ES2595731T3 - Circuito de interfaz de frenado para un sistema de accionamiento híbrido - Google Patents

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Abstract

Un circuito (50) de interfaz de frenado para habilitar y deshabilitar, de forma selectiva, el funcionamiento de un freno (45) el cual es accionado por un accionador (64) que comprende un cilindro de frenado y una válvula (63) de control de accionador está adaptada para habilitar y deshabilitar, de forma selectiva, el funcionamiento del freno (45) mediante el accionador (64), caracterizado porque: la válvula (63) de control de accionador está adaptada para habilitar y deshabilitar, de forma selectiva, un flujo de fluido a presión desde el accionador (64) al freno (45) en respuesta a una aplicación de fluido a presión al mismo; y una primera y una segunda válvulas (56, 60) están conectadas entre el cilindro (52) de frenado y la válvula (63) de control de accionador, en donde: el circuito de interfaz de frenado funciona en un primer modo de funcionamiento, en el que la primera válvula (56) de control está en una primera posición y la segunda válvula (60) de control está en una primera posición, de manera que se permite el flujo de fluido a presión desde el cilindro (52) de frenado a la válvula (63) de control de accionador para provocar que la válvula (63) de control de accionador habilite el flujo de fluido a presión desde el accionador (64) al freno (45), y en donde el circuito de interfaz de frenado funciona en un segundo modo de funcionamiento, en el que la primera válvula (56) de control está en una segunda posición y la segunda válvula (60) de control está en una primera posición, de manera que deshabilite el flujo de fluido a presión desde el cilindro (52) de frenado a la válvula (63) de control de accionador, para provocar que la válvula (63) de control de accionador deshabilite el funcionamiento del freno (45) mediante el accionador, por lo tanto deshabilitando el flujo de fluido a presión desde el accionador (64) al freno (45) y en donde el circuito de interfaz de frenado funciona en un tercer modo de funcionamiento, en el que la primera válvula (56) de control está en la segunda posición y la segunda válvula (60) de control está en una segunda posición, de manera que habilita el flujo de fluido a presión desde el cilindro (52) de frenado a la válvula (63) de control de accionador para habilitar el funcionamiento del freno (45) mediante el accionador, por tanto habilitando el flujo de fluido presurizado desde el accionador (64) al freno (45).

Description

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DESCRIPCION
Circuito de interfaz de frenado para un sistema de accionamiento hlbrido Antecedentes de la invencion
Esta invencion se refiere en general a sistemas de accionamiento hlbridos para vehlculos y otros dispositivos que tienen mecanismos accionados, de manera giratoria. En particular, esta invencion se refiere a un circuito de interfaz de frenado que puede (1) deshabilitar de forma selectiva frenos estandar dispuestos para retardar la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria y de ese modo permitir que el sistema de accionamiento hlbrido recupere una cantidad maxima de energla durante el frenado del mecanismo accionado de manera giratoria y (2) a partir de entonces, de manera fiable, volver a activar los frenos estandar para retardar la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria, cuando sea necesario.
Los sistemas del tren de accionamiento son ampliamente utilizados para la generacion de energla a partir de una fuente y para transferir dicha energla de la fuente a un mecanismo accionado. Con frecuencia, la fuente genera energla de giro y dicha energla de giro se transfiere desde la fuente de energla de giro a un mecanismo accionado de manera giratoria. Por ejemplo, en la mayorla de los vehlculos terrestres en uso hoy en dla, un motor genera energla de giro y dicha energla de giro se transfiere de un eje de salida del motor, a traves de un eje de transmision, a un eje de entrada de un eje, de manera que se accionan, de manera giratoria, las ruedas del vehlculo.
En algunos vehlculos y otros mecanismos, se proporciona un sistema de accionamiento hlbrido en conjuncion con el sistema de tren de accionamiento para acumular la energla durante el frenado del mecanismo accionado de manera giratoria y para utilizar dicha energla acumulada para posteriormente ayudar a accionar de manera giratoria el mecanismo accionado de manera giratoria. Para lograr esto, un sistema de accionamiento hlbrido tlpico incluye un dispositivo de almacenamiento de energla y una maquina de transferencia de energla reversible. La maquina de transferencia de energla reversible se comunica con el dispositivo de almacenamiento de energla y esta acoplado mecanicamente a una parte del sistema del tren de accionamiento. Normalmente, el sistema de accionamiento hlbrido puede funcionar en un modo de retardo, un modo neutro, o en un modo de accionamiento. En el modo de retardo, la maquina de transferencia de energla reversible del sistema de accionamiento hlbrido acumula energla al frenar o de otra manera retarda el mecanismo accionado de forma giratoria del sistema de tren de accionamiento y almacena dicha energla en el dispositivo de almacenamiento de energla. En el modo neutro, el sistema de accionamiento hidraulico esta desconectado del sistema de tren de accionamiento y, por lo tanto, es sustancialmente inoperativo para ejercer ninguna influencia de accionamiento o retardo significativas en el mecanismo accionado de manera giratoria. En el modo de accionamiento, la maquina de transferencia de energla reversible del sistema de accionamiento hlbrido suministra la energla acumulada previamente almacenada en el dispositivo de almacenamiento de energla para ayudar posteriormente en el accionamiento de manera giratoria del mecanismo accionado de manera giratoria.
Un sistema de accionamiento hlbrido conocido comunmente utiliza un fluido a presion como mecanismo de accionamiento. En dicho sistema de accionamiento hlbrido hidraulico, se proporcionan un dispositivo de almacenamiento de energla de fluido (tal como un acumulador) y una maquina hidraulica reversible. Otro sistema de accionamiento hlbrido conocido comunmente utiliza la electricidad como mecanismo de accionamiento. En dicho sistema de accionamiento hlbrido electrico, se proporcionan un dispositivo de almacenamiento de energla electrica (tal como una baterla) y una maquina electrica reversible. Otros sistemas de accionamiento hlbridos se conocen en el estado de la tecnica los cuales utilizan otros mecanismos de accionamiento. Independientemente del mecanismo de accionamiento especlfico que se utiliza, el sistema de accionamiento hlbrido puede mejorar el rendimiento del sistema de tren de accionamiento (tal como la economla de combustible, por ejemplo) mediante la recuperacion y el almacenamiento de energla durante la desaceleracion y mediante la recuperacion y el suministro de la energla almacenada para su uso durante una aceleracion posterior.
Aunque los sistemas de accionamiento hlbridos de este tipo general funcionan de una manera energeticamente eficiente, a menudo es necesario o deseable proporcionar un sistema de frenado independiente para ralentizar o detener afirmativamente la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria en ciertas situaciones. Por ejemplo, cuando se utiliza junto con el sistema de tren de accionamiento de un vehlculo que es relativamente pesado o en un movimiento relativamente rapido, el sistema de accionamiento hlbrido puede no siempre tener la capacidad de retardar adecuadamente la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria tan rapidamente como sea requerido por un conductor. Ademas, cuando se utiliza junto con el sistema de tren de accionamiento de un vehlculo que esta parado sobre una superficie inclinada, el sistema de accionamiento hlbrido puede que no detenga positivamente el mecanismo accionado de manera giratoria para evitar cualquier movimiento del vehlculo. Para hacer frente a estas y otras situaciones, el sistema de frenado independiente (que puede ser realizado como un sistema de frenado de friccion accionado neumatica o hidraulicamente convencional) se proporciona a menudo en conjuncion con el sistema de accionamiento hlbrido. En dicho sistema de accionamiento hlbrido y frenado combinado, el sistema de accionamiento hlbrido puede ser accionado para retardar normalmente la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria de la manera energetica eficiente que se ha descrito anteriormente, y el sistema de frenado puede ser accionado siempre que sea necesario.
En un sistema de accionamiento hlbrido y de frenado combinado, tal como se describio anteriormente, la desaceleracion del mecanismo accionado de manera giratoria puede llevarse a cabo por cualquiera de (1) el sistema de freno funcionando solo, (2) el sistema de accionamiento hlbrido funcionando solo, o (3) tanto en el sistema de 5 frenado como el sistema de accionamiento hlbrido funcionando en combination. La selection de cual de estos tres modos de funcionamiento es apropiado puede ser determinada mediante un aparato de control, de acuerdo con una variedad de parametros. Sin embargo, tal y como se menciono anteriormente, el sistema de accionamiento hlbrido por si solo puede no ser siempre capaz de retardar o impedir adecuadamente la rotation del mecanismo accionado de manera giratoria, cuando lo requiera un conductor. Por lo tanto, serla deseable proporcionar un circuito de 10 interfaz de frenado que puede (1) deshabilitar selectivamente dichos frenos estandar para permitir que el sistema de accionamiento hlbrido recupere una cantidad maxima de energla durante el frenado del mecanismo accionado de manera giratoria y (2) a partir de entonces, de manera fiable, volver a permitir que los frenos estandar retarden la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria, cuando sea necesario.
La US 5,568,962 da a conocer un sistema de frenado para un automovil electrico que incluye una valvula VR2 de 15 descarga para restringir una presion de frenado de cilindros WC3, WC4 de rueda delanteras, una valvula V5 de desviacion conectada en paralelo con la valvula VR2 de descarga, y una valvula V1 de solenoide interpuesta entre la valvula VR2 de descarga y un potenciador HB, y una valvula V4 de solenoide interpuesta entre la llnea 13 de presion desde el potenciador HB a los cilindros WC3, WC4 de rueda delanteras y una llnea 12 de presion desde el potenciador HB a los cilindros WC1, WC2. Durante el frenado regenerativo utilizando un motor electrico para 20 accionar las ruedas WFL, WFR delanteras, se aplico una presion de frenado a traves de la valvula V1 de solenoide y de la valvula VR2 de descarga a los cilindros WC3, WC4 de rueda. Cuando se interrumpe el frenado regenerativo, la valvula V1 de solenoide esta cerrada y la valvula V5 de desviacion y la valvula V4 de solenoide estan abiertas.
Resumen de la invencion
Esta invention se refiere a un circuito de interfaz de frenado que puede (1) deshabilitar, de forma selectiva, los 25 frenos estandar proporcionados para retardar la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria y de ese modo permitir que el sistema de accionamiento hlbrido recupere una cantidad maxima de energla durante el frenado del mecanismo accionado de manera giratoria y (2) a partir de entonces, de manera fiable, volver a activar los frenos estandar para retardar la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria, cuando sea necesario. Para lograr esto, el circuito de interfaz de frenado, de forma selectiva activa y desactiva el funcionamiento de un freno que se 30 acciona mediante un accionador. El circuito de interfaz de frenado incluye un cilindro de frenado y una valvula de control del accionador que esta adaptada para activar y desactivar, de forma selectiva, el funcionamiento del freno mediante el accionador. Una primera y una segunda valvulas de control estan conectadas entre el cilindro de frenado y la valvula de control del accionador. El circuito de interfaz de frenado funciona en un primer modo de funcionamiento para hacer que la valvula de control del accionador permita el funcionamiento del freno mediante el 35 accionador, un segundo modo de funcionamiento para hacer que la valvula de control de accionador inhabilite el funcionamiento del freno mediante el accionador, y un tercer modo de funcionamiento para hacer que la valvula de control del accionador permita el funcionamiento del freno mediante el accionador, a pesar de que una parte del circuito de interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento.
Varios aspectos de esta invencion seran evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente 40 description detallada de los modos de realization preferidos, cuando se lea a la vista de los dibujos adjuntos.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquematico de un sistema de tren de accionamiento que incluye un sistema de accionamiento hlbrido y de frenado combinado que puede ser utilizado en conjuncion con el circuito de interfaz de frenado de esta invencion.
45 La figura 2 es un diagrama esquematico de un primer modo de realizacion de un circuito de interfaz de frenado para utilizar con el sistema de accionamiento hlbrido y de frenado combinado ilustrado en la figura 1, mostrandose en un primer modo de funcionamiento.
La figura 3 es un diagrama esquematico del primer modo realizacion del circuito de interfaz de frenado ilustrado en la figura 2, mostrandose en un segundo modo de funcionamiento.
50 La figura 4 es un diagrama esquematico del primer modo de realizacion del circuito de interfaz de frenado ilustrado en las figuras 2 y 3, mostrandose en el tercer modo de funcionamiento.
La figura 5 es un diagrama esquematico de un segundo modo de realizacion de un circuito de interfaz de frenado para utilizar con el sistema de accionamiento hlbrido y de frenado combinado ilustrado en la figura 1, mostrandose en un primer modo de funcionamiento.
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La figura 6 es un diagrama esquematico del segundo modo de realizacion del circuito de interfaz de frenado ilustrado en la figura 5, mostrandose en un segundo modo de funcionamiento.
La figura 7 es un diagrama esquematico del segundo modo de realizacion del circuito de interfaz de frenado ilustrado en las figuras 5 y 6, mostrandose en el tercer modo de funcionamiento.
Description detallada de los modos de realizacion preferidos
Con referencia ahora a los dibujos, se ilustra en la figura 1 un sistema de tren de accionamiento, indicado generalmente por 10, para la generation de energla de una fuente y para la trasferencia de dicha energla desde la fuente a un mecanismo accionado. El sistema 10 de tren de accionamiento ilustrado es un sistema de tren de accionamiento para vehlculos que incluye un motor 11 que genera energla de rotation a un conjunto 12 de eje por medio de un sistema de accionamiento hlbrido y de frenado combinado, indicado en general por 20. Sin embargo, el sistema 10 de tren de accionamiento de vehlculo ilustrado esta destinado simplemente a ilustrar un entorno en el que se puede utilizar esta invention. Por lo tanto, el alcance de esta invention no se pretende que este limitado para su uso con la estructura especlfica para el sistema 10 de tren de accionamiento de vehlculo ilustrado en la figura 1 o con sistemas de tren de accionamiento de vehlculos en general. Por el contrario, como se hara evidente a continuacion, esta invencion se puede utilizar en cualquier entorno deseado para los fines descritos a continuacion.
El sistema 20 de accionamiento y freno hlbrido combinado ilustrado incluye una unidad 21 de accionamiento de potencia que esta conectado entre el motor 11 y el conjunto 12 de eje. La unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada es, en gran medida, convencional en el estado de la tecnica y esta destinada simplemente a ilustrar un entorno en el que se puede utilizar esta invencion. Por lo tanto, el alcance de esta invencion no se pretende que este limitado para su uso con la estructura especlfica para la unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada en la figura 1. La unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada incluye un eje 22 de entrada que esta accionado de manera giratoria por el motor 11. Un engranaje 23 de entrada que esta soportado en el eje 22 de entrada para girar con el. El engranaje 23 de entrada esta conectado para girar con un 24 engranaje de accionamiento de una bomba principal que, a su vez, esta conectado para girar con un arbol de entrada de la bomba 25 principal. Por lo tanto, la bomba 25 principal es impulsada de manera giratoria cada vez que se acciona el motor 11. El proposito de la bomba
25 principal se explicara a continuation.
La unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada tambien incluye un embrague 26 de accionamiento principal que conecta selectivamente el eje 22 de entrada a un eje 27 de salida. Cuando el embrague 26 de accionamiento principal esta acoplado, el eje 22 de entrada esta conectado para girar con el eje 27 de salida. Cuando el embrague
26 de accionamiento principal esta desacoplado, el eje 22 de entrada no esta conectado para girar con el eje 27 de salida. El eje 27 de salida esta conectado para girar con un eje de entrada del conjunto 12 de eje. De este modo, el conjunto 12 de eje es accionado de manera giratoria por el motor 11 siempre y cuando el embrague 26 de accionamiento principal este acoplado.
La unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada incluye ademas un embrague 30 de accionamiento inferior que conecta, de forma selectiva, el eje 27 de salida a un engranaje 31 de embrague de accionamiento inferior. El engranaje 31 de salida del embrague de accionamiento inferior esta conectado para girar tanto con un primer engranaje 32 de salida de accionamiento inferior como con un segundo engranaje 33 de salida de accionamiento inferior. El primer engranaje 32 de salida de accionamiento inferior esta conectado para girar con un primer eje 32a, el cual a su vez esta conectado para girar con un eje de entrada de una primera bomba/ motor 34. De forma similar, el segundo engranaje 33 de salida de accionamiento inferior esta conectado para girar con un segundo eje 33a, el cual a su vez esta conectado para girar con un eje de entrada de una segunda bomba/ motor 35. Por tanto, cuando tanto el embrague 26 de accionamiento principal como el embrague 30 de accionamiento inferior estan acoplados, el eje 27 de salida acciona de manera giratoria tanto la primera bomba/ motor 34 como la segunda bomba/ motor 35. El proposito para tanto de la primera bomba/ motor 34 como de la segunda bomba/ motor 35 se explicara a continuacion.
De manera similar, la unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada ademas incluye un embrague 36 de accionamiento superior que conecta, de forma selectiva, el eje 27 de salida a un engranaje 37 de embrague de accionamiento superior. El engranaje 37 de salida del embrague de accionamiento superior esta conectado para girar con tanto un primer engranaje 38 de salida de accionamiento superior como un segundo engranaje 39 de salida de accionamiento superior. El primer engranaje 38 de salida de accionamiento superior esta conectado para girar con el primer eje 32a, el cual, tal y como se menciono anteriormente, esta conectado para girar con el eje de entrada de la primera bomba/ motor 34. De forma similar, el segundo engranaje 39 de salida de accionamiento superior esta conectado para girar con el segundo eje 33a, el cual, tal y como tambien se menciono anteriormente, esta conectado para girar con el eje de entrada de la segunda bomba/ motor 35. Por tanto, cuando tanto el embrague 26 de accionamiento principal como el embrague 36 de accionamiento superior estan acoplados, el eje 27 de salida acciona de manera giratoria tanto la primera bomba/ motor 34 como la segunda bomba/ motor 35. Los engranajes 31, 32 y 33 de accionamiento inferior son seleccionados para proporcionar una relation de transmision relativamente baja cuando el embrague 26 de accionamiento principal y el embrague 30 de accionamiento inferior estan acoplados, en comparacion con la relacion de transmision relativamente alta proporcionada por los engranajes 37,
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28 y 39 de accionamiento superior cuando el embrague 26 de accionamiento principal y el embrague 36 accionamiento superior estan acoplados.
La unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada tambien incluye un acumulador 40 o un dispositivo similar de almacenamiento de fluido a presion relativamente alta. El acumulador 40 se comunica, de forma selectiva, con una primera toma de la bomba 25 principal a traves de una valvula 41 de bomba principal. La valvula 41 de bomba principal es convencional en el estado de la tecnica y puede funcionar en una primera posicion (mostrada en la figura 1) en la cual se evita una comunicacion de fluido desde el acumulador 40 a la primera toma de la bomba 25 principal y se permite una comunicacion fluida desde la primera toma de la bomba 25 principal al acumulador 40. Sin embargo, la valvula 31 de bomba principal puede funcionar en una segunda posicion (a la derecha cuando se mira la figura 1) en la cual se permite una comunicacion fluida desde el acumulador 40 a la primera toma de la bomba 25 principal y se permite una comunicacion desde la primera toma de la bomba 25 principal al acumulador 40. Para los propositos de la invencion, la valvula 41 de bomba principal se mantiene siempre en la primera posicion ilustrada, en la cual se evita una comunicacion fluida desde el acumulador 40 a la primera toma de la bomba 25 principal y se permite una comunicacion fluida desde la primera toma de la bomba 25 principal al acumulador 40.
El acumulador 40 tambien se comunica, de forma selectiva, con una primera toma de la primera bomba/ motor 34 a traves de una primera valvula 42 de control. La primera valvula 42 de control es convencional en el estado de la tecnica y puede funcionar en una primera posicion (mostrada en la figura 1) en la cual se permite la comunicacion fluida desde la primera toma de la primera bomba/ motor 34 al acumulador 40 y se evita una comunicacion fluida desde el accionador 40 a la primera toma de la primera bomba/ motor 34. Sin embargo, esta primera valvula 42 de control puede funcionar en una segunda posicion (a la derecha cuando se mira a la figura 1) en la cual se permite una comunicacion fluida desde la primera toma de la primera bomba/ motor 34 al acumulador 40 y se permite una comunicacion fluida desde el acumulador 40 a la primera toma de la primera bomba/ motor 34.
El acumulador 40 se comunica ademas, de forma selectiva, con una primera toma de la segunda bomba/ motor 35 a traves de una segunda valvula 43 de control. La segunda valvula 43 de control es convencional en el estado de la tecnica y puede funcionar en una primera posicion (mostrada a la figura 1), en la que se permite la comunicacion fluida desde la primera toma de la segunda bomba/ motor 35 al acumulador 40 y se evita la comunicacion fluida desde el acumulador 40 a la primera toma de la segunda bomba/ motor 35. Sin embargo, la segunda valvula 43 de control puede funcionar en una segunda posicion (a la derecha cuando se mira a la figura 1) en la que se permite la comunicacion fluida desde la primera toma de la segunda bomba/ motor 35 al acumulador 40 y se permite la comunicacion fluida desde el acumulador 40 a la primera toma de la segunda bomba/ motor 35.
La unidad 21 de accionamiento de potencia ilustrada incluye ademas un deposito 44 similar a un dispositivo de almacenamiento de fluido a presion relativamente baja similar. Cada una de la bomba 25 principal, la primera bomba/ motor 34 y la segunda bomba/ motor 35 incluye en una segunda toma, y todas dichas segundas tomas se comunican con el deposito 44 para llevar el fluido desde all! cuando sea necesario, como se describe a continuation.
El funcionamiento basico del sistema 10 de tren de accionamiento se describira a continuacion. Cuando el motor 11 del sistema 10 de tren de accionamiento se pone en marcha inicialmente, el embrague 26 de accionamiento principal, el embrague 30 de accionamiento inferior, y el embrague 36 de accionamiento superior estan todos acoplados, y la valvulas 41, 42 y 43 estan todas en su primera posicion ilustrada en la figura 1. En esta condition inicial, el motor 11 acciona de manera giratoria la bomba 25 principal a traves del eje de entrada, el engranaje 23 de entrada, y el engranaje 24 de accionamiento de la bomba principal, tal y como se ha descrito anteriormente. Como resultado, la bomba 25 principal lleva el fluido desde el deposito 44 a traves de la segunda toma del mismo, y ademas suministra dicho fluido bajo presion desde la primera toma de la bomba 25 principal, a traves de la valvula 41 de la bomba principal, al acumulador 40. Tal y como se describio anteriormente, la primera y segunda valvulas 42 y 43 de control evitan que el fluido a presion de la bomba 25 principal o del acumulador 40 sea suministrado a las primeras tomas de la primera y segunda bombas/ motores 34 y 35, respectivamente. Dicho funcionamiento inicial continua hasta que una cantidad suficiente de dicho fluido a presion ha sido suministrado en el acumulador 40. Debido a que el embrague 26 de accionamiento principal, el embrague 30 de accionamiento inferior, y el embrague 36 de accionamiento superior estan todos acoplados, el motor 11 no acciona de manera giratoria el eje 27 de salida o el conjunto 12 de eje en este funcionamiento inicial del sistema 10 de tren de accionamiento.
Cuando se desea mover el vehlculo, el embrague 30 de accionamiento inferior es acoplado, mientras el embrague 26 de accionamiento principal y el embrague 36 de accionamiento superior permanecen desacoplados. Como resultado, el eje 27 de salida es conectado al engranaje 31 del embrague de accionamiento inferior para una rotation concurrente. Al mismo tiempo, la primera valvula 42 de control y la segunda valvula 43 de control se mueven cada una a sus segundas posiciones. Esto permite que el fluido a presion fluya desde el acumulador 40 a las primeras tomas de tanto la primera bomba/ motor 34 como la segunda 35 bomba/ motor. Finalmente, la primera y segunda bombas/ motores 34 y 35 estan cada una situadas en un modo de desplazamiento positivo, en el que funcionan como motores para utilizar el fluido a presion suministrado por el acumulador 40 para accionar de manera giratoria el primer y segundo ejes 32a y 33a. A su vez, esto provoca que los engranajes 31, 32 y 33 de accionamiento inferior y el eje 27 de salida sean accionados de manera giratoria. Como resultado, el conjunto 12 de eje es accionado de manera giratoria a una relation de transmision relativamente baja proporcionada por los
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engranajes 31, 32 y 33 de accionamiento inferior. Dicha relacion de transmision relativamente baja es muy adecuada para proporcionar un par relativamente alto necesario para acelerar el vehiculo desde una posicion parada.
Una vez que se ha comenzado a moverse, seria deseable mover el vehiculo a una velocidad mayor que es adecuada para la relacion de trasmision relativamente baja proporcionada por los engranajes, 31, 32 y 33 de accionamiento inferior. En este caso, la unidad 21 de accionamiento de potencia puede funcionar para desacoplar el embrague 30 de accionamiento inferior y acoplar el embrague 36 de accionamiento superior, mientas se mantiene el embrague 26 de acoplamiento principal acoplado. Como resultado, el eje 27 de salida es conectado al engranaje 37 de salida del embrague de accionamiento superior para una rotacion concurrente. La primera valvula 42 de control y la segunda valvula 43 de control son cada una movidas a (o mantenidas en) sus segundas posiciones. Tal y como se describio anteriormente, esto permite que el fluido a presion fluya desde el acumulador 40 a las primeras tomas de tanto la primera bomba/ motor 34 como la segunda bomba/ motor 35. Tal y como se describio tambien anteriormente, la primera y segunda bombas/ motores 34 y 35 estan cada una situadas (o mantenidas) en un modo de desplazamiento positivo, en el que funcionan como motores para utilizar el fluido a presion suministrado por el acumulador 40 para accionar de manera giratoria el primer y segundo ejes 32a y 33a. A su vez, esto provoca que los engranajes 37, 38 y 39 de accionamiento superior y el eje 27 de salida sean accionados de manera giratoria. Como resultado, el conjunto 12 de eje es accionado giratoriamente a la relacion de transmision relativamente baja proporcionada por los engranajes 37, 38 y 39 de accionamiento superior. Dicha relacion de transmision relativamente alta es muy adecuada para proporcionar un par relativamente bajo necesario para acelerar el vehiculo a una velocidad relativamente alta.
Si se desea hacer funcionar el vehiculo a una velocidad mas alta, la unidad 21 de accionamiento de potencia puede funcionar para desacoplar el embrague 36 de accionamiento superior y acoplar el embrague 26 de accionamiento principal, mientras el embrague 30 de accionamiento inferior permanece desacoplado. Como resultado, el eje 27 de salida es conectado al eje 22 de entrada para una rotacion concurrente. Al mismo tiempo, la primera valvula 42 de control y la segunda valvula 43 de control son cada una movidas a sus primeras posiciones. Tal y como se describio anteriormente, esto evita que el fluido presurizado fluya desde el acumulador 40 a las salidas de tanto la primera bomba/ motor 34 como la segunda bomba/ motor 35. Como resultado, la primera y segunda bombas/ motores 34 y 35 son aisladas del sistema 10 de tren de accionamiento.
En ciertas circunstancias, los componentes que se han descrito anteriormente del sistema 20 de accionamiento hibrido y de frenado combinado tambien pueden utilizarse para desacelerar o detener el movimiento del vehiculo. Para lograr esto, el embrague 26 de accionamiento principal y el embrague 30 de accionamiento inferior son desacoplar mientras que el embrague 36 de accionamiento superior es acoplado (en algunos casos, podria ser preferible que el embrague 26 de accionamiento principal y el embrague 36 de accionamiento superior esten desacoplados, mientras que el embrague 30 de accionamiento inferior este acoplado). En cualquier caso, la primera valvula 42 de control y la segunda valvula 43 de control son cada una movidas a (o mantenidas en) sus segundas posiciones. Esto permite que el fluido a presion fluya desde las primeras tomas de tanto la primera bomba/ motor 34 como la segunda bomba/ motor 35 al acumulador 40. Finalmente, la primera y segunda bombas/ motores 34 y 35 son cada una situadas en un modo de desplazamiento negativo, en el que funcionan como bombas para utilizar la energia giratoria del eje 27 de salida que esta girando para suministrar fluido a presion al acumulador 40. Como resultado, el eje 27 de salida gira los engranajes 37, 38 y 39 de accionamiento superior, lo que provoca que la primera bomba/ motor 34 y la segunda bomba/ motor 35 sean accionadas de manera giratoria. Consecuentemente, la rotacion del conjunto 12 de eje es desacelerada y la energia cinetica del mismo es almacenada como presion de fluido en el acumulador 40.
Es deseable a menudo proporcionar un sistema de frenado separado para desacelerar o detener afirmativamente la rotacion del conjunto 12 de eje. Tal y como se muestra la figura 1, dicho sistema de frenado separado esta proporcionado dentro del conjunto 12 de eje del sistema 10 de tren de accionamiento ilustrado como uno o mas frenos 45 asociados con las perspectivas ruedas del vehiculo. Los frenos 45 son convencionales en estado de la tecnica y pueden funcionar de cualquier manera deseada, tal como neumaticamente o hidraulicamente.
En el sistema 20 de accionamiento hibrido y de frenado combinado ilustrado, el fluido a presion es utilizado como mecanismo de accionamiento. En dicho sistema de accionamiento hibrido hidraulico, el acumulador 40 funciona como el dispositivo de almacenamiento de energia, y las bombas/ motores 34 y 35 funcionan como maquinas hidraulicas reversibles. Otro sistema de accionamiento hibrido conocido comunmente, utiliza electricidad como mecanismo de accionamiento. En dicho sistema de accionamiento hibrido electrico, un dispositivo de almacenamiento de la energia electrica (tal como capacitor o una bateria) y una maquina electrica reversible (tal como un generador/ motor) se proporcionan y funcionan de una manera similar a la descrita anteriormente. Esta invencion no pretende estar limitada a la estructura especifica del sistema de accionamiento hibrido, sino mas bien pretende cubrir cualquier estructura similar.
La figura 2 es un diagrama esquematico de un primer modo de realizacion de un circuito de interfaz de frenado, indicado generalmente por 50, para utilizarlo con el sistema 20 de accionamiento hibrido y de frenado combinado ilustrado en la figura 1. Tal y como se muestra en la misma, el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado incluye un pedal 51 de frenado que coopera con un cilindro 52 de frenado. El pedal 51 de frenado y el
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cilindro 52 de frenado son ambos convencionales en el estado de la tecnica. El pedal 51 de frenado puede ser materializado como cualquier estructura que puede ser presionada manualmente o de lo contrario accionado mediante un operador del sistema 10 de tren de accionamiento, cuando se desea desacelerar o detener el giro del mecanismo de accionamiento de manera giratoria, tal como el conjunto 12 de eje. Cuando se presiona el pedal 51 de frenado o por el contrario se acciona, el cilindro 52 de frenado genera un flujo de fluido a presion en una llnea 53 de salida. Al mismo tiempo, el pedal 51 de frenado genera una senal sobre una llnea 54 a una unidad 55 de control. La unidad 55 de control es convencional en el estado de la tecnica y puede estar materializada como cualquier controlador electronico o de otra manera programable, tal como una unidad de control electronica que se suministra frecuentemente en muchos vehlculos. La senal que genero la unidad 55 de control puede ser representativa de cualquier parametro deseado del movimiento del pedal 51 de frenado incluyendo, por ejemplo, la magnitud del movimiento, la velocidad o la aceleracion el movimiento, exceder una cantidad minima de movimiento, y similares.
La llnea 53 de salida del cilindro 52 de frenado comunica con una primera valvula 56 de control. La primera valvula 56 de control Ilustrada es una valvula accionada por solenoide de dos posiciones, tres vlas. Sin embargo, la primera valvula 56 de control puede estar materializada en cualquier estructura que cumpla con los diferentes modos de funcionamiento que son descritos a continuacion. La primera valvula 56 de control puede estar orientada o bien en una primera posicion (una posicion superior cuando se mira a la figura 2) o una segunda posicion (una posicion inferior cuando se mira a la figura 2) tal y como se desee. La primera valvula 56 de control puede ser normalmente empujada a la primera posicion mediante un muelle convencional u otro dispositivo, aunque esto no es requerido. El funcionamiento de la primera valvula 56 de control entre la primera y la segunda posicion puede controlarse mediante la unidad 55 de control a traves de senales de salida que son generadas sobre una llnea 57 o mediante cualquier otro medio convencional. La primera valvula 56 de control tiene una llnea 58 de salida. Adicionalmente, una llnea 59 de desviacion comunica con la llnea 53 de salida del cilindro 52 de frenado.
La llnea 58 de salida de la primera valvula 56 de control y la llnea 59 de desviacion de la llnea 53 de salida del cilindro 52 de frenado, ambas, comunican con una segunda valvula 60 de control. La segunda valvula 60 de control ilustrada es una valvula accionada por presion de dos posiciones, de tres vlas. Sin embargo, la segunda valvula 60 de control puede estar materializada como cualquier estructura que cumpla con los distintos modos de funcionamiento que son descritos a continuacion. La segunda valvula 60 de control puede tambien estar orientada en cualquiera de una primera posicion (una posicion superior cuando se mira a la figura 2) o una segunda posicion (una posicion inferior cuando se mira a la figura 2) tal y como se desee. La segunda valvula 60 de control puede estar normalmente empujada a la primera posicion mediante un muelle convencional u otro dispositivo, aunque esto no es requerido. El funcionamiento de la segunda valvula 60 de control es controlado mediante la magnitud de fluido a presion contenido en una llnea 61 de control que comunica con la llnea 59 de desviacion. La segunda valvula 60 de control tiene una llnea 62 de salida.
La llnea 62 de salida de la segunda valvula 60 de control se comunica con una valvula 63 de control de accionador. La valvula 63 de control de accionador Ilustrada es una valvula de rele accionable a presion. Sin embargo, la valvula 63 de control de accionador puede estar materializada como cualquier estructura que cumpla con los distintos modos de funcionamiento que son descritos a continuacion. El funcionamiento de la valvula 63 de control de accionador es controlado mediante la presion del fluido en la llnea 62 de salida de la segunda valvula 60 de control. La valvula 63 de control de accionador esta conectada entre un accionador 64 y el freno 45. El accionador 64 es convencional en el estado de la tecnica y puede estar materializado como cualquier fuente de fluido a presion deseado (ya sea neumatico o hidraulico) o cualquier otro dispositivo deseado para accionar, de forma selectiva, el freno 45. De forma similar, el freno 45 es convencional en el estado de la tecnica y puede estar materializado como cualquier estructura deseada que sea responsable de la aplicacion del fluido a presion (u otros medios de accionamiento) para que el accionador 64 retarde la rotacion del mecanismo de accionamiento de manera giratoria, tal y como se describio anteriormente. La valvula 63 de control de accionador puede estar materializada como una valvula normalmente cerrada (aunque esto no requerido), en la que la comunicacion fluida desde el accionador 64 al freno 45 se evitan normalmente, deshabilitando por tanto el funcionamiento del freno 45. Sin embargo, la valvula 63 de control de accionador puede estar abierta cuando es suministrado un fluido a presion a una toma de control, permitiendo la comunicacion fluida desde el accionador 64 y el freno 45 y por tanto habilitando el funcionamiento del freno 45.
Tal y como se describio anteriormente, la desaceleracion el mecanismo de accionamiento de manera giratoria (es decir el conjunto 12 de eje en el modo de realizacion ilustrado) se puede lograr o bien mediante (1) el sistema de frenado funcionando solo, (2) el sistema de accionamiento hlbrido funcionando solo, o (3) tanto el sistema de frenado como el sistema de hacinamiento hlbrido funcionando en combinacion. El primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado puede ser accionado en un primer modo de funcionamiento, en el que se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 del tren de accionamiento. El primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado puede ser accionado, de forma alternativa, en un segundo modo de funcionamiento, en el que se deshabilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Finalmente, el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado puede ser accionado en un tercer modo de funcionamiento, en el que deshabilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el
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contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento, incluso cuando una porcion del primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado continua siendo accionado en el segundo modo de funcionamiento.
La figura 2 ilustra el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado cuando es accionado en el primer modo de funcionamiento, en el que se permite el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. En este primer modo de funcionamiento, la primera valvula 56 de control esta orientada en la primera posicion (la posicion superior cuando se mira a la figura 2) y la segunda valvula 60 de control esta orientada en la primera posicion (la posicion superior cuando se mira a la figura 2). Cuando se presiona el pedal 51 de frenado, el cilindro 52 de frenado genera un flujo de fluido a presion a traves de la llnea 53 de salida, la primera valvula 56 de control, la llnea 58 de salida, la segunda valvula 60 de control, y la llnea 62 de salida de la toma de control de la valvula 63 de control de accionador. Como resultado, la valvula 63 de control de accionador es abierta, permitiendo por lo tanto la comunicacion fluida entre el accionador 64 y el freno 45. Por consiguiente, se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante el accionador 64 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado mediante un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Cuando el pedal 51 de frenado es liberado, el flujo del fluido a presion desde el cilindro 52 de frenado a la toma de control de la valvula 63 de control de accionador es interrumpido. Como resultado, la valvula 63 de control de accionador vuelve a su posicion cerrada, y se deshabilita el funcionamiento del freno 45 mediante la accionador 64.
La figura 3 ilustra el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado cuando funciona en el segundo modo de funcionamiento, en el que no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. En este segundo modo de funcionamiento, la primera valvula 56 de control esta orientada en la segunda posicion (la posicion inferior cuando se mira a la figura 2) y la segunda valvula 60 de control esta orientada en la primera posicion (la posicion superior cuando se mira a la figura 2). Como resultado, tanto la llnea 53 de salida como la llnea 59 de desviacion del cilindro 52 de frenado son bloqueadas por la primera y segunda valvula 56 y 60 respectivamente. Por tanto, el fluido a presion del cilindro 52 de frenado no puede pasar a traves de tanto la primera valvula 56 de control como la segunda valvula 60 de control a la toma de control de la valvula 63 de control de accionador. Al mismo tiempo, la llnea 62 de salida se descarga a traves de la segunda valvula 60 de control, la llnea 58 de salida, y la primera valvula 56 de control evitan que cualquier fluido a presion residual sea suministrado a la toma de control de la valvula 63 de control de accionador. Si el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado es un sistema accionado neumaticamente, entonces dicho fluido residual puede ser descargado a la atmosfera. De forma alternativa, si el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado es un sistema accionado hidraulicamente, entonces dicho fluido residual puede ser descargado al deposito 44 un dispositivo de almacenamiento de fluido a una presion relativamente baja similar. En cualquier caso, cuando el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado es accionado en el segundo modo de funcionamiento, no se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante el accionador 64.
Por lo tanto, cuando se desea desacelerar el mecanismo de accionamiento de manera giratoria por medio del sistema de frenado funcionando solo, el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funciona en el primer modo de funcionamiento. Tal y como se ha descrito anteriormente, en este primer modo de funcionamiento, se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 del tren de accionamiento. De forma alternativa, cuando se desea desacelerar el mecanismo de accionamiento de manera giratoria por medio del sistema de accionamiento hlbrido funcionando solo, el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento. Tambien, como se ha descrito anteriormente, en el segundo modo de funcionamiento, no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento.
El primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado puede funcionar de forma selectiva tanto en el primer como en el segundo modo de funcionamiento, tal y como se ha descrito, con el fin de accionar el sistema 20 de accionamiento hlbrido y de frenado combinado, de la manera descrita anteriormente. Para lograr esto, la primera valvula 56 de control se mueve entre su primera posicion (cuando el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funciona en el primer modo de funcionamiento) y su segunda posicion (cuando el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento). En ambos modos de funcionamiento, la segunda valvula 60 de control permanece orientada en su primera posicion. Como resultado de un fallo, sin embargo, la primera valvula 56 de control puede llegar a bloquearse en tanto su primera como su segunda posiciones. Si la primera valvula 56 de control se llega a bloquear en su primera posicion, el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado podrla (tal y como se ha descrito anteriormente), funcionar de tal manera que se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Sin embargo, si la primera valvula 56 de control llega a bloquearse en su segunda posicion, el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funciona de tal manera que no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento.
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El primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado evita esta situacion potencialmente no deseada funcionando en un tercer modo de funcionamiento. Teniendo en cuenta la explicacion, asumamos que el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado esta funcionando actualmente en el segundo modo de funcionamiento ilustrado en la figura 3 (en el que no se ha habilitado el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento) y se desea llevar de nuevo el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado al primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 2 (en el que se ha habilitado el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento). Si la primera valvula 56 de control llega a bloquearse en su segunda posicion ilustrada en la figura 3, la llnea 62 de salida es descargada a traves de la segunda valvula 60 de control, la llnea 58 de salida, y la primera valvula 56 de control, evitando por lo tanto que cualquier fluido a presion sea suministrado a la toma de control de la valvula 63 de control de accionador, tal y como se describio anteriormente.
En circunstancias normales, el pedal 51 de frenado no es presionado con una cantidad de fuerza relativamente grande cuando el primer modo de realizacion del circuito 50 del interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento. Sin embargo, si el pedal 51 de frenado es presionado con una cantidad de fuerza relativamente grande cuando el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funciona en la segunda posicion de funcionamiento, el cilindro 52 de frenado genera un flujo de fluido a presion de alta magnitud a traves de la llnea 53 de salida del mismo y la llnea 59 de desviacion a la llnea 61 de control. Tal y como se menciono anteriormente, el funcionamiento de la segunda valvula 60 de control esta controlado por la magnitud del fluido a presion contenido en la llnea 61 de control, la cual comunica con la llnea 59 de desviacion. Cuando la magnitud del fluido a presion contenido en la llnea 61 de control excede un valor de umbral predeterminado, entonces el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado funcionara en el tercer modo de funcionamiento, ilustrado en la figura 4. Esto sucede debido a que la aplicacion de un fluido a presion a una magnitud relativamente alta desde la llnea 61 de control a la segunda valvula 60 de control provoca que la segunda valvula 60 de control se mueva desde su primera posicion (posicion superior cuando se miran a las figuras 2 y 3) a su segunda posicion (la posicion inferior cuando se mira a la figura 4).
Cuando la segunda valvula 60 de control esta en su segunda posicion, entonces el fluido a presion en la llnea 59 de desviacion es suministrado a traves de la segunda valvula 60 de control y de la llnea 62 de salida a la toma de control de la valvula 63 de control de accionador. Como resultado (tal y como se ha descrito anteriormente en conexion con el primer modo de funcionamiento), la valvula 63 de control de accionador esta abierta, permitiendo por lo tanto una comunicacion fluida desde el accionador 64 al freno 45. Por consiguiente, el freno 45 esta habilitado para su funcionamiento mediante el accionador 64 cuando el pedal 51 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Por lo tanto, la figura 4 ilustra el primer modo de realizacion del circuito 50 de interfaz de frenado cuando es accionado en el tercer modo de funcionamiento, el cual se puede considerar un modo de funcionamiento de fallo-seguridad. En este primer modo de realizacion del circuito 50 interfaz de frenado, por lo tanto, se puede apreciar que la primera y segunda valvulas de control 56 y 60 estan dispuestas en serie, en donde el flujo de fluido a presion desde el cilindro 52 de frenado pasa a traves de tanto la primera como la segunda valvulas 56 y 60 de control a la valvula 63 de control de accionador.
La figura 5 es un diagrama esquematico de un segundo modo de realizacion del circuito de interfaz de frenado, indicado generalmente por 70, para el uso con el sistema 20 de accionamiento hlbrido y frenado combinado ilustrado en la figura 1. Tal y como se muestra en la misma, el circuito 70 interfaz de frenado incluye un pedal 71 de frenado que coopera con un cilindro 72 de frenado. El pedal 71 de frenado y el cilindro 72 de frenado son ambos convencionales en el estado de la tecnica. El pedal 71 de frenado puede estar materializado como cualquier estructura que pueda ser presionada manualmente o por el contrario accionada por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento, cuando se desee decelerar o detener la rotacion del mecanismo accionado de manera giratoria, tal como el conjunto 12 de eje. Cuando se presiona el pedal 70 de frenado o por el contrario es accionado, el cilindro 72 de frenado genera un flujo de fluido presurizado en una llnea 73 de salida. Al mismo tiempo, el pedal 71 de frenado genera una serial en la llnea 74 a una unidad 75 de control. La unidad 75 de control es convencional en el estado de la tecnica y puede estar materializada como cualquier controlador electronico o de otra manera programable, tal como una unidad de control electronica que se suministra de forma frecuente en los vehlculos. La serial que es generada en la unidad 75 de control puede ser representativa de cualquier parametro deseado del movimiento del pedal 71 de frenado incluyendo, por ejemplo, una magnitud de movimiento, una velocidad o aceleracion de movimiento, exceder una cantidad de movimiento minima, o similares.
La linea 73 de salida del cilindro 72 de frenado se comunica, de forma selectiva, a traves de una valvula 76 de descarga de presion con una primera valvula 77 de control. La valvula 76 de descarga de presion es convencional en el estado de la tecnica y puede estar orientada o bien en una primera posicion (una posicion inferior cuando se mira a la figura 5), en donde la linea 73 de salida se comunica con la primera valvula 77 de control, o una segunda posicion (una posicion superior cuando se mira a la figura 5), en la que la linea 73 de salida no se comunica con la primera valvula 77 de control. El movimiento de la valvula 76 de descarga de presion puede ser controlado mediante una primera linea 76a de control, la cual comunica con la linea 73 de salida del cilindro 72 de frenado y una segunda linea 76b de control, la cual comunica con la primera valvula 77 de control. El proposito y funcionamiento de la valvula 76 de descarga de presion se explicara a continuacion.
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La primera valvula 77 de control Ilustrada es una valvula accionada por solenoide de dos posiciones, tres vlas. Sin embargo, la primera valvula 77 de control puede estar materializada como cualquier estructura que cumpla con los diferentes modos de funcionamiento que son descritos a continuacion. La primera valvula 77 de control puede estar orientada o bien en una primera posicion (una posicion superior cuando se mira a la figura 5) o bien una segunda posicion (una posicion inferior cuando se mira a la figura 5) tal y como se desee. La primera valvula 77 de control puede estar normalmente empujada a esta primera posicion mediante un muelle convencional u otro dispositivo, aunque esto no es requerido. El funcionamiento de la primera valvula 77 de control entre la primera y segunda posiciones es controlado mediante la unidad 75 de control por medio de senales de salida que son generadas en una llnea 78. La primera valvula 77 de control comunica con una llnea 79 de entrada de una valvula 80 de control de accionador. La valvula 80 de control de accionador Ilustrada es una valvula de rele accionada por presion y puede ser la misma, tanto estructuralmente como desde el punto de vista funcional, que la valvula 63 de control de accionador descrita anteriormente. Sin embargo, la valvula 80 de control de accionador puede estar materializada como cualquier estructura que cumpla los distintos modos de funcionamiento que son descritos a continuacion. El funcionamiento de la valvula 80 de control de accionador es controlado mediante la presion del fluido en la llnea 79 de entrada. Tal y como se muestra en las figuras 2, 3 y 4 y se describe a continuacion, la valvula 80 de control de accionador puede estar conectada entre el accionador 64 y el freno 45 para los mismos propositos descritos anteriormente. La valvula 80 de control de accionador puede estar materializada como una valvula normalmente cerrada (aunque esto no es requerido), en la que se evita normalmente la comunicacion fluida desde el accionador 64 el freno 45, por lo tanto deshabilitando el funcionamiento del freno 45. Sin embargo la valvula 80 de control de accionador puede estar abierta cuando el fluido a presion es suministrado a una toma de control, permitiendo la comunicacion fluida desde el accionador 64 al freno 45 y por lo tanto habilitando el funcionamiento del freno 45.
La llnea 73 de salida del cilindro 72 de frenado tambien se comunica a traves de la valvula 76 de descarga de presion con una segunda valvula 81 de control. La segunda valvula 81 de control Ilustrada es una valvula accionada por presion de dos posiciones, tres vlas. Sin embargo, la segunda valvula 81 de control puede materializarse como cualquier estructura que cumpla con los distintos modos de funcionamiento que son descritos a continuacion. La segunda valvula 81 de control puede estar orientada o bien en una primera posicion (una posicion superior cuando se mira a la figura 5) o bien una segunda posicion (una posicion inferior cuando se mira a la figura 5) tal y como se desea. La segunda valvula 81 de control puede estar normalmente empujada a dicha primera posicion mediante un muelle convencional u otro dispositivo, aunque esto no es requerido. El funcionamiento de la segunda valvula 81 de control es controlado mediante la magnitud del fluido a presion contenido en una llnea 82 de control. La llnea 73 de salida del cilindro 72 de frenado comunica a traves de la valvula 76 de descarga de presion con una primera valvula 83 de comprobacion la cual, a su vez, comunica con la llnea 82 de control en la segunda valvula 81 de control. La primera valvula 83 de comprobacion permite al fluido fluir a traves de la misma desde la llnea 82 de control a la valvula 76 de descarga de presion, pero evita que el fluido fluya a traves de la misma desde la valvula 76 de descarga de presion a la llnea 82 de control. La llnea 73 de salida del cilindro 72 de frenado ademas se comunica a traves de la valvula 76 de descarga de presion con una valvula 84 de ajuste de presion la cual, a su vez, se comunica con la llnea 82 de control en la segunda valvula 81 de control. El funcionamiento de la segunda valvula 81 de control, la valvula 83 de comprobacion, y la valvula 84 de ajuste de presion se explicara a continuacion.
Por ultimo, la llnea 73 de salida del cilindro 72 de frenado se comunica a traves de la valvula 76 de descarga de presion con una segunda valvula 85 de comprobacion la cual, a su vez, se comunica con la llnea 79 de entrada de la valvula 80 de control de accionador. La segunda valvula 83 de comprobacion permite al fluido fluir a traves de la misma desde la llnea 79 de entrada de la valvula 80 de accionador de control a la valvula 76 de descarga de presion, pero evita que el fluido fluya a traves de la misma desde la valvula 76 de descarga de presion a la llnea 79 entrada de la valvula 80 de control de accionador. El funcionamiento de la segunda valvula 85 de comprobacion tambien se explicara a continuacion.
Tal y como se describio anteriormente, la desaceleracion del mecanismo accionado de manera giratoria (es decir, el conjunto 12 de eje en el modo de realization ilustrado) se puede lograr mediante o bien (1) el sistema de frenado funcionando solo, (2) el sistema de accionamiento hlbrido funcionando solo, o (3) tanto el sistema de frenado como sistema de accionamiento hlbrido funcionando en combination. El segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado puede funcionar en un primer modo de funcionamiento, en el que se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de freno es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 del tren de accionamiento. El segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado puede, de forma alternativa, funcionar en segundo modo de funcionamiento, en el que no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado se presiona manualmente por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Por ultimo, el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado puede funcionar en un tercer modo de funcionamiento, en el que se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado se presiona manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento, incluso cuando una portion del segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado continua funcionando en el segundo modo de funcionamiento.
La figura 5 ilustra el segundo modo de realizacion del circuito 70 Interfaz frenado cuando funciona en el primer modo de funcionamiento, en el que se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. En este
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primer modo de funcionamiento, la valvula 76 de descarga de presion esta orientada en la primera posicion (la posicion inferior cuando se mira a la figura 5), la primera valvula 77 de control esta orientada en la primera posicion (la posicion superior cuando se mira a la figura 5), y la segunda valvula 81 de control esta orientada en la primera posicion (la posicion superior cuando se mira a la figura 5). Cuando el pedal 71 de freno es presionado, el cilindro 72 de freno genera un flujo de fluido a presion a traves de la llnea 73 de salida del mismo. Una porcion de este fluido a presion puede ser utilizada para orientar la valvula 76 de descarga de presion en la primera posicion por medio de la primera llnea 76a de control.
De forma adicional, cuando el pedal 71 de frenado es presionado, el cilindro 72 de frenado genera un flujo de fluido a presion a traves de la valvula 76 de descarga de presion, la valvula 76 de descarga de presion, y la llnea 79 de entrada a la toma de control de la valvula 80 de control de accionador. Como resultado, la valvula 80 de control de accionador es abierta, permitiendo por lo tanto una comunicacion fluida desde el accionador 64 al freno 45 tal y como se ha descrito anteriormente. Por consiguiente, se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante la accionador 64 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Cuando el pedal 71 de frenado es liberado, el flujo de fluido a presion desde el cilindro 72 de frenado a la toma de control de la valvula 80 de control de accionador es interrumpido. Como resultado, la valvula 80 de control de accionador vuelve a su posicion cerrada, y no se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante el accionador 64.
Tambien en este primer modo de funcionamiento, cuando el pedal 71 de frenado no es presionado, el cilindro 72 de frenado genera un flujo de fluido a presion a traves de la llnea 73 de salida del mismo y la valvula 76 de descarga de presion a la segunda valvula 85 de comprobacion. Tal y como se describio anteriormente, las segunda valvula 85 de comprobacion evita que el fluido fluya a traves de la misma desde la valvula 76 de descarga de presion a la llnea 79 de entrada de la valvula 80 de control de accionador. Sin embargo, dicho fluido a presion equilibra el fluido a presion que esta presente en la llnea 79 entrada de la valvula 80 de control de accionador, evitando por lo tanto cualquier perdida de fluido a presion que se aplique a la toma de control de la valvula 80 de control de accionador. Por consiguiente, la valvula 80 de control accionador se mantiene en su posicion cerrada, y no se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante el accionador 64.
La figura 6 ilustra el circuito 70 de interfaz de frenado cuando funciona en el segundo modo de funcionamiento, en el que no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. En este segundo modo de funcionamiento, la valvula 76 de descarga de presion esta orientada en la segunda posicion (la posicion superior cuando se mira a la figura 5), la primera valvula 77 de control esta orientada en la segunda posicion (la posicion inferior cuando se mira a la figura 5), y la segunda valvula 81 de control esta orientada en la primera posicion (la posicion superior con dos mira la figura 5). Como resultado, la llnea 73 de salida del cilindro 72 de frenado es bloqueada por la valvula 76 de descarga de presion. Por tanto, el fluido a presion del cilindro 72 de frenado no puede pasar a traves de la toma de control de la valvula 80 de control de accionador. Al mismo tiempo, la llnea 79 de entrada de la valvula 80 de control de accionador es descargada tanto (1) a traves de la primera valvula 77 de control y de la segunda valvula 89 control, como (2) a traves de la segunda valvula 85 de comprobacion y de la valvula 76 de descarga de presion, evitando por lo tanto que cualquier fluido a presion residual se continue suministrando a la toma de control de la valvula 80 de control de accionador. Una porcion de dicho fluido a presion residual puede ser utilizada para orientar la valvula 76 de descarga de presion en la segunda posicion por medio de la segunda llnea 76b de control. Si el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado es un sistema accionador neumaticamente, entonces los componentes descritos anteriormente pueden ser descargados a la atmosfera. De forma alternativa, si el modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado es un sistema accionado hidraulicamente, entonces los componentes descritos anteriormente pueden ser descargados al deposito 44 o un dispositivo de almacenamiento de fluido a presion relativamente baja, similar. En cualquier caso, cuando el segundo modo de realizacion del circuito 70 interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento, no se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante el accionador 64 independientemente de si el pedal 71 de frenado es o no presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento.
Por lo tanto, cuando se desea desacelerar el mecanismo de accionamiento de manera giratoria por medio del sistema de frenado funcionando solo, el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado funciona en el primer modo de funcionamiento. Tal y como se describio anteriormente, en el primer modo de funcionamiento, se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. De forma alternativa, cuando se desea desacelerar el mecanismo de accionamiento de manera giratoria por medio del sistema de accionamiento hlbrido funcionando solo, el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento. Tal y como tambien se describio anteriormente, en el segundo modo de funcionamiento, no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento.
El segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado puede funcionar, de forma selectiva, tanto en el primer como en el segundo modo de funcionamiento tal y como se desee con el fin de hacer funcionar el sistema
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20 de accionamiento hlbrido y frenado combinado de la manera descrita anteriormente. Para lograr esto, la valvula 76 de descarga de presion y la primera valvula 77 de control se mueven entre sus primeras posiciones (cuando el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado funciona en el primer modo de funcionamiento) y sus segundas posiciones (cuando el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento). En ambos modos de funcionamiento, la segunda valvula 81 de control permanece orientada en su primera posicion. Como resultado de un fallo, sin embargo, la primera valvula 77 de control puede llegar a bloquearse tanto en su primera como en su segunda posiciones. Si la primera valvula 77 de control llega a bloquearse en su primera posicion, el segundo modo de realizacion del circuito 70 del interfaz de frenado (tal y como se ha descrito anteriormente) podrla funcionar de tal manera que se habilita el funcionamiento del freno cuando el pedal 71 de frenado se presiona manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tan de accionamiento. Sin embargo, si la primera valvula 77 de control llega a bloquearse en su segunda posicion, el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado podrla funcionar de tal manera que no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento.
El segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado evita esta situacion potencialmente no deseable, funcionando en un tercer modo de funcionamiento. Por medio de la explicacion, asumamos que el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado esta funcionando actualmente en el segundo modo de funcionamiento ilustrado en la figura 6 (en el que no se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento) y se desea hacer volver el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado al primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 5 (en el que se habilita el funcionamiento del freno 45 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento). Si la primera valvula 77 de control llega a bloquearse en la segunda posicion ilustrada en la figura 6, la llnea 79 entrada en la valvula 80 de control de accionador es descargada a traves de tanto (1) la primera valvula 77 de control y la segunda valvula 81 de control, y (2) la segunda valvula 85 de comprobacion y la valvula 76 de descarga de presion, evitando por lo tanto que cualquier fluido a presion sea suministrado a la toma de control de la valvula 80 de control de accionador, tal y como se describio anteriormente. Normalmente, el pedal 71 de frenado no es presionado cuando el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento.
Sin embargo, si el pedal 71 de frenado es presionado con una cantidad de fuerza relativamente grande cuando el segundo modo de realizacion del circuito 70 interfaz de frenado funciona en el segundo modo de funcionamiento, el cilindro 72 de frenado genera un flujo de fluido a presion de una magnitud relativamente alta a traves de la llnea 73 de salida del mismo y la primera llnea 76a de control, por lo tanto volviendo a orientar la valvula 76 de descarga de presion hacia su primera posicion, tal y como se muestra la figura 7. Por lo tanto, el fluido a presion fluye a traves de la valvula 76 de descarga de presion en la valvula 84 de ajuste de presion. Como respuesta a la misma, la valvula 84 de ajuste de presion se mueve a una posicion en la que el fluido a presion de la valvula 76 de descarga de presion es suministrado a la llnea 82 de control. Tal y como se menciono anteriormente, el funcionamiento de la segunda valvula 81 de control esta controlado por la magnitud del fluido a presion contenido en la llnea 82 de control. Cuando la magnitud de fluido a presion contenido en la llnea 82 de control excede un valor umbral predeterminado, entonces el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado funcionara en el tercer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 7. Esto ocurre debido a que la aplicacion de un fluido a presion de una magnitud relativamente alta de la llnea 82 de control a la segunda valvula 81 de control provoca que la segunda valvula 81 de control se mueva desde su primera posicion (la posicion superior cuando se mira a las figuras 5 y 6) a su segunda posicion (la posicion inferior cuando se mira la figura 7).
Cuando la segunda valvula 81 de control esta en la segunda posicion, entonces el fluido a presion de la valvula 76 de descarga de presion es suministrado a traves de la segunda valvula 81 de control a la llnea 79 entrada y, por lo tanto, a la toma de control de la valvula 80 de control de accionador. Como resultado (tal y como se describio anteriormente en conexion con el primer modo de funcionamiento), la valvula 80 de control de accionador es abierta, por lo tanto permitiendo la comunicacion fluida desde el accionador 64 al freno 45. Por consiguiente, se habilita el funcionamiento del freno 45 mediante el accionador 64 cuando el pedal 71 de frenado es presionado manualmente o por el contrario es accionado por un operador del sistema 10 de tren de accionamiento. Por tanto la figura 7 ilustra el segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado cuando funciona en el tercer modo de funcionamiento, el cual puede ser considerado como modo de funcionamiento de fallo-seguridad. En este segundo modo de realizacion del circuito 70 de interfaz de frenado por lo tanto, se puede apreciar que la primera y segunda valvulas 77 y 81 de control estan dispuestas en paralelo, en donde el flujo de aire a presion del cilindro 72 de frenado pasa a traves de o bien, pero no de ambas a la vez, la primera y segunda valvulas 77 y 81 de control a la valvula 80 de control de accionador.
El principio y modo de funcionamiento de esta invencion han sido explicados e ilustrados en sus modos de realizacion preferidos. Sin embargo, debe entenderse que esta invencion puede ponerse en practica de otro modo que tal y como se ha explicado especlficamente e ilustrado, sin alejarse de su alcance.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un circuito (50) de interfaz de frenado para habilitar y deshabilitar, de forma selectiva, el funcionamiento de un freno (45) el cual es accionado por un accionador (64) que comprende un cilindro de frenado y una valvula (63) de control de accionador esta adaptada para habilitar y deshabilitar, de forma selectiva, el funcionamiento del freno (45) mediante el accionador (64), caracterizado porque:
    la valvula (63) de control de accionador esta adaptada para habilitar y deshabilitar, de forma selectiva, un flujo de fluido a presion desde el accionador (64) al freno (45) en respuesta a una aplicacion de fluido a presion al mismo; y una primera y una segunda valvulas (56, 60) estan conectadas entre el cilindro (52) de frenado y la valvula (63) de control de accionador, en donde:
    el circuito de interfaz de frenado funciona en un primer modo de funcionamiento, en el que la primera valvula (56) de control esta en una primera posicion y la segunda valvula (60) de control esta en una primera posicion, de manera que se permite el flujo de fluido a presion desde el cilindro (52) de frenado a la valvula (63) de control de accionador para provocar que la valvula (63) de control de accionador habilite el flujo de fluido a presion desde el accionador (64) al freno (45),
    y en donde el circuito de interfaz de frenado funciona en un segundo modo de funcionamiento, en el que la primera valvula (56) de control esta en una segunda posicion y la segunda valvula (60) de control esta en una primera posicion, de manera que deshabilite el flujo de fluido a presion desde el cilindro (52) de frenado a la valvula (63) de control de accionador, para provocar que la valvula (63) de control de accionador deshabilite el funcionamiento del freno (45) mediante el accionador, por lo tanto deshabilitando el flujo de fluido a presion desde el accionador (64) al freno (45) y en donde
    el circuito de interfaz de frenado funciona en un tercer modo de funcionamiento, en el que la primera valvula (56) de control esta en la segunda posicion y la segunda valvula (60) de control esta en una segunda posicion, de manera que habilita el flujo de fluido a presion desde el cilindro (52) de frenado a la valvula (63) de control de accionador para habilitar el funcionamiento del freno (45) mediante el accionador, por tanto habilitando el flujo de fluido presurizado desde el accionador (64) al freno (45).
  2. 2. El circuito de interfaz de frenado definido en la reivindicacion 1, en el que la primera y segunda valvulas de control estan conectadas en serie entre el cilindro de frenado y la valvula de control de accionador.
  3. 3. El circuito de interfaz de frenado definido en la reivindicacion 1, en el que la primera y segunda valvulas de control estan conectadas en paralelo entre el cilindro de frenado y la valvula de control de accionador.
  4. 4. El circuito de interfaz de frenado definido en la reivindicacion 1, en el que la segunda valvula de control responde al cilindro de frenado para moverla desde su primera posicion a su segunda posicion.
  5. 5. El circuito de interfaz de frenado definido en la reivindicacion 1, en el que el cilindro de frenado genera, de forma selectiva, un fluido a presion, y en el que la segunda valvula de control se mueve desde su primera posicion a su segunda posicion cuando la magnitud del fluido a presion desde el cilindro de frenado excede un valor umbral predeterminado.
  6. 6. El circuito de interfaz de frenado de la reivindicacion 1, en el que la primera valvula de control es accionada electricamente y en el que la segunda valvula de control es accionada mediante presion.
  7. 7. El circuito de interfaz de frenado definido la reivindicacion 1 en combinacion con un sistema de accionamiento hlbrido y de frenado combinado, que comprende:
    un sistema de accionamiento hlbrido que esta adaptado para desacelerar, de forma selectiva, un mecanismo de accionamiento de manera giratoria, acumular la energla resultante a partir de dicha desaceleracion, y utilizar la energla acumulada para posteriormente acelerar el mecanismo de accionamiento de manera giratoria; y un sistema de frenado que incluye un freno que es accionado mediante el accionador y que esta adaptado para desacelerar, de forma selectiva, el mecanismo de accionamiento de manera giratoria.
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