ES2913674T3 - Sistema de frenado con un dispositivo de corrección de un tiempo de apertura de una válvula y procedimiento para corregir el tiempo de apertura de la válvula - Google Patents

Abstract

Sistema de frenado neumático con un dispositivo de corrección (1) de un tiempo de apertura de una válvula (103) del sistema de frenado neumático, el cual presenta una interfaz de entrada de señal para una señal de un tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, ingresado en último lugar, una interfaz de entrada de señal para una presión (156), aguas arriba de la válvula (103), después del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, ingresado en último lugar, una interfaz de entrada de señal para una diferencia de presión (125) entre una presión (152) después de una especificación reciente del tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo, aguas abajo de la válvula (103), y una presión (158) después de la especificación ingresada en último lugar, del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas abajo de la válvula (103), un dispositivo de determinación del tiempo de apertura de la válvula, que está configurado para determinar un tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia (160) efectivo a partir de la diferencia de presión (125) aguas abajo de la válvula (103), de la presión (156) después de la especificación ingresada en último lugar del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo aguas arriba de la válvula (103) y de un parámetro de un sistema de referencia (111) que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia (111), un dispositivo de determinación del tiempo de corrección (127) que está configurado para determinar un tiempo de corrección (162) a partir de una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo ingresado en último lugar y el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia (160) efectivo, un dispositivo de adición (129) que está configurado para sumar los tiempos de corrección (162) después de un tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo, formando un tiempo de corrección sumado (164), una salida de señal para el tiempo de corrección sumado (164), con el cual se corrige el tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de frenado con un dispositivo de corrección de un tiempo de apertura de una válvula y procedimiento para corregir el tiempo de apertura de la válvula

La presente invención hace referencia a un sistema de frenado con un dispositivo de corrección de un tiempo de apertura de una válvula y a un procedimiento para corregir el tiempo de apertura de la válvula, y en particular hace referencia a un sistema de frenado para vehículos ferroviarios.

Los frenos de los vehículos ferroviarios habitualmente son accionados mediante un sistema de frenado neumático que es activado por un dispositivo de control o de regulación. Para realizar esa función del sistema de frenado se crean controladores o reguladores de presión basados en modelos del área de desarrollo. De este modo, se calculan tiempos de apertura de la válvula efectivos, por tanto, tiempo en los cuales la válvula verdaderamente se encuentra abierta, para una variación deseada de una presión-objetivo. Para ese cálculo se utilizan parámetros característicos, por tanto, parámetros de una sección neumática, como por ejemplo el volumen y la conductancia neumática.

De este modo, al utilizar controladores de presión, en el caso de un comportamiento de la válvula desfavorable o de una parametrización inadecuada, la presión puede mantenerse en un punto de trabajo o puede alejarse de ese punto de trabajo con demasiada lentitud. Al utilizar controladores de presión basados en modelos, debido a una parametrización incorrecta con respecto a la sección neumática, pueden resultar variaciones de presión demasiado reducidas o demasiado grandes por proceso de regulación. Debido a esto pueden producirse ciclos de maniobras multiplicados, una precisión de la regulación reducida, una velocidad de la regulación reducida o una inestabilidad. Por ese motivo, los parámetros característicos de la sección neumática hasta el momento se determinaban en base a datos de construcción, o el sistema neumático se diseñaba de forma específica con respecto a parámetros característicos neumáticos definidos. Además, el comportamiento neumático en el tiempo, a saber, el tiempo de ventilación y de purga de aire, se controlaba para una variación de presión deseada y en base a esos resultados del control se determinaban los parámetros necesarios para la función de activación. De este modo, sin embargo, en los sistemas modulares, debido a diferentes componentes, pudo producirse una gran diversidad de variantes que pueden probarse.

En el documento WO 2017/194512 A1 se describe un sistema de frenado conforme al género con un dispositivo de corrección de un tiempo de apertura de una válvula del sistema de frenado neumático.

El objeto de la presente invención consiste en eliminar las desventajas anteriores y en proporcionar un dispositivo y un procedimiento que aseguren un tiempo de apertura de la válvula efectivo requerido en un sistema neumático, también en el caso de especificaciones de diseño imprecisas o en el caso de una modificación del sistema neumático verdadero.

El objeto se soluciona mediante un sistema de frenado con un dispositivo de corrección de un tiempo de apertura de la válvula con las características de la reivindicación 1, así como mediante un procedimiento para corregir un tiempo de apertura de la válvula según la reivindicación 6. En las reivindicaciones dependientes se indican perfeccionamientos de la invención.

El sistema de frenado según la invención con el dispositivo de corrección de un tiempo de apertura de la válvula presenta una interfaz de entrada de señal para una señal de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar, para la válvula del sistema de frenado neumático, desde un sistema de control. Para una variación de presión deseada en el sistema de frenado neumático, por tanto, para una introducción o intensificación, o reducción o supresión de un efecto de frenado, desde el sistema de control se predetermina un tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado, con el cual la válvula se activa, y el cual se ingresa en el dispositivo de corrección mediante la interfaz de entrada de señal.

Además, el sistema de frenado contiene una interfaz de entrada de señal para una presión, aguas arriba de la válvula, después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar. Mediante un sensor de presión se detecta la presión aguas arriba de la válvula, por tanto, de un lado desde la válvula que está apartado de un freno, y una señal de presión correspondiente para una presión, aguas arriba de la válvula, se ingresa en el dispositivo mediante la interfaz de entrada de señal.

El sistema de frenado según la invención contiene además una interfaz de entrada de señal para una diferencia de presión entre una presión después de una especificación reciente del tiempo de apertura de la válvula efectivo, aguas abajo de la válvula, y una presión después de la especificación ingresada en último lugar, del tiempo de apertura de la válvula efectivo, aguas abajo de la válvula.

Además, el sistema de frenado según la invención presenta un dispositivo de determinación del tiempo de apertura de la válvula, que determina un tiemplo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo, a partir de la diferencia de presión aguas abajo de la válvula, de la presión aguas arriba de la válvula después de la especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresada en último lugar, y de un parámetro del sistema de referencia. Ese parámetro esencialmente se basa en una configuración neumática de un sistema de frenado. El parámetro se determina previamente para un sistema de referencia neumático predeterminado de modo correspondiente, donde el mismo por ejemplo se selecciona como un máximo o, de forma alternativa, a modo de ejemplo, en correspondencia con el sistema de frenado verdadero. Un máximo significa que un volumen del sistema neumático se encuentra en un límite superior y los tiempos de reacción de la válvula se encuentran en un límite de tolerancia "lento". Esto significa que un aumento de presión durante un tiempo de apertura de la válvula es lento y la variación de presión resultante, con ello, es reducida, o que, observado desde el otro lado, es necesario un tiempo de apertura de la válvula más prolongado para alcanzar una diferencia de presión predeterminada. En el caso de que el parámetro muestre el sistema de frenado verdadero, un tiempo de apertura de la válvula efectivo del sistema de referencia, para una diferencia de presión predeterminada, corresponde al tiempo de apertura de la válvula efectivo teórico del sistema de frenado verdadero, para esa diferencia de presión. El parámetro también puede ser un rango de parámetros, donde para diferencias de presión diferentes se utilizan parámetros diferentes.

El tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo es aquel tiempo de apertura de la válvula efectivo que se determina en base al parámetro o al rango de parámetros que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia, a la diferencia de presión aguas abajo de la válvula y a la presión aguas arriba de la válvula después de la especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresada en último lugar, para el sistema de referencia. Del modo antes indicado, el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia es influenciado por la selección del sistema de referencia neumático predeterminado.

Además, el sistema de frenado según la invención contiene también un dispositivo de determinación del tiempo de corrección que determina un tiempo de corrección a partir de una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula efectivo ingresado en último lugar por el dispositivo de control y el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo. Por ejemplo, el tiempo de corrección puede corresponder a la diferencia.

El tiempo de corrección se utiliza para corregir el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado, de modo que se alcance la diferencia de presión que debe lograrse mediante el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado.

Esto resulta de la siguiente consideración principal:

debido al tiempo de apertura de la válvula efectivo, predeterminado por el dispositivo de control, antes y después de un ingreso del tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado, resulta una diferencia de presión real aguas abajo de la válvula, en el sistema real. Si ahora esa diferencia de presión real se ingresa en el sistema de referencia, para esa diferencia de presión real, mediante el sistema de referencia, se calcula un tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo virtual. Ese tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo virtual indica cuánto tiempo estuvo abierta la válvula virtualmente, según el sistema de referencia, para conseguir esa diferencia de presión real.

Se supone ahora que el sistema de referencia corresponde un sistema de frenado real teórico.

En primer lugar se considera el caso en el cual el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo virtual es más corto que el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado.

Por una parte, esto significa que el sistema real, sin embargo, no corresponde al sistema real teórico (al sistema de referencia), ya que de lo contrario el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo correspondería al tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado. Además, esto significa que la diferencia de presión real producida a partir del tiempo de apertura de la válvula efectivo, por ejemplo debido a una falla en el sistema real, corresponde a una diferencia de presión que en el sistema de referencia se produciría a partir de un tiempo de apertura de la válvula efectivo virtual más corto (a saber, a partir del tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo). La diferencia de presión real, por tanto, es más reducida que la diferencia de presión esperada, en correspondencia con el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado. De este modo, el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado debe prolongarse para alcanzar la diferencia de presión efectivamente esperada. Como aproximación, para un tiempo de corrección se utiliza la diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula efectivo y el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo.

En un caso en el cual el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo virtual corresponde al tiempo de apertura de la válvula efectivo, no se necesita ninguna corrección.

En el caso en el cual el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia efectivo virtual es más prolongado que el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado, puede deducirse de ello que la diferencia de presión real es mayor que lo previsto, de modo que aquí eventualmente se necesitaría una corrección mediante el tiempo de corrección, y podría acortarse el tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado.

El sistema de frenado según la invención contiene además un dispositivo de adición que suma los tiempos de corrección formando un tiempo de corrección sumado, de modo que el tiempo de apertura de la válvula efectivo, en otros ciclos de activación, se aproxima al tiempo de apertura de la válvula verdaderamente requerido.

Por último, el sistema de frenado según la invención presenta además una salida de señal, mediante la cual el tiempo de corrección sumado se emite hacia el sistema de control.

En una configuración, el sistema de frenado preferentemente está provisto de una interfaz de entrada de señal para una presión después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar, aguas abajo de la válvula. Se detecta aquí una presión aguas abajo de la válvula, por tanto, de un lado orientado hacia el freno, desde la válvula, mediante un sensor de presión, y una señal de presión correspondiente para una presión aguas abajo de la válvula se ingresa mediante la interfaz de entrada de señal.

Además, esta configuración está provista de una interfaz de entrada de señal para una presión después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado recientemente, aguas abajo de la válvula.

Además está proporcionado un dispositivo de almacenamiento en el cual está almacenado el parámetro que define las propiedades neumáticas de un sistema de referencia.

Además, el sistema de frenado según la invención está provisto de un dispositivo de almacenamiento que almacena la presión aguas arriba de la válvula, después de la especificación de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar, para ponerlo a disposición en un momento dado.

Asimismo, el sistema de frenado según la invención está provisto de un dispositivo de almacenamiento que almacena la presión aguas abajo de la válvula, después de la especificación de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar, para ponerlo a disposición en un momento dado.

El sistema de frenado de esta configuración presenta además un dispositivo de cálculo que calcula una diferencia de presión, aguas abajo de la válvula, entre la presión después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado recientemente, y una presión después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar, para proporcionar la diferencia de presión para el dispositivo de determinación del tiempo de apertura de la válvula.

Preferentemente, en otra configuración del sistema de frenado, el parámetro contiene una característica de la válvula. Considerando por ejemplo una sección transversal de la válvula máxima, una velocidad de apertura de la válvula y/o una velocidad de cierre de la válvula, el sistema verdadero se reproduce con más precisión en el sistema de referencia.

En otra configuración o en una configuración alternativa del sistema de frenado, el parámetro preferentemente contiene un volumen del sistema de frenado aguas abajo de la válvula. Considerando el volumen del sistema de frenado aguas abajo de la válvula, el sistema verdadero se reproduce con más precisión en el sistema de referencia. En otra configuración o en una configuración alternativa del sistema de frenado, el parámetro preferentemente contiene una conductancia neumática. Al considerar la conductancia neumática, el sistema verdadero se reproduce con más precisión en el sistema de referencia.

En otra configuración del sistema de frenado, preferentemente el parámetro está definido de manera que las propiedades neumáticas (un "aumento neumático") del sistema de referencia corresponden a aquellas del sistema neumático.

En tanto el sistema de referencia corresponda al sistema de frenado real, al menos de forma aproximada, en esta configuración es posible que la corrección para el tiempo de apertura de la válvula efectivo, del modo antes mencionado, tenga lugar dentro de un intervalo de tiempo. Además, aquí, tanto en el caso de un tiempo de apertura de la válvula efectivo demasiado reducido, como también en el caso de un tiempo de apertura de la válvula demasiado prolongado, es posible alcanzar la variación de presión deseada, por una parte, para asegurar el funcionamiento, como también, por otra parte, para mantener reducido un consumo de aire.

En otra configuración del dispositivo, el parámetro preferentemente está definido de manera que las propiedades neumáticas del sistema de referencia corresponden a un sistema neumático lo más lento aceptable.

En el caso de una diferencia de presión que se mide después de un ingreso de un tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado, mediante el sistema de referencia resulta un tiempo de apertura de referencia efectivo virtual que corresponde al tiempo de apertura de la válvula efectivo de un sistema verdadero más lento. El tiempo de apertura de la válvula efectivo virtual, por tanto, corresponde aquí al tiempo más prolongado que puede ser necesario para alcanzar la diferencia de presión deseada. Ahora, si el tiempo de apertura de la válvula efectivo se aproxima a ese tiempo de apertura de la válvula efectivo virtual, se asegura que se alcance un mínimo de la variación de presión, funcionalmente suficiente.

En un procedimiento según la invención para corregir un tiempo de apertura de la válvula, de una válvula en un sistema de frenado neumático, primero se determina un sistema de referencia con un parámetro que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia. En este caso, del modo antes indicado, existe la posibilidad de seleccionar el parámetro en cuanto a sistemas de referencia especiales. Por ejemplo, puede seleccionarse el sistema de referencia más lento aceptable, o un sistema de referencia que corresponda al sistema teórico verdadero.

Después de la especificación de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar, o eventualmente en el caso de un primer frenado, antes de una primera especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, se detecta y se almacena una presión en el sistema de frenado, aguas arriba de la válvula, y se detecta y almacena una presión en el sistema de frenado, aguas abajo de la válvula. Para un proceso de frenado, para el cual el sistema de control determina el tiempo de apertura de la válvula efectivo, la válvula se activa con ese tiempo de apertura de la válvula efectivo. A continuación, después de la especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresada recientemente, se detecta nuevamente la presión en el sistema de frenado, aguas abajo de la válvula, y se determina una diferencia de presión, aguas abajo de la válvula, de la presión después de la especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado recientemente, y de la presión después de la especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresada en último lugar. A partir de la diferencia de presión en el sistema de frenado aguas abajo de la válvula, de la presión en el sistema de frenado después de la especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresada en último lugar, aguas arriba de la válvula, y del parámetro que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia, se define entonces el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo. A continuación, en función de una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula efectivo y del tiempo de apertura de la válvula de referencia, se determina un tiempo de corrección. Por ejemplo, éste puede ser un valor de tiempo fijo que presenta un signo positivo o negativo dependiendo de si el tiempo de apertura de la válvula efectivo es mayor que el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo, o de si el tiempo de apertura de la válvula efectivo es menor que el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo. Ese tiempo de corrección se suma entonces formando un tiempo de corrección sumado, y el tiempo de corrección sumado se emite, donde después el tiempo de apertura de la válvula efectivo emitido por el sistema de control se corrige con el tiempo de corrección sumado.

Mediante el tiempo de corrección puede compensarse tanto un tiempo de apertura de la válvula efectivo inadecuado, como también un "aumento neumático" que difiere del sistema de referencia. En tanto el "aumento neumático" efectivo corresponda a aquél del sistema de referencia, tiene lugar una compensación para el tiempo de apertura efectivo dentro de una etapa, es decir, después de una única especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo.

Además, no es necesaria de forma obligatoria una parametrización del software con respecto a la velocidad del sistema neumático. Solamente debe asegurarse que la velocidad del sistema neumático que debe controlarse o regularse se encuentre dentro de límites definidos.

En un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento, el tiempo de corrección se determina como una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula efectivo y el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo. Gracias a esto es posible igualar el tiempo de apertura de la válvula efectivo lo más rápido posible al tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo, de manera que esté garantizado rápidamente un funcionamiento seguro.

Según otro perfeccionamiento ventajoso del procedimiento se determina un valor inicial para el tiempo de apertura de la válvula efectivo con una constante de tiempo que corresponde a un sistema neumático lo más rápido previsible, de lo cual resulta un tiempo de apertura de la válvula lo más corto posible. Debido a esto se logra que una presión, aguas abajo de la válvula, en un primer ciclo del procedimiento de corrección, no aumente de forma excesiva (de modo que incluso en el peor de los casos se ubicaría por encima de una presión requerida de forma máxima), donde es posible una aproximación a la presión verdaderamente requerida, sin excesos, y la aproximación tiene lugar rápidamente y un consumo de aire es más reducido.

Según un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento, si el parámetro del sistema de referencia se selecciona de manera que el mismo corresponda a un sistema neumático verdadero, entonces la corrección puede tener lugar de manera que el tiempo de apertura de la válvula efectivo corresponda al tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo, lo cual impide que se encuentre presente una presión demasiado elevada aguas abajo de la válvula y, con ello, que se reduzca el consumo de aire comprimido.

En un perfeccionamiento ventajoso alternativo del procedimiento, el parámetro del sistema de referencia se selecciona de manera que el mismo corresponde a un sistema neumático lo más lento aceptable. Aquí, el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo, mediante el sistema de referencia, se selecciona lo más largo posible, de manera que el tiempo de apertura de la válvula efectivo, mediante el tiempo de corrección, adopta un valor que asegura que se alcance un mínimo de la variación de presión, funcionalmente suficiente.

En otro perfeccionamiento ventajoso del procedimiento se considera una función que representa la relación entre una duración de activación y el tiempo de apertura de la válvula efectivo. Esa relación puede expresarse mediante una función lineal, o también de forma sobreproporcional o subproporcional. En ese caso, al cambiar una válvula, sólo debe adaptarse esa relación.

Según un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento, en cada señal de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, en donde se mantiene igual una dirección de la variación de presión, en donde por tanto la presión en el sistema neumático aumenta de forma continua o alternativamente se reduce de forma continua, el valor de corrección se determina y se suma en el dispositivo, de manera que el tiempo de apertura de la válvula efectivo se aproxima al tiempo de apertura de la válvula efectivo verdaderamente requerido. De este modo, en cada proceso de frenado y en cada purga de aire del sistema de frenado, el tiempo de apertura de la válvula efectivo se adapta al estado reciente del sistema de frenado. Gracias a esto se garantiza que, junto con influencias estructurales en el tiempo de apertura de la válvula, se consideren también variaciones que se presentan recientemente.

En correspondencia con un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento, el valor de corrección sumado se regresa a cero cuando una activación de los frenos se cambia de una ventilación a una purga de aire o de una purga de aire a una ventilación. En este caso se asegura que el tiempo de apertura de la válvula efectivo se corrija lo más rápido posible al tiempo de apertura de la válvula verdaderamente requerido, sin que se presente una presión de frenado demasiado elevada, que causaría un efecto de frenado demasiado grande.

En un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento, el procedimiento se realiza con un dispositivo según la invención.

A continuación, haciendo referencia a los dibujos que se adjuntan, se muestran un principio y un ejemplo de ejecución de la invención. Muestran:

Figura 1 una estructura básica de un sistema de frenado según la invención, y

Figura 2 una estructura de un sistema de frenado con una forma de ejecución del dispositivo de corrección según la invención.

El frenado o la liberación de un freno de un sistema de frenado tienen lugar mediante la emisión de pulsos mediante un dispositivo de control del sistema de frenado. De ese modo, un proceso de frenado se inicia mediante la emisión de un primer pulso de frenado, por una cierta duración de tiempo, a la cual le sucede un tiempo de apertura de la válvula efectivo, mientras que el sistema de frenado se ventila. Para una variación de la fuerza de frenado se emite después otro pulso de frenado por un tiempo de apertura de la válvula efectivo, mediante el cual se continúa con la ventilación del sistema de frenado, por tanto, se aumenta la presión en el freno, o mediante el cual el sistema de frenado se purga, por tanto, la presión en el freno se reduce. A continuación, un estado después del otro pulso de frenado y después de todos los pulsos de frenado subsiguientes se denomina como "después de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado recientemente". El estado después del primer pulso de frenado y después de los tiempos de apertura de la válvula efectivos, ingresados recientemente inmediatamente antes de los otros, se denomina a continuación como "tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar". En el caso de una interpretación del primer pulso de frenado como el tiempo de apertura de la válvula reciente, el estado antes del primer pulso de frenado se considera como el estado después del tiempo de apertura efectivo ingresado en último lugar.

En la figura 1 se muestra una estructura básica de un dispositivo de corrección 1 según la invención en un sistema de frenado para la monitorización activa de un tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado y para una corrección del tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado.

El dispositivo de corrección 1 presenta una entrada para una diferencia de presión 125 entre una presión 152 aguas abajo de una válvula 103 (figura 2), después de un tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente (figura 2) y una presión 158 aguas abajo de la válvula 103 (figura 2), después de un tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar.

Además, el dispositivo de corrección 1 presenta una entrada para una presión 156 aguas arriba de la válvula 103 (figura 2), después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar.

Además, en el dispositivo de corrección 1 está proporcionado un sistema de referencia 111 en un margen de tolerancia de un "sistema más lento", que a partir de un parámetro que define las propiedades neumáticas de un sistema de referencia 111, de la diferencia de presión 125 y de la presión 156 aguas arriba de la válvula 103 (figura 2), antes del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, determina un tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo.

Además, el dispositivo de corrección 1 presenta un dispositivo de determinación del tiempo de corrección 127 que determina un tiempo de corrección 162 (figura 2) a partir de la diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo y el tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar.

El dispositivo de corrección 1, además, está provisto de un dispositivo de adición 129 que suma los tiempos de corrección 162 después de cada especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, formando un tiempo de corrección sumado 164.

Por último, el dispositivo de corrección 1 está provisto de una salida de señal para una emisión del tiempo de corrección sumado 164 hacia el controlador del sistema.

Después de cada proceso de ajuste, por tanto, después de una nueva especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo, el dispositivo de corrección 1, a partir de la diferencia de presión 125, aguas abajo de la válvula 103 (figura 2) entre la presión 152 después del tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente (figura 2) y la presión 158 después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, la presión 156 aguas arriba de la válvula 103 (figura 2), después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y del parámetro que define las propiedades neumáticas de un sistema de referencia, determina el tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo para un sistema de referencia 111 en el límite de tolerancia, en el cual el aumento de presión durante el tiempo de apertura de la válvula es mínimo. Ese tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo expresa cuánto tiempo estuvo abierta virtualmente una válvula del sistema de referencia teórico, para conseguir la variación de presión medida. El tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, predeterminado en último lugar, se compara con el tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo calculado, y a partir de la diferencia se determina si la duración de activación del último tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo era adecuada. En el caso de una desviación entre el tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y el tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo calculado, se calcula un tiempo de corrección 162 y se suma para cada ciclo en el dispositivo de adición 129, como tiempo de corrección sumado 164. El tiempo de corrección sumado 164 se pone entonces a disposición del dispositivo de control, para una corrección del próximo tiempo de apertura de la válvula efectivo predeterminado. La figura 2 muestra una estructura de una forma de ejecución del sistema de frenado con el dispositivo de corrección 1.

El sistema de frenado presenta un conducto de presión 101 para conducir una presión de suministro. Además, la válvula 103 que está conectada al conducto de presión 101 está proporcionada para suministrar una presión deseada a un volumen 105 que se encuentra aguas abajo de la válvula 103, para un efecto de frenado deseado. Aguas arriba de la válvula 103, por tanto, desde la válvula 103, del lado del conducto de presión 101, está proporcionado un sensor de presión 107 para detectar una presión 150 aguas arriba de la válvula 103. Aguas abajo de la válvula 103, por tanto, desde la válvula 103, del lado del volumen 105, está proporcionado otro sensor de presión 109 para detectar una presión 152 aguas abajo de la válvula 103.

El sistema de frenado está provisto de una interfaz de entrada de señal para una especificación del tiempo de apertura de la válvula 153 reciente efectivo, de una interfaz de entrada de señal para la presión 150, aguas arriba de la válvula 103, y de una interfaz de entrada de señal para la presión 152, aguas abajo de la válvula 103. Además, el sistema de frenado está provisto de un dispositivo de almacenamiento para el parámetro que determina las propiedades neumáticas de un sistema de referencia 111. Además, el sistema de frenado está provisto de un dispositivo de almacenamiento 121 para almacenar la presión 156 aguas arriba de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, así como de un dispositivo de almacenamiento 123 para almacenar la presión 158 aguas abajo de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar.

El sistema de frenado presenta además un dispositivo de cálculo que calcula la diferencia de presión 125 (figura 1) entre la presión 158, aguas abajo de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y la presión 152, aguas abajo de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente.

Además, en el sistema de frenado está proporcionado un dispositivo de determinación del tiempo de apertura de la válvula que determina el tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo a partir de la diferencia de presión 125 (figura 1) entre la presión 158, aguas abajo de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y la presión 152, aguas abajo de la válvula 103, después de un tiempo de apertura de la válvula efectivo 153, ingresado recientemente, de la presión 156 aguas arriba de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y del parámetro que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia 111.

Además, en el dispositivo de corrección 1 está contenido un dispositivo de determinación del tiempo de corrección 127 que, a partir de una diferencia del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar y del tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo, determina un tiempo de corrección 162.

Además, está proporcionado un dispositivo de adición 129 que suma los tiempos de corrección 162 después de cada tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente, en un tiempo de corrección sumado 164.

Además, el sistema de frenado está provisto de un dispositivo de almacenamiento y de cálculo de la dinámica de la válvula 133, mediante el cual, a partir de la especificación del tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente, se calcula una variable de ajuste provisional 166.

Por último en el sistema de frenado está proporcionado además otro dispositivo de adición 131 que suma la variable de ajuste provisional 166 con el tiempo de corrección sumado 164, y después emite hacia la válvula 103 una variable de ajuste definitiva 168, en base al tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo.

Mediante el dispositivo de control se predetermina un valor inicial para un tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente. Ese valor inicial para el tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente, de manera opcional, se determina con una constante de tiempo que corresponde a un sistema neumático lo más rápido previsible, de lo cual resulta un tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente, lo más corto posible. Debido a esto se logra que una presión, aguas abajo de la válvula 103, no aumente de forma excesiva en un primer ciclo del procedimiento de corrección, donde la misma eventualmente se ubica incluso por encima de una presión requerida de forma máxima, de modo que es posible una aproximación a la presión verdaderamente requerida, sin excesos; la aproximación tiene lugar rápidamente y un consumo de aire es más reducido.

En base a la dinámica de la válvula conocida, a partir del tiempo de apertura de la válvula 153 efectivo, ingresado recientemente, mediante el dispositivo de almacenamiento y de cálculo de la dinámica de la válvula 133, para una dinámica de la válvula, se calcula la variable de ajuste provisional 166.

La variable de ajuste provisional 166, mediante el otro dispositivo de adición 131, se suma con el tiempo de corrección sumado 164, y se emite hacia la válvula 103 como variable de ajuste definitiva 168.

El tiempo de corrección sumado 164, mediante el dispositivo de adición 129, se calcula a partir de los tiempos de corrección 162 determinados para los tiempos de apertura de la válvula efectivos individuales predeterminados. El tiempo de corrección sumado 164, en el caso de una variación de la dirección de la activación, cuando una activación de frenado se cambia de ventilación a purga, o de purga a ventilación, se regresa a cero. Si la presión en el volumen 105 sólo se mantiene entre dos tiempos de apertura de la válvula efectivos predeterminados, entonces se mantiene el valor del tiempo de corrección sumado 164.

A su vez, los tiempos de corrección 162 se forman mediante el dispositivo de determinación del tiempo de corrección 127, a partir de la diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y el tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo.

El tiempo de apertura de la válvula de referencia 160 efectivo, en el sistema de referencia 111, en el límite de tolerancia, se determina a partir de la diferencia de presión 125 (figura 1) entre la presión 158, aguas abajo de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y la presión 152, aguas abajo de la válvula 103, después de un tiempo de apertura de la válvula efectivo 153, ingresado recientemente, de la presión 156 aguas arriba de la válvula 103, después del tiempo de apertura de la válvula 154 efectivo, ingresado en último lugar, y del parámetro que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia 111.

Lista de símbolos de referencia

1 Dispositivo de corrección

101 Conducto de presión

103 Válvula

105 Volumen

107 Sensor de presión

109 Sensor de presión

111 Sistema de referencia

121 Dispositivo de almacenamiento

123 Dispositivo de almacenamiento

125 Diferencia de presión

127 Dispositivo de determinación del tiempo de corrección

129 Dispositivo de adición

131 Dispositivo de adición

133 Dispositivo de almacenamiento y de cálculo de la dinámica de la válvula

150 Presión aguas arriba de la válvula, después de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado recientemente

152 Presión aguas abajo de la válvula, después de un tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado recientemente

153 Especificación reciente del tiempo de apertura de la válvula efectivo

154 Especificación ingresada en último lugar, del tiempo de apertura de la válvula efectivo

156 Presión aguas arriba de la válvula, después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar

158 Presión aguas abajo de la válvula, después del tiempo de apertura de la válvula efectivo, ingresado en último lugar

160 Tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo

162 Tiempo de corrección

164 Tiempo de corrección sumado

166 Variable de ajuste provisional

168 Variable de ajuste definitiva

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de frenado neumático con un dispositivo de corrección (1) de un tiempo de apertura de una válvula (103) del sistema de frenado neumático, el cual presenta

una interfaz de entrada de señal para una señal de un tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, ingresado en último lugar,

una interfaz de entrada de señal para una presión (156), aguas arriba de la válvula (103), después del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, ingresado en último lugar,

una interfaz de entrada de señal para una diferencia de presión (125) entre una presión (152) después de una especificación reciente del tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo, aguas abajo de la válvula (103), y una presión (158) después de la especificación ingresada en último lugar, del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas abajo de la válvula (103),

un dispositivo de determinación del tiempo de apertura de la válvula, que está configurado para determinar un tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia (160) efectivo a partir de la diferencia de presión (125) aguas abajo de la válvula (103), de la presión (156) después de la especificación ingresada en último lugar del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo aguas arriba de la válvula (103) y de un parámetro de un sistema de referencia (111) que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia (111), un dispositivo de determinación del tiempo de corrección (127) que está configurado para determinar un tiempo de corrección (162) a partir de una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo ingresado en último lugar y el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia (160) efectivo, un dispositivo de adición (129) que está configurado para sumar los tiempos de corrección (162) después de un tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo, formando un tiempo de corrección sumado (164) , una salida de señal para el tiempo de corrección sumado (164), con el cual se corrige el tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo.

2. Sistema de frenado según la reivindicación 1, que presenta además

una interfaz de entrada de señal para una señal del tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo para la válvula (103) del sistema de frenado neumático,

una interfaz de entrada de señal para la presión (158) aguas abajo de la válvula (103) después del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, ingresado en último lugar,

una interfaz de entrada de señal para una presión (152) aguas abajo de la válvula (103) después del tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo, ingresado recientemente,

un dispositivo de almacenamiento en el cual está almacenado el parámetro que define las propiedades neumáticas de un sistema de referencia (111),

un dispositivo de almacenamiento (121) que almacena la presión (156) después de la especificación ingresada en último lugar del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas arriba de la válvula (103), un dispositivo de almacenamiento (123) que almacena la presión (152) después de la especificación ingresada en último lugar del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas abajo de la válvula (103), y

un dispositivo de cálculo que calcula una diferencia de presión (125) entre la presión (152) aguas abajo de la válvula (103) y la presión (158) después de la especificación ingresada en último lugar del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas abajo de la válvula (103).

3. Sistema de frenado según la reivindicación 1 ó 2, donde el parámetro del sistema de referencia (111) contiene una característica de la válvula y/o un volumen (105) del sistema de frenado aguas abajo de la válvula (103) y/o una conductancia neumática.

4. Sistema de frenado según una de las reivindicaciones precedentes, donde los parámetros están definidos de manera que las propiedades neumáticas del sistema de referencia (111) corresponden a aquellas del sistema de frenado neumático.

5. Sistema de frenado según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el parámetro está definido de manera que las propiedades neumáticas del sistema de referencia (111) corresponden a aquellas de un sistema de referencia lo más lento admisible.

6. Procedimiento para corregir un tiempo de apertura de la válvula, de una válvula (103), en un sistema de frenado neumático, con las siguientes etapas:

determinación de un sistema de referencia (111) con un parámetro que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia (111),

detección y almacenamiento de una presión (156) en el sistema de frenado neumático después de una especificación ingresada en último lugar, de un tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas arriba de la válvula (103),

detección y almacenamiento de una presión (158) en el sistema de frenado neumático después de la especificación ingresada en último lugar, del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas abajo de la válvula,

determinación de un tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo, mediante un dispositivo de control,

activación de la válvula (103) con el tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo,

detección de la presión (152) en el sistema de frenado neumático después de la especificación ingresada recientemente del tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo, aguas abajo de la válvula (103),

cálculo de una diferencia de presión (125) de la presión (152) después de la especificación ingresada recientemente del tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo y de la presión (158) después de la especificación ingresada en último lugar, del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo, aguas abajo de la válvula (103),

determinación del tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia (160) efectivo a partir de la diferencia de presión (125) aguas abajo de la válvula (103), de la presión (156) después de la especificación ingresada en último lugar del tiempo de apertura de la válvula (154) efectivo aguas arriba de la válvula, y del parámetro que define las propiedades neumáticas del sistema de referencia (111),

determinación de un tiempo de corrección (162) en función de una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula (153) efectivo reciente predeterminado y el tiempo de apertura de la válvula del sistema de referencia (160) efectivo,

suma del tiempo de corrección (162) para formar un tiempo de corrección sumado (164),

emisión del tiempo de corrección sumado (164),

corrección de la próxima especificación del tiempo de apertura de la válvula efectivo con el tiempo de corrección sumado (164).

7. Procedimiento según la reivindicación 6, donde el tiempo de referencia se determina como una diferencia entre el tiempo de apertura de la válvula efectivo y el tiempo de apertura de la válvula de referencia efectivo.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, con la etapa de determinación de un valor inicial del tiempo de apertura de la válvula efectivo, con una constante de tiempo que corresponde a un sistema de frenado neumático lo más rápido previsible.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, donde el parámetro del sistema de referencia (111) se selecciona de manera que el mismo corresponde a un sistema neumático verdadero.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, donde el parámetro del sistema de referencia (111) se selecciona de manera que el mismo corresponde a un sistema neumático lo más lento previsible.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 10, donde se considera una función que pone a disposición la relación entre una duración de activación y el tiempo de apertura efectivo de la válvula (103).

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 11, donde el tiempo de corrección (162) se suma en cada entrada de un tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo, en donde una dirección de la variación de presión se mantiene igual, de manera que el tiempo de apertura de la válvula (153) reciente efectivo se aproxima al tiempo de apertura de la válvula verdaderamente requerido.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 12, donde el tiempo de corrección sumado (164) se regresa a cero cuando una activación se cambia de una ventilación a una purga de aire o de una purga de aire a una ventilación.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 13, donde el procedimiento se realiza en un sistema de frenado según una de las reivindicaciones 1 a 5.