjunto de válvulas (71, 73) no alcanza un valor
límite predeterminado.
2. Sistema de frenos según la reivindicación 1,
en el que el sistema de control (ECU) está preparado para facilitar
señales de control para el primer conjunto de válvulas (71, 73), en
respuesta al proceso de frenado automático, para conmutar el primer
conjunto de válvulas (71, 73) durante otro período de tiempo
predeterminado en su estado de funcionamiento cerrado.
3. Sistema de frenos según la reivindicación 1,
en el que el sistema de control (ECU) está preparado para facilitar
durante el proceso de frenado automático una secuencia de señales de
control para el primer conjunto de válvulas (71, 73) para conmutar
el primer conjunto de válvulas (71, 73) alternativamente a sus
estados de funcionamiento abiertos y cerrados.
4. Sistema de frenos según la reivindicación 3,
en el que el sistema de control (ECU) facilita la secuencia de
señales de control en forma de señales de control de alta
frecuencia.
5. Sistema de frenos según la reivindicación 3 ó
4, en el que el sistema de control (ECU) está preparado para
facilitar señales de control que comprenden las señales de control
según la reivindicación 1 y la secuencia de señales de control
cambiantes según la reivindicación 3 ó 4, superpuestas entre sí.
6. Sistema de frenos según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el primer conjunto de
válvulas (71, 73) adopta su estado de funcionamiento abierto en el
caso de una diferencia de presión superior predeterminada entre su
lado de salida y su lado de entrada.
7. Sistema de frenos según la reivindicación 6,
en el que el sistema de control (ECU) está preparado para facilitar
señales de control para el primer conjunto de válvulas (71, 73) para
conmutar el primer conjunto de válvulas (71, 73) a su estado de
funcionamiento abierto, para una diferencia de presión superior
predeterminada.
\newpage
8. Sistema de frenos según la reivindicación 6 ó
7, en el que el primer conjunto de válvulas (71, 73) adopta
automáticamente su estado de funcionamiento abierto para la
diferencia de presión superior predeterminada.
9. Sistema de frenos según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de control (ECU)
está preparado para facilitar como respuesta a un accionamiento del
sistema de frenos por parte de un conductor que indica un deseo
efectivo de frenado del conductor, señales de control para el primer
conjunto de válvulas (71, 73) para conmutar el primer conjunto de
válvulas (71, 73) a su estado de funcionamiento abierto, y facilitar
señales de control para terminar el proceso de frenado
automático.
10. Sistema de frenos según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de control (ECU)
está preparado para facilitar como respuesta a un accionamiento del
sistema de frenos por parte de un conductor que no indique un deseo
efectivo de frenado del conductor, señales de control para el primer
conjunto de válvulas (71, 73) para conmutar el primer conjunto de
válvulas (71, 73) de tal modo a sus estados de funcionamiento
abierto y cerrado que se impida una variación de la presión en el
lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73), debido a
las presiones de frenado generadas por el conductor al accionar el
sistema de frenos.
11. Sistema de frenos según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el sistema de control (ECU)
está preparado para suministrar señales de control para la primera
bomba (31) durante el proceso de frenado automático, para poner en
funcionamiento la primera bomba (13) en función de la presión actual
existente en el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71,
73).
12. Sistema de frenos según una de las
reivindicaciones anteriores,
- con por lo menos un sensor de presión que está
en condiciones de facilitar señales de presión que indiquen una
presión actual en el lado de salida del primer conjunto de válvulas
(71, 73), y
- en el que el sistema de control (ECU) está
preparado para facilitar durante el proceso de frenado automático
señales de control para el primer conjunto de válvulas (71, 73) para
conmutar el primer conjunto de válvulas (71, 73) a sus estados de
funcionamiento abiertos y cerrados, en función de las señales de
presión.
13. Sistema de frenos según la reivindicación
12, en el que está preparado por lo menos un sensor de presión para
determinar la presión en el lado de salida de la primera bomba
(31).
14. Sistema de frenos según la reivindicación 12
ó 13, en el que el por lo menos un sensor de presión está preparado
para determinar la presión en un lado de entrada o en un freno de
rueda (50, 60) del sistema de frenos.
15. Sistema de frenos según una de las
reivindicaciones anteriores, con
- un segundo circuito de frenos (II) con
- - -
- una segunda bomba controlable (31) que presenta un lado de salida, para generar presión de frenado en el segundo circuito de frenos (II), controlada por el sistema de control (ECU), y
- - -
- un segundo conjunto de válvulas (71, 73) con un lado de entrada que está en comunicación hidráulica con el lado de salida del cilindro principal (12), y un lado de salida que está en comunicación hidráulica con el lado de salida de la segunda bomba (31), presentando el segundo conjunto de válvulas (71, 73) un estado de funcionamiento abierto en el que el lado de entrada y el lado de salida del segundo conjunto de válvulas (71, 73) están en comunicación hidráulica y que presenta un estado de funcionamiento cerrado en el que está bloqueada la comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del conjunto de válvulas (71, 73), donde
- el sistema de control (ECU) está preparado
para facilitar durante el proceso de frenado automático señales de
control para el primer conjunto de válvulas (71, 73) y para el
segundo conjunto de válvulas (71, 73), para conmutar el primer
conjunto de válvulas (71, 73) y el segundo conjunto de válvulas (71,
73) respectivamente a sus estados de funcionamiento abierto y
cerrado, de tal modo que se establezca la presión predeterminada en
el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73) y en el
lado de salida del segundo conjunto de válvulas (71, 73).
16. Procedimiento para el control de un sistema
de frenos hidráulico para un vehículo terrestre, que comprende un
cilindro principal (12) que presenta un lado de salida, para generar
presión de frenado bajo el control de un conductor, un primer
circuito de frenos (I) con una primera bomba controlable (31) que
presenta un lado de salida, para la producción de presión de
frenado en el primer circuito de frenos (I), controlada por el
sistema de control (ECU), y un primer conjunto de válvulas (71, 73)
con un lado de entrada que está en comunicación hidráulica con el
lado de salida del cilindro principal (12), y un lado de salida que
está en comunicación hidráulica con el lado de salida de la primera
bomba (31), pudiendo establecerse y bloquearse una comunicación
hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer
conjunto de válvulas (71, 73) de modo controlado, con los pasos
siguientes:
- control del primer conjunto de válvulas (71,
73) durante un proceso de frenado automático para establecer y
bloquear la comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el
lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73) de tal modo
que en el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73) se
establezca una presión predeterminada, caracterizado por los
pasos de
- ajustar o variar la presión predeterminada
mediante una relación de impulso/pausa de una modulación por
amplitud de impulsos conforme a unas variaciones de señal
predeterminadas, pudiendo las variaciones de señal ser de tipo
continuo o también presentar cambios en forma de salto, y donde las
distintas variaciones de señal pueden ser por ejemplo de forma
lineal, senoidal, rectangular, triangular o en forma de diente de
sierra, y
- bloquear la comunicación hidráulica entre el
lado de entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas
(71, 73) a intervalos de tiempo predeterminados durante un período
de tiempo predeterminado durante el proceso de frenado automático
si una diferencia de presión presente en el primer conjunto de
válvulas (71, 73) no alcanza un valor límite predeterminado.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en
el que se bloquea la comunicación hidráulica entre el lado de
entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73)
durante otro período de tiempo predeterminado, como respuesta al
proceso de frenado automático.
18. Procedimiento según la reivindicación 16 ó
17, en el que durante el proceso de frenado automático se establece
y bloquea alternativamente la comunicación hidráulica entre el lado
de entrada y el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71,
73).
19. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que se establece y bloquea alternativamente con alta frecuencia
la comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el lado de
salida del primer conjunto de válvulas (71, 73).
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 16 a 19, en el que se establece la comunicación
hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer
conjunto de válvulas (71, 73) para una diferencia de presión
superior predeterminada entre el lado de salida y el lado de entrada
del primer conjunto de válvulas (71, 73).
21. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 16 a 20, en el que se establece la comunicación
hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer
conjunto de válvulas (71, 73), como respuesta a un accionamiento
del sistema de frenos por parte de un conductor, que indica un deseo
efectivo de frenado por parte del conductor, y se concluye el
proceso de frenado automático.
22. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 16 a 21, en el que se establece y bloquea la
comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el lado de
salida del primer conjunto de válvulas (71, 73) como respuesta a un
accionamiento del sistema de frenos por parte de un conductor que no
indique un deseo efectivo de frenado por parte del conductor, de
tal modo que se evita una variación de presión en el lado de salida
del primer conjunto de válvulas (71, 73) debido a las presiones de
frenado generadas por el accionamiento del sistema de frenos por
parte del conductor.
23. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 16 a 22, en el que
- se determina por lo menos una presión actual
para el lado de salida del primer conjunto de válvulas (71, 73),
y
- se establece y bloquea la comunicación
hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer
conjunto de válvulas (71, 73) en función de la por lo menos una
presión actual.
24. Procedimiento según la reivindicación 23, en
el que se determina la por lo menos una presión actual en el lado
de salida de la primera bomba (31).
25. Procedimiento según la reivindicación 24, en
el que se determina la por lo menos una presión actual en un lado
de entrada o en un freno de rueda (50, 60) del sistema de
frenos.
26. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 16 a 25, donde el sistema de frenos comprende un
segundo circuito de frenos (II) con una segunda bomba controlable
(31) que presenta un lado de salida para la generación de presión
de frenado en el segundo circuito de frenos (II) controlada por el
sistema de control (ECU), y un segundo conjunto de válvulas (71,
73) con un lado de entrada que está en comunicación hidráulica con
el lado de salida del cilindro principal (12), y un lado de salida
que está en comunicación hidráulica con el lado de salida de la
segunda bomba (31), donde se puede establecer y bloquear de forma
controlada la comunicación hidráulica entre el lado de entrada y el
lado de salida del segundo conjunto de válvulas (71, 73), con el
paso siguiente:
- control del primer conjunto de válvulas (71,
73) y del segundo conjunto de válvulas (71, 73) durante un proceso
de frenado automático para establecer y bloquear la comunicación
hidráulica entre el lado de entrada y el lado de salida del primer
conjunto de válvulas (71, 73) y la comunicación hidráulica entre el
lado de entrada y el lado de salida del segundo conjunto de
válvulas (71, 73), de tal modo que se establezca la presión
predeterminada en el lado de salida del primer conjunto de válvulas
(71, 73) y en el lado de salida del segundo conjunto de válvulas
(71, 73).
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