ES2251909T3 - Aparato de control de frenos para vehiculo. - Google Patents
Aparato de control de frenos para vehiculo.Info
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Abstract
Un aparato de control de frenos para un vehículo, que comprende: un cilindro maestro (3) que genera una presión de cilindro maestro en respuesta a una operación de frenado; un cilindro (4, 5) de rueda que hace que se genere una fuerza de frenado de rueda en una rueda cuando recibe la presión de cilindro maestro del cilindro maestro (3); un conducto principal (A) que conecta el cilindro maestro (3) y el cilindro (4, 5) de rueda; una unidad (13) de válvula de retención dispuesta en el conducto principal (A), que es capaz de mantener una presión de cilindro de rueda más alta que la presión de cilindro maestro; una bomba (15) que toma fluido de frenos del conducto principal (A, A1) entre el cilindro maestro (3) y la unidad (13) de válvula de retención cuando se genera la presión de cilindro maestro y que descarga el fluido de frenos en el conducto principal (A, A2) entre la unidad (13) de válvula de retención y el cilindro (4, 5) de rueda para obtener un control de frenado de potencia; un conducto (A1) de admisión que conecta una abertura de admisión de la bomba (15) con el conducto principal (A, A1) entre el cilindro maestro (3) y la unidad (13) de válvula de retención; y un conducto de descarga que conecta una abertura de descarga de la bomba con el conducto principal (A, A2) entre la unidad (13) de válvula de retención y el cilindro (4, 5) de rueda; caracterizado porque: están dispuestos medios (20, 21; 140, 143) de conmutación en el conducto (A1) de admisión para permitir o interrumpir la comunicación entre un lado del cilindro maestro (3) y un lado de la abertura de admisión de la bomba (15), de tal modo que, cuando se acciona la bomba, se alivia la fuerza de reacción transmitida al conductor a través del pedal debido a la presión de cilindro maestro que se aplica a la abertura de admisión de la bomba.
Description
Aparato de control de frenos para un
vehículo.
El presente invento se refiere a un aparato de
control de frenos para un vehículo, y más en particular a un
aparato de control de frenos que proporciona una gran fuerza de
frenado que puede aplicar a cilindros de frenado de rueda una
presión de fluido de freno mayor que la presión de cilindro maestro
generada por un cilindro maestro o dispositivo similar, en un caso
en que es deseable la obtención de una fuerza de frenado más alta
sobre una carretera que tiene un alto coeficiente de
rozamiento.
La Patente de EE.UU número 5,427,422 describe un
aparato de refuerzo de presión de fluido de frenos para un
automóvil, que refuerza la presión de fluido de frenos aplicada a
cilindros de rueda para obtener una fuerza de frenado óptima. En
el aparato de refuerzo de presión de fluido de frenos, un efecto de
refuerzo debido a un dispositivo de refuerzo de presión de frenado
es intensificado en un estado de frenado de pánico en el que un
conductor aprieta el pedal de freno con la fuerza máxima. Como
resultado, se aplica a los cilindros de rueda una presión de
cilindro de rueda mayor que la normal en respuesta a una fuerza de
presión de pedal ejercida por el conductor, y se asegura una alta
fuerza de frenado.
El aparato de la técnica anterior, sin embargo,
aumenta la presión en los cilindros de rueda intensificando el
efecto de refuerzo solamente en un caso en que un gradiente de
aumento de fuerza de accionamiento de pedal es mayor que un
gradiente de aumento predeterminado. No se ha considerado la
posibilidad de aliviar la fuerza de reacción que actúa sobre el
pedal de freno antes o después de esta intensificación en el efecto
de refuerzo. Consiguientemente, no se alivia la carga con respecto
al accionamiento del pedal por el conductor antes o después de la
intensificación del efecto de refuerzo.
Un objeto del presente invento es crear un
aparato de control de frenos para un vehículo, que puede no
solamente asegurar una alta fuerza de frenado amplificando la
presión de fluido de frenos generada en una fuente generadora de
presión de fluido de frenos y aplicar la presión de fluido de frenos
amplificada a los cilindros de rueda durante el frenado de un
vehículo, sino también aliviar la carga para generar presión de
fluido de frenos en la fuente generadora de presión de fluido de
frenos.
Para conseguir este objeto, el aparato de control
de frenos para un vehículo utiliza un dispositivo amplificador de
presión que reduce una cantidad de fluido de frenos generando una
primera presión de fluido de frenos en un primer conducto, y
aumenta una segunda presión de fluido de frenos en un segundo
conducto, que se aplica a un dispositivo generador de fuerza de
frenado de rueda simultáneamente con esta reducción en la cantidad
de fluido de frenos.
Como resultado, se suprime el aumento en la
primera presión de fluido de frenos y se alivia la carga soportada
por el dispositivo amplificador de presión para generar la primera
presión de fluido de frenos. Adicionalmente, el dispositivo
amplificador de presión aplica la segunda presión de fluido de
frenos aumentada al dispositivo generador de fuerza de frenado de
rueda.
De este modo, es posible tanto aliviar la carga
para generar la primera presión de fluido de frenos en el
dispositivo generador de presión de fluido de frenos, como asegurar
una fuerza de frenado suficiente.
Adicionalmente, durante la generación de la
primera presión de fluido de frenos, el dispositivo amplificador
de presión puede hacer que el fluido de frenos se desplace desde el
primer conducto, al cual se aplica la primera presión de fluido de
frenos, hasta el segundo conducto, que comunica con el dispositivo
generador de fuerza de frenado de rueda. Como resultado, la segunda
presión de fluido de frenos se aplica al dispositivo generador de
fuerza de frenado de rueda a través del segundo conducto. En este
caso, la presión de fluido de frenos no se aumenta mucho en el
primer conducto debido a que se desplaza el fluido de frenos, y
recíprocamente la presión de fluido de frenos en el segundo
conducto se aumenta debido al aumento en la cantidad de fluido de
frenos.
En caso de aplicarse el presente invento en un
aparato de control de frenos provisto de un pedal de freno y un
cilindro maestro, puede suprimirse el aumento en la presión de
cilindro maestro generada por el cilindro maestro, y de este modo
puede aliviarse la fuerza de reacción del pedal debida a la presión
del cilindro maestro. Consiguientemente, puede aliviarse la carga
de accionamiento del conductor cuando es oprimido el pedal de
freno, así como la presión de cilindro maestro así generada.
Simultáneamente, debido a que la segunda presión de fluido de
frenos en el segundo conducto es aumentada hasta una presión de
fluido de frenos que es mayor que la presión de cilindro maestro,
puede asegurarse una fuerza de frenado suficiente.
Adicionalmente, incluso cuando es establecida una
diferencia de presión entre el primer y segundo conductos por el
dispositivo amplificador de presión en un caso en que las
condiciones del aparato de frenos están estructuradas por el
primer conducto y el segundo conducto, la cantidad total de fluido
de frenos en todo el sistema del aparato de frenos no cambia antes
o después de establecerse la diferencia de presión. Por
consiguiente, no hay posibilidad de que el fluido de frenos dañe
componentes del aparato de control de frenos.
El dispositivo amplificador de presión puede
hacer las funciones de dispositivo de retención para retener la
presión de fluido de frenos en el segundo conducto. En un caso en
que se utiliza una válvula de control de dosificación como tal
dispositivo de retención, cuando fluye fluido de frenos a través de
la válvula de control de dosificación desde el segundo conducto
hasta el primer conducto, puede conseguirse mecánicamente la
atenuación de la segunda presión de fluido de frenos. Además, la
segunda presión de fluido de frenos correspondiente a una relación
predeterminada con respecto a la primera presión de fluido de
frenos, puede también obtenerse mecánicamente debido a la válvula
de control de dosificación. El flujo de fluido de frenos
relacionado con la atenuación de la presión de fluido de frenos y
la retención de presión de acuerdo con la relación de presiones
entre la primera y segunda presiones de fluido de frenos, puede
también conseguirse, por ejemplo, por control de
comunicación/interrupción de una válvula de dos vías que tiene una
posición de comunicación y una posición de interrupción, sin
limitación debida a la operación mecánica realizada por la válvula
de control de dosificación. Alternativamente, esto puede
conseguirse también por control de accionamiento de ejecución de
una bomba eléctrica cuando ejecuta el desplazamiento de fluido de
frenos.
Adicionalmente, la segunda presión de fluido de
frenos puede mantenerse en el segundo conducto interrumpiendo el
flujo de fluido de frenos entre el primer conducto y el segundo
conducto, hasta que se desplaza el fluido de frenos y se establece
la presión diferencial entre la primera presión de fluido de frenos
y la segunda presión de fluido de frenos. En este caso, puede
utilizarse una válvula de presión diferencial. La segunda presión
de fluido de frenos puede mantenerse más alta que la primera presión
de fluido de frenos en una cantidad correspondiente a un valor de
presión diferencial establecido para la válvula de presión
diferencial.
Adicionalmente, puede utilizarse también una
válvula dosificadora para mantener una presión diferencial entre
el primer conducto y el segundo conducto. Es decir, la presión del
segundo conducto puede hacerse alta mientras el fluido de frenos
tiene una característica de desplazamiento dinámico, es decir
mientras el fluido de frenos es suministrado al segundo conducto
debido a una bomba, o dispositivo similar, que estructura un
dispositivo de desplazamiento de fluido de frenos, y está fluyendo
a través de la válvula dosificadora desde el segundo conducto hasta
el primer conducto.
Adicionalmente, si el dispositivo amplificador de
presión está provisto de un primer dispositivo de compensación, al
menos puede aplicarse la primera presión de fluido de frenos al
dispositivo generador de fuerza de frenado. Como resultado, puede
ser asegurada una fuerza de frenado mínima por el primer
dispositivo de compensación incluso si fallasen el dispositivo de
retención o el dispositivo de desplazamiento de fluido de frenos
dispuestos en el dispositivo amplificador de presión. Por ejemplo,
puede utilizarse una válvula de retención como primer dispositivo
de compensación conectada en paralelo con el dispositivo de
retención.
Adicionalmente, en un caso en que la primera
presión de fluido de frenos generada por el dispositivo generador
de presión de fluido de frenos se ha hecho más pequeña que un valor
predeterminado y ha sido aceptable para que no se aplique al
vehículo una gran fuerza de frenado, la presión diferencial entre
la segunda presión de fluido de frenos y la primera presión de
fluido de frenos puede reducirse o acotarse en un rango
predeterminado. Consiguientemente, se reduce la presión de fluido
de frenos aplicada al dispositivo generador de fuerza de frenado
de rueda. Por ejemplo, en un caso en que se ha aplicado el presente
invento a un aparato de frenos provisto de un pedal de freno y una
fuente generadora de presión, cuando la primera presión de fluido
de frenos cae en la fuente generadora de presión debido a que el
conductor libera el pedal de freno, puede también reducirse la
segunda presión de fluido de frenos aplicada al dispositivo
generador de fuerza de frenado de rueda como efecto asociado.
Debido a esto, se evita la aplicación de una fuerza de frenado
excesiva a la rueda debido a un efecto de arrastre, etc, y puede
asegurarse una sensación de frenado de acuerdo con la intención del
conductor.
Adicionalmente, puede determinarse la
temporización del movimiento inicial del fluido de frenos desde el
primer conducto hasta el segundo conducto en base a un estado de
funcionamiento del pedal de freno accionado por el conductor. Por
ejemplo, se detecta un tiempo cuando la fuerza de opresión del
pedal de freno ejercida por el conductor aumenta y se desea aliviar
la carga del conductor con respecto a esta fuerza de opresión. En
base a la detección del tiempo, la primera presión de fluido de
frenos se reduce y la segunda presión de fluido de frenos se
aumenta.
Adicionalmente, el fluido de frenos que fluye
hacia el segundo conducto puede reponerse a partir de una fuente
de fluido de frenos diferente del primer conducto. En este caso, es
posible asegurar aun una fuerza de frenado más alta aumentando
adicionalmente la segunda presión de fluido de frenos.
Adicionalmente, puede estar instalado un sistema
antideslizamiento en un aparato de frenos de acuerdo con el
presente invento. En este caso, es posible hacer que una bomba que
forma parte del sistema antideslizamiento y una bomba que forma
parte de un dispositivo de desplazamiento de fluido de frenos sean
un dispositivo común. Puede estar dispuesto un dispositivo de
conmutación para conmutar selectivamente la bomba para tomar fluido
de frenos de un depósito en el sistema antideslizamiento, o para
tomar fluido de frenos del primer conducto. Es decir, en el
sistema antideslizamiento, la bomba es accionada para descargar
fluido de frenos almacenado en el depósito por un dispositivo
reductor de presión hacia un dispositivo generador de fuerza de
frenado de rueda, que está situado en un cilindro de rueda o
dispositivo similar, o para enviar fluido de frenos existente en
el depósito hacia la fuente generadora de presión de fluido de
frenos en el momento de finalizar el control antideslizamiento. Es
decir, la bomba del sistema antideslizamiento es accionada cuando
se ha almacenado fluido de frenos en el depósito. Adicionalmente,
esto significa que existe la necesidad de recuperar una tendencia
al bloqueo de una rueda en caso de ejecutarse el control
antideslizamiento y acumularse fluido de frenos en el depósito. En
consecuencia, no se prefiere que la presión de fluido de frenos
aplicada al cilindro de rueda aumente hasta la segunda presión de
fluido de frenos debido a la acción del dispositivo amplificador de
presión. Por esta razón, se prefiere que el fluido de frenos no sea
tomado del primer conducto y descargado al segundo conducto cuando
existe fluido de frenos dentro del depósito.
Además, el dispositivo de desplazamiento de
fluido de frenos y el dispositivo de retención pueden estar
dispuestos integralmente en el dispositivo generador de fuerza de
frenado de rueda. Es decir, la bomba y el dispositivo de retención
pueden estar incorporados en el cilindro de rueda y estar formados
integralmente con el mismo. En este caso, el movimiento de fluido
de frenos desde el primer conducto hasta el segundo conducto debido
a la acción de la bomba y la retención de presión realizada por el
dispositivo de retención de la segunda presión de fluido de frenos
mayor que la primera presión de fluido de frenos, se realiza
solamente dentro del cilindro de rueda. Consiguientemente, la
presión que corresponde al valor de la primera presión de fluido
de frenos baja existe en el intervalo entre el dispositivo generador
de presión de fluido de frenos y el dispositivo de retención
dentro del cilindro de rueda, y la presión correspondiente a la
segunda presión de fluido de frenos alta existe solamente dentro
del cilindro de rueda (dicho más rigurosamente, solamente en un
intervalo entre el dispositivo de retención dentro del cilindro de
rueda y un pistón de rueda como parte generadora de fuerza de
frenado de rueda, para generar realmente una fuerza de frenado en
la rueda).
Consiguientemente, puede utilizarse un material
de resistencia mecánica relativamente baja en una estructura de
conductos del intervalo comprendido entre el dispositivo generador
de presión de fluido de frenos y el cilindro de rueda, y puede
conseguirse una reducción del coste global del sistema de
frenos.
Adicionalmente, puede utilizarse como fuente de
suministro de fuerza de accionamiento de la bomba un miembro
giratorio que gira junto con la rueda, por ejemplo el eje de
rotación de la rueda, un rotor discoidal contra el cual se
presiona la pastilla de frenos, etc. En este caso, la carga para
accionar la bomba se aplica a la rueda acompañando al accionamiento
de la bomba, y la energía cinética de la rueda puede convertirse en
energía de frenado con buen rendimiento.
Cuando está dispuesto un mecanismo de embrague en
un miembro de transmisión para transmitir el giro del miembro
giratorio a la bomba, el embrague puede accionarse como se desee en
caso de requerirse un aumento de la fuerza de frenado aplicada a
la rueda, y puede aplicarse carga a la rueda.
Cuando el dispositivo de retención está
estructurado discretamente a partir del sistema antideslizamiento,
puede hacerse que la estructura del sistema antideslizamiento sea de
propósito general, independientemente del modelo de vehículo.
Adicionalmente, la estructura correspondiente a cada modelo de
vehículo es posible solamente con el dispositivo de retención para
el cual se modifican frecuentemente los ajustes de acuerdo con el
modelo de vehículo.
Adicionalmente, cuando el segundo conducto está
estructurado como conducto de reflujo de una bomba, puede
aliviarse la resistencia al flujo de fluido de frenos durante el
accionamiento de los frenos y puede mejorarse la capacidad de
respuesta. Es decir, la velocidad de desplazamiento del fluido de
frenos puede ser asistida por el accionamiento de la bomba. Además,
cuando se aplica el presente invento para potenciar la velocidad
de desplazamiento del fluido de frenos en un aparato de frenado
automático que realiza eléctricamente la aplicación de la presión
atmosférica, o una presión similar, en el dispositivo de refuerzo
para generar presión de cilindro maestro y aplicar presión de
cilindro de rueda, pueden mejorarse las prestaciones de capacidad
de respuesta y la característica de aplicación de presión.
Adicionalmente, puede utilizarse un conducto en
diagonal de fluido de frenos como conducto de fluido de frenos.
Este conducto de fluido de frenos en diagonal está provisto de un
primer conducto de fluido de frenos, que conecta un dispositivo
generador de presión de fluido de frenos (por ejemplo un cilindro
maestro) y un dispositivo generador de fuerza de frenado de una
rueda delantera derecha y una rueda trasera izquierda, y de un
segundo conducto de fluido de frenos que conecta un dispositivo
generador de presión de fluido de frenos (por ejemplo, un cilindro
maestro) y un dispositivo generador de fuerza de frenado de una
rueda delantera izquierda y una rueda derecha trasera.
Consiguientemente, el fluido de frenos que genera la primera
presión de fluido de frenos es reducido en una cantidad
predeterminada por un dispositivo amplificador de presión (por
ejemplo, una válvula de control de dosificación y una bomba), y la
presión de fluido de frenos aplicada al dispositivo generador de
fuerza de frenado es aumentada hasta la segunda presión de fluido de
frenos utilizando esta cantidad predeterminada de fluido de
frenos. Como resultado, el aumento de la primera presión de fluido
de frenos es suprimido y se alivia la carga para generar la primera
presión de fluido de frenos. Adicionalmente, la segunda presión de
fluido de frenos aumentada se aplica al dispositivo generador de
fuerza de frenado. Por consiguiente, es posible asegurar una
fuerza de frenado suficiente, al tiempo que se evita la generación
de fuerza de reacción debida a la primera presión de fluido de
frenos.
En la estructura descrita anteriormente en
particular, la presión de fluido de frenos del dispositivo
generador de fuerza de frenado de rueda, bien sea de la rueda
delantera o de la rueda trasera, es aumentada en el primer y
segundo conductos de fluido de frenos por el dispositivo
amplificador de presión. Es decir, la segunda presión de fluido de
frenos mayor que la primera presión de fluido de frenos se aplica
al dispositivo generador de fuerza de frenado de rueda de la rueda
delantera o de la rueda trasera. Al mismo tiempo, la primera
presión de fluido de frenos se aplica al dispositivo generador de
fuerza de frenado de rueda de la otra rueda restante.
En especial, la fuerza de frenado basada en la
presión de fluido de frenos, que es mayor que la presión de
cilindro maestro, etc, se aplica indistintamente a las ruedas
delanteras o a las ruedas traseras, y la fuerza de frenado basada
en la presión de cilindro maestro, etc, se aplica a la otra rueda.
Por esta razón, la presión de fluido de frenos aplicada al
dispositivo generador de fuerza de frenado de rueda indistintamente
de la rueda delantera o la rueda trasera, puede aumentarse sin
pérdida de la presión del cilindro maestro.
Adicionalmente, en un caso en que se utiliza el
conducto diagonal de fluido de frenos, la segunda presión de
fluido de frenos alta puede aplicarse al lado de las ruedas
delanteras, y la primera presión de fluido de frenos baja puede
aplicarse al lado de las ruedas traseras. Es decir, la presión de
fluido de frenos aplicada a los cilindros de rueda del lado de las
ruedas delanteras se hace mayor que la presión de fluido de frenos
aplicada a los cilindros de rueda del lado de las ruedas traseras.
Como resultado, la fuerza de frenado de las ruedas delanteras
puede aumentarse de modo que sea mayor que la fuerza de frenado
aplicada a las ruedas traseras, sin modificar la estructura de las
pastillas de freno de las ruedas delanteras o de las ruedas
traseras, o cualquier otra medida similar. Por consiguiente, en
caso en de producirse desplazamiento en la carga del vehículo
durante la operación de frenado del mismo, puede obtenerse una
fuerza de frenado mayor que la de la técnica anterior para todo el
vehículo, al tiempo que se consigue una distribución de la fuerza
de frenado para evitar, en el mayor grado posible, un estado en el
cual las ruedas traseras se bloquean antes que las ruedas
delanteras.
Adicionalmente, en contraste con esto, la segunda
presión de fluido de frenos de valor alto puede aplicarse al lado
de las ruedas traseras, y la primera presión de fluido de frenos de
valor bajo puede aplicarse al lado de las ruedas delanteras. Es
decir, la presión de fluido de frenos aplicada a los cilindros de
rueda del lado de las ruedas traseras puede hacerse mayor que la
presión de fluido de frenos aplicada a los cilindros de rueda del
lado de las ruedas delanteras.
También en este caso, la fuerza de frenado real
se hace mayor en el lado de las ruedas delanteras de acuerdo con
el tamaño de las pastillas de freno, etc. Consiguientemente, puede
evitarse, en el mayor grado posible, que el lado de las ruedas
traseras entre en un estado de bloqueo antes que el lado de las
ruedas delanteras en caso de que se haya producido desplazamiento
de la carga del vehículo durante su frenado. Adicionalmente, y en
particular cuando el vehículo está totalmente cargado, el
desplazamiento de la carga del vehículo durante la frenada es
pequeño y se aplica una gran carga al lado de las ruedas traseras.
De acuerdo con el presente invento, se aplica una gran presión de
fluido de frenos al lado de las ruedas traseras, y de este modo
existe una ventaja al potenciarse la fuerza de frenado.
Adicionalmente, cuando el fluido de frenos que
genera la primera presión de fluido de frenos en el primer
conducto es reducida en una cantidad predeterminada por el
dispositivo amplificador de presión y la presión de fluido de
frenos en el segundo conducto, aplicada al dispositivo generador de
fuerza de frenado, ha sido aumentada utilizando esta cantidad
predeterminada de fluido de frenos, la presión de fluido de frenos
dentro del segundo conducto puede ser reducida por un dispositivo
supresor hasta una presión no superior a la presión de rotura del
segundo conducto. En este caso, puede evitarse un efecto
perjudicial sobre diversos componentes del aparato de frenos, tales
como el conducto de fluido de frenos y las juntas herméticas,
debido a una presión de fluido de frenos excesiva. Adicionalmente,
debido a que no se aumenta excesivamente la presión de fluido de
frenos, existe la ventaja de que se mantiene en un nivel bajo un
valor especificado para la presión de fluido de frenos.
Puede utilizarse como dispositivo supresor un
dispositivo de prohibición para prohibir el funcionamiento del
dispositivo amplificador de presión. Con más detalle, en un caso en
que, por ejemplo, el dispositivo amplificador de presión es una
bomba, el dispositivo de prohibición prohibe la salida de una señal
de accionamiento para la bomba cuando la presión de fluido de
frenos dentro del segundo conducto ha alcanzado una presión de
fluido de frenos predeterminada.
Adicionalmente, puede utilizarse como dispositivo
supresor un dispositivo de liberación para liberar la presión en
el segundo conducto. Es decir, se permite que el fluido de frenos
dentro del segundo conducto escape y la presión de fluido de
frenos es así reducida de tal modo que la presión de fluido de
frenos en el segundo conducto no supera la presión de rotura.
Un dispositivo de liberación de presión relativa
para liberar la presión relativa (por ejemplo, una válvula de
presión diferencial) puede reducir la presión de fluido de frenos en
el segundo conducto abriéndose y permitiendo que el fluido de
frenos del segundo conducto escape hacia el primer conducto en caso
de que la presión de fluido de frenos en el segundo conducto haya
tomado un valor igual o mayor que un valor predeterminado con
respecto a la presión de fluido de frenos en el primer conducto.
Adicionalmente, la probabilidad de fugas hacia el exterior es
pequeña en caso de que se utilice el dispositivo de liberación, y
se establece así una gran dependencia y resulta afectada
favorablemente la sensación del conductor.
Un dispositivo de liberación de presión absoluta
para liberar la presión absoluta (por ejemplo, una válvula de
presión diferencial) puede reducir la presión de fluido de frenos
dentro del segundo conducto mediante la apertura de un dispositivo
de liberación de presión absoluta, que se abre cuando la presión de
fluido de frenos en el segundo conducto ha alcanzado una presión
predeterminada, de modo que la presión de fluido de frenos dentro
del segundo conducto no sobrepasa la presión de rotura.
Adicionalmente, la presión de fluido de frenos puede ser
establecida fiablemente en un valor no superior al de una presión
predeterminada en caso de utilizarse un dispositivo de liberación
de presión absoluta, y existe así la ventaja de que se favorece la
seguridad.
Puede estar dispuesto un dispositivo de
retención, respectivamente, para las ruedas delanteras y traseras
en un caso en que se promueve el establecimiento de una presión
diferencial entre la presión de fluido de frenos aplicada al
dispositivo generador de fuerza de frenado del lado de las ruedas
delanteras y la aplicada al dispositivo generador de fuerza de
frenado del lado de las ruedas traseras en el conducto de fluido de
frenos en diagonal. Además, en un caso en que este dispositivo de
retención se compone de una válvula de control de dosificación,
puede hacerse que sean diferentes las presiones en el punto de
bifurcación de los conductos de las ruedas delanteras y de las
ruedas traseras. Cuando la estructura está así constituida, la
presión de fluido de frenos de las ruedas delanteras o de la ruedas
traseras puede ser elevada adicionalmente con respecto a la otra
presión de fluido de frenos, al tiempo que se consigue una
distribución ideal de la fuerza de frenado. Debido a esto, puede
obtenerse un alto rendimiento de frenado mientras se consigue una
reducción en la fuerza de accionamiento del pedal.
Como resultado, puede conseguirse una
distribución ideal de la fuerza de frenado y asegurarse un estado
de frenado óptimo cuando se frena a baja velocidad, teniéndose un
pequeño desplazamiento de carga para una frenada repentina.
Adicionalmente, el desplazamiento del fluido de
frenos desde el primer conducto hasta el segundo conducto puede
prohibirse en caso de que el controlador de antideslizamiento
funcione anormalmente. Debido a esto, puede evitarse que se
produzca un bloqueo de las ruedas provocado por funcionamiento
anormal, etc, del dispositivo amplificador de presión. El
funcionamiento del dispositivo amplificador de presión es prohibido
necesariamente durante el funcionamiento anormal de la bomba en el
sistema antideslizamiento, en caso de que el dispositivo de
desplazamiento de fluido de frenos y un dispositivo de descarga de
fluido de frenos del sistema antideslizamiento estén integrados en
un solo dispositivo.
Por ejemplo, en caso de que se utilice una bomba
para control de antideslizamiento y una bomba como dispositivo
amplificador de presión independientemente y respectivamente, la
bomba que sirve como dispositivo amplificador de presión puede ser
accionada incluso en caso de que haya fallado la bomba para control
de antideslizamiento y sea imposible el control de reducción de la
presión en los cilindros de rueda. En consecuencia, existe la
posibilidad de que pueda producirse el bloqueo de las ruedas sin que
sea posible ejecutar favorablemente el control de antideslizamiento
cuando la bomba es accionada y aumenta la presión en los cilindros
de rueda.
Sin embargo, en caso de estar integradas como
dispositivo común una bomba para uso en control de
antideslizamiento y una bomba como dispositivo amplificador de
presión, el aumento de la presión en los cilindros de rueda en
virtud del dispositivo amplificador de presión puede llegar a ser
imposible naturalmente en un caso en que la bomba ha fallado y no
es posible el control de antideslizamiento. La aparición de un
estado de bloqueo de ruedas puede ser evitado consiguientemente, y
existe así un efecto en virtud del cual aumenta adicionalmente la
seguridad en el control de frenos.
Cuando el dispositivo amplificador de presión y
el dispositivo de descarga de fluido de frenos constituyen un
dispositivo común, no existe la necesidad de disponer discreta y
respectivamente la bomba para uso en control de antideslizamiento y
la bomba que sirve como dispositivo amplificador de presión para
dos fines diferentes, y se obtiene la ventaja de que se simplifica
la estructura y puede reducirse también el coste.
Adicionalmente, la salida de una señal para
accionar la bomba que sirve como dispositivo amplificador de
presión puede bloquearse en caso de que se compruebe la tensión
aplicada a la bomba y exista alguna anormalidad en esta tensión
aplicada. Debido a esto, la actuación del dispositivo amplificador
de presión puede ser restringida no solamente por la estructura
mecánica asociada al circuito de presión de fluido, sino también en
función del control. Por consiguiente, existe la ventaja de que se
evita la aparición del estado de bloqueo de ruedas y se aumenta
adicionalmente la seguridad.
Es decir, en un caso en que se ha producido
alguna anormalidad en la bomba que se utiliza para el control de
antideslizamiento, se prohibe el accionamiento de la bomba que sirve
como dispositivo amplificador de presión en términos de control, y
se evita el aumento de la presión en los cilindros de rueda. Debido
a que puede evitarse mediante ese sistema el bloqueo de las ruedas,
se produce un efecto en virtud del cual se aumenta adicionalmente
la seguridad.
El objetivo en cuanto a la detección de
funcionamiento anormal en el sistema antideslizamiento puede ser no
solamente la bomba descrita anteriormente, sino una válvula de
solenoide de cualquier tipo dispuesta en el circuito de presión de
fluido. En consecuencia, en caso de haberse producido alguna
anormalidad en la bomba, válvula de solenoide, etc, se evita el
funcionamiento del dispositivo amplificador de presión y la
aparición del bloqueo de ruedas de un modo fiable.
Puede estar dispuesto un dispositivo de
conmutación para conmutar manualmente a un modo de control para
hacer que funcione el dispositivo amplificador de presión descrito
anteriormente y realizar así el frenado con una gran fuerza, o
bien a un modo normal para realizar el frenado con una fuerza de
frenado normal. En este caso, el frenado requerido puede realizarse
utilizando la fuerza de frenado normal conmutando con este
dispositivo supresor desde el modo de control, que utiliza el
dispositivo amplificador de presión, hasta el modo normal que
utiliza el aparato de frenos ordinario en caso de que se haya
producido una anormalidad, por ejemplo en el funcionamiento de una
bomba, en el dispositivo amplificador de presión.
Adicionalmente, incluso en caso de que no exista
ninguna anormalidad en el dispositivo amplificador de presión,
existe la ventaja de que puede seleccionarse adecuadamente un estado
de efectividad de frenos conmutando al modo de control y al modo
normal de acuerdo con el estado de rodadura del vehículo.
Una válvula de control de dosificación puede
hacer que disminuya el flujo del fluido de frenos desde el lado de
la fuente generadora de presión hasta el lado del dispositivo
generador de fuerza de frenado, con una relación de atenuación
predeterminada cuando se conmuta desde el dispositivo amplificador
de presión hasta el sistema ordinario de frenos mediante el
dispositivo de conmutación. En este caso, la presión de fluido de
frenos aplicada a un segundo cilindro de rueda se hace más baja que
la presión de fluido de frenos aplicada a un primer cilindro de
rueda. Debido a esto, puede conseguirse una distribución de fuerza
de frenado adecuada durante el frenado normal.
Puede estar conectado un depósito al dispositivo
generador de presión de fluido de frenos (por ejemplo, un cilindro
maestro), al dispositivo generador de fuerza de frenado (por
ejemplo, un pistón de rueda) y al dispositivo de descarga (por
ejemplo, una bomba), de modo que se haga recircular el fluido de
frenos dentro del conducto a través del depósito. Por ejemplo,
puede recircularse fluido de frenos de modo que sea suministrado
desde el dispositivo generador de presión de fluido de frenos hasta
el dispositivo de descarga a través del depósito, desde el
dispositivo generador de fuerza de frenado hasta el dispositivo de
descarga a través del depósito, y desde el dispositivo de descarga
hasta el dispositivo generador de fuerza de frenado, etc.
El fluido de frenos descargado del dispositivo
generador de fuerza de frenado se acumula en este depósito cuando
se ejecuta el control de reducción de presión mediante el sistema
antideslizamiento. Se prefiere que el estado de conexión del
dispositivo generador de presión de fluido de frenos y el depósito
sea conmutado de acuerdo con la cantidad de fluido de frenos
acumulado en el depósito. Es decir, se conmuta el estado de
conexión con el dispositivo generador de presión de fluido de
frenos, de acuerdo con la cantidad de fluido de frenos acumulada
en el depósito, de un estado en el que se suministra fluido de
frenos desde el dispositivo generador de presión de fluido de
frenos, a un estado en el que se interrumpe el suministro de fluido
de frenos. Debido a esto, resulta posible ajustar adecuadamente la
cantidad de fluido de frenos acumulada en el depósito utilizando
el dispositivo de descarga. Como resultado, puede asegurarse
constantemente una capacidad del depósito suficiente para que pueda
realizarse favorablemente el control de reducción de presión de la
presión en el cilindro de rueda.
El depósito puede recibir fluido de frenos del
dispositivo generador de presión de fluido de frenos accionando el
dispositivo de descarga cuando ha sido abierto por el dispositivo de
conmutación un paso desde el dispositivo generador de presión de
fluido de frenos hasta el depósito, en caso de que la cantidad de
fluido de frenos acumulada en el depósito sea pequeña. En
consecuencia, la presión de fluido de frenos aplicada al
dispositivo generador de fuerza de frenado de rueda puede ser
aumentada hasta el nivel de la segunda presión de fluido de frenos
por el dispositivo amplificador de presión utilizando el fluido de
frenos suministrado desde el dispositivo generador de presión de
fluido de frenos.
Resulta posible bombear fluido de frenos desde el
depósito accionando el dispositivo de descarga cuando ha sido
cerrado por el dispositivo supresor un paso desde el dispositivo
generador de presión de fluido de frenos hasta el depósito, en un
caso en que la cantidad de fluido de frenos acumulada en el
depósito es grande. En este caso, la cantidad de fluido de frenos
contenida en el depósito puede ser reducida por el sistema de
control de antideslizamiento, y resulta así posible asegurar la
capacidad del depósito y realizar un control de reducción de
presión subsiguiente utilizando el depósito.
Adicionalmente, se estima un estado de fricción
entre la superficie de rodadura y el neumático de acuerdo con la
vibración que se produce en el neumático o rueda del vehículo o con
el estado de deslizamiento de la rueda. Se detecta un estado de
frenado de rueda a partir del estado de fricción, y la apertura y
cierre del paso entre el dispositivo generador de presión de fluido
de frenos y el depósito son controlados por un dispositivo de
control de un solenoide, o dispositivo similar, de acuerdo con el
estado de frenado de rueda detectado.
Debido a que la cantidad de fluido de frenos
acumulada en el depósito es establecida adecuadamente también
mediante este sistema, resulta posible un control de reducción de
presión subsiguiente utilizando el depósito en el control de
antideslizamiento.
El estado de conexión entre el dispositivo
generador de presión de fluido de frenos y el depósito puede ser
conmutado, de acuerdo con el estado de control del sistema
antideslizamiento, entre un estado en el que el fluido de frenos
es suministrado desde el dispositivo generador de presión de fluido
de frenos hasta el depósito, y un estado en el que se interrumpe el
suministro de fluido de frenos. En este caso, resulta posible
ajustar adecuadamente la cantidad de fluido de frenos acumulada en
el depósito utilizando el dispositivo de descarga. Como resultado,
puede asegurarse constantemente una capacidad del depósito
suficiente, de modo que puede realizarse favorablemente el control
de reducción de presión de la presión de cilindro de rueda.
El estado de control del sistema
antideslizamiento puede detectarse de acuerdo con un estado de
control de una válvula para ajustar creciente o decrecientemente la
presión de fluido de frenos aplicada al dispositivo generador de
fuerza de frenado, o de acuerdo con el estado de accionamiento del
dispositivo de descarga (por ejemplo, una bomba) para admitir y
descargar fluido de frenos acumulado en el depósito durante la
reducción de la presión de fluido de frenos aplicada al dispositivo
generador de fuerza de frenado. Consiguientemente, la apertura y
cierre del paso entre el dispositivo generador de presión de fluido
de frenos y el depósito se controla de acuerdo con este resultado
detectado.
Debido a que la presión de fluido de frenos está
también establecida adecuadamente en el depósito mediante este
sistema, resulta posible un control de reducción de presión
subsiguiente utilizando el depósito en el control de
antideslizamiento.
Un criterio de iniciación de funcionamiento de un
dispositivo de arranque de asistencia a frenos puede ser
modificado por un dispositivo de cambio de criterio de acuerdo con
un valor correspondiente a una cantidad de accionamiento del pedal
de freno detectada por un dispositivo detector de cantidad de
accionamiento. Es decir, el momento de inicio del dispositivo de
iniciación de asistencia a frenos es modificado de acuerdo con un
valor correspondiente a la cantidad de accionamiento del pedal de
freno.
Como resultado, puede obtenerse asistencia a los
frenos incluso en un caso en que la velocidad de accionamiento del
pedal de freno no es muy alta, por ejemplo en un caso en que el
pedal de freno, en un estado resultante de haber sido accionado
hasta una cierta profundidad, es oprimido adicionalmente.
Consiguientemente, existe un efecto en virtud del cual es posible
asegurar una gran fuerza de frenado que pretende aplicar el
conductor. Es decir, puede asegurarse una gran fuerza de frenado
independientemente del estado de accionamiento del pedal de
freno.
Puede utilizarse una posición de accionamiento
del pedal de freno como valor correspondiente a la cantidad de
accionamiento de dicho pedal. Esta posición de accionamiento
representa la posición actual del pedal de freno y puede ser
detectada por medio de un sensor eléctrico, electromagnético,
óptico, etc, de cualquiera de diversos tipos.
La carrera del pedal de freno puede utilizarse
como valor correspondiente a la cantidad de accionamiento del
pedal de freno. Esta carrera de pedal corresponde al recorrido desde
una posición de referencia del pedal de freno, y cuando se toma
como posición de referencia una posición en la cual el pedal de
freno no está presionado, la cantidad de desplazamiento a partir de
esta posición de referencia debida al accionamiento del pedal (es
decir, la cantidad de accionamiento) puede ser detectada por un
sensor de recorrido de pedal, o dispositivo similar.
La primera presión de fluido de frenos, es decir
la presión de cilindro maestro, puede ser utilizada como valor
correspondiente a la cantidad de accionamiento del pedal de freno.
Puede utilizarse un sensor de presión de cualquiera de diversos
tipos para detectar la presión de fluido de frenos, como sensor
para detectar esta presión de cilindro maestro.
La fuerza de accionamiento para oprimir el pedal
de freno puede utilizarse como valor correspondiente a la cantidad
de accionamiento del pedal de freno. Puede utilizarse un sensor de
presión de cualquiera de diversos tipos para detectar la fuerza de
compresión, como sensor para detectar esta fuerza de
accionamiento.
Puede hacerse que la acción de asistencia de
frenos realizada por el dispositivo amplificador de presión cambie
gradualmente de acuerdo con un valor correspondiente a la cantidad
de accionamiento del pedal de freno. Por ejemplo, en un caso en
que el valor correspondiente a la cantidad de accionamiento del
pedal de freno es mayor que un valor predeterminado, se hace que
aumente gradualmente la acción de asistencia de frenos realizada
por el dispositivo amplificador de presión.
Debido a esto, puede obtenerse un rendimiento de
control favorable incluso con respecto a un accionamiento adicional
brusco de los frenos durante una frenada suave.
La velocidad de funcionamiento, que es el
incremento referido al tiempo en cualquiera de los diversos tipos
anteriores de cantidades de accionamiento, puede utilizarse como
valor correspondiente a la cantidad de accionamiento del pedal de
freno. Por ejemplo, cuando se utiliza la velocidad de
desplazamiento durante el accionamiento del pedal de freno (es
decir, la velocidad de accionamiento), puede utilizarse una
estructura para iniciar la asistencia a los frenos en caso de que
la velocidad de accionamiento haya alcanzado o superado un umbral
predeterminado.
La aceleración de accionamiento de pedal, que es
el incremento referido al tiempo en la velocidad de accionamiento
definida anteriormente, puede utilizarse como valor correspondiente
a la cantidad de accionamiento del pedal de freno. Por ejemplo,
cuando se utiliza la aceleración de desplazamiento durante
accionamiento del pedal de freno (es decir, la aceleración de
accionamiento), puede utilizarse una estructura para iniciar la
asistencia a los frenos en caso de que la aceleración de
accionamiento haya alcanzado o superado un valor de umbral
predeterminado.
Si es posible modificar manualmente la
temporización de la iniciación de la asistencia los frenos
realizada por el dispositivo amplificador de presión, puede
realizarse un ajuste adecuado según se requiera.
Adicionalmente, puede realizarse la amplificación
de presión del presión de fluido de frenos en el segundo conducto
cuando la deceleración del chasis del vehículo ha alcanzado o
superado un valor predeterminado. En este caso, los términos
"deceleración del chasis del vehículo de un valor igual o
superior a un valor predeterminado", significan que se estima
que el conductor ha solicitado una fuerza de frenado igual o
superior a un valor predeterminado, y que el coeficiente \mu de
rozamiento carretera-superficie de rodadura tiene
un valor alto y puede obtenerse una deceleración suficiente del
chasis del vehículo.
La temporización del inicio de la asistencia a
los frenos realizada por el dispositivo amplificador de presión
puede variarse en un caso en que la deceleración del chasis del
vehículo ha sido detectada por un detector de deceleración, y esta
deceleración detectada del chasis del vehículo ha alcanzado un
valor de deceleración-determinación predeterminado.
Debido a esto, existe la ventaja de que puede obtenerse una fuerza
de frenado suficiente.
El vehículo puede estar provisto de dos
dispositivos amplificadores de presión, de modo que el primer
dispositivo amplificador funcione continuamente desde cuando se
inicia el frenado, y el segundo dispositivo amplificador funcione
cuando la fuerza de frenado de ruedas ha alcanzado un valor
predeterminado. Una vez hecho esto, cuando la fuerza de frenado de
rueda toma un valor igual o superior a un valor predeterminado y se
solicita que sea aun mayor, la presión de fluido de frenos aplicada
al dispositivo generador de fuerza de frenado de rueda es
amplificada de acuerdo con esta solicitud por el segundo dispositivo
amplificador, y puede ejecutarse la acción de frenado de acuerdo
con el comportamiento de la rueda.
En un caso en que la operación de amplificación
de la presión de fluido de frenos aplicada al dispositivo
generador de fuerza de frenado de rueda ha sido asignada simplemente
al primer dispositivo amplificador y al segundo dispositivo
amplificador, el primer dispositivo amplificador y el segundo
dispositivo amplificador pueden funcionar simultáneamente. En este
momento, es suficiente que tanto el primer dispositivo amplificador
como el primer dispositivo amplificador ofrezcan un rendimiento
relativamente bajo. Mediante la presión de fluido de frenos
aplicada al dispositivo generador de fuerza de frenado de rueda,
puede asegurarse una fuerza de frenado de rueda suficiente debido a
la operación de amplificación directa en dos etapas realizada por
el primer y segundo dispositivos amplificadores.
Puede estar dispuesto un dispositivo de
determinación, respectivamente, en el primer dispositivo
amplificador y en el segundo dispositivo amplificador, y además
puede estar dispuesto un dispositivo de determinación de estado de
frenado para determinar el estado de frenado del vehículo. Cuando
los dispositivos de determinación inician el funcionamiento del
primer y segundo dispositivos amplificadores, respectivamente, en
base a un resultado generado por este dispositivo de determinación
de estado de frenado, puede conseguirse la amplificación de
presión acorde con el estado de frenado del vehículo, y puede
conseguirse un frenado eficiente del vehículo.
Cuando está dispuesto un dispositivo aplicación
de presión (por ejemplo, una bomba de refuerzo de vacío), puede
generarse una presión de fluido de frenos predeterminada en el
dispositivo generador de presión de fluido de frenos mediante el
dispositivo de amplificación de presión incluso en un caso en el
que el pedal de freno no es accionado por el conductor. En este
momento, la presión de fluido de frenos aplicada al dispositivo
generador de fuerza de frenado de rueda puede aumentarse hasta el
valor anterior de la presión de fluido de frenos accionando la
bomba mediante un dispositivo controlador de bomba y suministrando
fluido de frenos desde el dispositivo generador de presión de
fluido de frenos hasta el dispositivo generador de fuerza de
frenado de rueda.
Es decir, de acuerdo con la estructura descrita
anteriormente, en un caso en que el control de frenado (por
ejemplo, un modo de control TRC) es realizado en un momento de
ausencia de frenado, es aplicada al dispositivo generador de
presión de fluido de frenos por el dispositivo de aplicación de
presión una presión de una cierta magnitud (una presión baja del
orden de la presión establecida en el depósito para uso de
reducción de presión, por ejemplo de aproximadamente varios bars),
a fin de permitir la descarga rápida de fluido de frenos desde la
bomba, sin accionar simplemente la bomba para aumentar la presión de
fluido de frenos como en la técnica anterior.
La bomba presenta un retardo desde el momento en
que es accionada hasta que se descarga realmente fluido de frenos.
Con una bomba de un tipo que admite fluido de frenos, por ejemplo,
del cilindro maestro, operación denominada autocebado del cilindro
maestro (véase la línea de puntos de la figura 52), la presión de
cilindro de rueda (presión W/C) no aumenta instantáneamente. En
contraste con esto, en la estructura descrita anteriormente se
aplica una presión de retorno predeterminada al lado de admisión de
la bomba mediante el dispositivo de aplicación de presión, como se
muestra en línea continua en la figura 52. Por consiguiente, la
presión de fluido de frenos sube rápidamente cuando se acciona la
bomba. Debido a este efecto, se potencia la capacidad de
respuesta. Adicionalmente, se entenderá por la figura 52 que el
efecto de aplicación de presión del dispositivo de aplicación de
presión se hace más prominente a medida que pasa el tiempo (es
decir, aumenta el gradiente de subida de presión).
Adicionalmente, de acuerdo con la estructura
anterior, puede utilizarse un conducto que se extiende desde el
cilindro maestro hasta la bomba de acuerdo con la técnica anterior
sin ninguna modificación, y no es necesario disponer
independientemente otro conducto que se extienda desde el cilindro
maestro hasta la bomba, y existe así la ventaja de que se reduce el
coste. Adicionalmente, un tipo de sistema que admite fluido de
frenos de un depósito de cilindro maestro (autocebado RES; véase la
línea de punto y trazo en la figura 52), proporciona una respuesta
favorable en el funcionamiento inicial de la bomba, pero presenta
desventajas desde el punto de vista de coste, como se describió
anteriormente.
Puede ser aplicada una presión de fluido de
frenos predeterminada a la admisión de la bomba por el dispositivo
de aplicación de presión al menos durante el funcionamiento de la
bomba en un caso en que la bomba es accionada por el dispositivo
controlador de bomba. La presión de fluido de frenos aplicada al
dispositivo generador de fuerza de frenado de rueda aumenta durante
la ausencia de funcionamiento de un miembro de accionamiento de
frenos controlado por el conductor. Es decir, la presión de fluido
de frenos predeterminada es aplicada al lado de admisión de la
bomba y la aplicación previa de presión de retorno de la bomba se
realiza utilizando la presión de retorno generada no solamente por
el cilindro maestro, sino también por el otro dispositivo
generador de presión de fluido de frenos. En consecuencia, la
presión de fluido de frenos puede ser aumentada en un tiempo breve
en caso de realizar el frenado durante un estado de ausencia de
accionamiento del pedal de freno. Por consiguiente, la respuesta es
favorable y el coste es también similarmente ventajoso.
Puede estar dispuesto un dispositivo acumulador
(por ejemplo, un depósito de cilindro maestro) para acumular
fluido de frenos para suministrar fluido de frenos al dispositivo
generador de presión de fluido de frenos. Adicionalmente, puede
estar dispuesto un dispositivo de interrupción para interrumpir el
funcionamiento del dispositivo generador de presión de fluido de
frenos y del dispositivo de acumulación durante la ausencia de
accionamiento del pedal de freno por el conductor.
Es decir, cuando la bomba es accionada en un
control de frenado (por ejemplo, un control TRC) en un momento de
ausencia de accionamiento del pedal de freno de acuerdo con la
técnica anterior, es transferido fluido de frenos, por ejemplo,
desde un depósito de cilindro maestro dispuesto fuera del cilindro
maestro. Sin embargo, cuando es oprimido el pedal de freno en un
estado en que el fluido de frenos es suministrado desde el depósito
de cilindro maestro, se suministra también fluido de frenos desde
el cilindro maestro. Por esta razón, la cantidad de fluido de
frenos recibida por el cilindro de rueda llega a ser mayor que la
cantidad de fluido de frenos transferida fuera del cilindro
maestro. Como resultado, el accionamiento del pedal de freno y la
magnitud de la deceleración G no concuerdan, y la sensación de
conducción se hace más pobre.
En contraste con esto, con la estructura
mencionada anteriormente, se interrumpe el funcionamiento del
dispositivo generador de presión de fluido de frenos y del
dispositivo acumulador en un caso de control de frenado en un
momento de ausencia de accionamiento del pedal de freno. Por
consiguiente, incluso cuando la bomba ha sido accionada durante el
control de frenado (por ejemplo, control TRC), el fluido de frenos
utilizado en el control de frenado queda limitado al fluido de
frenos contenido en el cilindro maestro. Consiguientemente, la
cantidad de fluido de frenos transferida desde el cilindro maestro
es idéntica a la cantidad de fluido de frenos recibida por el
cilindro de rueda. Por consiguiente, el accionamiento del pedal de
freno y la magnitud de la deceleración G concuerdan, y se mejora la
sensación del conductor.
Puede utilizarse como dispositivo generador de
presión de fluido de frenos un cilindro maestro con un pistón
incorporado. Adicionalmente, puede utilizarse como dispositivo de
interrupción un dispositivo para hacer que el pistón sea
desplazado por una presión de fluido de frenos predeterminada
aplicada por el dispositivo de aplicación de presión, y para
interrumpir el funcionamiento del dispositivo generador de presión
de fluido de frenos y del dispositivo acumulador.
Debido a esto, el paso de fluido es interrumpido
automáticamente en caso de que haya sido aplicada la presión de
fluido de frenos predeterminada descrita anteriormente, incluso
cuando no se realiza la interrupción del paso, por ejemplo,
mediante una válvula de solenoide. Por consiguiente, existe la
ventaja de que puede simplificarse la estructura del dispositivo de
interrupción.
Adicionalmente, puede utilizarse una bomba de
refuerzo de vacío o un dispositivo de refuerzo de presión
hidráulica como dispositivo de aplicación de presión. Debido a
esto, puede utilizarse sin modificación adicional la estructura
que ha sido utilizada para reforzar la fuerza de accionamiento del
dispositivo de prohibición en la técnica anterior, y existe así la
ventaja de que la estructura puede simplificarse.
Puede estar dispuesto un dispositivo para generar
una presión diferencial entre una primera cámara y una segunda
cámara de la bomba de refuerzo de vacío durante la ausencia de
accionamiento del miembro de accionamiento de frenos por el
conductor. En un caso en que, por ejemplo, el control de frenado se
realiza en un momento de ausencia de accionamiento del miembro de
accionamiento de frenos, es controlado un solenoide para generar
vacío en una primera cámara (del lado del cilindro maestro), y es
controlado un solenoide para aplicar la presión atmosférica a una
segunda cámara. Como resultado, se genera una presión diferencial
en las dos cámaras y puede ser puesta de manifiesto una acción de
refuerzo por el dispositivo de refuerzo de vacío.
La presión diferencial entre la primera cámara y
la segunda cámara del dispositivo de refuerzo de vacío puede
controlarse de modo que se detecte la presión de fluido de frenos en
la admisión de la bomba y esta presión de fluido de frenos se
convierte en una presión objetivo para el fluido de frenos.
Como dispositivo para controlar esta presión
diferencial, puede utilizarse, por ejemplo, un controlador para
controlar el estado de cierre y apertura de las válvulas de
solenoide para ajustar el vacío introducido en la primera cámara y
para ajustar la presión atmosférica introducida en la segunda
cámara.
Debido a esto, la presión de retorno de la bomba
puede ajustarse a la presión de fluido de frenos deseada, y puede
mantenerse así constantemente en un nivel alto la capacidad de
descarga de la bomba.
Estos y otros objetos, aspectos específicos y
características del presente invento se comprenderán mediante un
estudio de la siguiente descripción detallada, de las
reivindicaciones anexas y de los dibujos, todos los cuales forman
parte de esta solicitud. En los dibujos:
La figura 1 es un diagrama modelo que indica un
primer ejemplo útil para comprender el presente invento;
La figura 2A es un dibujo que indica la
estructura detallada de un dispositivo de retención utilizado en el
primer ejemplo;
La figura 2B es un gráfico que ilustra la
característica de respuesta del dispositivo de retención;
La figura 3A es un dibujo que indica la
estructura detallada de una modificación del dispositivo de
retención;
La figura 3B es un gráfico que ilustra la
característica de respuesta de la modificación del dispositivo de
retención;
La figura 4A es un dibujo que indica la
estructura detallada de otra modificación del dispositivo de
retención;
La figura 4B es un gráfico que ilustra la
característica de respuesta de la otra modificación del dispositivo
de retención;
La figura 5A es un dibujo que muestra la
estructura detallada de la otra modificación del dispositivo de
retención;
La figura 5B es un gráfico que ilustra la
característica de respuesta de la otra modificación del dispositivo
de retención;
La figura 6 es una vista estructural que muestra
una primera realización del presente invento;
La figura 7 es una vista estructural que indica
un ejemplo del presente invento;
La figura 8 ilustra una modificación de un
dispositivo de amplificación de fluido de frenos;
La figura 9 es un dibujo que muestra una
modificación del dispositivo de amplificación de presión;
La figura 10 es una vista estructural que muestra
otro ejemplo del presente invento;
La figura 11 es una vista estructural que indica
otro ejemplo del presente invento;
La figura 12 es una vista estructural que indica
otro ejemplo del presente invento;
La figura 13 es un diagrama de flujo que muestra
el contenido de control del ejemplo;
La figura 14 es un diagrama de evolución en
función del tiempo que ilustra el resultado del control;
La figura 15 es una modificación del diagrama de
flujo;
La figura 16 es una vista estructural que indica
una segunda realización del presente invento;
Las figuras 17A y 17B son diagramas explicatorios
que indican estados de presión aplicados a cilindros de rueda;
La figura 18 es una vista estructural que indica
otro ejemplo;
La figura 19 es una vista estructural que indica
una tercera realización del presente invento;
Las figuras 20A y 20B son diagramas explicatorios
que indican estados de presión aplicados a cilindros de rueda;
La figura 21 es una vista estructural que indica
una cuarta realización del presente invento;
La figura 22 es un gráfico que indica el cambio
en la presión de fluido de frenos de acuerdo con la cuarta
realización.
La figura 23 es una vista estructural que indica
una quinta realización del presente invento;
La figura 24 es un gráfico que indica el cambio
en la presión de fluido de frenos de acuerdo con la quinta
realización;
La figura 25 es una vista estructural que indica
una sexta realización del presente invento;
La figura 26 es un diagrama de bloques que indica
una unidad de control electrónico de la realización;
La figura 27 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control de la sexta realización;
La figura 28 es una vista estructural que indica
otro ejemplo;
La figura 29 es una vista estructural que indica
una séptima realización del presente invento;
La figura 30 es una vista estructural que indica
una octava realización del presente invento;
La figura 31 es una vista estructural que indica
otro ejemplo;
La figura 32 es un diagrama de bloques
correspondiente a una unidad de control eléctrico;
La figura 33 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control;
La figura 34 es una vista estructural que indica
una novena realización del presente invento;
La figura 35 es una vista estructural que indica
el funcionamiento de un aparato de control de frenos de acuerdo
con la novena realización;
La figura 36 es un diagrama de bloques que indica
una unidad de control electrónico de la novena realización;
La figura 37 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control de la novena realización;
La figura 38 es una vista estructural que indica
una décima realización del presente invento;
La figura 39 es un diagrama de bloques que indica
una unidad de control eléctrico de la realización;
La figura 40 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control de una decimoprimera realización;
Las figuras 41A y 41B son diagramas explicatorios
que indican un criterio de iniciación de la decimoprimera
realización;
Las figuras 42A a 42C son gráficos que indican un
resultado experimental de acuerdo con la decimoprimera
realización;
La figura 43 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control de una duodécima realización.
La figura 44 es un diagrama explicatorio que
indica un criterio de arranque de la duodécima realización.
La figura 45 es un diagrama de flujo que muestra
el tratamiento de control de una decimotercera realización:
La figura 46 es un diagrama de flujo que ilustra
el tratamiento de control de una decimocuarta realización;
Las figuras 47A y 47B son diagramas de
características que indican un modo de funcionamiento de la
decimocuarta realización;
La figura 48 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control de una decimoquinta realización;
La figura 49 es un diagrama de características
que indica un modo de funcionamiento de la decimoquinta
realización;
La figura 50 es una vista estructural que muestra
una estructura de un aparato de control de frenos de acuerdo con
una decimosexta realización;
La figura 51 es un diagrama de flujo de acuerdo
con la decimosexta realización;
La figura 52 es un diagrama explicatorio que
indica un efecto de una decimoséptima realización;
La figura 53 es una vista estructural que ilustra
un aparato de control de frenos de la decimoséptima realización y
una estructura de periféricos del mismo;
La figura 54 es un diagrama de bloques que indica
una estructura de una unidad electrónica de control de la
decimoséptima realización;
Las figuras 55A y 55B son diagramas explicatorios
que indican el accionamiento de válvulas en un dispositivo de
refuerzo de vacío representado en la figura 54;
La figura 56 es un diagrama de flujo que indica
el tratamiento de control de la unidad de control de la v
decimoséptima realización;
Las figuras 57A a 57H son diagramas de evolución
en función del tiempo que indican el funcionamiento del aparato de
control de frenos de la decimoséptima realización;
Las figuras 58A y 58B son vistas estructurales
esquemáticas que ilustran un dispositivo de refuerzo de vacío de
un noveno ejemplo; y
La figura 59 es una vista estructural que muestra
un ejemplo de modificación.
Se describirá posteriormente con referencia a los
dibujos un primer ejemplo de un aparato de control de frenos de
acuerdo con el presente invento.
La figura 1 es una vista estructural que muestra
el primer ejemplo. En el primer ejemplo, el aparato de control de
frenos se aplica a un vehículo en un sistema de conductos de fluido
de frenos en diagonal provisto de conductos respectivos de fluido
de frenos que conectan un cilindro de rueda delantera derecha con
un cilindro de rueda trasera izquierda y que conectan un cilindro
de rueda delantera izquierda con un cilindro de rueda derecha
trasera en un vehículo de cuatro ruedas de tracción delantera.
En la figura 1, un pedal 1 de freno accionado por
un conductor cuando aplica fuerza de frenado al vehículo está
conectado a un dispositivo 2 de refuerzo, y la fuerza de
accionamiento aplicada al pedal 1 de freno y su carrera de
desplazamiento son transmitidas a este dispositivo 2 de refuerzo.
El dispositivo 2 de refuerzo tiene al menos dos cámaras, a saber
una primera cámara y una segunda cámara, y la primera cámara, por
ejemplo, puede estar estructurada como cámara de presión
atmosférica, y la segunda cámara puede estar estructurada como
cámara de vacío. El vacío del colector de admisión de un motor, el
vacío generado por una bomba de vacío, o el vacío generado por un
dispositivo similar, se utiliza como vacío introducido en la cámara
de vacío. Consiguientemente, este dispositivo 2 de refuerzo
refuerza directamente el accionamiento o carrera del pedal de freno
mediante una presión diferencial entre la cámara de presión
atmosférica y la cámara de vacío. El dispositivo 2 de refuerzo
tiene una barra de empuje, o elemento similar, para transmitir a un
cilindro maestro 3 la fuerza de accionamiento o carrera del pedal
reforzadas de este modo, y esta barra de empuje genera una presión
PU de cilindro maestro comprimiendo un pistón maestro dispuesto en
el cilindro maestro 3. El cilindro maestro 3 está provisto de un
depósito maestro 3a independiente para suministrar fluido de frenos
al cilindro maestro 3, o para acumular fluido de frenos sobrante
del cilindro maestro 3.
De este modo, un vehículo ordinario está provisto
del pedal 1 de freno, el dispositivo 2 de refuerzo, el cilindro
maestro 3, etc, como dispositivo generador de presión de fluido de
frenos para aplicar fuerza de frenado al chasis del vehículo.
La presión PU de cilindro maestro generada en el
cilindro maestro 3 es transmitida al fluido de frenos del interior
de un primer conducto A que conecta el cilindro maestro 3 con un
primer cilindro 4 de rueda dispuesto en la rueda delantera derecha
FR para aplicar fuerza de frenado a esta rueda, y dicha presión es
transmitida a un segundo cilindro 5 de rueda dispuesto en la rueda
trasera izquierda RL para aplicar fuerza de frenado a esta rueda.
La presión PU de cilindro maestro es transmitida similarmente
también a un segundo conducto que conecta al cilindro maestro 3
cilindros de rueda respectivos dispuestos en la rueda delantera
izquierda y en la rueda derecha trasera. Sin embargo, debido a que
puede utilizarse una estructura similar a la del primer conducto A,
se omitirá una descripción detallada.
El primer conducto A se compone de dos partes
separadas por un dispositivo 10 de amplificación de presión
dispuesto en este primer conducto A. Es decir, el primer conducto A
tiene una primera parte A1 de conducto para recibir la presión PU
de cilindro maestro en el intervalo comprendido entre el cilindro
maestro 3 y el dispositivo 10 de amplificación de presión, y una
segunda parte A2 de conducto en el tramo comprendido entre el
dispositivo 10 de amplificación de presión y los cilindros 4 y 5 de
rueda.
El dispositivo 10 de amplificación de presión
desplaza fluido de frenos desde la primera parte A1 de conducto
hasta la segunda parte A2 de conducto, y mantiene la presión en la
segunda parte A2 de conducto a una segunda presión PL de fluido de
frenos cuando es accionado el pedal 1 y se genera la presión PU de
cilindro maestro dentro del primer conducto A. De acuerdo con esta
primera realización, este dispositivo 10 de amplificación de
presión se compone de un dispositivo 13 de retención y una bomba 15
que se describirá posteriormente. Adicionalmente, en la estructura
del primer conducto A, la primera parte A1 de conducto está formada
entre el dispositivo 13 de retención y el cilindro maestro 3, así
como entre la bomba 15 y el cilindro maestro 3. La segunda parte
A2 de conducto está formada entre varios cilindros 4 y 5 de rueda y
el dispositivo 13 de retención, así como entre varios cilindros 4
y 5 de rueda y la bomba 15. Adicionalmente, está dispuesta una
válvula 6 de control de dosificación, de técnica bien conocida, en
la segunda parte A2 de conducto, para funcionar de modo que la
presión de fluido de frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda
en el lado de la rueda trasera izquierda RL se hace mayor que la
presión de fluido de frenos (es decir, la presión PU de cilindro
maestro) aplicada al primer cilindro 4 de rueda en la rueda
delantera derecha FR. Esta válvula 6 de control de dosificación
está dispuesta para evitar en el mayor grado posible que la rueda
trasera entre en un estado de bloqueo antes que la rueda delantera
en caso de que se haya producido desplazamiento de carga del
vehículo durante su frenado, pero es posible también su
eliminación.
La bomba 15 está conectada en el primer conducto
A en paralelo con el dispositivo 13 de retención, y toma fluido de
frenos de la primera parte A1 de conducto y descarga fluido de
frenos a la segunda parte A2 de conducto durante la generación de
la presión PU de cilindro maestro. Es decir, la bomba 15 y el
dispositivo 13 de retención están estructurados como ejemplo de un
dispositivo de desplazamiento de fluido de frenos para desplazar el
fluido de frenos desde la primera parte A1 de conducto hasta la
segunda parte A2 de conducto cuando ha sido generada la presión PU
de cilindro maestro.
Puede utilizarse como bomba 15 una bomba de
vástago utilizada en un aparato convencional de control
antideslizamiento, o dispositivo similar, o bien puede utilizarse
como bomba 15 un compresor o dispositivo similar. Adicionalmente,
la bomba 15 puede ser accionada constantemente durante la generación
de la presión PU de cilindro maestro, o puede ser accionada de
acuerdo, por ejemplo, con la fuerza de accionamiento del pedal, con
la carrera del pedal, o con la presión PU de cilindro maestro.
Adicionalmente, la bomba 15 puede ser accionada por un motor (no
ilustrado) utilizado en un aparato convencional de control
antideslizamiento o dispositivo similar.
En un caso en que el fluido de frenos ha sido
desplazado desde la primera parte A1 de conducto hasta la segunda
parte A2 de conducto por la bomba 15 y la presión de fluido de
frenos de la segunda parte A2 de conducto se ha convertido en la
segunda presión PL de fluido de frenos que es mayor que la presión
PU de cilindro maestro, el dispositivo 13 de retención actúa para
mantener esta presión diferencial (PL-PU). En caso
de que el pie del conductor se haya levantado del pedal 1 de freno
y se haya liberado la presión PU de cilindro maestro, se prefiere
que el fluido de frenos que ha estado aplicando la segunda presión
PL de fluido de frenos a los cilindros 4 y 5 de rueda retorne al
lado del cilindro maestro 3. En este momento, el fluido de frenos
puede ser retornado a través de este dispositivo 13 de retención, o
bien el fluido de frenos puede ser retornado detectando que el
pedal 1 de freno ha entrado en un estado de ausencia de
accionamiento en base a la salida de un interruptor de freno o
dispositivo similar, y conmutando una válvula de dos vías o
dispositivo similar, conectada en paralelo con el dispositivo 13 de
retención, desde un estado de interrupción hasta un estado de
comunicación.
De este modo, el dispositivo 10 de amplificación
de presión, provisto de la bomba 15 y el dispositivo 13 de
retención, desplaza el fluido de frenos de la primera parte A1 de
conducto, cuya presión se ha supuesto del mismo valor que la
presión PU de cilindro maestro acompañando al accionamiento del
pedal 1 de freno, hasta la segunda parte A2 de conducto, y reduce
la presión de fluido de frenos en el interior de la primera parte
A1 de conducto, es decir la presión PU de cilindro maestro. El
dispositivo 10 de amplificación de presión mantiene
simultáneamente la presión diferencial de la segunda presión PL de
fluido de frenos amplificada en el interior de la segunda parte A2
de conducto, y la presión PU de cilindro maestro. El dispositivo 10
de amplificación de presión realiza de este modo la amplificación
de presión.
La segunda presión PL de fluido de frenos, que se
ha hecho mayor que la presión PU de cilindro maestro, se aplica a
los cilindros 4 y 5 de rueda, de modo que se asegura una alta fuerza
de frenado.
Se describirá posteriormente un modo de
funcionamiento de acuerdo con el aparato de control de frenos
estructurado como se ha descrito anteriormente.
La bomba 15 es accionada cuando ha sido generada
la presión PU de cilindro maestro durante el frenado del vehículo.
El fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto es desplazado
a la segunda parte A2 de conducto debido al accionamiento de la
bomba 15. Como resultado, se reduce la presión PU de cilindro
maestro, y se suprime un aumento en la presión PU de cilindro
maestro incluso en un caso en que el conductor ha accionado el
pedal 1 de freno aun con más fuerza. Consiguientemente, la fuerza de
reacción transmitida al conductor a través del pedal 1 de freno es
disminuida por la presión PU de cilindro maestro, que no se hace
excesivamente grande. Consiguientemente, puede aliviarse la carga
necesaria para que el conductor genere la presión PU de cilindro
maestro, y puede también aliviarse la carga aplicada al cilindro
maestro 3 para generar la presión PU de cilindro maestro.
Consiguientemente, la presión PU de cilindro maestro es suprimida
como se ha descrito anteriormente, pero simultáneamente la presión
de fluido de frenos aplicada a los cilindros 4 y 5 de rueda es
aumentada por el dispositivo 10 de amplificación de presión como
dispositivo de desplazamiento de fluido de frenos. Por
consiguiente, puede asegurarse suficientemente la fuerza de frenado
del vehículo.
Debido a que la amplificación de presión de la
segunda parte A2 de conducto se realiza utilizando el fluido de
frenos contenido en la primera parte A1 de conducto, la cantidad de
fluido de frenos retornada al cilindro maestro 3 desde el primer
conducto A cuando el conductor ha liberado el pedal 1 de freno,
viene a ser equivalente a la cantidad de fluido de frenos
introducida originalmente en el primer conducto A desde el cilindro
maestro 3. Consiguientemente, puede también realizarse el retorno
del fluido de frenos al cilindro maestro 3 sin suministrar una
cantidad excesiva de fluido de frenos a dicho cilindro.
Se comentará posteriormente con referencia a las
figuras 2A a 5B en sus diversos aspectos una estructura específica
y un modo de funcionamiento del dispositivo 13 de retención descrito
anteriormente.
La figura 2A es un ejemplo de estructura del
dispositivo 13 de retención que utiliza una válvula de control de
dosificación (válvula P).
Como se muestra en la figura 2A, la válvula 13 de
control de dosificación está conectada en dirección inversa en
lugar del dispositivo 13 de retención en la figura 1. La válvula 13
de control de dosificación actúa ordinariamente para transferir la
presión básica del fluido de frenos a un lado aguas abajo, mientras
atenúa la presión de fluido de frenos con una relación de
atenuación predeterminada cuando el fluido de frenos está fluyendo
en una dirección normal. Consiguientemente, cuando la válvula 13 de
control de dosificación está conectada en sentido inverso como se
muestra en la figura 2A, el lado de la segunda parte A2 de conducto
viene a generar la presión básica mencionada anteriormente, y el
lado de la primera parte A1 de conducto se convierte en el lado
aguas abajo cuando el fluido de frenos fluye desde la segunda parte
A2 de conducto hasta la primera parte A1 de conducto a través de
la válvula 13 de control de dosificación. Consiguientemente, como
se muestra en la figura 2B, en caso de que la segunda presión PL de
fluido de frenos dentro de la segunda parte A2 de conducto no haya
superado la presión P1 del punto de bifurcación establecida por la
válvula 13 de control de dosificación acompañando a un aumento en
la cantidad de fluido de frenos dentro de la segunda parte A2 de
conducto debido al accionamiento de la bomba 15, la segunda presión
PL de fluido de frenos dentro de la segunda parte A2 de conducto
es transmitida a la primera parte A1 de conducto de acuerdo con la
pendiente de la línea Y2, es decir de acuerdo con la relación de
atenuación predeterminada. Consiguientemente, cuando se toma como
referencia la presión PU de cilindro maestro en la primera parte A1
de conducto, la segunda presión PL de fluido de frenos, aumentada
por la descarga de la bomba 15 debido a esta dispositivo 13 de
retención, se mantiene en un estado amplificado en relación inversa
con la relación de atenuación predeterminada descrita
anteriormente. Adicionalmente, debido a que la presión de fluido de
frenos correspondiente a la presión de fluido de frenos de la
segunda parte A2 de conducto, es decir la segunda presión PL de
fluido de frenos, se mantiene dentro de la primera parte A1 de
conducto del mismo modo, puede asegurarse una presión PU de cilindro
maestro adecuada incluso si la bomba 15 debiese ser accionada
excesivamente. Consiguientemente, puede evitarse una disminución
anormal en la presión de fluido de frenos de la primera parte A1 de
conducto, es decir de la presión PU de cilindro maestro, la
aparición de un aumento anormal en la carrera del pedal 1 de freno,
y un estado de ausencia de carga de la fuerza de reacción del
pedal.
La presión PU de cilindro maestro disminuye
cuando se ha debilitado la presión ejercida por el conductor sobre
el pedal 1 de freno. Sin embargo, en este momento, la segunda
presión PL de fluido de frenos disminuye también a través de la
válvula 13 de control de dosificación acompañando a la disminución
de la presión PU de cilindro maestro. De este modo, puede obtenerse
un funcionamiento del freno que se adapta muy satisfactoriamente a
la intención del conductor. Como se comprende por la figura 2B, en
un estado en que la segunda presión PL de fluido de frenos tiene
un valor menor que la presión P1 del punto de bifurcación de la
válvula 13 de control de dosificación, la segunda presión PL de
fluido de frenos está en un estado correspondiente a la
transferencia de fluido a través de la válvula 13 de control de
dosificación y al hecho de haber sido liberada hacia el lado de la
primera parte A1 de conducto. En consecuencia, no se establece
presión diferencial entre la primera parte A1 de conducto y la
segunda parte A2 de conducto. Adicionalmente, debido a que la
segunda presión PL de fluido de frenos se ajusta con la presión PU
de cilindro maestro cuando la segunda presión PL de fluido de
frenos es menor que la presión P1 del punto de bifurcación, no se
establece presión diferencial entre la presión PU de cilindro
maestro y la segunda presión PL de fluido de frenos. Es decir, en
un caso en que la presión PU de cilindro maestro o la segunda
presión PL de fluido de frenos es menor que la presión P1 del
punto de bifurcación, la relación entre la presión PU de cilindro
maestro y la segunda presión PL de fluido de frenos en la figura
2B varía de acuerdo con la línea X2, que indica que esta relación
es de 1:1.
Consiguientemente, ajustando la presión P1 del
punto de bifurcación de la válvula 13 de control de dosificación a
un valor mayor que un cierto valor de ajuste, la segunda presión PL
de fluido de frenos aplicada a los cilindros 4 y 5 de rueda puede
aumentarse en comparación con la presión PU de cilindro maestro
solamente en caso de que se requiera una gran fuerza de frenado y
el pedal 1 de freno haya sido presionado con mucha fuerza.
Cuando la presión P1 del punto de bifurcación se
ha establecido a un valor de 0, se asegura una presión diferencial
tal que la segunda presión PL de fluido de frenos aumenta con
seguridad con respecto a la presión PU de cilindro maestro, y la
segunda presión PL de fluido de frenos se hace mayor que la presión
PU de cilindro maestro cuando el fluido de frenos es desplazado por
la bomba 15.
En caso de que fluya fluido de frenos desde la
primera parte A1 de conducto hasta la segunda parte A2 de conducto
a través de la válvula 13 de control de dosificación, es transmitida
una presión de fluido de frenos similar a la presión básica a un
lado aguas abajo sin que se atenúe la presión de fluido de frenos.
De acuerdo con esta realización, el lado de presión básica de la
válvula 13 de control de dosificación corresponde al lado de la
primera parte A1 de conducto, y el lado aguas abajo corresponde al
lado de la segunda parte A2 de conducto. Es decir, esta situación
corresponde a un caso en que fluye fluido de frenos desde el lado
del cilindro maestro 3 hasta el lado de los cilindros 4 y 5 de
rueda. Consiguientemente, cuando la válvula 13 de control de
dosificación está conectada en sentido inverso como se muestra en
la figura 2A, como en esta realización, al menos la presión PU de
cilindro maestro puede aplicarse a los cilindros 4 y 5 de rueda
incluso si se produjese una situación en la que la presión PU de
cilindro maestro no pudiese aumentarse hasta el valor de la segunda
presión PL de fluido de frenos debido al accionamiento defectuoso
de la bomba 15 o a otra anomalía similar.
Cuando la válvula 13 de control de dosificación
se utiliza como dispositivo de retención de este modo, no
solamente puede realizarse una operación de amplificación de presión
de la presión de fluido de frenos aplicada a los cilindros 4 y 5
de rueda mediante la estructura mecánica, sino que, debido a que la
presión P1 del punto de bifurcación mencionada anteriormente se
establece como criterio de diseño mecánico, la operación de
amplificación de presión acorde con la intención del conductor
puede realizarse sustancialmente sin control electrónico. Por
ejemplo, la operación de amplificación de presión no se realiza
cuando la presión PU de cilindro maestro no es mayor que la
presión P1 del punto de bifurcación, incluso cuando el
accionamiento de la bomba se inicia en asociación con el
accionamiento del pedal 1 de freno y la bomba 15 es accionada
constantemente durante el frenado del vehículo. Es decir, cuando el
valor de la presión P1 del punto de bifurcación se establece en
una presión PU de cilindro maestro para la que puede estimarse que
el pedal 1 de freno ha sido presionado con mucha fuerza y el
conductor requiere una gran fuerza de frenado, la operación de
amplificación de presión se ejecuta y puede realizarse la
asistencia al freno sin ningún control electrónico cuando la
presión PU de cilindro maestro ha subido hasta esta presión P1 del
punto de bifurcación o la ha superado. Adicionalmente, existe la
ventaja de que es suficiente utilizar un interruptor de freno, o
dispositivo similar, dispuesto ya ordinariamente en el vehículo
para la determinación de la ejecución del accionamiento de la
bomba, sin necesidad de añadir componentes sensores, sistemas
complejos de control, etc.
Puede utilizarse como válvula 13 de control de
dosificación una válvula de dosificación sensible a la carga, como
es bien conocido. En este caso, es posible variar el efecto
amplificador de la segunda presión de fluido de frenos, es decir
la presión P1 del punto de bifurcación, en correspondencia con el
peso del vehículo que cambia de acuerdo con el peso de la carga,
etc.
A continuación, se describirá utilizando las
figuras 3A y 3B el modo de funcionamiento y efectos que se producen
cuando se utiliza una válvula 131 de dos vías que tiene una
abertura provista de una válvula de presión diferencial, y una
abertura para conseguir un estado de comunicación como el
dispositivo 13 de retención de la figura 1.
Cuando se produce el desplazamiento de una
válvula de aguja de la válvula 131 de dos vías y esta última toma
la posición ilustrada en la figura 3A en un caso en que es
presionado el pedal 1 de freno y se genera la presión PU de
cilindro maestro, se impide el flujo de fluido de frenos desde el
lado de la primera parte A1 de conducto hasta el lado de la
segunda parte A2 de conducto. Por el contrario, se permite el flujo
de fluido de frenos desde la segunda parte A2 de conducto hasta la
primera parte A1 de conducto en un caso en que la diferencia entre
la segunda presión PL de fluido de frenos, en la segunda parte A2 de
conducto, y la presión PU de cilindro maestro, en la primera parte
A1 de conducto, ha alcanzado un valor predeterminado.
Consiguientemente, cuando ha sido accionada la bomba 15, la
diferencia entre la segunda presión PL de fluido de frenos en la
segunda parte A2 de conducto y la presión PU de cilindro maestro en
la primera parte A1 de conducto se mantiene en un valor
predeterminado. La segunda presión PL de fluido de frenos, que es
mayor que la presión PU de cilindro maestro (representada por una
línea X3 en la figura 3B) en un valor correspondiente a la presión
predeterminada, se aplica a los cilindros 4 y 5 de rueda, como se
muestra por una línea Y3 en la figura 3B.
Cuando el conductor ha finalizado la operación de
frenado, la válvula 131 de dos vías conmuta a un estado de
comunicación y se libera hacia el lado del cilindro maestro 3 el
fluido de frenos que establece la segunda presión PL de fluido de
frenos.
Está conectada una válvula 134 de retención en
paralelo con la válvula 131 de dos vías. Esta válvula 134 de
retención permite el flujo de fluido de frenos desde la primera
parte A1 de conducto hasta la segunda parte A2 de conducto.
Consiguientemente, la segunda presión PL de fluido de frenos se
mantiene de modo que es más alta que la presión PU de cilindro
maestro, incluso en un caso en que la segunda presión PL de fluido
de frenos ha sido aumentada con respecto a la presión PU de
cilindro maestro. Puede asegurarse que al menos la presión PU de
cilindro maestro se aplica a los cilindros 4 y 5 de rueda debido a
que la válvula 134 de retención está conectada en el modo
indicado, incluso si se produjese el problema de que la válvula 131
de dos vías quedase retenida en la posición de la válvula de
presión diferencial, o si se produjese un accionamiento defectuoso
de la bomba 15.
A continuación se describirá con referencia a las
figuras 4A y 4B el modo de funcionamiento y efectos que se
producen en un caso en que se utiliza un dispositivo 132 de
restricción en vez del dispositivo 13 de retención.
Cuando el dispositivo 132 de restricción está
dispuesto en la primera parte A1 de conducto como se muestra en la
figura 4A, puede hacerse que la presión de fluido de frenos de la
segunda parte A2 de conducto sea la presión de fluido de frenos
(la segunda presión de fluido de frenos) que es más alta que la
presión PU de cilindro maestro dentro de la primera parte A1 de
conducto, debido a la resistencia al flujo del dispositivo 132 de
restricción cuando es desplazado el fluido de frenos desde la
primera parte A1 de conducto hasta la segunda parte A2 de
conducto.
En este caso, es posible aumentar la segunda
presión PL de fluido de frenos con una cierta relación uniforme
con respecto a la presión PU de cilindro maestro, como se muestra
por una línea Y4 en la figura 4B, de acuerdo con el método de
accionamiento de la bomba 15. Es decir, cuando la bomba 15 es
accionada con una capacidad de descarga uniforme, puede presentarse
la característica indicada por la línea Y4 en la figura 4B.
Adicionalmente, cuando la bomba 15 es accionada después de haber
alcanzado la presión de fluido de frenos, indistintamente igual a
la presión PU de cilindro maestro o a la segunda presión PL de
fluido de frenos, un valor predeterminado P1, sin accionar la
bomba 15 hasta que la presión de fluido de frenos indistintamente
igual a la presión PU de cilindro maestro o a la segunda presión PL
de fluido de frenos alcanza el valor predeterminado P1, puede
obtenerse la característica indicada por la línea Z4 o la línea W4
en la figura 4B. La característica de la línea Z4 o la
característica de la línea W4 pueden obtenerse variando la
capacidad de descarga de la bomba 15.
Se describirá a continuación el modo de
funcionamiento y efectos producidos cuando se utiliza como
dispositivo 13 de retención una válvula 133 de dos vías que puede
tener simplemente una posición de interrupción y una posición de
comunicación, como se muestra en las figuras 5A y 5B.
Cuando la bomba 15 es accionada después de la
generación de la presión PU de cilindro maestro, la diferencia
entre la segunda presión PL de fluido de frenos y la presión PU de
cilindro maestro se asegura interrumpiendo el flujo de fluido de
frenos entre la primera parte A1 de conducto y la segunda parte A2
de conducto mediante esta válvula 133 de dos vías, como se muestra
en la figura 5A. El accionamiento de la bomba 15 puede realizarse
en este momento, de modo que se mantiene una capacidad de descarga
uniforme. En este caso, cuando el estado de interrupción y el
estado de comunicación son controlados variablemente con una
relación de actividad predeterminada con respecto a la posición de
la válvula 133 de dos vías, puede variarse la pendiente de la
relación entre la segunda presión PL de fluido de frenos y la
presión PU de cilindro maestro como se indica por la línea Y5 o la
línea Z5 en la figura 5B. Adicionalmente, la ejecución del control
de ciclo activo de la válvula 133 de dos vías puede iniciarse de
acuerdo con la presión PU de cilindro maestro o con la segunda
presión PL de fluido de frenos. En este caso, la presión PU de
cilindro maestro y la segunda presión PL de fluido de frenos están
en una relación de 1:1 hasta que la presión PU de cilindro maestro y
la segunda presión PL de fluido de frenos alcanzan el valor
predeterminado P1, como se indica por la línea Z5 o la línea W5. En
un caso en que la presión PU de cilindro maestro y la segunda
presión PL de fluido de frenos han alcanzado el valor
predeterminado o lo han superado, la segunda presión PL de fluido
de frenos se aumenta con respecto a la presión PU de cilindro
maestro controlando variablemente los estados de
comunicación/interrupción de la válvula 133 de dos vías.
Adicionalmente, cuando se inicia la ejecución del
control de comunicación/interrupción de la válvula 133 de dos vías
con una relación de ciclo activo uniforme en sincronismo con la
generación de la presión PU de cilindro maestro mientras la bomba
está siendo accionada con una capacidad de descarga uniforme, puede
obtenerse una característica de presión-relación
aproximadamente lineal que tiene una pendiente predeterminada, como
se indica por la línea Y5 en la figura 5B.
De acuerdo con la descripción anterior, se ha
obtenido una característica en la relación de la presión PU de
cilindro maestro a la segunda presión PL de fluido de frenos como se
indica por la línea Y5, la línea Z5 y la línea W5, controlando
variablemente el ciclo activo de la válvula 133 de dos vías
mientras se acciona la bomba 15 con una capacidad de descarga
uniforme. Sin embargo, es posible también, sin embargo, ejecutar
la control de comunicación/interrupción de la válvula 133 de dos
vías con una relación de ciclo activo uniforme. En este caso, para
obtener una característica como la indicada en la línea Y5, la
línea Z5 o la línea W5, se varía la capacidad de descarga de la
bomba 15. Adicionalmente, para controlar uniforme o variablemente
la capacidad de descarga de la bomba, puede controlarse la
temperatura del fluido de frenos, un valor de tensión, etc, para
el accionamiento de la bomba, a fin de ajustar la capacidad de la
misma.
A continuación, se describirá con referencia a la
figura 6 una segunda realización que añade adicionalmente un
sistema antideslizamiento 30 a un aparato de control de frenos de
acuerdo con el presente invento. Se omitirá la descripción de la
estructura y del modo de funcionamiento y efectos, que son
similares a los de la primera realización.
El sistema antideslizamiento 30 (sistema ABS)
está provisto de una estructura que se describirá posteriormente.
En primer lugar, están dispuestas en la segunda parte A2 de conducto
una primera válvula 31 de control de aumento de presión para
controlar el aumento de presión de fluido de frenos para el primer
cilindro 4 de rueda, y una segunda válvula 32 de control de aumento
de presión para controlar el aumento de la presión de fluido de
frenos para el segundo cilindro 5 de rueda. Estas primera y segunda
válvulas 31 y 32 de control de aumento de presión se componen de
una válvula de dos vías que controla un estado de
comunicación/interrupción. Consiguientemente, cuando estas dos
válvulas 31 y 32 han sido controladas a un estado de comunicación,
la presión de fluido de frenos debida a la presión PU de cilindro
maestro o al fluido de frenos descargado por la bomba 15 puede ser
aplicada a los cilindros 4 y 5 de rueda.
Durante el frenado normal en el que no se ejecuta
el control antideslizamiento (control ABS), estas primera y
segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de presión están
controladas constantemente a un estado de comunicación.
Están dispuestas, respectivamente, una primera
válvula 33 de control de reducción de presión y una segunda
válvula 34 de control de reducción de presión en conductos que
conectan la segunda parte A2 de conducto, entre la primera y
segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de presión descritas
anteriormente, a los cilindros 4 y 5 de rueda, y a un segundo
orificio 26 de depósito de un depósito 20 que se describirá
posteriormente. Estas primera y segunda válvulas 33 y 34 de control
de reducción de presión están obligadas a permanecer constantemente
en un estado de interrupción durante el frenado normal. El control
de comunicación/interrupción de estas primera y segunda válvulas
33 y 34 de control de reducción de presión, se ejecuta en un caso
en que se ha iniciado el control antideslizamiento y la primera y
segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de presión han sido
accionadas en un estado de interrupción. En el estado descrito
anteriormente, cuando se ha hecho que la primera o segunda válvulas
33 o 34 de control de reducción de presión estén en un estado de
interrupción, se mantiene la presión de cilindro de rueda del
correspondiente cilindro 4 o 5 de rueda. Adicionalmente, cuando se
ha detectado un estado de bloqueo de una rueda, se hace que la
primera o segunda válvulas 33 o 34 de control de reducción de
presión estén en un estado de comunicación, y se reduce la presión
de cilindro de rueda del correspondiente cilindro 4 o 5 de rueda.
En este momento, el fluido de frenos que ha sido aplicado al
cilindro 4 o 5 de rueda pasa a través de la primera o segunda
válvulas 33 o 34 de control de reducción de presión y a través del
segundo orificio 26 de depósito y se almacena dentro de una cámara
27 de depósito. Como resultado, pueden reducirse las presiones en
los cilindros de rueda.
Adicionalmente, en un caso en que se desea
restringir una tendencia al bloqueo de la rueda y aumentar la
presión de cilindro de rueda, la presión de cilindro de rueda se
aumenta utilizando el fluido de frenos acumulado dentro de la
cámara 27 de depósito. Es decir, la bomba 15 toma fluido de frenos
del segundo orificio 26 de depósito. El fluido de frenos descargado
de la bomba 15 pasa a través de la primera o segunda válvulas 31 o
32 de control de aumento de presión, y llega a los cilindros 4 o 5
de rueda. De este modo, se aplica presión de fluido de frenos a
los cilindros 4 o 5 de rueda.
Cuando se acumula fluido de frenos en el depósito
20 durante el control de antideslizamiento, la bomba 15 toma
fluido de frenos del segundo orificio 26 de depósito y aumenta la
presión de fluido de frenos aplicada a los cilindros 4 y 5 de
rueda. El depósito 20 está estructurado de modo que el flujo de
fluido de frenos entre el interior del depósito 20 y la primera
parte A1 de conducto se interrumpe en caso de que se acumule
fluido de frenos dentro de este depósito 20.
Se describirá posteriormente la estructura del
depósito 20.
Como se muestra en la figura 6, el depósito 20
está conectado entre la primera parte A1 de conducto y el lado de
admisión de fluido de frenos de la bomba 15. Este depósito 20 tiene
un primer orificio 25 de depósito que está conectado a la primera
parte A1 de conducto entre el cilindro maestro 3 y la válvula 13 de
control de dosificación. El depósito 20 recibe fluido de frenos de
la primera parte A1 de conducto, que adquiere una presión
equivalente a la presión PU de cilindro maestro. Está dispuesta una
válvula 21 de bola adicionalmente en el interior del depósito 20
más allá de este primer orificio 25 de depósito. Está dispuesta una
barra 23 que tiene una carrera predeterminada para desplazar esta
válvula 21 de bola hacia arriba o hacia abajo, sobre la cara
inferior de esta válvula 21 de bola. Está dispuesto un pistón 24
interacoplado con la barra 23 dentro de la cámara 27 de depósito.
Este pistón 24 desliza hacia abajo en caso de que haya pasado
fluido de frenos desde el segundo orificio 26 de depósito,
acumulándose fluido de frenos dentro de la cámara 27 de depósito.
Adicionalmente, en caso de haberse acumulado fluido de frenos de
este modo, el pistón 24 se desplaza hacia abajo. La barra 23 se
desplaza también descendentemente acompañando al pistón, y la
válvula 21 de bola entra en contacto con un asiento 22 de válvula.
Consiguientemente, cuando la válvula 21 de bola entra en contacto
con el asiento 22 de válvula por efecto del fluido de frenos
acumulado en la cámara 27 de depósito, es interrumpida por la
válvula 21 de bola y el asiento 22 de válvula la comunicación entre
el lado de admisión de la bomba 15 y la primera parte A1 de
conducto. Esta válvula 21 de bola y el asiento 22 de válvula
funcionan de un modo similar incluso en un estado de frenado normal
antes de la ejecución del control de antideslizamiento. Es decir,
cuando la presión PU de cilindro maestro ha sido generada en un
estado de frenado normal, pasa fluido de frenos al depósito 20 a
través de la primera parte A1 de conducto. Sin embargo, cuando se
ha acumulado en el depósito 20 una cantidad de fluido de frenos
correspondiente a la carrera de la barra 23, el flujo de fluido de
frenos es interrumpido por la válvula 21 de bola y el asiento 22 de
válvula. Consiguientemente, el depósito 20 no se llena de fluido de
frenos durante el frenado ordinario, y es posible hacer que quede
contenido fluido de frenos en el depósito 20 durante la reducción de
presión en el control de antideslizamiento.
Como se ha descrito anteriormente, debido a que
la válvula 21 de bola y la barra 23 están formadas
independientemente, puede obtenerse una capacidad de contención
suficiente en el depósito 20 durante la control de reducción de
presión en el control de antideslizamiento sin que resulte
excesivamente larga la barra 23.
Cuando el fluido de frenos contenido en la cámara
27 de depósito ha sido consumido por la entrada de admisión de la
bomba 15 durante el aumento de presión en el control de
antideslizamiento, el pistón 24 se desplaza hasta el extremo
superior, y la barra 23 empuja la válvula 21 de bola hasta el
extremo superior acompañándola. Consiguientemente, la válvula 21 de
bola se separa del asiento 22 de válvula, y quedan en comunicación
el lado de admisión de la bomba 15 y la primera parte A1 de
conducto. Cuando se establece la comunicación de este modo, se
ejecuta un modo de funcionamiento de un dispositivo 10 de
amplificación de presión; en especial, la bomba 15 admite fluido de
frenos de la primera parte A1 de conducto y realiza un aumento en
la presión de cilindro de rueda. Consiguientemente, se produce una
transferencia inmediata a la operación de amplificación de presión
debido al dispositivo 10 de amplificación de presión y puede
obtenerse una gran fuerza de frenado, incluso en caso de que no
pueda obtenerse una fuerza de frenado óptima utilizando únicamente
la cantidad de fluido de frenos contenida en el depósito 20, por
ejemplo cuando la carretera sobre la que circula el vehículo
cambia de una carretera de baja fricción (bajo valor de \mu) a una
carretera de alta fricción (alto valor de \mu).
Está incorporado en el depósito 20 un muelle 28
que comprime el pistón 24 hasta el extremo superior y genera una
fuerza que intenta expulsar fluido de frenos de la cámara 27 de
depósito.
Cuando se ha completado el control de
antideslizamiento, el fluido de frenos del interior del depósito 20
puede ser retornado al cilindro maestro 3 a través de la válvula 13
de control de dosificación en virtud del accionamiento de la bomba
15, a fin de vaciar el interior del depósito 20. Cuando se ha hecho
esto, puede acumularse fluido de frenos suficiente en el depósito
20 cuando se ejecuta el control de antideslizamiento subsiguiente
y se reduce la presión de cilindro de rueda. Cuando la fuerza
elástica del muelle 28 está calibrada a un valor predeterminado o a
un valor superior, resulta posible también retornar fluido de
frenos desde el primer orificio 25 de depósito mediante esta fuerza
elástica.
Cuando se utiliza el depósito 20 estructurado de
este modo, pueden utilizarse en común la bomba 15 para aumentar la
segunda presión de fluido de frenos en la segunda parte A2 de
conducto y la bomba accionada cuando la presión de cilindro de
rueda en el sistema antideslizamiento se aumenta, o cuando el
fluido de frenos contenido en el depósito 20 se hace retornar al
lado del cilindro maestro 3.
Si está dispuesta en el sistema antideslizamiento
30 una válvula de dos vías y tres circuitos que puede conmutar un
modo de comunicación entre un primer modo, en el que se comunica el
lado de admisión de la bomba 15 con el depósito 20, y un segundo
modo en el que se comunica el lado de admisión de la bomba 15 con
la primera parte A1 de conducto, el fluido de frenos acumulado en
el interior del depósito 20 puede controlarse de modo que sea
menor que una cantidad predeterminada. Es decir, cuando un detector
detecta la cantidad de fluido de frenos y resulta ser mayor que la
cantidad predeterminada durante el frenado normal o durante el
funcionamiento del dispositivo 10 de amplificación de presión, la
válvula de dos vías y tres circuitos es accionada al primer modo
para reducir la cantidad de fluido de frenos contenida en el
depósito 20. Como resultado, debido a que la cantidad de fluido de
frenos contenida en el depósito 20 se mantiene en un valor igual o
inferior a la cantidad predeterminada, cuando se ejecuta el control
de antideslizamiento es posible ejecutar inmediatamente el control
de reducción de presión en el control de antideslizamiento.
Se describirá a continuación con referencia a las
figuras 7 y 8 un segundo ejemplo.
El segundo ejemplo se refiere a un aparato de
control de frenos que incluye un dispositivo 40 de amplificación
de cantidad de fluido de frenos, además del dispositivo 10 de
amplificación de presión descrito en el primer ejemplo.
Se describirá con referencia a la figura 7 el
dispositivo 40 de amplificación de cantidad de fluido de frenos.
El dispositivo 40 de amplificación de cantidad de fluido de frenos
está provisto de un depósito 41 independiente y una bomba 42 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos que toma fluido de
frenos del depósito 41 y descarga el fluido de frenos a presión en
una segunda cámara 47 de presión dentro de un cilindro 45 de
dosificación de presión.
En el cilindro 45 de dosificación de presión,
están formadas por un pistón 49 dispuesto en el mismo una primera
cámara 46 de presión, en la cual se aplica la presión PU de cilindro
maestro de la primera parte A1 de conducto, una segunda cámara 47
de presión, y una tercera cámara 48 de presión. El depósito 41 está
en comunicación con la segunda cámara 47 de presión. Sin embargo,
cuando ha sido presionado el pedal 1 de freno y se ha generado una
presión predeterminada en el cilindro maestro 3, la comunicación
entre el depósito 41 y la segunda cámara 47 de presión es
interrumpida por el pistón 49 que se desplaza hacia la izquierda en
el dibujo. Adicionalmente, acompañando a este movimiento del pistón
49, se pone en comunicación una abertura de descarga de la bomba
42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos con la segunda
cámara 47 de presión. La presión de fluido de frenos dentro de la
segunda cámara 47 de presión toma un nivel alto. Cuando se debilita
la presión sobre el pedal 1 de freno, la presión PU de cilindro
maestro cae a un valor predeterminado, y el pistón 49 hace que la
segunda cámara 47 de presión y el depósito independiente 41 se
pongan en comunicación como se muestra en la figura 7, liberándose
hacia el lado del depósito independiente 41 la presión de fluido de
frenos de la segunda cámara 47 de presión. En este momento, la
abertura de descarga de la bomba 42 de amplificación de cantidad
de fluido de frenos es obstruida por el pistón 49 que se desplaza
hacia la derecha en el dibujo.
La tercera cámara 48 de presión y la segunda
cámara 47 de presión están en comunicación a través de una válvula
43 de control de ajuste de amplificación de cantidad de fluido de
frenos. Esta válvula 43 de control de ajuste de amplificación de
cantidad de fluido de frenos atenúa la presión de fluido de frenos
de la segunda cámara 47 de presión con una relación predeterminada
y transmite la presión de fluido de frenos atenuada a la tercera
cámara 48 de presión.
La relación entre la presión de fluido de frenos
aplicada a la tercera cámara 48 de presión a través de la válvula
43 de control de ajuste de amplificación de cantidad de fluido de
frenos, y la presión de fluido de frenos en el interior de la
segunda cámara 47 de presión cuando se ha hecho que la presión de
fluido de frenos de la segunda cámara 47 de presión tome un valor
alto por la acción de la bomba 42 de amplificación de cantidad de
fluido de frenos, se determina mediante la relación de atenuación
establecida en la válvula 43 de control de ajuste de amplificación
de cantidad de fluido de frenos.
El pistón 49 se desplaza lateralmente de acuerdo
con la relación entre la presión PU de cilindro maestro y la
presión de fluido de frenos en la tercera cámara 48 de presión.
Cuando la presión de fluido de frenos en la tercera cámara 48 de
presión es mayor que la presión PU de cilindro maestro, la segunda
cámara 47 de presión se comunica con el depósito independiente 41 y
se impide la comunicación de la bomba 42 de amplificación de
cantidad de fluido de frenos con la segunda cámara 47 de presión.
Como resultado, la presión de fluido de frenos en la segunda
cámara 47 de presión se reduce. La presión de fluido de frenos en
la tercera cámara 48 de presión se reduce también en respuesta a la
disminución de la presión de fluido de frenos en la segunda cámara
47 de presión. Sin embargo, la presión de fluido de frenos en la
tercera cámara 48 de presión es menor que la presión de fluido de
frenos en la segunda cámara 47 de presión, en un valor
correspondiente a la relación de atenuación de la válvula 43 de
control de ajuste de amplificación de cantidad de fluido de frenos.
Cuando la presión de fluido de frenos en la tercera cámara 48 de
presión se reduce por debajo de la presión PU de cilindro maestro,
el pistón 49 se desplaza hacia la izquierda en el dibujo. Como
resultado, el bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de
frenos se comunica con la segunda cámara 47 de presión y se
interrumpe la comunicación entre la segunda cámara 47 de presión y
el depósito independiente 41. Consiguientemente, la presión de
fluido de frenos en la segunda cámara 47 de presión es aumentada por
el fluido de frenos a presión descargado de la bomba 42 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos. De este modo, la
presión de fluido de frenos en la segunda cámara 47 de presión se
mantiene a un nivel más alto que la presión PU de cilindro
maestro, en un valor correspondiente a la relación de atenuación de
la válvula 43 de control de ajuste de amplificación de cantidad de
fluido de frenos.
La comunicación o interrupción del fluido de
frenos dentro de la segunda cámara 47 de presión con respecto a la
segunda parte A2 de conducto está controlada por una válvula 44 de
control de amplificación de cantidad de fluido de frenos. Se hace
que esta válvula 44 de control de amplificación de cantidad de
fluido de frenos esté normalmente en un estado de interrupción,
pero es controlada a un estado de comunicación de acuerdo con el
comportamiento del vehículo, por ejemplo cuando se produce un estado
de deslizamiento de una rueda. Cuando la válvula 44 de control de
amplificación de cantidad de fluido de frenos ha sido puesta en un
estado de comunicación, fluye fluido de frenos a alta presión hasta
los cilindros 4 y 5 de rueda a través de la válvula 44 de control
de amplificación de cantidad de fluido de frenos. Adicionalmente, la
válvula 44 de control de amplificación de cantidad de fluido de
frenos no está limitada exclusivamente a ser controlada de acuerdo
con el comportamiento del vehículo, sino que puede ser controlada
de acuerdo con un estado del pedal 1 de freno. Por ejemplo, la
válvula 44 de control de amplificación de cantidad de fluido de
frenos es controlada a un estado de comunicación cuando ha sido
presionado el pedal 1 de freno y ha transcurrido un período de
tiempo predeterminado.
En el aparato de control de frenos provisto del
dispositivo 40 de amplificación de cantidad de fluido de frenos,
puede conseguirse una presión de fluido de frenos incluso más alta
que la segunda presión PL de fluido de frenos de la segunda parte
A2 de conducto aumentada por el dispositivo 10 de amplificación de
presión. Adicionalmente, la cantidad de fluido de frenos resulta
amplificada con respecto a la del fluido de frenos en la segunda
parte A2 de conducto, como resultado de que se suministra fluido de
frenos desde el depósito independiente 41 hasta la segunda parte
A2 de conducto. Cuando se inicia el funcionamiento del dispositivo
40 de amplificación de cantidad de fluido de frenos
subsiguientemente a la finalización del funcionamiento del
dispositivo 10 de amplificación de presión, por ejemplo, puede ser
asegurada una fuerza de frenado mayor por el dispositivo 40 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos, mientras se mantiene
una fuerza de accionamiento del pedal del freno más baja debido a
la acción del dispositivo 10 de amplificación de presión,
provocando solamente una pequeña carga remanente para el conductor.
En este momento, puede hacerse que permanezca una fuerza de
reacción adecuada en la sensación del pedal sin aliviar
adicionalmente la fuerza de reacción que se está aplicando, debido
a que finaliza el funcionamiento del dispositivo 10 de amplificación
de presión. Adicionalmente, cuando se conmuta desde el
funcionamiento del dispositivo 10 de amplificación de presión hasta
el funcionamiento del dispositivo 40 de amplificación de cantidad
de fluido de frenos, finaliza la reducción de la cantidad de
fluido de frenos en la primera parte A1 de conducto, es decir la
reducción de la presión de fluido de frenos dentro de la primera
parte A1 de conducto debido a la acción del dispositivo 10 de
amplificación de presión. La presión de la segunda parte A2 de
conducto aumenta debido a la amplificación de cantidad de fluido de
frenos, y resulta así posible evitar un alargamiento excesivo del
recorrido del pedal al tiempo que se asegura la fuerza de
frenado.
La amplificación de la cantidad de fluido de
frenos con respecto a la segunda parte A2 de conducto realizada
por el dispositivo 40 de amplificación de cantidad de fluido de
frenos, y el desplazamiento y aumento de presión de fluido de
frenos desde la primera parte A1 de conducto hasta la segunda parte
A2 de conducto debido al dispositivo 10 de amplificación de
presión, pueden conmutarse y controlarse alternativamente o
ejecutarse simultáneamente. En este caso, es posible aliviar la
fuerza de reacción y amplificar la presión aplicada a los
cilindros 4 y 5 de rueda por el dispositivo 10 de amplificación de
presión. Al mismo tiempo, es posible evitar que tome un valor
extremadamente bajo la fuerza de reacción del pedal 1 de freno, y
aplicar una fuerza de reacción adecuada al conductor mediante el
dispositivo 10 de amplificación de presión.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 8 una modificación del segundo ejemplo descrito
anteriormente.
La figura 8 indica un dispositivo 50 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos que puede sustituir
al dispositivo 40 de amplificación de cantidad de fluido de frenos
de la figura 7.
Este dispositivo 50 de amplificación de cantidad
de fluido de frenos, similarmente a la tercera realización
comentada anteriormente, está provisto de un depósito independiente
41 y una bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos
que puede admitir fluido de frenos del depósito independiente 41 y
descargar el fluido de frenos a alta presión. La conducción de
descarga de la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de
frenos está conectada a la segunda parte A2 de conducto a través de
la válvula 44 de control de amplificación de cantidad de fluido de
frenos. Una válvula 43 de control de ajuste de amplificación de
cantidad de fluido de frenos, que atenúa la presión de fluido de
frenos con una relación de atenuación predeterminada cuando ha
pasado fluido de frenos a alta presión procedente de la bomba 42 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos, está conectada a un
conducto que se extiende desde el conducto situado entre el lado de
descarga de la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de
frenos y la válvula 44 de control de amplificación de cantidad de
fluido de frenos. Está dispuesta una válvula 55 de retención en un
conducto que conecta la válvula 43 de control de ajuste de
amplificación de cantidad de fluido de frenos con la primera parte
A1 de conducto. Esta válvula 55 de retención actúa de modo que se
hacen sustancialmente idénticas la presión PU de cilindro maestro
del lado de la primera parte A1 de conducto y la presión de fluido
de frenos que existe entre la válvula 43 de control de ajuste de
amplificación de cantidad de fluido de frenos y la válvula 55 de
retención. Es decir, la válvula 55 de retención actúa de modo que la
presión PU de cilindro maestro y la presión de fluido de frenos
atenuada por la válvula 43 de control de ajuste de amplificación de
cantidad de fluido de frenos en el fluido de frenos descargado por
la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos, se
hacen sustancialmente iguales. Con más detalle, la válvula 55 de
retención compara la presión PU de cilindro maestro con la presión
de fluido de frenos atenuada por la válvula 43 de control de ajuste
de amplificación de cantidad de fluido de frenos. Cuando la presión
de fluido de frenos entre la válvula 43 de control de ajuste de
amplificación de cantidad de fluido de frenos y la válvula 55 de
retención se ha hecho mayor que la presión PU de cilindro maestro,
la presión de fluido de frenos en una cámara 51 de fluido de la
válvula 55 de retención se reduce, en base al hecho de que el fluido
de frenos retorna al depósito independiente 41 a través de un
orificio 52. Como resultado, se obtiene en la cámara 51 de fluido
una presión de fluido de frenos equivalente a la presión PU de
cilindro maestro. Cuando la presión de fluido de frenos en la
cámara 51 de fluido se hace inferior a la presión PU de cilindro
maestro, el fluido de frenos sometido a presión por la bomba 42 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos se introduce en la
cámara a través de la válvula 43 de control de ajuste de
amplificación de cantidad de fluido de frenos. Como resultado, la
presión de fluido de frenos del conducto que comunica la válvula 44
de control de amplificación de cantidad de fluido de frenos con la
bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos, que
resulta aumentada por el fluido de frenos a presión descargado de
la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos, es
aumentada o reducida a un valor de presión que guarda una relación
predeterminada con la presión PU de cilindro maestro. Es decir, en
caso de que la presión PU de cilindro maestro no sea menor que la
presión en el punto de bifurcación de la válvula 43 de control de
ajuste de amplificación de cantidad de fluido de frenos, la presión
de fluido de frenos del conducto que conecta la válvula 44 de
control de amplificación de cantidad de fluido de frenos con la
bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos aumenta
según un múltiplo inverso de la relación de atenuación establecida
en la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos con
respecto a la presión PU de cilindro maestro. Consiguientemente,
cuando el valor fijado de la relación de atenuación establecida en
la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de frenos es
uniforme, la presión de fluido de frenos en el conducto entre la
válvula 44 de control de amplificación de cantidad de fluido de
frenos y la bomba 42 de amplificación de cantidad de fluido de
frenos es aumentada o reducida, acompañando al aumento o reducción
de la presión PU de cilindro maestro, en proporción inversa a la
relación de atenuación establecida en la válvula 44 de control de
amplificación de cantidad de fluido de frenos.
De este modo, el fluido de frenos, cuya presión
se ha aumentado a un valor alto en respuesta a la presión PU de
cilindro maestro, fluye hacia la segunda parte A2 de conducto debido
a que está en el estado de comunicación la válvula 44 de control
de amplificación de cantidad de fluido de frenos. Como resultado,
es amplificada la cantidad de fluido de frenos de la segunda parte
A2 de conducto. Realizando de este modo la amplificación de la
cantidad de fluido de frenos, pueden obtenerse efectos similares a
los de la tercera realización descrita anteriormente.
Adicionalmente, la válvula 55 de retención puede
actuar para hacer que la presión de fluido de frenos en el
conducto entre la válvula 43 de control de ajuste de amplificación
de cantidad de fluido de frenos y la válvula 55 de retención no
sea idéntica a la presión PU de cilindro maestro, sino que más bien
tome un valor que tenga una relación predeterminada con la presión
PU de cilindro maestro.
Adicionalmente, es posible omitir la válvula 44
de control de amplificación de cantidad de fluido de frenos. En
este caso, la amplificación de presión realizada por el dispositivo
10 de amplificación de presión con respecto a la segunda parte A2
de conducto, y la amplificación de la cantidad de fluido de frenos
realizada por el dispositivo 50 de amplificación de cantidad de
fluido de frenos, son ejecutadas simultáneamente de acuerdo con la
generación de la presión PU de cilindro maestro. Consiguientemente,
puede conseguirse simultáneamente aliviar la fuerza de reacción y
el aumento de presión debido al desplazamiento de fluido de frenos
desde la primera parte A1 de conducto hasta la segunda parte A2 de
conducto en virtud del funcionamiento del dispositivo 10 de
amplificación de presión, y aumentar la presión y evitar un aumento
excesivo en la carrera del pedal debido al aumento en la cantidad
de fluido de frenos con respecto a la segunda parte A2 de conducto
por la acción del dispositivo 50 de amplificación de cantidad de
fluido de frenos.
El dispositivo 132 de restricción que forma parte
del dispositivo 10 de amplificación de presión de la figura 7
puede ser sustituido por la válvula 13 de control de dosificación
descrita en la primera realización. En este caso, la presión en el
punto de bifurcación en esta válvula 13 de control de dosificación
y la presión en el punto de bifurcación en la válvula 43 de control
de ajuste de amplificación de cantidad de fluido de frenos, pueden
establecerse en valores diferentes. Por ejemplo, cuando la presión
en el punto de bifurcación en la válvula 43 de control de ajuste de
amplificación de cantidad de fluido de frenos se establece en un
valor más alto que el de la presión en el punto de bifurcación en la
válvula 13 de control de dosificación, la cantidad de fluido de
frenos es amplificada solamente en un caso en que la segunda
presión PL de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto
se ha hecho mayor que la presión en el punto de bifurcación
establecida en la válvula 13 de control de dosificación, y se ha
hecho además mayor que la presión en el punto de bifurcación
establecida en la válvula 43 de control de ajuste de amplificación
de cantidad de fluido de frenos.
Se describirá a continuación en la figura 10 un
tercer ejemplo. Dado que la estructura presenta un modo de
funcionamiento y efectos similares a los de las realizaciones
descritas anteriormente, se asociarán símbolos similares a los de
dichas realizaciones precedentes y se omitirá su descripción.
Un punto característico de la cuarta realización
reside en que la válvula 13 de control de dosificación utilizada
como dispositivo de retención y la bomba 15 utilizada como
dispositivo de desplazamiento de fluido de frenos, están
incorporadas dentro de los cilindros 4 y 5 de rueda para generar
fuerza de frenado en las ruedas. Es decir, la válvula 13 de
control de dosificación y la bomba 15 están dispuestas dentro de
componentes de los cilindros 4 y 5 de rueda. Además, está dispuesto
también dentro de los componentes de los cilindros 4 y 5 de rueda
un conducto que establece comunicación entre la válvula 13 de
control de dosificación y la bomba 15 y un pistón 63 de rueda,
para generar realmente fuerza de frenado de rueda.
Cuando el pistón 63 de rueda recibe presión de
fluido de frenos y se desplaza hacia la derecha en el dibujo, se
comprime una pastilla 61 de freno contra un rotor 60 de disco y se
genera fuerza de frenado en la rueda. El rotor 60 de disco gira
solidariamente con la rueda, y esta última es frenada por la
fricción entre el rotor 60 de disco y la pastilla 61 de freno.
La bomba 15, en esta realización, recibe energía
de accionamiento del rotor 60 de disco que gira junto con la
rueda. Es decir, están dispuestos un miembro 62 de transmisión, que
interconecta el tramo entre la bomba 15 y el rotor 60 de disco y
transmite la energía de rotación del rotor 60 de disco a la bomba
15, y un embrague 65 en este miembro 62 de transmisión para
controlar y relacionar los estados entre la bomba 15 y el rotor 60
de disco.
El miembro 62 de transmisión puede estar
dispuesto de modo que sea excéntrico en un grado predeterminado con
respecto al centro de un eje 64 de rueda, a fin de generar un
desplazamiento de pistón o movimiento cíclico, etc, en la bomba
15. En esta realización, el embrague 65 está estructurado
únicamente en el lado de las ruedas traseras, y no está dispuesto
en el lado de las ruedas delanteras. Como resultado, el lado de las
ruedas delanteras está en un estado en que es se produce un
accionamiento constante por efecto de la bomba 15 mientras están
girando las ruedas. Sin embargo, cuando no ha sido generada la
presión de cilindro maestro, la válvula 13 de control de
dosificación no ejerce acción de retención de presión. Por
consiguiente, simplemente circula fluido de frenos a lo largo del
conducto, y la pastilla 61 de freno no es empujada hacia el rotor
60 de disco. Además, debido a que la pulsación hidráulica actúa
constantemente sobre el pistón 63 de rueda debido al fluido de
frenos que circula de este modo, la holgura entre el pistón 63 de
rueda y la pastilla 61 de freno puede mantenerse a una distancia
mínima, y puede potenciarse la respuesta inicial en el momento de
ser presionado el pedal de freno. Es decir, debido a que se aplica
fuerza constantemente al pistón 63 de rueda en virtud de la
pulsación hidráulica, no existe desplazamiento del pistón 63 de
rueda hacia la izquierda en el dibujo y no se produce aumento de
la holgura debido a vibraciones del chasis del vehículo, etc.
Adicionalmente, cuando la bomba 15 es accionada constantemente en
el lado de las ruedas delanteras, se ejerce una acción de
amplificación de presión constante en un momento en que ha sido
generada una presión de cilindro maestro que no es superior a la
presión en el punto de bifurcación en el cilindro maestro 3 cuando
ha sido presionada por el conductor el pedal 1 de freno.
Adicionalmente, la velocidad de rotación y la presión de descarga
(cantidad de fluido descargado por unidad de tiempo) de la bomba 15
cambia también de acuerdo con la velocidad de rotación de las
ruedas. Es decir, la presión de descarga de la bomba 15 se hace
pequeña en caso de que la velocidad de rotación de las ruedas sea
baja, y la presión de descarga de la bomba 15 se hace grande en
caso de que la velocidad de rotación de las ruedas sea alta.
Incluso cuando la presión PU de cilindro maestro es uniforme,
puede presentarse una acción de amplificación de presión
considerable en caso de que la velocidad de rotación de las ruedas
sea alta, y solamente se presenta una acción de amplificación de
presión pequeña en caso de que la velocidad de rotación de las
ruedas sea baja. Como resultado, puede evitarse el denominado
frenado "espasmódico" en caso de que la velocidad del chasis
del vehículo sea baja. Adicionalmente, la ganancia de aumento de
presión de la presión de fluido de frenos aplicada al pistón 63 de
rueda puede hacerse grande y puede conseguirse una frenada a corta
distancia en caso de que la velocidad del chasis del vehículo sea
alta.
Debido a que se utiliza un embrague 65 en el lado
de las ruedas traseras, el aparato de control de frenos puede ser
tal que el embrague 65 esté conectado y se consiga una acción de
amplificación de presión después de haber transcurrido un tiempo
predeterminado, por ejemplo, subsiguientemente a un accionamiento
del pedal de freno.
Puede utilizarse en este embrague 65 un mecanismo
de embrague de tipo eléctrico, o puede utilizarse también un
mecanismo de embrague de tipo mecánico. Por ejemplo, cuando ha sido
accionado un mecanismo de embrague de tipo eléctrico, puede
recibirse una señal de conmutación de freno (no ilustrada) y puede
conectarse el embrague; cuando se ha utilizado un mecanismo de
embrague de tipo mecánico, el embrague puede conectarse cuando la
presión de cilindro maestro toma un valor predeterminado.
En el tercer ejemplo, puede ser recuperada la
energía de rotación de la rueda con una eficiencia favorable y
puede utilizarse para accionar la bomba. Es decir, este mecanismo
puede jugar un papel en el frenado regenerativo.
Cuando se aplica el tercer ejemplo a un vehículo
eléctrico, puede obtenerse una gran energía en comparación con el
frenado regenerativo realizado por un retardador de técnica
conocida, y puede evitarse durante una frenada rápida en
particular una situación de insuficiencia de fuerza de frenado.
En el tercer ejemplo, la primera y segunda
válvulas 31 y 32 de control de aumento de presión y la primera y
segunda válvulas 33 y 34 de control de reducción de presión que
realizan la acción de control antideslizamiento, están dispuestas
entre el cilindro maestro 3 y los cilindros 4 y 5 de rueda, como se
muestra en la figura 10. Adicionalmente, está dispuesta una bomba
35 de ABS para descargar fluido de frenos acumulado en un depósito
36 de ABS, que acumula fluido de frenos correspondiente a la
cantidad de reducción de la presión de cilindro de rueda durante
el control de antideslizamiento. El control de aumento de presión y
de reducción de presión se ejecuta dentro de un rango de bajas
presiones inferiores a la presión de fluido de frenos aplicada al
pistón 63 de rueda en el intervalo comprendido entre el cilindro
maestro 3 y la válvula 13 de control de dosificación. Por
consiguiente, se alivia la carga aplicada a las diversas válvulas de
control y dispositivos similares.
Se describirá a continuación como cuarto ejemplo,
con referencia a la figura 11, el sistema de conducciones de
frenos y un bloque accionador de ABS montado en un vehículo. Dado
que la estructura presenta un modo de funcionamiento y efectos
similares a los de las realizaciones descritas anteriormente, se
utilizarán símbolos similares a los anteriores y se omitirá la
descripción de los diferentes elementos.
En la figura 11 se ilustran un primer conducto A
y un segundo conducto B; se utilizan conducciones en diagonal en
las que el primer cilindro 4 de rueda de la rueda delantera derecha
FR y el segundo cilindro 5 de rueda de la rueda trasera izquierda
RL están conectados al primer conducto A, y el cilindro de rueda de
la rueda delantera izquierda FL y el cilindro de rueda de la rueda
derecha trasera RR están conectados al segundo conducto B.
En un actuador 30A de ABS, un total de cuatro
válvulas de control de aumento de presión y un total de cuatro
válvulas de control de reducción de presión, respectivamente,
dispuestas en el primer conducto A y en el segundo conducto B, y
un total de dos depósitos, un total de dos bombas, y un motor para
accionar estas bombas, son componentes del dispositivo en un único
bloque.
Las válvulas 13 de control de dosificación
dispuestas, respectivamente, en el primer conducto A y en el
segundo conducto B, están formadas cada una por un bloque integrado
13A de válvula de control de dosificación.
Cuando el actuador 30A de ABS y el bloque
integrado 13A de válvula de control de dosificación están formados
como componentes discretos conectados por el primer y segundo
conductos A y B, puede utilizarse en común para varios tipos de
vehículos un actuador 30A de ABS que no necesita modificar sus
especificaciones para cada tipo de vehículo. Por el contrario,
puede hacerse que tengan especificaciones adecuadas para cada tipo
de vehículo las válvulas 13 de control de dosificación, para las
cuales es muy necesario variar el establecimiento de puntos de
bifurcación, etc, para varios tipos de vehículos. Cuando puede
utilizarse el actuador 30A de ABS en común para varios tipos de
vehículos, puede reducirse el coste total del producto.
Para describir con detalle la estructura del
bloque integrado 13A de válvula de control de dosificación, la
presión PU de cilindro maestro generada en el cilindro maestro 3
durante el frenado ordinario es transmitida a las segundas partes
A2 y B2 de conducto a través de las primeras partes A1 y B1 de
conducto y los obturadores 135 de válvula, sustancialmente sin
atenuación de presión. La presión de fluido de frenos transmitida
se aplica a los cilindros 4 y 5 de rueda. Posteriormente, cuando se
toma fluido de frenos de las primeras partes A1 y B1 de conducto y
se descarga hacia las segundas partes A2 y B2 de conducto por la
acción de las bombas, esta presión de fluido de frenos de las
segundas partes A2 y B2 de conducto se convierte en la segunda
presión de fluido de frenos que es más alta que la presión PU de
cilindro maestro. Consiguientemente, un pistón 136 de control de
válvula de dosificación está comprimido constantemente hacia arriba
por un muelle helicoidal 137 hasta que la segunda presión de fluido
de frenos iguala o supera a una presión en el punto de bifurcación
durante el frenado ordinario. En consecuencia, se abre una holgura
entre el obturador 135 de válvula y el pistón 136 de control de
válvula de dosificación. Las primeras partes A1 y B1 de conducto y
las segundas partes A2 y B2 de conducto toman un estado de
comunicación. Cuando la presión de fluido de frenos en las segundas
partes A2 y B2 de conducto alcanza el valor de la presión en el
punto de bifurcación para descargar la bomba, la fuerza aplicada
al pistón 136 de control de válvula de dosificación supera a la
fuerza elástica del muelle helicoidal 137. El pistón 136 de control
de válvula de dosificación es presionado contra un lado de una
cámara 138 de aire (en posición inferior en el dibujo). El
obturador 135 y una porción de asiento del pistón 136 de control
de válvula de dosificación entran en contacto debido a esta acción,
interrumpiendo la comunicación. Adicionalmente, cuando la presión
de fluido de frenos en las segundas partes A2 y B2 de conducto se
hace mayor que la presión en el punto de bifurcación, se ejerce una
fuerza hacia arriba para presionar el pistón 136 de control de
válvula de dosificación. La presión de cilindro maestro se ejerce
como fuerza para presionar hacia abajo el pistón 136 de control de
válvula de dosificación. Por consiguiente, la acción del pistón 136
de control de válvula de dosificación es tal que estas dos fuerzas
se equilibran. De este modo, el pistón 136 de control de válvula
de dosificación repite constantemente una oscilación muy pequeña y
reduce en una cantidad definida la presión transmitida desde las
segundas partes A2 y B2 de conducto hasta las primeras partes A1 y
B1 de conducto, en caso de que la presión de fluido de frenos de las
segundas partes A2 y B2 de conducto sea aumentada a una presión
más alta que la presión en el punto de bifurcación. La presión de
las segundas partes A2 y B2 de conducto es mantenida en la cantidad
definida en un nivel más alto que el de la presión de fluido de
frenos de las primeras partes A1 y B1 de conducto. Debido a esto,
la presión de fluido de frenos de las segundas partes A2 y B2 de
conducto actúa sobre un área B-A (donde B > A)
de sección transversal anular, que corresponde a la diferencia
entre un área B de sección transversal, de acuerdo con el diámetro
del asiento de válvula, y un área de sección transversal del pistón
136 de control de válvula de dosificación. La presión PU de
cilindro maestro actúa sobre el área B de sección transversal de
acuerdo con el diámetro del asiento de válvula. Como resultado, la
presión de fluido de frenos de las segundas partes A2 y B2 de
conducto se mantiene en equilibrio en las válvulas 13 de control de
dosificación con una presión de fluido alta en comparación con la
presión PU de cilindro maestro. Esta relación de equilibrio de
presión de fluido es, en otras palabras, la relación de atenuación
de la presión de fluido de frenos en las segundas partes A2 y B2
de conducto. Este valor está determinado por la relación (B/A)
entre las dos superficies A y B de recepción de presión. Cuando
esta relación (B/A) es grande, aumenta la relación de atenuación y
se hace mayor el gradiente de aumento de presión de la presión de
fluido de frenos en las segundas partes A2 y B2 de conducto.
Consiguientemente, en caso de haberse utilizado la presente
realización, por ejemplo en las conducciones de frenos de las
ruedas delanteras, cuando la relación (B/A) entre las áreas A y B
de recepción de presión de la válvula 13 de control de dosificación
en el lado de las ruedas traseras se establece en un valor bajo, y
la relación (B/A) entre las áreas A y B de recepción de presión de
la válvula 13 de control de dosificación en el lado de las ruedas
delanteras se establece en un valor alto, se aplica una gran
presión de fluido de frenos a los cilindros de rueda en el lado de
las ruedas delanteras, y se aplica una presión de fluido de frenos
menor que la del lado de las ruedas delanteras a los cilindros de
rueda del lado de las ruedas traseras cuando son accionadas bombas
que tienen la misma capacidad de descarga con respecto a las
ruedas delanteras y traseras. Como resultado, puede conseguirse una
distribución de fuerza de frenado para las ruedas delanteras y
traseras mientras se aplica una presión más alta que la presión de
cilindro maestro a los cilindros de rueda de las ruedas delanteras
y traseras. Adicionalmente, está dispuesta una caperuza 139.
Se describirá a continuación un quinto ejemplo
con referencia a la figura 12. Dado que la estructura presenta un
modo de funcionamiento y efectos similares a los de las
realizaciones descritas anteriormente, se asociarán símbolos
similares a los de las realizaciones precedentes y se omitirá su
descripción.
Como se muestra en la figura 12, un primer
conducto A y un segundo conducto B están provistos,
respectivamente, de bombas 15A y 15B para tomar fluido de frenos
del lado del cilindro maestro 3 y descargar el fluido de frenos
hacia los cilindros 4 y 5 de rueda. Estas bombas 15A y 15B están
provistas, respectivamente, de conductos A10 y B10 en paralelo, y
están formadas de modo que la descarga de las bombas es
reciclable.
El diagrama de flujo ilustrado en la figura 13
indica una condición para iniciar el accionamiento de las bombas
15A y 15B. En primer lugar, en la operación S1, se realiza la
inicialización de varias marcas indicadoras, etc. En la operación
S2, se recibe una entrada de un interruptor de frenos (no
ilustrado). El interruptor de frenos toma un estado de
"activación" cuando ha sido presionado por el conductor el
pedal 1 de freno, generando un estado de frenado de vehículo. En la
operación S3 se determina si está activado el interruptor de
frenos. En caso de que la determinación sea afirmativa, el proceso
avanza hasta la operación S4. Está dispuesto un motor eléctrico
(no representado) para accionar las bombas 15A y 15B, y se realiza
la operación de admisión y descarga de bomba. El proceso avanza
hasta la operación S5 y se determina si ha transcurrido un tiempo
predeterminado desde el inicio de la alimentación eléctrica del
motor. En caso de que la determinación sea afirmativa, el proceso
avanza hasta la operación S6; en caso de que la determinación sea
negativa, el proceso retorna a la operación 3. En la operación S6,
se interrumpe la alimentación eléctrica del motor. Adicionalmente,
en la operación S3, el proceso avanza hasta la operación S6 en caso
de que la determinación sea negativa.
Se describirán posteriormente con referencia a la
figura 14 el modo de funcionamiento y efectos de esta realización.
Se ilustra el cambio de la presión de cilindro de rueda en caso de
que el interruptor de frenos esté en un estado "activado", es
decir cuando se obtiene un estado de frenado de vehículo. La línea
de trazo continuo en el dibujo representa un cambio en la presión
de cilindro de rueda en caso de que exista un control realizado
por la presente realización cuando se activa la alimentación
eléctrica del motor. La línea de puntos representa el cambio en la
presión de cilindro de rueda en caso de que no exista control
realizado por esta realización, y la línea discontinua de doble
punto representa el cambio en la presión de cilindro de rueda en
caso de suponerse sustancialmente inexistente la resistencia del
fluido de frenos. Como se entenderá por la figura 14, en la
presente realización la velocidad de desplazamiento del fluido de
frenos puede ser asistida por el accionamiento de la bomba y el
reflujo del fluido de frenos. La resistencia del fluido puede
disminuirse, y puede potenciarse así la respuesta en el aumento de
la presión de cilindro de rueda.
Como se muestra en la figura 15, el control de
accionamiento de la bomba puede ejecutarse en respuesta a un
cambio en la carrera del pedal. Es decir, en la operación S11, se
realiza una secuencia de inicialización, y en la operación S12 la
carrera Ps del pedal es detectada por un sensor de carrera (no
ilustrado). En la operación S13, se determina si el valor PS (n)
detectado para el recorrido actual del pedal es mayor que el valor
PS (n-1) detectado para el recorrido anterior del
pedal. Cuando la determinación es afirmativa, se conecta la
alimentación del motor en la operación S14. En caso de que la
determinación sea negativa, el proceso avanza hasta la operación
S15. En la operación S15, se determina si ha transcurrido un tiempo
predeterminado desde la conexión eléctrica del motor. En caso de
que la determinación sea afirmativa, el proceso avanza hasta la
operación S16 y se interrumpe la alimentación eléctrica al motor. En
caso de que la determinación sea negativa, el proceso retorna a la
operación S12.
De este modo, pueden obtenerse efectos similares
incluso cuando la velocidad de desplazamiento del fluido de frenos
es asistida por la bomba cuando existe un cambio en el recorrido del
pedal. Además, debido a que existe una holgura en un pedal de
freno ordinario, la bomba puede accionarse en el intervalo de
holgura del pedal si se inicia el accionamiento de la bomba en
respuesta a un cambio en la carrera del pedal de freno. Como
resultado, fluye fluido de frenos dentro del primer conducto A
mientras se está generando realmente presión PU de cilindro
maestro. Consiguientemente, es posible obtener una respuesta
suficiente incluso durante el período inicial del accionamiento del
pedal de freno. Adicionalmente, puede detectarse la presión de
cilindro maestro, la fuerza de depresión, u otro parámetro similar,
como valor correspondiente a la carrera del pedal de freno, para
controlar el accionamiento de la bomba.
Se describirá posteriormente una modificación de
las realizaciones expuestas anteriormente.
Por ejemplo, en el primer ejemplo, el dispositivo
10 de amplificación de presión estaba compuesto por la bomba 15 y
el dispositivo 13 de retención. Sin embargo, el dispositivo 10 de
amplificación de presión no está restringido exclusivamente a esta
disposición, y puede utilizar una estructura simple por conexión
directa de la bomba 15 en el primer conducto A, como se muestra en
la figura 9. En este caso, el desplazamiento del fluido de frenos
puede conseguirse, por ejemplo, disponiendo la bomba 15 de modo que
quede "enterrada" dentro del primer conducto A y accionando
la bomba 15 en la dirección normal de acuerdo con el estado de
accionamiento del pedal 1 de freno, con el fin de admitir el fluido
de frenos de la primera parte A1 de conducto y descargar el fluido
de frenos hacia la segunda parte A2 de conducto. En caso de haber
sido detectado un debilitamiento de la fuerza de accionamiento del
pedal por el conductor a partir del estado del pedal de freno, la
bomba 15 puede ser accionada en dirección inversa para reducir la
presión de fluido de frenos aplicada a los cilindros de rueda a un
valor normal. Adicionalmente, se prefiere que esté dispuesto en la
bomba 15 un dispositivo de retención para hacer que la presión en
la segunda parte A2 de conducto sea al menos igual o superior a la
presión PU de cilindro maestro, de modo que se aplica al menos la
presión PU de cilindro maestro a los cilindros de rueda incluso en
caso de haberse producido un fallo de la bomba 15.
En la realización y ejemplos expuestos
anteriormente, la amplificación de presión de la segunda parte A2
de conducto realizada por el dispositivo 10 de amplificación de
presión, y la amplificación de la cantidad de fluido de frenos con
respecto a la segunda parte A2 de conducto en virtud del
funcionamiento del dispositivo 40 de amplificación de cantidad de
fluido de frenos, fueron realizadas con respecto a la rueda
delantera derecha FR y a la rueda trasera izquierda RL. Sin
embargo, la amplificación de presión realizada por el dispositivo
10 de amplificación de presión o la amplificación de la cantidad de
fluido de frenos con respecto a la segunda parte A2 de conducto en
virtud del funcionamiento del dispositivo 40 de amplificación de
cantidad de fluido de frenos, pueden ser realizadas solamente en la
rueda delantera derecha y en la rueda delantera izquierda. Pueden
presentarse casos en que no pueda asegurarse la fuerza de frenado en
las ruedas trasera derecha y trasera izquierda debido al
desplazamiento de carga que se produce durante el frenado del
vehículo. Cuando se produce un gran desplazamiento de carga, existe
incluso la posibilidad de que las ruedas traseras tengan tendencia
a deslizar cuando se aplica una gran fuerza de frenado a dichas
ruedas. En tal caso, puede obtenerse una fuerza de frenado
eficiente realizando la amplificación de presión solamente en las
ruedas delanteras derecha e izquierda.
La bomba 42 de amplificación de cantidad de
fluido de frenos fue utilizada como dispositivo 40 de amplificación
de cantidad de fluido de frenos descrito con referencia a la figura
7 y a la figura 8, para admitir fluido de frenos del depósito
independiente 41 y descargar fluido de frenos a alta presión. Sin
embargo, es posible también sustituir esta bomba 42 de
amplificación de cantidad de fluido de frenos y el depósito
independiente 41 por una cámara colectora de fluido para recoger
una cantidad predeterminada de fluido de frenos a alta presión. La
cantidad de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto
puede ser amplificada utilizando el fluido de frenos de alta
presión de esta cámara colectora de fluido.
En la realización y ejemplos expuestos
anteriormente, la generación de cantidad de fluido de frenos por el
dispositivo generador de presión de fluido de frenos fue realizada
por la presión PU de cilindro maestro generada en el cilindro
maestro 3 debido al accionamiento del pedal 1 de freno por parte
del conductor. Sin embargo, el presente invento puede aplicarse a
un aparato de frenado automático que acciona un sistema de frenos
cuando, por ejemplo, la distancia entre vehículos es igual o
inferior a una distancia predeterminada, independientemente del
accionamiento del pedal de freno por un conductor. En este caso,
puede estar dispuesta una bomba o dispositivo similar para uso en
el sistema automático de frenos como dispositivo generador de
presión de fluido de frenos en sustitución del pedal de freno, el
cilindro maestro, etc. También, puede aliviarse la carga para
generar la primera presión de fuerza de frenado en la bomba o
dispositivo similar que forma parte del dispositivo generador de
presión de fluido de frenos cuando está dispuesto el dispositivo 10
de amplificación de presión.
Debido a que la segunda presión de fluido de
frenos puede ser aumentada por el dispositivo 10 de amplificación
de presión de acuerdo con las realizaciones precedentes, es posible
reducir la capacidad del dispositivo 2 de refuerzo dispuesto en
las realizaciones precedentes y hacer compacto dicho dispositivo, o
incluso eliminar el mismo. Es decir, la carga asociada a la fuerza
de accionamiento del pedal por el conductor puede disminuirse
suficientemente y puede asegurarse una gran fuerza de frenado
incluso cuando el dispositivo 2 de refuerzo no ejerce ninguna
acción de aumento de presión sobre la presión PU de cilindro
maestro.
Adicionalmente, en realización y ejemplos
expuestos anteriormente, este invento fue aplicado a un vehículo
de tracción delantera con conducciones de frenos en diagonal. Sin
embargo, el presente invento puede aplicarse sin ninguna
restricción a un formato de tracción o sistema de conducciones
particular, y es aplicable incluso en un vehículo provisto, por
ejemplo, de conducciones T-T de conexión del
cilindro de la rueda delantera derecha con el cilindro de la rueda
delantera izquierda, y de conexión del cilindro de la rueda trasera
derecha con el cilindro de la rueda trasera izquierda.
Se describirá con referencia a la figura 16 una
segunda realización.
Este sistema combina un sistema de control
antideslizamiento con la estructura básica de un aparato de control
de frenos; se describirá un ejemplo en el que se aplica un aparato
de control de frenos para un vehículo de acuerdo con el presente
invento en un vehículo con conducciones en diagonal provisto de
conductos respectivos de conexión de un cilindro de la rueda
delantera derecha con un cilindro de la rueda trasera izquierda, y
de conexión de un cilindro de la rueda delantera izquierda con un
cilindro de la rueda trasera derecha en un automóvil de cuatro
ruedas y tracción delantera.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama modelo indicado en la figura 16 la estructura básica del
aparato de control de frenos. Dado que la estructura presenta un
modo de funcionamiento y efectos similares a los de realización y
ejemplos expuestos anteriormente, se asociarán símbolos similares a
los de dichas realizaciones y se describirán brevemente los
elementos implicados.
En la figura 16, un pedal 1 de freno accionado
por un conductor cuando aplica fuerza de frenado al vehículo, está
conectado a un dispositivo 2 de refuerzo, y la fuerza de
accionamiento aplicada al pedal 1 y la carrera del pedal son
transmitidas a este dispositivo 2 de refuerzo.
Un cilindro maestro 3 aplica presión de fluido de
frenos, reforzada por el dispositivo 2 de refuerzo, a todas las
conducciones de frenos. El cilindro maestro 3 está provisto de un
depósito maestro 3a independiente para suministrar fluido de
frenos al interior del cilindro maestro 3 o para acumular fluido de
frenos sobrante del cilindro maestro 3.
La presión PU de cilindro maestro generada en el
cilindro maestro 3 es transmitida al fluido de frenos en el
interior del primer conducto A que conecta el cilindro maestro 3 a
un primer cilindro 4 de rueda dispuesto en la rueda delantera
derecha FR, para aplicar fuerza de frenado a esta rueda delantera
derecha FR, y al cilindro maestro 3 y a un segundo cilindro 5 de
rueda dispuesto en la rueda trasera izquierda RL para aplicar
fuerza de frenado a esta rueda trasera izquierda RL. La presión PU
de cilindro maestro es transmitida también similarmente a un
segundo conducto B que conecta al cilindro maestro 3 los cilindros
de rueda respectivos dispuestos en la rueda delantera izquierda y
en la rueda trasera derecha.
El primer conducto A se compone de dos partes
separadas por un dispositivo 10 de amplificación de presión
dispuesto en este primer conducto A. Es decir, el primer conducto A
tiene una primera parte A1 de conducto para recibir la presión PU
de cilindro maestro en el intervalo entre el cilindro maestro 3 y
el dispositivo 10 de amplificación de presión, y una segunda parte
A2 de conducto en el intervalo entre el dispositivo 10 de
amplificación de presión y el primer cilindro 4 de rueda.
Adicionalmente, la primera parte A1 de conducto comentada
anteriormente está provista de una primera parte A1a de conducto de
bifurcación que se extiende desde el cilindro maestro 3 hasta una
bomba 15 a través de un depósito 20, y una segunda parte A1b de
conducto de bifurcación que se extiende desde el cilindro maestro 3
hasta el segundo cilindro 5 de rueda.
El dispositivo 10 de amplificación de presión
desplaza fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto a la
segunda parte A2 de conducto y mantiene la presión en la segunda
parte A2 de conducto en el valor de la segunda presión PL de
fluido de frenos cuando es accionado el pedal 1 de freno y se
genera la presión PU de cilindro maestro dentro del primer conducto
A. De acuerdo con la segunda realización, este dispositivo 10 de
amplificación de presión se compone de una válvula 13 de control de
dosificación y una bomba 15.
La bomba 15 está conectada al primer conducto A
en serie con la válvula 13 de control de dosificación, y admite
fluido de frenos de la primera parte A1a de conducto de bifurcación
y descarga fluido de frenos hacia la segunda parte A2 de conducto
durante la generación de la presión PU de cilindro maestro.
En un caso en que ha sido desplazado fluido de
frenos desde la primera parte A1 de conducto de bifurcación hasta
la segunda parte A2 de conducto por la bomba 15 y la presión de
fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto se ha
convertido en la segunda presión PL de fluido de frenos, que es
mayor que la presión PU de cilindro maestro, la válvula 13 de
control de dosificación actúa para mantener esta presión
diferencial (PL-PU).
De este modo, el dispositivo 10 de amplificación
de presión, provisto de la bomba 15 y la válvula 13 de control de
dosificación, desplaza el fluido de frenos desde la primera parte A1
de conducto, que genera la presión PU de cilindro maestro que
acompaña al accionamiento del pedal 1 de freno, hasta la segunda
parte A2 de conducto. Como resultado, la presión de fluido de
frenos en el interior de la primera parte A1 de conducto, es decir
la presión de cilindro maestro, se reduce, y simultáneamente se
mantienen la presión diferencial correspondiente a la segunda
presión PL de fluido de frenos, amplificada dentro de la segunda
parte A2 de conducto, y la presión PU de cilindro maestro. De este
modo, el dispositivo 10 de amplificación de presión realiza la
amplificación de presión.
En consecuencia, la segunda presión PL de fluido
de frenos, que es mayor que la presión PU de cilindro maestro, se
aplica al primer cilindro 4 de rueda a través de la segunda parte A2
de conducto, y se imparte así una gran fuerza de frenado al lado
de las ruedas delanteras (es decir, a la rueda delantera derecha
FR). Entretanto, la presión PU de cilindro maestro, que es menor
que la segunda presión PL de fluido de frenos, se aplica al
segundo cilindro 5 de rueda a través de la segunda parte A1b de
conducto de bifurcación. Consiguientemente, se aplica al lado de
las ruedas traseras (es decir, a la rueda trasera izquierda RL) una
fuerza de frenado menor que la aplicada al lado de las ruedas
delanteras.
El control de antideslizamiento y el control de
amplificación de presión (es decir, el control realizado por el
dispositivo 10 de amplificación de presión) que provoca el
desplazamiento de fluido de frenos desde el lado del cilindro
maestro 3 hasta el lado del primer cilindro 4 de rueda y aumenta
así la fuerza de frenado, son realizados por una unidad electrónica
de control (no ilustrada). Esta unidad electrónica de control está
estructurada como un microcomputador provisto de una unidad central
de tratamiento, una memoria de solo lectura, una memoria de acceso
aleatorio, y una porción de entrada/salida, una multilínea, etc,
según la técnica conocida.
De acuerdo con la segunda realización, la primera
parte A1 de conducto del lado de baja presión y la segunda parte
A2 de conducto del lado de alta presión se estructuran disponiendo
el dispositivo 10 de amplificación de presión en el primer
conducto A y conectando la válvula 13 de control de dosificación en
dirección inversa. Adicionalmente, la primera parte A1 de conducto
se compone de la primera parte A1a de conducto de bifurcación, que
se extiende desde el cilindro maestro 3 hasta la bomba 15 a través
del depósito 20, y la segunda parte A1b de conducto de bifurcación
que se extiende desde el cilindro maestro 3 hasta el segundo
cilindro 5 de rueda. Por consiguiente, la segunda presión PL de
fluido de frenos de valor alto se aplica al primer cilindro 4 de
rueda y la presión PU de cilindro maestro, que es menor que la
segunda presión PL de fluido de frenos, se aplica al segundo
cilindro 5 de rueda.
En consecuencia, debido a que la segunda presión
PL de fluido de frenos, que es mayor que la presión PU de cilindro
maestro, se aplica al primer cilindro 4 de rueda, se aplica una
presión alta al lado de las ruedas delanteras (es decir, a la
rueda delantera derecha FR) y puede obtenerse una gran fuerza de
frenado. Entretanto, debido a que la presión PU de cilindro maestro
está aplicada al lado de las ruedas traseras (es decir, a la rueda
trasera izquierda RL), se reduce la susceptibilidad al bloqueo.
Este estado está indicado en las figuras 17A y
17B; en un ejemplo en el que no se utiliza un dispositivo
amplificador de presión de acuerdo con la presente realización y
está conectada una válvula de control de dosificación en la
dirección normal con respecto a la rueda trasera izquierda RL, el
estado de presión de la rueda delantera derecha FR y de la rueda
trasera izquierda RL es tal que ambas presiones se atenúan hasta un
nivel igual o inferior al de la presión PU de cilindro maestro,
como se muestra en la figura 17A. Sin embargo, de acuerdo con la
séptima realización, el estado de la presión de la rueda delantera
derecha FR y de la rueda trasera izquierda RL, es tal que ambas
presiones se establecen a niveles más altos en comparación con la
técnica anterior, como se muestra en la figura 17B.
Es decir, debido a una estructura de este tipo,
se obtiene una distribución ideal de la fuerza de frenado en las
ruedas delanteras y traseras. Es decir, se hace que la presión de
fluido de frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda en el lado
de las ruedas delanteras sea mayor que la presión de fluido de
frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda en el lado de las
ruedas traseras, y la presión de fluido de frenos puede
establecerse a un valor global alto. Por consiguiente, la fuerza de
frenado para todo el vehículo puede potenciarse mientras se
produce un efecto de disminución de la fuerza de accionamiento del
pedal.
Adicionalmente, debido a que se aplica una
presión de fluido de frenos mayor que la presión PU de cilindro
maestro al lado de las ruedas delanteras y se aplica la presión PU
de cilindro maestro sin ninguna modificación al lado de las ruedas
traseras, se produce un efecto en virtud del cual puede aumentarse
la presión de cilindro de rueda con una eficiencia máxima sin
provocar ninguna pérdida en la presión PU de cilindro maestro.
Adicionalmente, debido a que está dispuesto en
esta realización un sistema 30 de control antideslizamiento,
existe la ventaja de que no se produce el bloqueo de las ruedas
incluso cuando la presión de fluido de frenos aplicada al primer
cilindro 4 de rueda en el lado de las ruedas delanteras se hace
mayor que la presión PU de cilindro maestro aplicada al segundo
cilindro 5 de rueda en el lado de las ruedas traseras. Como
resultado, la presión de fluido de frenos se establece a un nivel
global alto.
En esta realización, se ha descrito un ejemplo en
el que no está dispuesta una válvula de control de dosificación en
un conducto que establece conexión con el segundo cilindro 5 de
rueda. Sin embargo, puede estar conectada una válvula de control
de dosificación en la dirección normal como en la técnica anterior.
En este caso, puede hacerse que sea aun mayor la diferencia entre
la presión de fluido de frenos del segundo cilindro 5 de rueda y
la presión de fluido de frenos del primer cilindro 4 de rueda.
Ha de observarse que puede eliminarse el conducto
A1a que conecta el lado del cilindro maestro 3 con el depósito 20,
y este último puede estar estructurado como un depósito normal que
se utiliza en un sistema antideslizamiento como se muestra en la
figura 59. En esta modificación, para establecer una presión de
cilindro de rueda mayor que la presión PU de cilindro maestro, la
unidad electrónica de control realiza funciones de control como se
describe posteriormente.
En primer lugar, se ejecutan funciones de control
de antideslizamiento bien conocidas con respecto a las ruedas
delanteras y traseras FR y RL, respectivamente. En este sistema de
control antideslizamiento, cuando se hace grande la tendencia al
bloqueo (relación de deslizamiento) de la rueda trasera izquierda
RL, la válvula 32 de control de aumento de presión interrumpe la
comunicación del fluido y la válvula 34 de control de reducción de
presión establece la comunicación para reducir la presión de fluido
de frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda. En ese momento,
la bomba 15 toma el fluido de frenos descargado del segundo
cilindro 5 de rueda y lo envía a la segunda parte A2 de conducto.
Por consiguiente, debido a la función de retención de presión de
la válvula 13 de control de dosificación, la presión de fluido de
frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda de la rueda
delantera derecha FR es aumentada hasta un valor más alto que el de
la presión de cilindro maestro.
De este modo, incluso si se elimina el conducto
A1a, la fuerza de frenado de rueda aplicada a la rueda delantera
derecha FR puede aumentarse acompañando al control de
antideslizamiento.
Cuando se ejecuta el control descrito
anteriormente, es preferiblemente que la fuerza de frenado se
distribuya a la rueda delantera derecha FR y a la rueda trasera
izquierda RL de modo que la rueda trasera izquierda RL se bloquee
antes de la rueda delantera derecha FR para la presión de cilindro
maestro correspondiente a un frenado urgente. Como resultado,
cuando se ejecuta el control de antideslizamiento con respecto a la
rueda trasera izquierda RL y la presión de fluido de frenos del
segundo cilindro 5 de rueda se reduce durante un frenado urgente,
la presión de fluido de frenos en el primer cilindro 4 de rueda de
la rueda delantera derecha FR aumenta hasta un valor mayor que el
de la presión de cilindro maestro utilizando efectivamente el
fluido de frenos descargado del segundo cilindro 5 de rueda. Por
consiguiente, debido a que la rueda delantera derecha FR puede ser
controlada inmediatamente a un estado de deslizamiento óptimo,
puede acortarse la distancia de frenado en comparación con el
control de antideslizamiento normal.
La estructura descrita anteriormente puede
adaptarse a un aparato de control de frenos ilustrado en la figura
19. En este caso, las ruedas delanteras y traseras tiene una
relación inversa en la presión de fluido de frenos, en contraste
con el aparato de control de frenos representado en la figura 59.
Adicionalmente, puede utilizarse una válvula de dos
circuitos-dos vías en sustitución de la válvula 13
de control de dosificación. Además, la estructura descrita
anteriormente puede aplicarse a un aparato de control de frenos en
el cual están conectados por un conducto los cilindros de rueda de
una rueda delantera derecha y una rueda delantera izquierda. En
este caso, por ejemplo, cuando un conductor frena el vehículo
durante el trazado de una curva, puede obtenerse el mismo efecto
descrito anteriormente debido al desplazamiento del fluido de
frenos desde el cilindro de rueda de una rueda del interior de la
curva hasta el cilindro de rueda de una rueda del exterior de la
curva.
Se describirá a continuación un sexto ejemplo,
pero se simplificará la descripción de porciones similares a las
de las realizaciones descritas anteriormente.
Este ejemplo proporciona un sistema de control
antideslizamiento que difiere del de la segunda realización
precedente.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama de modelo indicado en la figura 18 la estructura básica
del aparato de control de frenos.
En la figura 18, un pedal 1 de freno está
conectado a un dispositivo 2 de refuerzo, y un cilindro maestro 3
está provisto de un depósito maestro 3a.
La presión PU de cilindro maestro es transmitida
al primer y segundo cilindros 4 y 5 de rueda por el fluido de
frenos contenido en un primer conducto A que se extiende desde el
cilindro maestro 3. La presión PU de cilindro maestro es
transmitida similarmente también a un segundo conducto, pero debido
a que puede utilizarse una estructura similar a la del primer
conducto A, se omitirá una descripción detallada.
El primer conducto A se compone de dos partes
separadas por un dispositivo 10 de amplificación de presión. En
particular, el primer conducto A tiene una primera parte A1 de
conducto para recibir la presión PU de cilindro maestro en el
intervalo comprendido entre el cilindro maestro 3 y el dispositivo
10 de amplificación de presión. Es decir, una primera parte A1 de
conducto se extiende desde el cilindro maestro 3 hasta el segundo
cilindro 5 de rueda. La primera parte A1 de conducto tiene también
una segunda parte A2 de conducto en el tramo comprendido entre el
dispositivo 10 de amplificación de presión y el primer cilindro 4 de
rueda.
El dispositivo 10 de amplificación de presión
desplaza fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto a la
segunda parte A2 de conducto y mantiene la presión en la segunda
parte A2 de conducto al nivel de una segunda presión PL de fluido
de frenos cuando es presionado el pedal 1 de freno y se genera la
presión PU de cilindro maestro dentro del primer conducto A. De
acuerdo con este ejemplo, este dispositivo 10 de amplificación de
presión se compone de una válvula 13 de control de dosificación y
una bomba 15.
La bomba 15 está conectada al primer conducto A
en paralelo con la válvula 13 de control de dosificación, y admite
fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto y descarga
fluido de frenos hacia la segunda parte A2 de conducto durante la
generación de la presión PU de cilindro maestro.
La válvula 13 de control de dosificación está
conectada al primer conducto A en dirección inversa. En caso de
que haya sido desplazado fluido de frenos desde la primera parte A1
de conducto hasta la segunda parte A2 de conducto por la bomba 15
y la presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto
haya tomado el valor de la segunda presión PL de fluido de frenos,
que es mayor que la presión PU de cilindro maestro, la válvula 13
de control de dosificación actúa para mantener esta presión
diferencial (PL-PU). Adicionalmente, está dispuesta
una válvula 17 de seguridad en paralelo con la válvula 13 de
control de dosificación.
De este modo, este ejemplo no está provisto de un
sistema de control antideslizamiento, sino que mediante la
disposición del dispositivo 10 de amplificación de presión en el
primer conducto A junto con la conexión de la válvula 13 de
control de dosificación en la dirección inversa, se estructuran la
primera parte A1 de conducto del lado de baja presión y la segunda
parte A2 de conducto del lado de alta presión.
En consecuencia, debido a que la segunda presión
PL de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto, que
tiene un valor mayor que el de la presión PU de cilindro maestro,
está aplicada al primer cilindro 4 de rueda, se aplica alta
presión al lado de las ruedas delanteras (es decir, a la rueda
delantera derecha FR) y puede obtenerse una gran fuerza de frenado.
Entretanto, debido a que la presión PU de cilindro maestro de la
primera parte A1 de conducto, que tiene un valor menor que el de la
presión del lado de las ruedas delanteras, se aplica al lado de
las ruedas traseras (es decir, a la rueda trasera izquierda RL), se
reduce la susceptibilidad al bloqueo.
Es decir, de un modo similar a la séptima
realización descrita anteriormente, se obtiene una distribución de
fuerza de frenado ideal entre las ruedas delanteras y traseras. En
otras palabras, la presión de fluido de frenos aplicada al primer
cilindro 4 de rueda del lado de las ruedas delanteras se hace mayor
que la presión de fluido de frenos aplicada a la segundo cilindro 5
de rueda del lado de las ruedas traseras, y la presión de fluido
de frenos puede establecerse a un valor global alto. Por
consiguiente, puede potenciarse la fuerza de frenado de todo el
vehículo al tiempo que se muestra un efecto de disminución de la
fuerza de accionamiento del pedal.
Adicionalmente, debido a que la presión de fluido
de frenos, superior a la presión PU de cilindro maestro, se aplica
al lado de las ruedas delanteras y la presión PU de cilindro maestro
se aplica sin ninguna modificación al lado de las ruedas traseras,
existe un efecto en virtud del cual la presión de cilindro de rueda
puede ser aumentada con eficiencia máxima sin provocar ninguna
pérdida en la presión PU de cilindro maestro.
En este ejemplo, se ha descrito un sistema que no
dispone de una válvula de control de dosificación con respecto al
segundo cilindro 5 de rueda. Sin embargo, puede estar conectada una
válvula de control de dosificación al segundo cilindro 5 de rueda
en la dirección normal como en la técnica anterior. En este caso,
puede hacerse que sea aun mayor la diferencia entre la presión de
fluido de frenos del segundo cilindro 5 de rueda y la presión de
fluido de frenos del primer cilindro 4 de rueda.
Se describirá a continuación una tercera
realización, pero se simplificará la descripción de porciones
similares a las de las realizaciones descritas anteriormente.
Esta realización proporciona la estructura básica
de un aparato de control de frenos y de un sistema de control
antideslizamiento, similarmente a la séptima realización descrita
anteriormente. Sin embargo, una característica de la presión de
fluido de frenos aplicada al primer y segundo cilindros 4 y 5 de
rueda es opuesta a la de la séptima realización precedente en lo
que se refiere al lado de las ruedas delanteras y al lado de las
ruedas traseras.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama modelo indicado en la figura 19 la estructura básica del
aparato de control de frenos.
Un pedal 1 de freno está conectado a un
dispositivo 2 de refuerzo, y un cilindro maestro 3 está provisto de
un depósito maestro 3a.
La presión PU de cilindro maestro es transmitida
por el fluido de frenos dentro de un primer conducto A que se
extiende desde el cilindro maestro 3 hasta el primer y segundo
cilindros 4 y 5 de rueda. La presión PU de cilindro maestro es
transmitida también similarmente a un segundo conducto, pero debido
a que puede utilizarse una estructura similar a la del primer
conducto A, se omitirá su descripción detallada.
Un primer conducto A se compone de dos partes
separadas por un dispositivo 10 de amplificación de presión. Es
decir, el primer conducto A tiene una primera parte A1 de conducto
para recibir la presión PU de cilindro maestro en el intervalo
comprendido entre el cilindro maestro 3 y el dispositivo 10 de
amplificación de presión, y una segunda parte A2 de conducto en el
intervalo comprendido entre el dispositivo 10 de amplificación de
presión y el segundo cilindro 5 de rueda. Adicionalmente, la primera
parte A1 de conducto está provista de una primera parte A1a de
conducto de bifurcación que se extiende desde el cilindro maestro 3
hasta una bomba 15 a través de un depósito 20, y una segunda parte
A1b de conducto de bifurcación que se extiende desde el cilindro
maestro 3 hasta el primer cilindro 4 de rueda.
El dispositivo 10 de amplificación de presión
desplaza fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto a la
segunda parte A2 de conducto y mantiene la presión en la segunda
parte A2 de conducto en el valor de la segunda presión PL de
fluido de frenos cuando es presionado el pedal 1 de freno y se
genera la presión PU de cilindro maestro dentro del primer conducto
A. De acuerdo con esta realización, el dispositivo 10 de
amplificación de presión, similarmente a la séptima realización
precedente, se compone de la válvula 13 de control de dosificación
(PV) y la bomba 15.
Adicionalmente, son también similares a los
elementos correspondientes de la séptima realización un depósito
20, una primera y segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de
presión, una primera y segunda válvulas 33 y 34 de control de
reducción de presión, etc.
De este modo, de acuerdo con esta realización, la
primera parte A1 de conducto del lado de baja presión y la segunda
parte A2 de conducto del lado de alta presión están estructuradas
mediante la disposición del dispositivo 10 de amplificación de
presión en el primer conducto A y mediante la conexión de la
válvula 13 de control de dosificación en la dirección inversa.
Adicionalmente, la primera parte A1 de conducto se compone de la
primera parte A1a de conducto de bifurcación, que se extiende desde
el cilindro maestro 3 hasta la bomba 15 a través del depósito 20,
y de la segunda parte A1b de conducto de bifurcación que se
extiende desde el cilindro maestro 3 hasta el primer cilindro 4 de
rueda.
Es decir, en contraste con la séptima realización
precedente, la segunda presión PL de fluido de frenos de nivel
alto se aplica al segundo cilindro 5 de rueda, y la presión PU de
cilindro maestro, de valor inferior al de la segunda presión PL de
fluido de frenos, se aplica al primer cilindro 4 de rueda.
En consecuencia, debido a que la segunda presión
PL de fluido de frenos, superior a la presión PU de cilindro
maestro, se aplica al segundo cilindro 5 de rueda, se aplica una
alta presión al lado de las ruedas traseras (es decir, a la rueda
trasera izquierda RL); entretanto, la presión PU de cilindro
maestro, que es inferior a la presión aplicada al lado de las
ruedas traseras, se aplica al lado de las ruedas delanteras (es
decir, a la rueda delantera derecha FR).
Este estado está indicado en las figuras 20A y
20B; en un ejemplo en que no se utiliza un dispositivo 10 de
amplificación de presión de acuerdo con la presente realización y
está conectada una válvula de control de dosificación en la
dirección normal con respecto a la rueda trasera izquierda RL, el
estado de presión de la rueda delantera derecha FR y de la rueda
trasera izquierda RL es tal que ambas se reducen a un nivel igual
o inferior al de la presión PU de cilindro maestro, como se muestra
en la figura 20A. Por otra parte, de acuerdo con la presente
realización, el estado de la presión de la rueda delantera derecha
FR y de la rueda trasera izquierda RL es tal que, recíprocamente al
caso de la primera realización indicada en la figura 1, la presión
en la rueda trasera izquierda RL se establece a un nivel más alto
mientras se mantiene la presión de fluido de frenos en el primer
cilindro 4 de rueda y la presión PU de cilindro maestro, como se
muestra en la figura 20B.
Debido a que se hace que la presión de fluido de
frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda en el lado de las
ruedas traseras sea mayor que la presión de fluido de frenos
aplicada al primer cilindro 4 de rueda en el lado de las ruedas
delanteras, la presión de fluido de frenos puede establecerse a un
valor global alto, y de este modo la fuerza de frenado para todo el
vehículo puede aumentarse sin que aparezca un efecto de disminución
de la fuerza de accionamiento del pedal.
Particularmente, en el caso de que exista una
gran cantidad de carga, por ejemplo, el desplazamiento de la carga
es pequeño y se aplica durante el frenado un gran peso de carga al
lado de las ruedas traseras. De acuerdo con esta realización, la
presión de fluido de frenos del segundo cilindro 5 de rueda en el
lado de las ruedas traseras es aumentada y puede aumentarse la
fuerza de frenado en el lado de las ruedas traseras, y existe así
la ventaja de que pueden mejorarse las prestaciones de frenado en
caso de existir una gran cantidad de carga.
Además, la fuerza de frenado aplicada al lado de
las ruedas delanteras se establece realmente en un valor mayor que
el de la fuerza de frenado aplicada al lado de las ruedas traseras
debido a la estructura de las pastillas de freno y elementos
similares, incluso en un caso en que se haya hecho que la presión
de fluido de frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda del
lado de las ruedas traseras sea mayor que la presión de fluido de
frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda del lado de las
ruedas delanteras, como en esta realización. Por consiguiente,
puede evitarse que entre en un estado de bloqueo la rueda trasera
antes que la rueda delantera, incluso en un caso en que se haya
producido durante el frenado del vehículo un desplazamiento de
carga o efecto similar.
En esta realización, se ha descrito un ejemplo de
un sistema provisto de un sistema de control antideslizamiento,
pero esta realización puede aplicarse también a un ejemplo de un
sistema no provisto de un sistema de control antideslizamiento,
como en la primera realización descrita anteriormente. En este
caso, el criterio de hacer que la presión de fluido de frenos
aplicada al cilindro de rueda del lado de las ruedas traseras sea
mayor que la presión de fluido de frenos aplicada al cilindro de
rueda del lado de las ruedas delanteras, es diferente del de la
primera realización anterior.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 21 una cuarta realización del presente invento.
La cuarta realización combina un sistema de
control antideslizamiento con la estructura básica de un aparato
de control de frenos; se describirá en este caso un ejemplo en el
que el aparato de control de frenos para un vehículo de acuerdo
con el presente invento se aplica a un vehículo de conducciones en
diagonal provisto de conductos respectivos de conexión de un
cilindro de rueda delantero derecho con un cilindro de rueda
trasero izquierdo, y de conexión de un cilindro de rueda delantero
izquierdo con un cilindro de rueda trasero derecho en un vehículo
de cuatro ruedas de tracción delantera.
En primer lugar, se describirá la estructura
básica del aparato de control de frenos con referencia al diagrama
de modelo indicado en la figura 21. Dado que la estructura presenta
un modo de funcionamiento y efectos similares a los de las
realizaciones descritas anteriormente, se asociarán símbolos
similares a los anteriores y se simplificará su descripción.
Un primer conducto A se compone de dos partes
separadas por un dispositivo 10 de amplificación de presión. En
particular, un primer conducto A tiene una primera parte A1 de
conducto para recibir presión PU de cilindro maestro en el
intervalo comprendido entre un cilindro maestro 3 y el dispositivo
10 de amplificación de presión, y una segunda parte A2 de conducto
en el intervalo comprendido entre el dispositivo 10 de
amplificación de presión y cilindros 4 y 5 de rueda
respectivos.
El dispositivo 10 de amplificación de presión
funciona como freno de potencia que realiza la denominada
asistencia al sistema de frenos; el dispositivo 10 de amplificación
de presión desplaza fluido de frenos de la primera parte A1 de
conducto a la segunda parte A2 de conducto y mantiene la presión en
la segunda parte A2 de conducto al nivel de la segunda presión PL
de fluido de frenos cuando se presiona el pedal 1 de freno y se
genera en el primer conducto A la presión PU de cilindro
maestro.
De acuerdo con la décima realización, el
dispositivo 10 de amplificación de presión se compone de una
válvula 13 de control de dosificación y una bomba 15. En la
estructura del primer conducto A, la primera parte A1 de conducto
está formada entre la válvula 13 de control de dosificación y el
cilindro maestro 3, y la segunda parte A2 de conducto está formada
entre cilindros 4 y 5 de rueda respectivos y la válvula 13 de
control de dosificación y la bomba 15.
El dispositivo 10 de amplificación de presión,
provisto de la bomba 15 y la válvula 13 de control de dosificación,
desplaza el fluido de frenos desde la primera parte A1 de conducto,
que recibe la presión PU de cilindro maestro acompañando al
accionamiento del pedal 1 de freno, hasta la segunda parte A2 de
conducto, reduce así la presión de fluido de frenos (es decir, la
presión PU de cilindro maestro) en el interior de la primera parte
A1 de conducto, y mantiene una presión diferencial entre la segunda
presión PL de fluido de frenos, en el interior de la segunda parte
A2 de conducto, y la presión PU de cilindro maestro con la válvula
13 de control de dosificación. De este modo, el dispositivo 10 de
amplificación de presión realiza la amplificación de presión.
La segunda presión PL de fluido de frenos, que se
ha hecho mayor que la presión PU de cilindro maestro, se aplica a
los respectivos cilindros 4 y 5 de rueda, a fin de asegurar una gran
fuerza de frenado.
En particular, de acuerdo con la cuarta
realización, está dispuesta una válvula 17 de seguridad de presión
relativa en paralelo con la bomba 15. Esta válvula 17 de seguridad
de presión relativa se abre en caso de que la presión de fluido de
frenos de un conducto situado entre la válvula 13 de control de
dosificación y la bomba 15 se haya hecho mayor, en un valor
predeterminado, que la presión de fluido de frenos de un conducto
situado entre un depósito 20 y la bomba 15. Es decir, en caso de que
la presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto
se haya hecho mayor, en un valor predeterminado, que la presión de
fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto, la válvula 17
de seguridad de presión relativa permite que escape el fluido de
frenos del interior de las segundas partes A2 de conducto hacia la
primera parte A1 de conducto, y se reduce así la presión de fluido
de frenos dentro de la segunda parte A2 de conducto.
La presión de fluido de frenos del interior de la
segunda parte A2 de conducto ya no alcanza ni supera un valor
predeterminado (es decir, no iguala ni supera una presión
diferencial predeterminada) por encima de la presión de fluido de
frenos de la primera parte A1 de conducto.
De este modo, esta realización utiliza una
estructura en la que un sistema de control antideslizamiento está
combinado con la estructura básica del aparato de control de frenos.
La válvula 17 de seguridad de presión relativa está dispuesta en
paralelo con la bomba 15.
En un caso en que la presión de fluido de frenos
de la segunda parte A2 de conducto se haya hecho mayor, en un
valor predeterminado, que la presión de fluido de frenos de la
primera parte A1 de conducto, se permite que el fluido de frenos
del interior de la segunda parte A2 de conducto escape hacia la
primera parte A1 de conducto, debido a la apertura de la válvula 17
de seguridad de presión relativa. Puede reducirse la presión de
fluido de frenos en el interior de la segunda parte A2 de
conducto.
En un caso en que la presión de fluido de frenos
del interior de la segunda parte A2 de conducto se reduce mediante
la válvula 17 de seguridad de presión relativa, la válvula 17 de
seguridad de presión relativa funciona como válvula de seguridad de
presión relativa inmediatamente después de la reducción de la
presión de fluido de frenos. Es decir, cuando una presión
diferencial entre las presiones de fluido de frenos de la primera
y segunda partes A1 y A2 de conducto iguala o supera al valor
predeterminado, la válvula 17 de seguridad de presión relativa se
abre. Pero posteriormente, cuando se presiona hacia abajo un pistón
24 del depósito 20 y la primera parte A1 de conducto y una abertura
de entrada de la bomba 15 son bloqueadas por una válvula 21 de
bola, la presión de fluido de frenos es liberada hacia una cámara 27
de depósito que tiene una presión aproximada de varias atmósferas
por efecto de un muelle 28. Por consiguiente, el funcionamiento de
la válvula 17 de seguridad de presión relativa se aproxima al de
una válvula de seguridad de presión absoluta.
Esta situación se muestra a modo de ejemplo en la
figura 22. En un caso en que, por ejemplo, no exista válvula 17 de
seguridad de presión relativa, la presión de fluido de frenos
(segunda presión PL de fluido de frenos) de la segunda parte A2 de
conducto aumenta rápidamente, como muestra la línea Y22 en la
figura 22. Esta presión de fluido de frenos se aproxima rápidamente
a la presión de rotura de la segunda parte A2 de conducto como se
muestra por la línea de puntos. Sin embargo, en un caso en que está
instalada la válvula 17 de seguridad de presión relativa, como en
esta realización, la válvula 17 de seguridad de presión relativa se
abre en un momento en que la presión diferencial \DeltaP entre la
segunda presión PL de fluido de frenos y la presión PU de cilindro
maestro alcanza o supera el valor predeterminado, y se permite que
escape el fluido de frenos desde el lado de alta presión (es decir,
desde la segunda parte A2 de conducto) hacia el lado de baja
presión (es decir, hacia la primera parte A1 de conducto). Por
consiguiente, la presión diferencial \DeltaP entre la segunda
presión PL de fluido de frenos y la presión PU de cilindro maestro
es regulada de modo que es inferior a un valor predeterminado,
como se muestra por la línea Z22 en la figura 22.
Cuando se realiza la reducción de la presión de
fluido de frenos en el interior de la segunda parte A2 de conducto
y de la primera parte A1 de conducto y es interrumpida la
comunicación de la abertura de entrada de la bomba 15 por la
válvula 21 de bola como se ha descrito anteriormente, la válvula 17
de seguridad de presión relativa funciona del mismo modo que una
válvula de seguridad de presión absoluta, como se muestra por la
línea W22 en la figura 22.
El grado de aumento de la segunda presión PL de
fluido de frenos se hace menos brusco, y de este modo la segunda
presión PL de fluido de frenos tiene menos tendencia a llegar a la
presión de rotura del conducto. En consecuencia, puede evitarse
que la presión de fluido de frenos en la segunda parte A2 de
conducto sea igual o superior a la presión de rotura utilizando una
válvula 17 de seguridad de presión relativa. Por consiguiente,
existe el efecto de que se aumenta la durabilidad del aparato de
control de frenos y el fallo del mismo se hace también menos
frecuente.
Adicionalmente, de acuerdo con esta realización,
no se requieren prestaciones extraordinarias en cuanto a presión
de rotura del conducto de fluido de frenos, y puede reducirse así la
presión de rotura de dicho conducto. Consiguientemente, existe la
ventaja de que esta disposición contribuye a disminuir el
coste.
Adicionalmente, debido a que esta estructura que
hace difícil que la presión de fluido de frenos alcance el valor
de la presión de rotura del conducto no utiliza ningún sensor o
dispositivo similar, sino que utiliza más bien la propia estructura
del circuito, su seguridad es extremadamente alta y no resulta
afectada por el fallo de sensores o dispositivos similares.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 23 una quinta realización, pero se simplificará la
descripción de porciones similares a las del primer ejemplo descrito
anteriormente.
Esta realización combina un sistema de control
antideslizamiento con la estructura básica de un aparato de
control de frenos, de un modo similar a la décima realización
descrita anteriormente, pero está caracterizada porque no utiliza
simplemente la válvula de seguridad de presión relativa, sino
también una válvula de seguridad de presión absoluta.
En la figura 23, un pedal 1 de freno está
conectado a un dispositivo 2 de refuerzo, y un cilindro maestro 3
está provisto de un depósito maestro 3a.
La presión PU de cilindro maestro es transmitida
por el fluido de frenos del interior de un primer conducto A que
se extiende hasta el primer y segundo cilindros 4 y 5 de rueda. La
presión PU de cilindro maestro es transmitida similarmente también
a un segundo conducto B, pero debido a que puede utilizarse una
estructura similar a la del primer conducto A, se omitirá una
descripción detallada.
En particular, de acuerdo con esta realización,
está dispuesta una válvula 171 de seguridad de presión relativa en
paralelo con una válvula 13 de control de dosificación. Esta válvula
171 de seguridad de presión relativa se abre en caso de que la
presión de fluido de frenos de un conducto situado entre la válvula
13 de control de dosificación y una bomba 15 se haga mayor, en un
valor predeterminado, que la presión de fluido de frenos de un
conducto situado entre la válvula 13 de control de dosificación y un
cilindro maestro 3. Es decir, en caso de que la presión de fluido
de frenos de la segunda parte A2 de conducto se haga mayor, en un
valor predeterminado o más, que la presión de fluido de frenos de
la primera parte A1 de conducto, la válvula 171 de seguridad de
presión relativa permite que la presión de fluido de frenos del
interior de la segunda parte A2 de conducto escape hacia la
primera parte A1 de conducto, y reduce así la presión de fluido de
frenos dentro de la segunda parte A2 de conducto.
La presión de fluido de frenos en el interior de
la segunda parte A2 de conducto ya no alcanza o supera un valor
predeterminado por encima de la presión de fluido de frenos de la
primera parte A1 de conducto.
Adicionalmente, está dispuesta una válvula 172 de
seguridad de presión absoluta además de la válvula 171 de
seguridad de presión relativa mencionada anteriormente. Esta válvula
172 de seguridad de presión absoluta está dispuesta en un conducto
que conecta la segunda parte A2 de conducto con un depósito maestro
3a. En caso de que la presión de fluido de frenos de la segunda
parte A2 de conducto supere en un valor predeterminado a la
presión de fluido de frenos (sustancialmente igual a la presión
atmosférica) del interior del depósito maestro 3a, la válvula 172
de seguridad de presión absoluta se abre. Consiguientemente, se
permite que el fluido de frenos del interior de la segunda parte A2
de conducto escape hacia el depósito maestro 3a, y se reduce la
presión de fluido de frenos en el interior de la segunda parte A2 de
conducto.
La presión de fluido de frenos en el interior de
la segunda parte A2 de conducto ya no sube hasta el valor
predeterminado o más allá de una presión predeterminada (es decir,
una presión derivada de la presión atmosférica).
De este modo, esta realización está provista de
la válvula 171 de seguridad de presión relativa descrita
anteriormente y de la válvula 172 de seguridad de presión absoluta.
En consecuencia, se obtiene una estructura con una seguridad mayor
que la de la primera realización precedente.
Esta situación se ilustra a modo de ejemplo en la
figura 24. Por ejemplo, en caso de que exista la válvula 171 de
seguridad de presión relativa pero no la válvula 172 de seguridad de
presión absoluta, la presión de fluido de frenos (presión PL de
cilindro de rueda) de la segunda parte A2 de conducto aumenta
rápidamente, como se muestra por la línea Y23 en la figura 24.
Posteriormente, la presión de fluido de frenos en el interior de
la segunda parte A2 de conducto cambia con una pendiente suave desde
una presión P2 de punto de bifurcación y se aproxima gradualmente
a la presión de rotura del conducto, como se muestra por la línea
Z23 en la figura 24. Si este estado continúa sin cambio, la presión
PL de fluido de frenos alcanzará la presión de rotura como se
indica por la línea de puntos. Sin embargo, en caso de estar
presente la válvula 172 de seguridad de presión absoluta, como en
esta realización, la válvula 172 de seguridad de presión absoluta
se abre cuando se alcanza la presión absoluta correspondiente a la
presión P3 de punto de bifurcación, incluso cuando la presión PL
de cilindro de rueda aumenta como indica la línea Z23. En
consecuencia, se permite que el fluido de frenos escape desde el
lado de alta presión hasta el lado de baja presión y la presión de
fluido de frenos del conducto se regula como muestra la línea W23
en la figura 24, de modo que no se supera la tensión de rotura.
La presión PL de cilindro de rueda nunca alcanza
ni supera a la presión de rotura, y pueden evitarse así efectos
perjudiciales sobre el aparato de control de frenos debido a una
subida excesiva de la presión de fluido de frenos. Es decir,
existe una ventaja notable por cuanto es posible evitar fiablemente
una subida excesiva en la presión de fluido de frenos, en
comparación con un caso en el que solamente se utiliza la válvula
171 de seguridad de presión relativa.
Se describirá a continuación una sexta
realización, pero se simplificará la descripción de porciones
similares a las de la cuarta realización descrita
anteriormente.
Esta realización combina un sistema de control
antideslizamiento con la estructura básica de un aparato de
control de frenos, similarmente a la cuarta realización precedente,
pero está caracterizada por utilizar una estructura para controlar
el funcionamiento de la bomba en sustitución de la válvula de
seguridad de presión relativa mencionada anteriormente.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama modelo ilustrado en la figura 25 la estructura básica del
aparato de control de frenos.
De acuerdo con esta realización, está dispuesto
entre una válvula 13 de control de dosificación y un cilindro
maestro 3 un sensor 11 de presión para detectar la presión de fluido
de frenos de una primera parte A1 de conducto. Consiguientemente,
la señal de este sensor 11 de presión es explorada por una unidad
electrónica 12 de control (ECU) y es enviada una señal de control
desde la unidad electrónica 12 de control hasta una bomba 15.
La unidad electrónica 12 de control está provista
de una unidad central 12a de tratamiento, una memoria 12b de solo
lectura, una memoria 12c de acceso aleatorio, una porción 12d de
entrada/salida, una multilínea 12e, etc, de técnica conocida, como
se muestra en la figura 26. Además del sensor 11 de presión, están
conectados a la porción 14d de entrada/salida un sensor 111 de
recorrido de pedal para detectar el grado de accionamiento del
pedal 1 de freno, un sensor inercial 112 para detectar la
deceleración y aceleración del vehículo, un interruptor 113 de
freno para detectar el accionamiento del pedal de freno, y otros
dispositivos. Adicionalmente, están también conectadas a la porción
14d de entrada/salida una primera y una segunda válvulas 31 y 32 de
control de aumento de presión y una primera y una segunda válvulas
33 y 34 de control de reducción de presión.
Los datos relativos a la presión de fluido de
frenos obtenidos por el sensor 11 de presión representan la
presión de fluido de frenos en la primera parte A1 de conducto. Sin
embargo, debido a que existe una relación proporcional
predeterminada entre la presión de fluido de frenos de la primera
parte A1 de conducto y la presión de fluido de frenos de la segunda
parte A2 de conducto, la presión de fluido de frenos de la segunda
parte A2 de conducto puede calcularse convirtiendo el valor
detectado por el sensor 11 de presión en la presión de la segunda
parte A2 de conducto utilizando un mapa de relación o medios
similares. Alternativamente, debido a que existe la relación de
proporcionalidad mencionada anteriormente, la presión de fluido de
frenos de la primera parte A1 de conducto puede utilizarse también
sin modificación como valor relacionado con la presión de fluido
de frenos de la segunda parte A2 de conducto.
Se describirá posteriormente con referencia al
diagrama de flujo de la figura 27 el tratamiento de control
realizado por la unidad electrónica 12 de control. Este tratamiento
se inicia cuando se cierra un interruptor de encendido.
Desde la operación S20 hasta la operación S23 de
la figura 27, se realiza un cálculo relativo a las condiciones que
permiten la amplificación de presión por la bomba 15 (es decir, las
condiciones de ejecución del aumento de presión).
En particular, en la operación S20, se determina
una cantidad Pp de recorrido de pedal en base a señales
proporcionadas por el sensor 111 de recorrido de pedal.
A continuación, en la operación S21, se calcula
una cantidad \DeltaPp de cambio de recorrido de pedal a partir de
la cantidad Pp de recorrido de pedal determinada en la operación
anterior S20.
A continuación, en la operación S22, se lee la
señal del sensor inercial 112 y se calcula la deceleración o
aceleración \DeltaVB del vehículo.
A continuación, en la operación S23, se determina
la presión BP de fluido de frenos en la primera parte A1 de
conducto en base a señales generadas por el sensor 11 de
presión.
A continuación, en la operación S24, se determina
si el pedal 1 de freno ha sido presionado determinando si está
activado el interruptor 113 de freno. Cuando se realiza una
determinación afirmativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta
la operación S25; cuando se realiza una determinación negativa, la
secuencia de tratamiento retorna a la operación anterior S20.
En la operación S25, se determina si los valores
calculados en las operaciones anteriores S20, S21 y S22 satisfacen
una de las condiciones. Es decir, los valores ya calculados en las
operaciones anteriores se comparan con valores de referencia
predeterminados, respectivamente, y se determina si alguno de los
valores calculados supera al valor de referencia comparado. Cuando
se realiza una determinación afirmativa, la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S26; cuando se realiza una
determinación negativa, la secuencia de tratamiento retorna a la
operación anterior S20.
En la operación S26, se determina si la presión
de fluido de frenos (BP) en la primera parte A1 de conducto supera
un valor KBP de referencia predeterminado. En este caso, la presión
BP de fluido de frenos no es convertida en la presión de fluido de
frenos de la segunda parte A2 de conducto. Sin embargo, el valor
KBP de referencia para la presión BP de fluido de frenos de la
primera parte A1 de conducto se establece de modo que la presión
de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto no supera a
la presión de rotura del conducto. Cuando se realiza en esta
comprobación una determinación afirmativa, la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S27; cuando se realiza una
determinación negativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta la
operación S28:
En la operación S27, debido a que se ha permitido
un aumento de presión, la bomba 15 es accionada y se aumenta la
presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de conducto.
Adicionalmente, en la operación S28, se ha
prohibido el aumento de presión. Es decir, se interrumpe el
accionamiento de la bomba 15 y se impide el aumento de presión en
la segunda parte A2 de conducto, y la secuencia de tratamiento
retorna a la operación S20.
De este modo, de acuerdo con esta realización, el
accionamiento de la bomba 15 se prohibe en caso de que no se
satisfaga ninguna de las condiciones de ejecución de aumento de
presión predeterminadas, o en caso de que la presión BP de fluido
de frenos de la primera parte A1 de conducto (que sugiere el valor
de la presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de
conducto) supere el valor KBP de referencia, incluso en caso de
que el pedal 1 de freno haya sido presionado. Consiguientemente,
puede evitarse que suba la presión de fluido de frenos de la
segunda parte A2 de conducto y llegue a la presión de rotura del
conducto.
De acuerdo con esta realización, el sensor 11 de
presión estaba dispuesto en la primera parte A1 de conducto, pero
el sensor 11 de presión puede estar dispuesto en la segunda parte A2
de conducto. En este caso, la presión de fluido de frenos de la
segunda parte A2 de conducto puede detectarse directamente, y
existe la ventaja de que puede tomarse la acción adecuada en base a
una presión de fluido de frenos determinada con mayor precisión,
pudiendo reducirse también el tratamiento de cálculo.
Se describirá a continuación un séptimo ejemplo.
Se simplificará u omitirá la descripción de porciones similares a
las de la sexta realización descrita anteriormente.
De acuerdo con este ejemplo, como se muestra en
la figura 28, está dispuesta una válvula 133 de dos vías controlada
en dos posiciones (abierta o cerrada), y no una válvula de control
de dosificación, en un primer conducto A entre un cilindro maestro
3 y cilindros 4 y 5 de rueda.
Está también dispuesta una bomba 15 en paralelo
con esta válvula 133 de dos vías. La bomba 15 impulsa fluido de
frenos a presión desde una primera parte A1 de conducto hasta una
segunda parte A2 de conducto, y aumenta la presión de fluido de
frenos de la segunda parte A2 de conducto hasta un valor más alto
que el de la presión de fluido de frenos de la primera parte A1 de
conducto.
Adicionalmente, está dispuesta una válvula 172 de
seguridad de presión absoluta en el intervalo comprendido entre un
depósito maestro 3a y un conducto (segunda parte A2 de conducto)
entre la válvula 133 de dos vías y los cilindros 4 y 5 de rueda.
Esta válvula 172 de seguridad de presión absoluta se abre en caso
de que la presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de
conducto haya alcanzado o superado un valor predeterminado (es
decir, una presión absoluta). La válvula 172 de seguridad de presión
absoluta permite que el fluido de frenos escape desde un lado de
alta presión hacia un lado de baja presión (el lado del depósito
maestro 3a, que está a la presión atmosférica).
En consecuencia, en este ejemplo existe la
ventaja de que puede evitarse que la presión de fluido de frenos
de la segunda parte A2 de conducto llegue hasta la presión de rotura
del conducto, similarmente al caso en que se utilizó la válvula de
seguridad de presión absoluta de las realizaciones descritas
anteriormente.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 29 una séptima realización del invento.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama modelo ilustrado en la figura 29 la estructura básica del
aparato de control de frenos.
Como se muestra en la figura 29, un primer
conducto A se compone de tres partes separadas por una primera
válvula 14 de control de dosificación, una segunda válvula 13 de
control de dosificación, y una bomba 15 dispuesta en el primer
conducto A.
Es decir, el primer conducto A tiene una primera
parte A1 de conducto para recibir presión PU de cilindro maestro
en el intervalo comprendido entre un cilindro maestro 3 y la primera
válvula 14 de control de dosificación y el extremo de entrada de
la bomba 15 (a través de un depósito 20), una segunda parte A2 de
conducto en el intervalo comprendido entre la primera válvula 14 de
control de dosificación y la segunda válvula 13 de control de
dosificación y un segundo cilindro 5 de rueda, y una tercera parte
A3 de conducto en el intervalo comprendido entre el lado de
descarga de la bomba 15 y la segunda válvula 13 de control de
dosificación y un primer cilindro 4 de rueda.
Adicionalmente, la primera válvula 14 de control
de dosificación está dispuesta en dirección inversa dentro de un
conducto entre el cilindro maestro 3 y la segunda parte A2 de
conducto, y la segunda válvula 13 de control de dosificación está
dispuesta en dirección inversa dentro de un conducto entre la
segunda parte A2 de conducto y la tercera parte A3 de conducto. La
bomba 15 está dispuesta en un conducto entre el depósito 20 y la
tercera parte A3 de conducto, y está estructurada para admitir
fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto y descargar
fluido de frenos hacia la tercera parte A3 de conducto durante la
generación de la presión PU de cilindro maestro.
De acuerdo con esta realización, un dispositivo
10 de amplificación de presión está constituido por la primera y
segunda válvulas 14 y 13 de control de dosificación y la bomba
15.
Consiguientemente, cuando la bomba 15 es
accionada en un momento en que está presionado el pedal 1 de freno
y está siendo generada la presión PU de cilindro maestro dentro de
la primera parte A1 de conducto, el fluido de frenos contenido en
la primera parte A1 de conducto se desplaza hacia la tercera parte
A3 de conducto. Por consiguiente, la presión de fluido de frenos de
la tercera parte A3 de conducto aumenta y es mantenida en un valor
aumentado correspondiente a una tercera presión BP3 de fluido de
frenos por la segunda válvula 13 de control de dosificación. En
este momento, se establece una segunda presión BP2 de fluido de
frenos de la segunda parte A2 de conducto en un valor menor que el
de la tercera presión BP3 de fluido de frenos de acuerdo con una
relación de atenuación predeterminada debido a la acción de esta
segunda válvula 13 de control de dosificación. Consiguientemente,
la relación que se establece entre la primera a tercera partes A1 a
A3 de conducto puede expresarse del modo siguiente: presión PU de
cilindro maestro < primera presión BP1 de fluido de frenos)
< segunda presión BP2 de fluido de frenos < tercera presión
BP3 de fluido de frenos.
Por esta razón, la segunda presión BP2 de fluido
de frenos, que se ha hecho mayor que la presión PU de cilindro
maestro, se aplica al segundo cilindro 5 de rueda. De este modo, se
aplica una presión que es relativamente alta al lado de las ruedas
traseras (es decir, a la rueda trasera izquierda RL) a fin de
asegurar la fuerza de frenado. Adicionalmente, la tercera presión
BP3 de fluido de frenos, que se ha hecho mayor que la segunda
presión BP2 de fluido de frenos, se aplica al primer cilindro 4 de
rueda. Consiguientemente, se aplica al lado de las ruedas
delanteras (es decir, a la rueda delantera derecha FR) una presión
más alta que la del lado de las ruedas traseras, y se asegura una
fuerza de frenado más alta.
De este modo, de acuerdo con esta realización, la
primera válvula 14 de control de dosificación está dispuesta en
dirección inversa dentro del conducto entre el cilindro maestro 3 y
la segunda parte A2 de conducto, la segunda válvula 13 de control
de dosificación está dispuesta también en dirección inversa dentro
del conducto entre la segunda parte A2 de conducto y la tercera
parte A3 de conducto, y la bomba 15 está dispuesta en el conducto
entre el depósito 20 y la tercera parte A3 de conducto y está
estructurada para admitir fluido de frenos de la primera parte A1
de conducto y descargar fluido de frenos hacia la tercera parte A3
de conducto.
En consecuencia, cuando la bomba 15 es accionada
en un momento en que está presionado el pedal 1 de freno y se está
generando la presión PU de cilindro maestro dentro de la primera
parte A1 de conducto, la presión PU de cilindro maestro (primera
presión BP1 de fluido de frenos) de la primera parte A1 de conducto
se hace menor que la segunda presión BP2 de fluido de frenos de la
segunda parte A2 de conducto, que se hace a su vez menor que la
tercera presión BP3 de fluido de frenos de la tercera parte A3 de
conducto.
Por consiguiente, la tercera presión BP3 de
fluido de frenos, que tiene el valor más alto, se aplica al primer
cilindro 4 de rueda, y se aplica así una presión alta al lado de las
ruedas delanteras (es decir, a la rueda delantera derecha FR) y
puede obtenerse una gran fuerza de frenado. Entretanto, la segunda
presión BP2 de fluido de frenos, que es menor que la tercera
presión BP3 de fluido de frenos, se aplica al segundo cilindro 5
de rueda, y el lado de las ruedas traseras (es decir, la rueda
trasera izquierda RL) se hace menos susceptible al bloqueo que el
lado de las ruedas delanteras.
Debido a la estructura descrita anteriormente, se
obtiene una distribución de fuerza de frenado ideal en las ruedas
delanteras y traseras. Es decir, se hace que la presión de fluido de
frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda del lado de las
ruedas delanteras sea mayor que la presión de fluido de frenos
aplicada al segundo cilindro 5 de rueda del lado de las ruedas
traseras, y puede establecerse la presión de fluido de frenos en
un valor global alto, aumentándose de este modo la fuerza de frenado
para todo el vehículo mientras se produce un efecto de disminución
de la fuerza de accionamiento del pedal.
Adicionalmente, puede hacerse que las respectivas
válvulas 13 y 14 de control de dosificación no difieran
simplemente en la presión del punto de bifurcación, sino que, por
ejemplo, puede hacerse que difieran también en las relaciones
superficie-área de recepción de presión, como se describió con
detalle en la figura 11. Debido a la diferencia en las relaciones
superficie-área de recepción de presión, cuando se establece el
gradiente de aumento de presión de la válvula 13 de control de
dosificación de modo que es mayor que el gradiente de aumento de
presión de la primera válvula 14 de control de dosificación, puede
obtenerse aun con mayor precisión una distribución ideal de la
fuerza de frenado. Es decir, puede establecerse la relación de
atenuación de la válvula 13 de control de dosificación de modo que
sea mayor que la relación de atenuación de la primera válvula 14
de control de dosificación.
Se describirá a continuación una octava
realización del invento; se simplificará la descripción de
porciones similares a las de la decimocuarta realización descrita
anteriormente.
Esta realización proporciona la estructura básica
de un aparato de control de frenos y un sistema de control
antideslizamiento, similarmente a la decimocuarta realización
descrita anteriormente, invirtiéndose el criterio relativo a la
aplicación de presión en relación con la decimocuarta realización
precedente, en lo que respecta al lado de las ruedas delanteras y
al lado de las ruedas traseras.
Como se muestra en la figura 30, de acuerdo con
esta realización, la estructura de la primera y segunda válvulas
14 y 13 de control de dosificación, la bomba 15, la primera a
tercera partes A1 a A3 de conducto, el depósito 20, etc, es
similar a la de la séptima realización descrita anteriormente. Sin
embargo, esta realización difiere de la séptima realización
precedente en que está conectado un primer cilindro 4 de rueda, que
realiza el frenado de la rueda delantera derecha FR, a la segunda
parte A2 de conducto, y está conectado un segundo cilindro 5 de
rueda, que realiza el frenado de la rueda trasera izquierda RL, a la
tercera parte A3 de conducto.
En consecuencia, se aplica presión de fluido de
frenos de pequeño valor (pero que es mayor que la presión PU de
cilindro maestro) a un primer cilindro 4 de rueda de la rueda
delantera derecha FR, y se aplica una presión de fluido de frenos,
mayor que la del primer cilindro 4 de rueda, a un segundo cilindro
5 de rueda de la rueda trasera izquierda RL.
Debido a una estructura de estas características,
se hace que la presión de fluido de frenos aplicada al segundo
cilindro 5 de rueda de lado de las ruedas traseras sea mayor que la
presión de fluido de frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda
del lado de las ruedas delanteras. La presión de fluido de frenos
puede establecerse a un nivel global alto, y de este modo puede
aumentarse la fuerza de frenado de todo el vehículo mientras se
produce un efecto de disminución de la fuerza de accionamiento del
pedal.
Particularmente, por ejemplo, en caso de
transportar una gran cantidad de carga, el desplazamiento de la
carga del vehículo es pequeño y se aplica un gran peso de carga en
el lado de las ruedas traseras durante el frenado. De acuerdo con
esta realización, la presión de fluido de frenos del segundo
cilindro 5 de rueda en el lado de las ruedas traseras resulta
aumentada y puede aumentarse la fuerza de frenado en el lado de las
ruedas traseras, existiendo así la ventaja de que pueden
potenciarse las prestaciones de frenado en caso de transportarse
una gran cantidad de carga.
Además, la fuerza de frenado aplicada al lado de
las ruedas delanteras se establece realmente en un valor mayor que
el de la fuerza de frenado aplicada al lado de las ruedas traseras,
debido a la estructura de las pastillas de freno y elementos
similares, incluso en caso de que la presión de fluido de frenos
aplicada al segundo cilindro 5 de rueda del lado de las ruedas
traseras se haya hecho mayor que la presión de fluido de frenos
aplicada al primer cilindro 4 de rueda del lado de las ruedas
delanteras, como en esta realización. Debido a esto, puede
evitarse que el lado de las ruedas traseras entre en un estado de
bloqueo antes que el lado de las ruedas delanteras, en caso de que
se haya producido un desplazamiento de carga o efecto similar
durante el frenado del vehículo.
Adicionalmente, pueden esperarse un modo de
funcionamiento y efectos similares incluso cuando una o ambas de
la primera y segunda válvulas 14 y 13 de control de dosificación se
sustituyen por una válvula de dos vías o por una abertura de paso
directo.
Se describirá a continuación una octava
realización. Se simplificará la descripción de porciones similares
a las de las realizaciones y ejemplos descritos anteriormente.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama modelo ilustrado en la figura 31 la estructura básica del
aparato de control de frenos.
En la figura 31, un pedal 1 de freno está
conectado a un dispositivo 2 de refuerzo, y un cilindro maestro 3
está provisto de un depósito maestro 3a.
La presión PU de cilindro maestro es transmitida
por el fluido de frenos contenido en un primer conducto A que se
extiende hasta un primer y un segundo cilindros 4 y 5 de rueda. La
presión PU de cilindro maestro es transmitida similarmente también
a un segundo conducto, pero dado que puede utilizarse una
estructura similar a la del primer conducto A, se omitirá una
descripción detallada.
El primer conducto A se compone de dos partes
separadas por un dispositivo 10 de amplificación de presión. El
primer conducto A tiene una primera parte A1 de conducto, para
recibir la presión PU de cilindro maestro en el intervalo
comprendido entre el cilindro maestro 3 y el dispositivo 10 de
amplificación de presión, y una segunda parte A2 de conducto en el
intervalo comprendido entre el dispositivo 10 de amplificación de
presión y los respectivos primer y segundo cilindros 4 y 5 de
rueda.
El dispositivo 10 de amplificación de presión
desplaza fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto a la
segunda parte A2 de conducto y mantiene la presión de la segunda
parte A2 de conducto en el valor de la segunda presión PL de
fluido de frenos cuando se presiona el pedal 1 de freno y se genera
la presión PU de cilindro maestro dentro del primer conducto A.
De acuerdo con esta realización, el dispositivo
10 de amplificación de presión se compone de una válvula 13 de
control de dosificación y una bomba 15 como dispositivo para
mantener la presión.
La bomba 15 está conectada al primer conducto A
en paralelo con la válvula 13 de control de dosificación, y toma
fluido de frenos de la primera parte A1 de conducto y descarga
fluido de frenos hacia la segunda parte A2 de conducto durante la
generación de la presión PU de cilindro maestro.
La válvula 13 de control de dosificación está
dispuesta en el primer conducto A en dirección inversa,
similarmente a la primera realización descrita anteriormente. En
caso de que haya sido desplazado fluido de frenos desde la primera
parte A1 de conducto hasta la segunda parte A2 de conducto por la
bomba 15 y la presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de
conducto haya alcanzado el nivel de la segunda presión PL de fluido
de frenos, que es mayor que la presión PU de cilindro maestro, la
válvula 13 de control de dosificación actúa para mantener esta
presión diferencial (PL-PU).
Adicionalmente, de acuerdo con esta realización,
está dispuesto un sistema 30 de control antideslizamiento en la
segunda parte A2 de conducto sin que la bomba 15 sea un dispositivo
común. Es decir, el sistema 30 de control antideslizamiento
incluye una bomba 35 de ABS independiente. Además, no está
dispuesto un depósito 36 de ABS en el conducto de admisión de la
bomba 15. Es decir, el dispositivo 10 de amplificación de presión
no coexiste con los elementos de la estructura del sistema 30 de
control antideslizamiento.
El control de antideslizamiento y el control que
hace que se desplace fluido de frenos desde el lado del cilindro
maestro 3 hasta el lado del primer y segundo cilindros 4 y 5 de
rueda para aumentar la fuerza de frenado, son realizados por una
unidad electrónica 12 de control, como se muestra en la figura
32.
Esta unidad electrónica 12 de control está
estructurada como un microcomputador provisto de una unidad central
12a de tratamiento, una memoria 12b de solo lectura, una memoria
12c de acceso aleatorio, una porción 12d de entrada/salida, una
multilínea 12e, y dispositivos similares de técnica conocida. Está
conectado a la porción 12d de entrada/salida un sensor 114 de
tensión para detectar cualquier anormalidad de la bomba 35 de ABS
mencionada anteriormente para el control de antideslizamiento, en
base a una tensión aplicada a la misma. Adicionalmente, las bombas
15 y 35, la primera y segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento
de presión, y la primera y segunda válvulas 33 y 34 de control de
reducción de presión, están conectadas también a la porción 12d de
entrada/salida.
Se describirá posteriormente el tratamiento de
control realizado por esta unidad electrónica 12 de control.
Como se muestra en el diagrama de flujo de la
figura 33, en la operación S30 es detectado por el sensor 114 de
tensión el estado de la tensión aplicada a la bomba 35 de ABS para
control de antideslizamiento, y se determina, en base a la señal
generada por este sensor 114 de tensión, si se ha producido alguna
anormalidad en la bomba 35 de ABS. Cuando se determina que se ha
producido alguna anormalidad, en la operación S31 se interrumpe el
accionamiento de la bomba 15 del dispositivo 10 de amplificación de
presión.
De este modo, esta realización utiliza una
estructura en la que un sistema de control antideslizamiento está
combinado con la estructura básica del aparato de control de frenos
descrito anteriormente, pero a diferencia de la octava realización
descrita anteriormente, la bomba 10 del dispositivo 10 de
amplificación de presión y la bomba 35 de ABS para control de
antideslizamiento están dispuestas independientemente.
Adicionalmente, en caso de que haya sido
detectada una anormalidad de la bomba 35 de ABS para control de
antideslizamiento por el sensor 114 de tensión, se prohibe el
accionamiento de la bomba 15 del dispositivo 10 de amplificación
de presión.
Por esta razón, en caso de que se haya producido
alguna anormalidad en la bomba 35 de ABS para control de
antideslizamiento y no pueda realizarse el control de reducción de
presión para la presión de cilindro de rueda, se impide el control
de aumento de presión de la presión de cilindro de rueda para
aumentar la fuerza de frenado por accionamiento de la bomba 15 del
dispositivo 10 de amplificación de presión.
Es decir, en caso de que no pueda realizarse
favorablemente el control de antideslizamiento, se hace imposible
un aumento de la presión de cilindro de rueda por accionamiento de
la bomba 15 del dispositivo 10 de amplificación de presión. Por
consiguiente, puede evitarse el bloqueo de las ruedas y,
consiguientemente, existe un efecto de mejora en las prestaciones
de frenado mediante el control de frenado, y se obtiene un aumento
adicional de la seguridad.
De acuerdo con esta realización, se ha detectado
cualquier anormalidad de la bomba 35 de ABS pero, por otra parte,
en caso de que haya de aumentarse adicionalmente la seguridad,
pueden detectarse anormalidades en el depósito 36 de ABS, en la
primera y segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de
presión, y en la primera y segunda válvulas 33 y 34 de control de
reducción de presión, a fin de prohibir el accionamiento de la
bomba 15 del dispositivo 10 de amplificación de presión en caso de
haberse detectado estas anormalidades.
Se describirá posteriormente un caso que utiliza
una estructura en la que la bomba 15 es utilizada en común para
aumentar el valor de la segunda presión PL de fluido de frenos de la
segunda parte A2 de conducto y para control de antideslizamiento,
en una estructura en la que se combina un sistema de control
antideslizamiento con la estructura básica de un aparato de control
de frenos, como se indica en la figura 6.
En la figura 6, están estructuradas como un
dispositivo común la bomba 15 que desplaza el fluido de frenos
desde la primera parte A1 de conducto hasta la segunda parte A2 de
conducto, incluyendo el depósito 20, y aumenta el valor de la
segunda presión PL de fluido de frenos, y la bomba 15 que, en el
control de antideslizamiento, toma fluido de frenos del depósito 20
que ha escapado de los respectivos primer y segundo cilindros 4 y 5
de rueda debido a la reducción de la presión de cilindro de
rueda.
Por esta razón, hablando hipotéticamente, en caso
de que se produjese alguna anormalidad mecánica, o defecto
similar, en la estructura (particularmente, en la bomba 15) para el
control de antideslizamiento, debido a que se utiliza la misma
bomba 15 también para el dispositivo 10 de amplificación de
presión, resulta imposible realizar el control de aumento de
presión de la presión de cilindro de rueda para aumentar la fuerza
de frenado mediante el dispositivo 10 de amplificación de
presión.
Es decir, en la figura 6, la bomba 15 para
control de antideslizamiento y la bomba 15 utilizada como
dispositivo 10 de amplificación de presión son elementos
compartidos. Por consiguiente, incluso en caso de que falle la
bomba 15 y resulte imposible el control de antideslizamiento, el
aumento de la presión de cilindro de rueda mediante el dispositivo
10 de amplificación de presión resulta también naturalmente
imposible. En consecuencia, existe un efecto en virtud del cual se
aumenta también adicionalmente la seguridad en el control de frenos
con la realización ilustrada en la figura 6.
Adicionalmente, dado que es innecesario disponer
dos bombas de uso independiente, existe la ventaja de que la
estructura se simplifica y puede reducirse también el coste.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 34 una novena realización.
En primer lugar, se describirá la estructura
básica del aparato de control de frenos con referencia al diagrama
de modelo indicado en la figura 34. Para estructuras que tengan un
modo de funcionamiento y efectos similares a los de las
realizaciones y ejemplos descritos anteriormente, se utilizarán
símbolos similares a los anteriores y se omitirá su
descripción.
Se describirá posteriormente un dispositivo 100
de conmutación que es característico de esta realización.
Este dispositivo 100 de conmutación conmuta el
frenado ejecutado por un dispositivo 10 de amplificación de
presión (es decir, un frenado de potencia), y el frenado debido a un
funcionamiento normal de los frenos.
El dispositivo 100 de conmutación se compone de
una primera válvula 102 de control de conmutación dispuesta en un
conducto entre el cilindro maestro 3 y una primera válvula 31 de
control de aumento de presión, y una segunda válvula 101 de
control de conmutación dispuesta en un conducto entre el cilindro
maestro 3 y una válvula 13 de control de dosificación. Estas
primera y segunda válvulas 102 y 101 de control de conmutación son
válvulas de solenoide que conmutan un conducto a cualquiera de dos
estados, a saber un estado abierto o un estado cerrado, de acuerdo
con una señal de control. Está dispuesta una válvula 103 de
retención en paralelo con la primera válvula 102 de control de
conmutación.
En consecuencia, en caso de que la presión de
fluido de frenos sea aumentada y lo sea igualmente la fuerza de
frenado utilizando el dispositivo 10 de amplificación de presión, la
primera válvula 102 de control de conmutación se establece en la
posición cerrada y la segunda válvula 101 de control de conmutación
se establece en la posición abierta, como se muestra en la figura
34. Debido a que un primer cilindro 4 de rueda del lado de las
ruedas delanteras está conectado al extremo de descarga de la bomba
15 a través de una segunda parte A2 de conducto, la segunda
presión PL de fluido de frenos de valor se aplica al primer
cilindro 4 de rueda. Por el contrario, la presión PU de cilindro
maestro, menor que la segunda presión PL de fluido de frenos, se
aplica a un segundo cilindro 5 de rueda del lado de las ruedas
traseras.
Por otra parte, en caso de realizar la operación
mediante frenado normal, no es activada la bomba 15 del dispositivo
10 de amplificación de presión. La primera válvula 102 de control
de conmutación está establecida en la posición abierta, y la
segunda válvula 101 de control de conmutación está establecida en
la posición cerrada (este es el estado en el que ha sido
interrumpida la alimentación eléctrica de las dos válvulas 102 y
101 de control de conmutación), como se muestra en la figura 35.
Debido a esto, se obtiene un frenado normal en el que la presión
PU de cilindro maestro se aplica, a través de la primera válvula 102
de control de conmutación en un estado de apertura, al primer
cilindro 4 de rueda del lado de las ruedas delanteras, y se aplica
al segundo cilindro 5 de rueda del lado de las ruedas traseras la
presión de fluido de frenos que la válvula 13 de control de
dosificación ha establecido a un nivel más bajo que el de la presión
PU de cilindro maestro.
El control descrito anteriormente realizado por
el dispositivo 100 de conmutación y el control que produce el
desplazamiento de fluido de frenos desde el lado del cilindro
maestro 3 del primer y segundo cilindros 4 y 5 de rueda, y aumenta
así la fuerza de frenado, son realizados por una unidad electrónica
12 de control representada en la figura 36.
Esta unidad electrónica 12 de control está
estructurada como un microcomputador provisto de una unidad central
12a de tratamiento, una memoria 12b de solo lectura, una memoria
12c de acceso aleatorio, una porción 12d de entrada/salida, una
multilínea 12e, y dispositivos similares de técnica conocida. Están
conectados a la porción 12d de entrada/salida un conmutador 115
selector manual, para conmutar entre un estado de frenado de
potencia y un estado de frenado normal, y un sensor 114 de tensión
como dispositivo para detectar anormalidades de la bomba 15 en
base a la tensión aplicada a la misma. La primera y segunda
válvulas 102 y 101 de control de conmutación, junto con la primera
y segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de presión, y la
primera y segunda válvulas 33 y 34 de control de reducción de
presión, están conectadas también a la porción 12d de
entrada/salida.
Se describirá a continuación con referencia al
diagrama de flujo de la figura 37 el control de accionamiento del
dispositivo 100 de conmutación realizado por la unidad electrónica
12 de control.
En primer lugar, en la operación S40 de la figura
37 se determina si el conmutador 115 selector manual está activado
o desactivado. Es decir, se determina si ha sido establecido el
estado de frenado de potencia (el conmutador 111 está activado) o
si se ha establecido el estado de frenado normal (conmutador 115
desactivado). En caso de estar activado el conmutador 115 selector
manual, la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación S41;
en caso de estar desactivado el conmutador 115 selector manual, la
secuencia de tratamiento avanza hasta la operación S44.
En la operación S41, en base a una señal
procedente del sensor 114 de tensión, se determina si se ha
producido una anormalidad en la bomba 15. Cuando se determina que
se ha producido una anormalidad, la secuencia de tratamiento
avanza hasta la operación S44; cuando se determina que no se ha
producido ninguna anormalidad, la secuencia de tratamiento avanza
hasta la operación S42.
En la operación S42, el estado es tal que se ha
permitido el frenado de potencia, y de este modo la primera
válvula 102 de control de conmutación es activada en primer lugar
para obtener un estado de interrupción, y subsiguientemente en la
operación S43, se desactiva la segunda válvula 101 de control de
conmutación para obtener un estado de comunicación. Posteriormente,
finaliza la secuencia de tratamiento. En resumen, se obtiene
mediante esta secuencia un estado en el que puede utilizarse el
frenado de potencia, como se muestra en la figura 34.
Por otra parte, en la operación S44, el estado es
tal que no se permite el frenado de potencia, y de este modo se
desactiva en primer lugar la primera válvula 102 de control de
conmutación para obtener un estado de comunicación, y
subsiguientemente en la operación S45 se desactiva la segunda
válvula 101 de control de conmutación para obtener un estado de
interrupción. A continuación, en la operación S46, se prohibe el
accionamiento de la bomba 15 para frenado de potencia, y finaliza
la secuencia de tratamiento. En resumen, mediante esta secuencia,
se obtiene un estado en el que puede utilizarse el frenado
normal.
De este modo, de acuerdo con esta realización,
pueden ser conmutados controlando la primera y segunda válvulas
102 y 101 de control de conmutación, en base a señales procedentes
del conmutador 115 selector manual y del sensor 114 de tensión, un
estado en el que se utiliza frenado de potencia y un estado en el
que se utiliza frenado normal.
En consecuencia, en caso de que se haya
producido, debido a una anormalidad en la bomba 15, por ejemplo, un
estado en el que no puede utilizarse normalmente el frenado de
potencia, las presiones de fluido de frenos del lado de las ruedas
delanteras y el lado de las ruedas traseras se hacen iguales, y el
lado de las ruedas traseras puede hacerse susceptible al bloqueo
antes que el lado de las ruedas delanteras. Como resultado, el
frenado puede ser inestable. Sin embargo, de acuerdo con esta
realización, cuando es detectada tal anormalidad en la bomba 15
por el sensor 114 de tensión, el estado puede ser conmutado a
frenado normal. Es decir, en caso de que se haya producido una
anormalidad en la bomba 15, el dispositivo 100 de conmutación
conmuta a un estado de frenado normal en el que la válvula 13 de
control de dosificación ordinaria está conectada en la dirección
normal. Consiguientemente, puede obtenerse una distribución ideal
de la fuerza de frenado en las ruedas delanteras y las ruedas
traseras, y se produce así un efecto en virtud del cual puede
realizarse un frenado estabilizado.
Adicionalmente, debido a que el estado de frenado
de potencia y el estado de frenado normal pueden ser conmutados
adecuadamente por manipulación del conmutador 115 selector manual
por el conductor, incluso en caso de no existir anormalidad en el
funcionamiento de la bomba 15, se hace posible un funcionamiento
multimodo favorable.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 38 una décima realización del presente invento. Se
simplificará la descripción de porciones similares a las de las
realizaciones descritas anteriormente.
En primer lugar, se describirá con referencia al
diagrama de modelo indicado en la figura 38 la estructura básica
del aparato de control de frenos.
En la figura 38, está dispuesto un depósito 140
en una primera parte A1 de conducto entre el cilindro maestro 3 y
el lado de admisión de fluido de frenos de una bomba 15. Está
dispuesto un solenoide 143 en la primera parte A1 de conducto
entre el lado del cilindro maestro 3 y el depósito 140.
Este depósito 140 está destinado a acumular
fluido de frenos descargado por el primer y segundo cilindros 4 y
5 de rueda, y está provisto de un orificio 145 de depósito conectado
a la primera parte A1 de conducto, una cámara 147 de depósito para
almacenar fluido de frenos, un pistón 149 que hace que sea variable
la capacidad de la cámara 147 de depósito, y un muelle 151 para
comprimir el pistón 149 hacia la cámara 147 de depósito y aplicar
fuerza para expulsar fluido de frenos. Adicionalmente, está
instalado en este depósito 140 un sensor 153 de carrera de pistón
para medir la cantidad de desplazamiento del pistón 149 para
detectar la cantidad de fluido de frenos contenida en la cámara 147
de depósito en base a la cantidad de desplazamiento del pistón
149.
Por otra parte, el solenoide 143 está controlado
en dos posiciones, a saber una posición de apertura y una posición
de cierre, para conmutar entre un estado de comunicación y un estado
de interrupción de la primera parte A1 de conducto entre el lado
del cilindro maestro 3 y el depósito 140.
Consiguientemente, son recibidas por la unidad
electrónica 12 de control señales procedentes del sensor 153 de
carrera de pistón, y son enviadas señales de control desde la unidad
electrónica 12 de control hasta el solenoide 143.
Esta unidad electrónica 12 de control está
estructurada como un microcomputador provisto de una unidad central
12a de tratamiento, una memoria 12b de solo lectura, una memoria
12c de acceso aleatorio, una porción 12d de entrada/salida, una
multilínea 12e, y dispositivos similares de técnica conocida, como
se muestra en la figura 39. El sensor 153 de carrera de pistón, el
solenoide 143, la bomba 15, la primera y segunda válvulas 31 y 32
de control de aumento de presión, y la primera y segunda válvulas 33
y 34 de control de reducción de presión, están conectadas a la
porción 12d de entrada/salida.
Se describirá a continuación el control de
tratamiento de esta realización estructurada del modo mencionado
anteriormente.
Cuando ha sido detectado un estado de bloqueo de
la rueda en base a señales procedentes de un sensor de velocidad
de rueda (no ilustrado), se descarga en la cámara 147 de depósito
fluido de frenos que ha sido introducido en el primer y segundo
cilindros 4 y 5 de rueda. Consiguientemente, las respectivas
presiones de cilindro de rueda pueden reducirse, cerrando la
válvula 143 de solenoide, cerrando la primera y segunda válvulas 31
y 32 de control de aumento de presión, y abriendo la primera y
segunda válvulas 33 y 34 de control de reducción de presión. De
este modo, puede ejecutarse el control de reducción de presión para
las presiones de cilindro de rueda en el control
antideslizamiento.
Adicionalmente, en caso de que se haya debilitado
la tendencia al bloqueo de las ruedas y se desee aumentar la
presión de cilindro de rueda, el fluido de frenos acumulado en la
cámara 147 de depósito puede bombearse, y la presión de cilindro
de rueda se aumenta cerrando la válvula 143 de solenoide, abriendo
la primera y segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de
presión, cerrando la primera y segunda válvulas 33 y 34 de control
de reducción de presión, y accionando la bomba 15.
Adicionalmente, cuando el fluido de frenos del
depósito 140 ha sido consumido por la admisión de la bomba 15
durante el aumento de presión en el control de antideslizamiento,
puede admitirse fluido de frenos de la primera parte A1 de
conducto y puede conseguirse aumentar la presión de cilindro de
rueda (al tiempo que se evita la generación de fuerza de reacción
debida a la presión de cilindro maestro) abriendo la válvula 143
de solenoide y accionando la bomba 15.
Además, en caso de que se determine que el
depósito 140 está lleno, en base a señales generadas por el sensor
153 de carrera de pistón, el fluido de frenos acumulado en la cámara
147 de depósito puede ser bombeado y puede asegurarse la capacidad
del depósito cerrando la válvula 143 de solenoide, cerrando la
primera y segunda válvulas 31 y 32 de control de aumento de
presión, cerrando las válvulas 33 y 129 de control de reducción de
presión, y accionando la bomba 15. Como resultado, puede realizarse
fácilmente el control de reducción de presión utilizando la cámara
147 de depósito durante el control antideslizamiento
subsiguiente.
De este modo, de acuerdo con esta realización, la
apertura y cierre del paso que se extiende desde el cilindro
maestro 3 hasta el depósito 140, es decir el paso entre la primera
parte A1 de conducto y el extremo de admisión de fluido de frenos
de la bomba 15, son controladas por la válvula 143 de solenoide de
acuerdo con la cantidad de fluido de frenos contenida en el
depósito 140. Al mismo tiempo, la bomba 15 es accionada según se
requiera. Por consiguiente, pueden realizarse favorablemente el
control de reducción de presión en el control antideslizamiento y
el control de aumento de presión de la presión de cilindro de
rueda.
En particular, de acuerdo con esta realización,
el paso es abierto o cerrado por la válvula 143 de solenoide, y
existe así la ventaja de que puede realizarse el control con mayor
precisión.
Se describirá a continuación con referencia al
diagrama de flujo indicado en la figura 40 una undécima realización
del invento. El aparato descrito en las realizaciones anteriores
puede utilizarse para configurar la estructura del aparato de
control de frenos y la estructura de la unidad electrónica de
control.
En la operación S50, se determina si un pedal 1
de freno ha sido presionado, determinando si está cerrado un
interruptor 113 de freno. Cuando la determinación realizada en esta
operación es afirmativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta
la operación S51; cuando la determinación es negativa, finaliza la
secuencia de tratamiento.
En la operación S51, es detectada una cantidad X
de accionamiento del pedal 1 de freno en base a una señal
procedente de un sensor 111 de recorrido de pedal. Es decir, se
determina el estado de recorrido hasta el cual ha sido presionado
el pedal 1 de freno (es decir, su posición actual).
A continuación, en la operación S52, se hace
variar un valor dXs de referencia de inicio para iniciar la
asistencia al frenado de acuerdo con la cantidad X de accionamiento
del pedal 1 de freno. Con más detalle, se determina el valor dXs
(valor de referencia de inicio) de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento correspondiente a la cantidad X de accionamiento, a
partir de un mapa de los valores de la cantidad X de accionamiento
y de los valores dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento, tal como se muestra en la figura 41A. El valor se
establece como valor dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento.
A continuación, en la operación S53, se
diferencia la cantidad X de accionamiento del pedal 1 de freno. Se
calcula un cambio dX de cantidad de accionamiento que corresponde a
la velocidad de desplazamiento (es decir, la velocidad de
accionamiento) del pedal 1 de freno.
A continuación, en la operación S54, se determina
si el cambio dX de cantidad de accionamiento del pedal 1 de freno
es igual o superior al valor dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento. Cuando se realiza una determinación afirmativa, la
secuencia de tratamiento avanza hasta la operación S55; cuando se
realiza una determinación negativa, finaliza la secuencia de
tratamiento.
En la operación S55, se obtiene la temporización
para el inicio de la asistencia al frenado, y la bomba 15 es así
accionada para aumentar la presión de cilindro de rueda. Como
resultado, se inicia la asistencia a los frenos, y la secuencia de
tratamiento finaliza en este momento.
De este modo, de acuerdo con esta realización, en
un aparato provisto de un freno asistido compuesto por un
dispositivo 10 de amplificación de presión, se determinan la
posición (cantidad X de accionamiento) y la velocidad (cambio dX
de cantidad de accionamiento) del pedal 1 de freno. El valor dXs de
umbral de magnitud de cambio de accionamiento (valor de referencia
de inicio) para iniciar la asistencia a los frenos se modifica de
acuerdo con esta cantidad X de accionamiento. En caso de que el
cambio dX de cantidad de accionamiento se haya hecho igual o
superior al valor dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento, se inicia la asistencia al sistema de frenos.
Por consiguiente, la asistencia a los frenos
puede realizarse fiablemente con independencia del estado de
accionamiento en que pueda encontrarse el pedal 1 de freno, y existe
así un efecto notable en virtud del cual puede asegurarse una
fuerza de frenado suficiente. Es decir, en un estado en que se
requiera una fuerza de frenado mayor que la necesaria durante el
frenado normal, tal como en el caso de un frenazo de pánico
repentino, puede asegurarse con precisión una gran fuerza de
frenado.
Por ejemplo, en un aparato convencional, cuando
se oprimía el pedal 1 de freno más allá de un estado en el que fue
presionado hasta un cierto recorrido, el valor dXs de umbral de
magnitud de cambio de accionamiento para asistencia a los frenos
no se alcanzaba porque la velocidad de accionamiento del pedal 1 de
freno no aumentaba, y puede haber así sido necesario iniciar la
asistencia a los frenos. Sin embargo, de acuerdo con esta
realización, el valor dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento para la asistencia a los frenos se hace variar (es
decir, se reduce) de acuerdo con un estado en el que el pedal 1 de
freno ha sido presionado hasta un cierto recorrido, y así en caso
de accionamiento adicional, la bomba 15 se pone en funcionamiento
inmediatamente (es decir, se inicia el accionamiento de la bomba 15
o se aumenta la velocidad de accionamiento de la misma), y puede
iniciarse la asistencia a los frenos.
Puede utilizarse un mapa escalonado, por ejemplo,
como el ilustrado en la figura 41B, para cambiar este valor dXs de
referencia de inicio. En este caso, existe la ventaja de que es
suficiente una pequeña región de memoria en la memoria 12b de solo
lectura.
La fuerza de asistencia a los frenos que ha sido
iniciada puede ser uniforme, o alternativamente puede modificarse
dicha fuerza de asistencia (por ejemplo, aumentarse gradualmente) de
acuerdo con la cantidad X de accionamiento del pedal 1 de freno
(por ejemplo, en caso de que la cantidad X de accionamiento haya
sobrepasado un valor predeterminado). En este caso, existe la
ventaja de que pueden obtenerse prestaciones de frenado favorables
incluso con respecto a un accionamiento repentino de los frenos
durante un frenado suave.
Se describirá a continuación un ejemplo
experimental realizado para confirmar los efectos de esta
realización.
En este montaje experimental, se determinan,
respectivamente, las múltiples relaciones de velocidad del pedal,
gradiente de fuerza de accionamiento, y gradiente de subida de
presión con respecto a la presión hidráulica del cilindro maestro
antes de que se haya accionado adicionalmente el pedal, en caso de
que el conductor haya presionado el freno suavemente, como durante
el funcionamiento normal, y en un caso en que, bajo la hipótesis
de un momento de pánico, el freno se presiona forzadamente. El
resultado de esta situación se indica en las figuras 42A a 42C.
Las relaciones que existen entre la velocidad del pedal y la
presión hidráulica del cilindro maestro antes del accionamiento del
pedal, están indicadas por las líneas X1, X2 y X3 (líneas de
contorno entre un momento de pánico y un momento normal) en las
figuras 42A a 42C.
Como es obvio por las figuras 42A a 42C, en caso
de que la presión hidráulica antes del accionamiento del pedal en
el cilindro maestro sea baja, es decir en caso de que el pedal 1 de
freno no haya sido presionado fuertemente, aparece una gran
velocidad del pedal cuando se presiona adicionalmente el mismo.
Consiguientemente, la asistencia a los frenos puede iniciarse con
una temporización adecuada incluso en caso de que sea fijo el
valor dXs de referencia de inicio para la asistencia a los
frenos.
Sin embargo, en caso de que sea alta la presión
hidráulica antes del accionamiento del pedal, es decir en caso de
que haya sido presionado el pedal 1 de freno hasta un cierto
recorrido, no aparece la velocidad alta del pedal incluso cuando
se presiona adicionalmente el mismo. Por consiguiente, la
asistencia a los frenos no puede iniciarse en el momento adecuado
cuando el valor dXs de referencia de inicio para la asistencia a
los frenos es fijo.
En contraste con esto, de acuerdo con esta
realización, el valor dXs de referencia de inicio para la
asistencia a los frenos se hace variar de acuerdo con la cantidad X
de accionamiento del pedal 1 de freno. Con más detalle, el valor
dXs de referencia de inicio se hace variar a fin de acelerar la
temporización de inicio de la asistencia a los frenos en caso de
que la cantidad X de accionamiento del pedal 1 de freno sea grande.
En consecuencia, la asistencia a los frenos puede iniciarse en el
momento adecuado. Consiguientemente, puede asegurarse una gran
fuerza de frenado incluso en caso de que, por ejemplo, se presione
el pedal 1 de freno desde un estado de medio recorrido debido a
una situación de pánico.
Se describirá a continuación una duodécima
realización. También con esta realización, pueden utilizarse los
dispositivos descritos en las realizaciones anteriores para la
estructura del aparato de frenos y la estructura de la unidad
electrónica de control.
Como se indica en el diagrama de flujo de la
figura 43, de acuerdo con esta realización, se determina en primer
lugar, en la operación S60, si está cerrado un interruptor 113 de
freno. Cuando la determinación es afirmativa, la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S61; cuando la determinación
es negativa, finaliza la secuencia de tratamiento. En la operación
S61, se detecta una cantidad X de accionamiento del pedal 1 de
freno.
En la operación S62 se determina si una cantidad
X de accionamiento del pedal 1 de freno es igual o superior a un
valor Xs de umbral de cantidad de accionamiento predeterminado
(primer valor de referencia de inicio). Con más detalle, como se
muestra en la figura 44, se determina si una cantidad X de
accionamiento ha alcanzado el valor Xs de umbral de cantidad de
accionamiento predeterminado (primer valor de referencia de
inicio). Cuando la determinación es afirmativa, la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S63; cuando se realiza una
determinación negativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta la
operación S66.
En la operación S63, se hace variar un segundo
valor dXs de referencia de inicio para iniciar la asistencia a los
frenos de acuerdo con la cantidad X de accionamiento del pedal 1 de
freno. Con más detalle, se determina un valor dXs de referencia de
inicio (segundo valor de referencia de inicio) de acuerdo con la
cantidad X de accionamiento de un mapa de valores dXs de umbral de
magnitud de cambio de accionamiento (segundo criterio de inicio) y
cantidades X de accionamiento, como se muestra en la figura 44.
Este segundo valor dXs de referencia de inicio se establece como
valor dXs de umbral de magnitud de cambio de accionamiento para
iniciar la asistencia a los frenos.
A continuación, en la operación S64, se
diferencia la cantidad X de accionamiento del pedal 1 de freno, y
se calcula el cambio dX de cantidad de accionamiento que corresponde
a la velocidad de accionamiento del pedal 1 de freno.
A continuación, en la operación S65, se determina
si el cambio dX de cantidad de accionamiento del pedal 1 de freno
es igual o superior al valor dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento. Cuando se realiza en este caso una determinación
afirmativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación
S66; cuando se realiza una determinación negativa, finaliza la
secuencia de tratamiento.
En la operación S66, se obtiene la temporización
para iniciar la asistencia a los frenos, y es así accionada una
bomba 15 para aumentar la presión de cilindro de rueda. Como
resultado, se inicia la asistencia a los frenos y finaliza la
secuencia de tratamiento.
De este modo, de acuerdo con esta realización, en
un aparato provisto de un freno de potencia que comprende un
dispositivo 10 de amplificación de presión, la asistencia a los
frenos se inicia en un caso en que la cantidad X de accionamiento
(la posición del pedal 1 de freno) es igual o superior al valor Xs
de umbral de magnitud de cambio de accionamiento (primer criterio
de inicio) para iniciar la asistencia a los frenos. Adicionalmente,
se determina la velocidad de accionamiento (cambio dX de cantidad
de accionamiento del pedal 1 de freno), y el valor dXs de umbral
de magnitud de cambio de accionamiento (valor de referencia de
inicio) para iniciar la asistencia a los frenos se modifica de
acuerdo con la cantidad X de accionamiento. En caso de que el
cambio dX de cantidad de accionamiento se haya hecho igual o mayor
que este valor dXs de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento, se inicia la asistencia a los frenos.
Por consiguiente, la asistencia a los frenos
puede realizarse fiablemente con independencia del estado de
accionamiento del pedal 1 de freno, y existe así un efecto notable
en virtud del cual puede asegurarse una fuerza de frenado
suficiente, similarmente a la decimonovena realización anterior.
Adicionalmente, la asistencia a los frenos se realiza en un caso en
que ha sido presionado el pedal 1 de freno hasta un recorrido igual
o superior a una cantidad predeterminada, y existe así la ventaja
de que se reduce el tratamiento de cálculo.
Se describirá a continuación una decimotercera
realización.
De acuerdo con esta realización en particular, se
utiliza un sensor de aceleración para detectar la deceleración del
chasis del vehículo, y se hace variar de acuerdo con su salida un
valor de referencia de inicio para ejecutar ("activación") o
interrumpir ("desactivación") la asistencia.
Como se indica en el diagrama de flujo de la
figura 45, de acuerdo con esta realización, se determina en primer
lugar en la operación S70 si está cerrado un interruptor 113 de
freno. Cuando la determinación es afirmativa, la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S71; cuando la determinación
es negativa, finaliza la secuencia de tratamiento.
En la operación S71, se detecta la deceleración Y
del chasis en base a una señal procedente del sensor de
aceleración.
A continuación, en la operación S72, se hace
variar de acuerdo con la deceleración del chasis el valor dXs de
referencia de inicio (valor de umbral de magnitud de cambio de
accionamiento) para iniciar la asistencia a los frenos.
En la operación S73, se detecta la cantidad X de
accionamiento del pedal 1 de freno, y en la operación subsiguiente
S74, se diferencia la cantidad X de accionamiento del pedal 1 de
freno. Es decir, se calcula el cambio dX de cantidad de
accionamiento que corresponde a la velocidad de desplazamiento (es
decir, la velocidad de accionamiento) del pedal 1 de freno.
A continuación, en la operación S75, se determina
si el cambio dX de cantidad de accionamiento del pedal 1 de freno
es igual o superior al valor dXs de referencia de inicio anterior.
Cuando se realiza una determinación afirmativa, la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S76; cuando se realiza una
determinación negativa, finaliza la secuencia de tratamiento.
En la operación S76, se obtiene la temporización
para iniciar la asistencia a los frenos, y es accionada así una
bomba 15 para aumentar la presión de cilindro de rueda. Como
resultado, se inicia la asistencia a los frenos y finaliza la
secuencia de tratamiento.
De este modo, de acuerdo con esta realización, en
un aparato provisto de un freno de potencia que comprende un
dispositivo 10 de amplificación de presión, se determina la
deceleración Y del chasis del vehículo y se cambia el valor dXs de
umbral de magnitud de cambio de accionamiento para iniciar la
asistencia a los frenos de acuerdo con esta deceleración Y del
chasis del vehículo. En caso de que el cambio dX de cantidad de
accionamiento del pedal 1 de freno haya igualado o superado a este
valor dXs de umbral de magnitud de cambio de accionamiento, se
inicia la asistencia a los frenos.
En consecuencia, la asistencia a los frenos puede
realizarse fiablemente en caso de producirse una deceleración G
igual o superior a un valor predeterminado (tal como ocurre cuando
el freno ha sido presionado repentinamente en una situación de
pánico), y de este modo puede asegurarse una fuerza de frenado
suficiente.
Adicionalmente, de acuerdo con esta realización,
la deceleración Y del chasis del vehículo fue determinada por un
sensor de aceleración, pero la velocidad y deceleración estimadas
del vehículo pueden determinarse de acuerdo con un método conocido
a partir de la velocidad de las ruedas, determinada, por ejemplo,
por un sensor de velocidad de rueda.
Se describirá a continuación una decimocuarta
realización con referencia al diagrama de flujo de la figura
46.
Los dispositivos descritos en las realizaciones
anteriores pueden utilizarse para la estructura del aparato de
frenos o para la estructura de la unidad electrónica de control.
Adicionalmente, se utiliza un dispositivo 2 de refuerzo como primer
dispositivo de amplificación, y se utiliza un dispositivo 10 de
amplificación de presión como segundo dispositivo de
amplificación.
El diagrama de flujo indicado en la figura 46 es
ejecutado por una unidad electrónica 12 de control cuyo
funcionamiento está asociado a la activación de un conmutador de
encendido, o dispositivo similar, por parte de un conductor. En la
operación S80, se calcula la velocidad VW de rueda en base a la
salida del sensor de velocidad de rueda (no ilustrado). A
continuación, en la operación S81, se calcula la deceleración dVW
de rueda en base a la velocidad VW de rueda.
En la operación S82, se determina si un
interruptor 113 de freno está en un estado de "activación", es
decir si ha sido presionado un pedal 1 de freno hasta un recorrido
igual o superior a una cantidad predeterminada y el vehículo está
en un estado de frenado. La secuencia de tratamiento avanza hasta
la operación S83 en caso de estar activado el interruptor 113 de
freno. Por el contrario, la secuencia de tratamiento se repite
desde la operación S80 en caso de determinarse que no está activado
el interruptor 113 de freno.
En la operación S83, se determina si la
deceleración dVW de rueda calculada en la operación S81 es menor
que una deceleración predeterminada KdVW. Esta deceleración
predeterminada KdVW puede establecerse en base a la deceleración
de las ruedas que se produce en las ruedas cuando se realiza un
frenado repentino sobre una superficie de rodadura que tiene un
coeficiente de rozamiento igual o superior a un coeficiente de
rozamiento intermedio (un valor intermedio de \mu), tal como una
carretera de asfalto en tiempo lluvioso. Cuando se realiza una
determinación afirmativa en la operación S83, se ejecuta el
funcionamiento del segundo dispositivo amplificador mencionado
anteriormente en la operación subsiguiente S84. Este caso representa
el frenado repentino del vehículo sobre una superficie de rodadura
que tiene un coeficiente \mu de rozamiento predeterminado. La
comparación de la deceleración predeterminada KdVW con la
deceleración dVW de rueda puede realizarse únicamente para una
rueda, o pueden someterse a comparación todas las ruedas. En este
caso, cuando la deceleración dVW de rueda de al menos una rueda es
mayor que la deceleración predeterminada KdVW, puede ejecutarse el
funcionamiento del segundo dispositivo de amplificación durante un
tiempo predeterminado.
Cuando se ha ejecutado el funcionamiento del
segundo dispositivo de amplificación durante el tiempo
predeterminado en la operación S84, la secuencia de tratamiento
avanza hasta la operación S85, y se determina si el interruptor
113 de freno está en un estado de "activación". Cuando el
interruptor 113 de freno está en este caso en un estado de
"desactivación", se considera que ha finalizado el estado de
frenado del vehículo, finaliza el funcionamiento del segundo
dispositivo de amplificación, y la secuencia de tratamiento retorna
a la operación S80. Cuando el interruptor 113 de freno está en un
estado de "activación", la secuencia de tratamiento retorna a
la operación S84 y continúa ejecutándose la secuencia del segundo
dispositivo de amplificación.
Se describirá posteriormente con referencia a las
figuras 47A y 47B la relación entre la fuerza de accionamiento del
pedal 1 de freno y la presión PL de cilindro de rueda cuando se ha
ejecutado tal tratamiento.
La línea S1 en la figura 47A indica la presión PL
de cilindro de rueda aplicada a los respectivos cilindros 4 y 5 de
rueda en caso de no ser realizada la acción de refuerzo por el
dispositivo 2 de refuerzo de acción de amplificación por el segundo
dispositivo de amplificación cuando el conductor acciona el pedal 1
de freno. El aparato de control de frenos para un vehículo que
tiene el dispositivo 2 de refuerzo tiene una característica
correspondiente a una línea S2, por encima de al menos la línea S1,
debido a la acción de refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de
frenos. En caso de que no se ejecute la secuencia del segundo
dispositivo de amplificación, la presión PL de cilindro de rueda y
la presión PU de cilindro maestro son desplazadas como se muestra
por la línea discontinua BB de doble punto, debido a la acción de
refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de frenos. Sin embargo, en
la figura 47A se ha eliminado una válvula 6 de control de
dosificación dispuesta con respecto al segundo cilindro 5 de rueda
del lado de las ruedas traseras, y se considera que la presión PL
de cilindro de rueda es igual a la presión de fluido de frenos
aplicada a ambos cilindros 4 y 5 de rueda.
A continuación, la observación del cambio en la
presión PL de cilindro de rueda a lo largo del tiempo revela que
se obtiene una característica indicada por la línea S2, debido a la
acción de refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de frenos, antes
de que la deceleración dVW de rueda alcance un valor mayor que el
de la deceleración predeterminada KdVW en el instante t1 a partir
del instante t0 en el cual se presiona el pedal 1 de freno.
Adicionalmente, cuando se ejecuta la secuencia del segundo
dispositivo de amplificación de presión cuando la deceleración dVW
de rueda ha alcanzado el valor de la deceleración predeterminada
KdVW en el instante t_{1}, una bomba 15 toma fluido de frenos de
una primera parte A1 de conducto y descarga el fluido de frenos
hacia una segunda parte A2 de conducto. Es decir, se desplaza
fluido de frenos, que tiene la presión PU de cilindro maestro en
la primera parte A1 de conducto, hacia la segunda parte A2 de
conducto, y la presión de fluido de frenos en la segunda parte A2
de conducto se aumenta hasta el valor de la segunda presión de
fluido de frenos. Debido a que la cantidad de fluido de frenos en
la primera parte A1 de conducto está reducida en este momento, se
disminuye la fuerza de reacción transmitida al conductor por el
pedal 1 de freno cuando el conductor ha presionado dicho pedal. Es
decir, la carga aplicada al conductor se disminuye cuando se
mantiene la carrera de accionamiento del pedal 1 de freno.
Adicionalmente, debido a que la bomba 15 descarga fluido de frenos
hacia la segunda parte A2 de conducto, la presión de fluido de
frenos dentro de la segunda parte A2 de conducto aumenta hasta el
valor de la segunda presión de fluido de frenos, y la presión PL de
cilindro de rueda se aumenta como se indica por la línea S3 en la
figura 47A. Es decir, la pendiente de la presión PL de cilindro de
rueda con respecto a la fuerza F de accionamiento con la cual el
conductor acciona el pedal 1 de freno, aumenta en la línea S3 a
partir del instante t1. La pendiente indicada por esta línea S3
está establecida por la relación de atenuación de la válvula 13 de
control de dosificación, es decir por la relación de atenuación de
la presión de fluido de frenos durante el flujo de fluido de frenos
desde la segunda parte A2 de conducto hasta la primera parte A1 de
conducto. De este modo, se realiza la acción de amplificación de la
fuerza de accionamiento del pedal 1 de freno debido a la presencia
del dispositivo 2 de refuerzo de frenos correspondiente al primer
dispositivo amplificador, dentro de una región de fuerza de frenado
baja de la fuerza de frenado de las ruedas, y se realiza la acción
de amplificación debido al dispositivo 10 de amplificación de
presión, que corresponde al segundo dispositivo de amplificación,
dentro de una región de fuerza de frenado alta.
De este modo, de acuerdo con esta realización,
puede obtenerse una mayor fuerza de frenado de las ruedas
determinando, por ejemplo a partir de la deceleración de las
ruedas, una situación en la que se requiere una mayor fuerza de
frenado, y activando el segundo dispositivo de amplificación de
presión, además del dispositivo 2 de refuerzo de frenos, que
ejecuta la acción de refuerzo normal durante el frenado del
vehículo. Es decir, cuando se utiliza un dispositivo 2 de refuerzo
de frenos que no ejerce una acción de refuerzo extremadamente
acusada y el frenado normal está asegurado por este dispositivo 2
de refuerzo de frenos, puede hacerse que este frenado normal sea
suave de acuerdo con la sensación del conductor. El dispositivo 10
de amplificación de presión puede activarse como segundo
dispositivo de amplificación en un estado tal como el que se
produce cuando el vehículo ha sido frenado repentinamente,
estableciéndose también un frenado repentino. Adicionalmente,
debido a que la amplificación de la presión de fluido de frenos es
realizada por el dispositivo 10 de amplificación de presión, es
posible también utilizar en el aparato de frenos un dispositivo 2
de refuerzo de frenos en el que una primera cámara y una segunda
cámara son pequeñas y no proporcionan una acción de refuerzo
extremadamente grande (es decir, la relación entre refuerzo y
fuerza aplicada).
Debido a que se utiliza la válvula 13 de control
de dosificación conectada en sentido inverso como dispositivo de
retención para mantener la presión diferencial entre la primera
parte A1 de conducto y la segunda parte A2 de conducto en el
dispositivo 10 de amplificación de presión, de acuerdo con esta
realización, el dispositivo 10 de amplificación de presión puede
activarse en un momento adecuado, sin que sea necesario añadir
ningún tipo de sensor diferente del sensor de velocidad de rueda ya
utilizado en los sistemas ABS, etc. La presión de fluido de frenos
no se mantiene en los cilindros 4 y 5 de rueda y no se produce
ningún aumento súbito de la fuerza de frenado debido a la acción
mecánica de la válvula 13 de control de dosificación cuando ha sido
liberado el accionamiento del pedal 1 de freno y ha caído la
presión de cilindro maestro. Adicionalmente, cuando han sido
establecidas mecánicamente una presión en el punto de bifurcación y
una relación de atenuación en la válvula 13 de control de
dosificación, la fuerza de frenado aumenta de acuerdo con estos
valores ajustados cuando la bomba 15 es accionada uniformemente y
funciona el dispositivo 10 de amplificación de presión.
Se describirá a continuación con referencia a la
figura 48 y a la figura 49 una decimoquinta realización del
invento.
En el modo de control de acuerdo con la
realización descrita anteriormente, la secuencia del segundo
dispositivo de amplificación se ejecutaba en base a la deceleración
dVW de rueda correspondiente al comportamiento de las ruedas
dependiendo del estado de la superficie de rodadura. De acuerdo con
la decimotercera realización, sin embargo, la secuencia del segundo
dispositivo de amplificación, es decir de un dispositivo 10 de
amplificación de presión, se ejecuta en base a la carrera PS de un
pedal 1 de freno cuando es accionado por un conductor. En el
diagrama de flujo, cuya ejecución se inicia acompañando al
accionamiento de un interruptor de encendido a una posición de
"activación", como se muestra en la figura 48, en la operación
S90 se detecta el recorrido PS del pedal en base a una señal
generada por un sensor 111 de recorrido de pedal. A continuación,
en la operación S91, se compara este recorrido PS del pedal con un
valor predeterminado KPS. Este valor predeterminado KPS puede
establecerse en base al recorrido PS del pedal, por ejemplo, cuando
el conductor presiona el pedal 1 de freno para detener
repentinamente el vehículo durante un desplazamiento del vehículo
con una velocidad igual o superior a un valor predeterminado. En
este caso, la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación
S92 en caso de haberse determinado que la recorrido PS del pedal es
mayor que el valor predeterminado KPS, y la secuencia retorna a la
operación S90 cuando se ha realizado una determinación negativa.
Debido a que el recorrido PS del pedal no es superior al valor
predeterminado KPS durante una situación de ausencia de
accionamiento del pedal 1 de freno, la secuencia de tratamiento
retorna a la operación S90.
En la operación S92, debido a que el grado de
accionamiento del pedal por parte del conductor, es decir el
recorrido PS del pedal, es mayor que el valor predeterminado KPS, se
presupone que existe una situación en la que se desea la parada
rápida del vehículo. Por consiguiente, se activa el segundo
dispositivo de amplificación.
Se describirán a continuación con referencia a la
figura 49 los efectos de este sistema. Cuando el pedal 1 de freno
es presionado de modo creciente a partir de un instante en el que el
recorrido PS del pedal es nulo, la presión PU de cilindro maestro
toma el valor P2 debido a la acción del dispositivo 2 de refuerzo
de frenos, que es el primer dispositivo amplificador hasta que el
recorrido PS del pedal se hace igual a PS1. La presión de fluido
de frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda del lado de las
ruedas delanteras alcanza también un valor similar al de la presión
PU de cilindro maestro y se mantiene como indica la línea S2. La
presión de fluido de frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda
del lado de las ruedas traseras es reducida de acuerdo con una
relación de atenuación predeterminada hasta un valor menor que el
de la presión PU de cilindro maestro, debido a una acción conocida
de una válvula 6 de control de dosificación conectada en la
dirección normal dentro del conducto. La presión de fluido de
frenos del segundo cilindro 5 de rueda del lado de las ruedas
traseras toma un valor reducido en comparación con la línea S2, en
correspondencia con el recorrido PS del pedal para el cual se
genera una presión PU de cilindro maestro no mayor que la presión
en el punto de bifurcación de la válvula 6 de control de
dosificación.
Cuando la recorrido PS del pedal toma un valor
superior a PS1 (igual a KPS), debido al dispositivo 10 de
amplificación de presión, la presión de fluido de frenos aplicada
al primer cilindro 4 de rueda del lado de las ruedas delanteras
resulta muy amplificada, como se indica por la línea S3, en
comparación con la línea BB1 que indica la presión de fluido de
frenos aplicada al primer cilindro 4 de rueda del lado de las
ruedas delanteras debido a la acción de refuerzo del dispositivo 2
de refuerzo de frenos. La presión de fluido de frenos aplicada al
primer cilindro 4 de rueda puede alcanzar el valor de la presión
P4, mayor que la presión P3, que es el límite de la presión de
cilindro de rueda que puede ser generada con el recorrido PS2 del
pedal por la acción de refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de
frenos. Adicionalmente, la presión de fluido de frenos aplicada al
segundo cilindro 5 de rueda del lado de las ruedas traseras resulta
también muy amplificada, como se indica por la línea S4, en
comparación con la línea BB2 que indica la presión de fluido de
frenos aplicada al segundo cilindro 5 de rueda amplificada
solamente por la acción de refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de
frenos. De este modo, cuando se activa el dispositivo 10 de
amplificación de presión, se produce un gradiente de aumento de
presión mayor que el gradiente de aumento de presión de la presión
de cilindro de rueda debido al dispositivo 2 de refuerzo de
frenos. Como resultado, puede obtenerse más fuerza de frenado del
vehículo en caso de que el recorrido PS del pedal haya superado un
valor predeterminado. El modo de funcionamiento y los efectos
debidos al dispositivo 10 de amplificación de presión son similares
a los de las realizaciones descritas anteriormente.
Incluso cuando se utiliza una tasa de refuerzo
que es tan pequeña que se elimina sustancialmente el efecto de
refuerzo para el recorrido PS2 del pedal, la presión de fluido de
frenos aplicada al primer y segundo cilindros 4 y 5 de rueda puede
aumentarse gradualmente debido al segundo dispositivo de
amplificación. Adicionalmente, debido a que la secuencia del
segundo dispositivo de amplificación es ejecutada por el
desplazamiento de fluido de frenos por la bomba 15 y por efecto de
la válvula 13 de control de dosificación conectada en sentido
inverso, la presión de fluido de frenos aplicada a los cilindros 4
y 5 de rueda puede aumentarse gradualmente debido al efecto de
apertura mecánica en la válvula 13 de control de dosificación,
incluso cuando el recorrido del pedal se ha detenido
sustancialmente en PS1 o PS2.
Se describirá a continuación con relación a la
figura 50 una decimosexta realización de este invento. Se omitirá
una descripción detallada relativa a la estructura, toda vez que
presenta un modo de funcionamiento similar a la estructura de una
realización descrita anteriormente. En esta decimosexta
realización, se ha eliminado el dispositivo 2 de refuerzo de frenos
que constituye el primer dispositivo amplificador de las
realizaciones descritas anteriormente, y la estructura de un
dispositivo 10 de amplificación de presión correspondiente al
segundo dispositivo de amplificación de la realización anterior está
dispuesta en serie en un primer conducto A.
El primer conducto A que se extiende desde un
cilindro maestro 3 está conectado, respectivamente, a un primer
cilindro 4 de rueda de una rueda delantera derecha FR y a un segundo
cilindro 5 de rueda de una rueda trasera izquierda RL.
Consiguientemente, están dispuestas, como dispositivo 10 de
amplificación de presión en este primer conducto A, una primera
válvula 13 de control de dosificación conectada en sentido inverso
y una primera bomba 15 conectada en paralelo con la primera válvula
13 de control de dosificación. Está dispuesto un segundo
dispositivo 200 de amplificación en el primer conducto A entre el
primer dispositivo 10 de amplificación de presión y una derivación
hacia los respectivos cilindros 4 y 5 de rueda. Este segundo
dispositivo 200 de amplificación se compone también de una segunda
válvula 14A de control de dosificación conectada en sentido inverso
y una segunda bomba 215, similarmente al dispositivo 10 de
amplificación de presión.
El primer conducto A está dividido en una primera
parte A1 de conducto, una segunda parte A2 de conducto y una
tercera parte A3 de conducto por el primer y segundo dispositivos 10
y 200 de amplificación. Es decir, el primer conducto A está
dividido en la primera parte A1 de conducto en un intervalo
comprendido entre el cilindro maestro 3 y el dispositivo 10 de
amplificación de presión, la segunda parte A2 de conducto en un
intervalo comprendido entre el primer dispositivo 10 de
amplificación de presión y el segundo dispositivo 200 de
amplificación, y la tercera parte A3 de conducto en un intervalo
comprendido entre el segundo dispositivo 200 de amplificación y los
respectivos cilindros 4 y 5 de rueda. Una abertura de admisión de
la primera bomba 15 está conectada a un primer conducto C1 de
admisión conectado a la primera parte A1 de conducto, y una
abertura de descarga de la primera bomba 15 está conectada a un
primer conducto B1 de descarga conectado a la segunda parte A2 de
conducto. Similarmente, una abertura de admisión de la segunda bomba
215 está conectada a un segundo conducto C2 de admisión conectado
a la segunda parte A2 de conducto, y una abertura de descarga de la
segunda bomba 215 está conectada a un segundo conducto B2 de
descarga conectado a la tercera parte A3 de conducto.
En el aparato de control de frenos estructurado
de este modo, en caso de que sea accionado el pedal 1 de freno y
no se activan el primer dispositivo 10 de amplificación de presión y
el segundo dispositivo 200 de amplificación, el fluido de frenos
que tiene la presión PU de cilindro maestro, generada de acuerdo
con la fuerza de accionamiento aplicada al pedal 1 de freno, pasa a
través de la primera y segunda válvulas 13 y 14A de control de
dosificación sin atenuación de presión. Consiguientemente, la
presión PU de cilindro maestro es transmitida a los cilindros 4 y
5 de rueda.
Se describirá posteriormente con referencia a la
figura 51 un modo de funcionamiento de acuerdo con esta decimosexta
realización.
En el diagrama de flujo cuya ejecución se inicia
acompañando al accionamiento de un interruptor de encendido a la
posición de "activación", en la operación S100, se calcula la
velocidad VW de rueda en base a las señales de salida de sensores
201 y 202 de velocidad de rueda. Subsiguientemente, en la operación
S110 se calcula la velocidad VB del chasis del vehículo. En este
caso, la velocidad VB del chasis del vehículo puede calcularse en
base a la velocidad VW de rueda de una rueda motriz, o
alternativamente puede utilizarse un valor integrado de un valor
de salida de un sensor de aceleración de chasis (no ilustrado). En
la operación S120, se calcula la aceleración dVW de rueda de la
rueda. La velocidad VW de rueda y magnitudes similares pueden
calcularse con respecto a cada una de las ruedas mediante la
secuencia de tratamiento del diagrama de flujo.
En la operación S130, se detecta el recorrido PS
del pedal y se calcula dicho recorrido en base a la salida de un
sensor 111 de recorrido de pedal. En la operación S140, se calcula
el cambio dPS de recorrido del pedal por unidad de tiempo.
En la operación S150, para detectar si las ruedas
están en un estado de frenado, se detecta si un interruptor 113 de
freno está en un estado de "activación". En caso de
determinarse que el interruptor 113 de freno no está en un estado
de "activación" y las ruedas no están en un estado de frenado,
la secuencia de tratamiento retorna a la operación S100. En caso de
determinarse que el interruptor 113 de freno está en un estado de
"activación", la secuencia de tratamiento avanza hasta la
operación S160.
En la operación S160, se activa el primer
dispositivo 10 de amplificación de presión. Es decir, se desplaza
fluido de frenos accionando la primera bomba 15, que admite fluido
de frenos de la primera parte A1 de conducto, y descarga el fluido
de frenos hacia la segunda parte A2 de conducto. De acuerdo con
esto, la presión de fluido de frenos de la segunda parte A2 de
conducto y de la tercera parte A3 de conducto aumenta, y la presión
aplicada a los cilindros 4 y 5 de rueda aumenta en comparación con
la presión PU de cilindro maestro y toma el valor de una segunda
presión de fluido de frenos. Cuando la primera válvula 13 de
control de dosificación conectada en sentido inverso hace que fluya
fluido de frenos desde el lado de la segunda y tercera partes A2 y
A3 de conducto hacia el lado de la primera parte A1 de conducto, la
presión de fluido de frenos se reduce con una relación de
atenuación predeterminada ajustada para la primera válvula 13 de
control de dosificación y se produce el flujo del fluido de frenos.
Consiguientemente, la presión de fluido de frenos de la segunda y
tercera partes A2 y A3 de conducto se mantiene, a no ser que se
reduzca mucho la presión de cilindro maestro. Cuando el pedal 1 de
freno está siendo presionado gradualmente, es sustancialmente nulo
el flujo de fluido de frenos desde el lado de la segunda parte A2
de conducto hacia el lado de la primera parte A1 de conducto. La
presión de fluido de frenos de la segunda y tercera partes A2 y A3
de conducto es amplificada con una relación de presión
predeterminada acompañando al aumento de la presión de fluido de
frenos de la primera parte A1 de conducto y al desplazamiento de
fluido de frenos desde la primera parte A1 de conducto hasta la
segunda parte A2 de conducto debido al funcionamiento de la bomba
15.
En la operación S170, se compara la velocidad VW
de rueda con un valor predeterminado KVW, y la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S180 en caso de que la
velocidad VW de rueda sea mayor que el valor predeterminado KVW, o
la secuencia de tratamiento retorna a la operación S150 en caso de
una determinación negativa. En la operación S180, se compara la
velocidad VB del chasis del vehículo con un valor predeterminado
KVB, y la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación S190 en
caso de haberse determinado que la velocidad VB del chasis del
vehículo es mayor que el valor predeterminado KVB, o retorna a la
operación S150 cuando se ha realizado una determinación negativa.
En este caso, el valor predeterminado KVW y el valor predeterminado
KVB se establecen en valores para los cuales puede determinarse que
existe frenado del vehículo desde un estado de desplazamiento del
vehículo con una velocidad relativamente alta. Por ejemplo, el
valor predeterminado KVB puede establecerse a una velocidad de
aproximadamente 80 km/h, y el valor predeterminado KVW puede
establecerse a una velocidad de aproximadamente 85 km/h en
consideración al deslizamiento de las ruedas, etc, durante el
desplazamiento del vehículo. En la operación S190, se determina si
la aceleración dVW de rueda es menor que el valor predeterminado
KdVW o, en otras palabras, si la deceleración de las ruedas es
mayor que un valor predeterminado. Este valor predeterminado KdVW
se establece teniendo como objetivo un valor generado como
representativo del comportamiento de las ruedas cuando, por ejemplo,
el conductor ha solicitado un cierto grado de frenado repentino.
Cuando se realiza una determinación afirmativa en la operación
S190, se presupone que existe un estado correspondiente a un cierto
grado de detención brusca del vehículo a partir de una velocidad
igual o superior a una velocidad predeterminada, y la secuencia de
tratamiento avanza hasta la operación S290 y se activa el segundo
dispositivo 200 de amplificación. Es decir, se acciona la segunda
bomba 215 y se admite fluido de frenos de la segunda parte A2 de
conducto, que tiene la presión amplificada por el primer
dispositivo 10 de amplificación de presión, y es descargado hacia
la tercera parte A3 de conducto por la segunda bomba 215. La
presión de fluido de frenos de la tercera parte A3 de conducto es
aumentada con respecto a la del fluido de frenos de la segunda
parte A2 de conducto, que es más alta que la presión PU de cilindro
maestro. Consiguientemente, esta tercera presión de fluido de
frenos aumentada es mantenida por la segunda válvula 14A de
control de dosificación conectada en sentido inverso, similarmente
al modo de funcionamiento de la primera válvula 13 de control de
dosificación. Consiguientemente, la tercera presión de fluido de
frenos amplificada en dos etapas por el primer y segundo
dispositivos 10 y 200 de amplificación se aplica al primer cilindro
4 de rueda. Similarmente, la presión de fluido de frenos basada en
la tercera presión de fluido de frenos (es decir, la presión
atenuada por una válvula 6 de control de dosificación) amplificada
en dos etapas por el primer y segundo dispositivos 10 y 200 de
amplificación, se aplica al segundo cilindro 5 de rueda.
Consiguientemente, se aplica una gran fuerza de frenado a las
respectivas ruedas FR y RL de acuerdo con la presión de fluido de
frenos amplificada en dos etapas, en comparación con la presión PU
de cilindro maestro.
En caso de determinación negativa en la operación
S190, la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación S200.
En la operación S200, se determina si el recorrido PS del pedal es
mayor que el valor predeterminado KPS. En caso de que se realice
una determinación negativa en esta ocasión, la secuencia de
tratamiento retorna a la operación S150; en caso de realizarse una
determinación afirmativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta
la operación S210. En la operación S210, se determina si el cambio
dPS de recorrido del pedal por unidad de tiempo es mayor que un
valor predeterminado KdPS. En caso de realizarse una determinación
negativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación
S150, y el frenado del vehículo continúa con la única actuación
del primer dispositivo 10 de amplificación de presión hasta que se
detiene el vehículo.
Cuando se ha realizado una determinación
afirmativa en la operación 210, se determina a partir del
comportamiento de las ruedas que el estado de frenado no
corresponde a un accionamiento tan repentino, pero puede
determinarse que se trata de un frenado repentino a partir del
estado de accionamiento del pedal 1 de freno por el conductor, y
en la operación S220 se activa el segundo dispositivo 200 de
amplificación.
Cuando ha transcurrido un tiempo predeterminado
durante la actuación del segundo dispositivo 200 de amplificación,
la secuencia de tratamiento avanza hasta la operación S230 y se
determina si el interruptor 113 de freno está en un estado de
"activación". Es decir, debido a que el segundo dispositivo 200
de amplificación se activa además del primer dispositivo 10 de
amplificación de presión hasta que el vehículo se detiene o se
libera el estado de frenado del vehículo, puede generarse una gran
fuerza de frenado del vehículo y puede acortarse la distancia
hasta la detención.
Adicionalmente, debido a que el primer
dispositivo 10 de amplificación de presión y el segundo dispositivo
200 de amplificación se han dispuesto en serie en el conducto que
se extiende desde el cilindro maestro 3 hasta los cilindros 4 y 5
de rueda, puede establecerse que la acción de amplificación de
presión en el primer dispositivo 10 de amplificación de presión sea
pequeña, y no es necesario así utilizar como bomba 15 una bomba
que tenga una capacidad muy alta. Adicionalmente, debido a que la
amplificación de presión en la primera etapa es realizada por el
primer dispositivo 10 de amplificación de presión, no es necesario
similarmente utilizar una bomba de capacidad muy alta como segunda
bomba 215 en el segundo dispositivo 200 de amplificación, lo cual
hace que aumente adicionalmente la segunda presión de fluido de
frenos.
La figura 53 ilustra una decimoséptima
realización, y es una vista estructural esquemática que indica un
aparato de control de frenos para un vehículo capaz de realizar
control de tracción (es decir, control TRC) para aplicar fuerza de
frenado a las ruedas para suprimir el deslizamiento de las mismas
como control de frenado no debido al accionamiento de los frenos
por parte de un conductor (técnica que se denominará posteriormente
"control de frenado en ausencia de frenado"). Para
dispositivos que tienen un modo de funcionamiento similar a las
realizaciones descritas anteriormente, se utilizarán símbolos
similares a los asociados con dichas realizaciones.
Como se muestra en la figura 53, en el aparato de
control de frenos de acuerdo con esta realización, está
interconectado un dispositivo 2 de refuerzo por vacío (dispositivo
de refuerzo de frenos) con un cilindro maestro 3 de tipo tandem.
Está conectado al cilindro maestro 3 un circuito 30' de control
hidráulico, que realiza el control de tracción, etc, y se compone
de dos sistemas hidráulicos de conducciones en diagonal. Se
describirán posteriormente las diversas estructuras de los
mismos.
El dispositivo 2 de refuerzo por vacío presenta
una acción de refuerzo, utilizando la diferencia de presión entre
el vacío en el colector de admisión (es decir, el vacío de admisión)
generado por un motor y la presión atmosférica. Adicionalmente, el
dispositivo 2 de refuerzo por vacío regula la diferencia de presión
en asociación con el accionamiento del pedal 1 de freno, a fin de
aumentar la presión aplicada a los pistones 9a y 9b del cilindro
maestro 3.
Este dispositivo 2 de refuerzo de frenos está
provisto de una cámara 513 de conversión de presión (segunda
cámara) en la que se introduce la presión atmosférica en caso de
presentarse la acción de refuerzo, y una cámara 515 de vacío
(primera cámara) en la cual se aplica constantemente el vacío de
admisión. Las dos cámaras 513 y 515 están separadas por un
diafragma 511. El dispositivo 2 de refuerzo por vacío está provisto
de una primera válvula mecánica 517, una segunda válvula mecánica
519, una primera válvula 521 de control de comunicación y una
segunda válvula 523 de control de comunicación para regular la
presión de las dos cámaras 513 y 515.
Entre estos elementos, la primera y segunda
válvulas mecánicas 517 y 519 son accionadas mecánicamente a una
posición de apertura o de cierre acompañando al accionamiento del
pedal 1 de freno. Cuando se presiona el pedal 1 de freno, la
primera válvula mecánica 517 se cierra y la segunda válvula
mecánica 519 se abre. La presión atmosférica se introduce
únicamente en la cámara 513 de conversión de presión.
Adicionalmente, la primera y segunda válvulas 521
y 523 de control de comunicación son accionadas por solenoide, por
ejemplo durante el control de tracción, a una de dos posiciones, a
saber una posición de apertura o una posición de cierre, de
acuerdo con una señal generada por una unidad electrónica de
control (unidad electrónica 12 de control; véase la figura 54).
Esta primera válvula 521 de control de comunicación está dispuesta
en un primer paso 527 de comunicación que establece comunicación
entre la cámara 513 de conversión de presión y la primera y
segunda válvulas mecánicas 517 y 519 mencionadas anteriormente, y
está conmutada constantemente a un estado de desactivación para
abrir el primer paso 527 de comunicación. Por otra parte, la
segunda válvula 523 de control de comunicación está dispuesta en un
segundo paso 529 de comunicación estableciendo comunicación entre
la cámara 515 de vacío y un ambiente a la presión atmosférica, y
está conmutada constantemente al estado de desactivación para
cerrar el segundo paso 529 de comunicación.
El cilindro maestro 3 está conectado directamente
a un depósito maestro 3a a través de pasos 33a y 33b. Una porción
abierta (no representada) de estos pasos 33a y 33b en el lado del
cilindro maestro 3, está dispuesta para ser cerrada por los propios
pistones 9a y 9b en caso de que se haya activado el dispositivo 2
de refuerzo por vacío y los pistones 9a y 9b se hayan desplazado en
la dirección de la flecha K.
Adicionalmente, el cilindro maestro 3 está
conectado, a través de dos vías 35a y 35b de fluido de frenos,
respectivamente, a un primer conducto hidráulico 37a y a un segundo
conducto hidráulico 37b que componen el circuito 30' de control
hidráulico.
En el circuito 30' de control hidráulico, un
cilindro 4 de rueda de una rueda delantera derecha FR y un cilindro
5 de rueda de una rueda trasera izquierda RL, están en comunicación
a través del primer conducto hidráulico 37a. Adicionalmente, un
cilindro 7 de rueda de una rueda derecha trasera RR y un cilindro 8
de rueda de una rueda delantera izquierda FL, están en comunicación
a través del segundo conducto hidráulico 37b.
Consiguientemente, están dispuestas en el primer
conducto hidráulico 37a una válvula 31 de control de aumento de
presión y una válvula 33 de control de reducción de presión para
controlar la presión del cilindro 4 de rueda de la rueda delantera
derecha FR, y una válvula 32 de control de aumento de presión para
controlar la presión del cilindro 5 de rueda de la rueda trasera
izquierda RL, y están dispuestas en el segundo conducto hidráulico
37b una válvula 31' de control de aumento de presión y una válvula
33' de control de reducción de presión para controlar la presión
del cilindro 7 de rueda de la rueda derecha trasera RR, y una
válvula 32' de control de aumento de presión y una válvula 34' de
control de reducción de presión para controlar la presión del
cilindro 8 de rueda de la rueda trasera izquierda RL.
Se describirá posteriormente la estructura del
primer conducto hidráulico 37a.
Está dispuesta en el primer conducto hidráulico
37a una válvula 133 de corte de cilindro maestro (válvula SMC)
para establecer comunicación para comunicar o interrumpir una vía
hidráulica 71a, entre el lado del cilindro maestro 3 y las
respectivas primera y segunda válvulas 31 y 32 de control de
aumento de presión. Esta válvula 133 de corte de cilindro maestro
está estructurada para abrir un paso 71a cuando la pulsación
hidráulica en el lado de los cilindros 4 y 5 de rueda alcanza o
supera un valor predeterminado.
Está dispuesto aguas abajo de las respectivas
primera y segunda válvulas 33 y 34 de control de reducción de
presión, un depósito 20 para acumular transitoriamente fluido de
frenos descargado de las respectivas primera y segunda válvulas 33
y 34 de control de reducción de presión. Está dispuesta una bomba
hidráulica 15 en una vía hidráulica 70a que se extiende desde este
depósito 20 hasta el tramo comprendido entre la válvula 133 de
corte de cilindro maestro y las primera y segunda válvulas 31 y 32
de control de aumento de presión, para admitir fluido de frenos
del depósito 20 o del cilindro maestro 3 y transferir fluido de
frenos a una vía hidráulica 72a entre la válvula 133 de corte de
cilindro maestro y las primera y segunda válvulas 31 y 32 de
control de aumento de presión. Está dispuesto en una vía de descarga
de fluido de frenos de la bomba 15 hidráulica un acumulador 563
para suprimir la pulsación en la presión hidráulica interna.
Adicionalmente, está dispuesta en el primer
conducto hidráulico 37a una vía hidráulica 73a para suministrar
fluido de frenos desde el cilindro maestro 3 directamente a la bomba
15 hidráulica durante la ejecución del control de tracción, que se
describirá posteriormente. Adicionalmente, está dispuesta en la vía
hidráulica 73a una válvula 561 de corte de depósito (válvula SRC)
para abrir o interrumpir la vía hidráulica 73a.
De acuerdo con esta realización en particular,
está dispuesto en la vía hidráulica 71a entre la válvula 133 de
corte de cilindro maestro y el cilindro maestro 3 un sensor 567 de
presión para detectar la presión en el lado de admisión de la
bomba hidráulica 15.
Por otra parte, similarmente al primer conducto
hidráulico 37a comentado anteriormente, las válvulas 31' y 32' de
control de aumento de presión, la primera y segunda válvulas 33' y
34' de control de reducción de presión, una válvula 133' de corte
de cilindro maestro, un depósito 20', una bomba hidráulica 15', un
acumulador 564, y un sensor 568 de presión, están dispuestos en
posiciones similares en el segundo conducto hidráulico 37b.
Adicionalmente, como se muestra en la figura 54,
una unidad electrónica 12' de control para controlar el aparato de
control de frenos de acuerdo con esta realización, se compone
esencialmente de un microcomputador provisto de una unidad central
12'a de tratamiento, una memoria 12'b de solo lectura, una memoria
12'c de acceso aleatorio, una porción 12'd de entrada/salida, una
multilínea 12'e, etc, de técnica conocida. Se aplican como entradas
a la unidad electrónica 12' de control señales procedentes de los
sensores 201, 202, 201' y 202'b de velocidad de rueda dispuestos
en las ruedas, de un interruptor 113 de freno, de los sensores 567
y 568 de presión, etc.
Está dispuesto un motor 580 para accionar las
bombas hidráulicas 15 y 15', la primera y segunda válvulas 521 y
523 de control de comunicación, las válvulas 31, 32, 31' y 32' de
control de aumento de presión, la primera y segunda válvulas 33,
34, 33' y 34' de control de reducción de presión, las válvulas 133
y 133' de corte de cilindro maestro, y las válvulas 561 y 562 de
corte de depósito, controlándose todos estos dispositivos en base
a señales de entrada procedentes de los sensores 201, 202, 201' y
202' de velocidad de rueda y de los sensores 567 y 568 de presión,
para realizar el control de tracción, etc.
Se describirá inmediatamente después la acción
del dispositivo 2 de refuerzo por vacío en la operación de frenado
sin accionamiento del pedal.
- (1)
- Caso en que no se presenta la acción de refuerzo (es decir, el estado ilustrado en la figura 55A).
Debido a que se trata de una situación de
ausencia de frenado en la que no se realiza la operación de frenado
por parte de un conductor, no se presiona el pedal 1 de freno, y
consiguientemente la primera válvula mecánica 517 permanece abierta
y la segunda válvula mecánica 519 permanece cerrada. En este
momento, la primera válvula 521 de control de comunicación está
desactivada, y en un estado de apertura, y la segunda válvula 523
de control de comunicación está desactivada y en un estado de
cierre. Por consiguiente, no se introduce la presión atmosférica
en la cámara 513 de conversión de presión. La cámara 515 de vacío y
la cámara 513 de conversión de presión están en comunicación y se
introduce en las mismas el vacío generado por una fuente de vacío.
Por esta razón, no se produce presión diferencial en las dos
cámaras 513 y 515, y de este modo no se presenta la acción de
refuerzo.
- (2)
- Caso en que se presenta la acción de refuerzo de frenos (es decir, el estado ilustrado en la figura 55B).
Debido a que se trata de una situación de
ausencia de frenado en la que un conductor no acciona los frenos,
no se presiona el pedal 1 de freno, y consiguientemente, la primera
válvula mecánica 517 permanece abierta y la segunda válvula
mecánica 519 permanece cerrada. En este momento, en caso de
realizarse el control de tracción, la primera válvula 521 de
control de comunicación es activada y se cierra y la segunda
válvula 523 de control de comunicación es activada y se abre.
Debido a esto, se interrumpe la comunicación entre la cámara 513
de conversión de presión y la cámara 515 de vacío. La presión
atmosférica se induce solamente en la cámara 513 de conversión de
presión.
Por esta razón, se produce entre las dos cámaras
513 y 515 una presión diferencial de, por ejemplo, varios bars, y
se presenta la acción de refuerzo de frenos.
Se describirá a continuación con referencia al
diagrama de flujo de la figura 56 y al diagrama de tiempo de las
figuras 57A a 57H, la acción del aparato de control de frenos de
acuerdo con esta realización.
En la operación S300 del diagrama de la figura
56, se determina si ha sido presionado el pedal 1 de freno
determinando si está cerrado el interruptor 113 de freno. Cuando se
realiza una determinación afirmativa de que ha sido presionado el
pedal 1 de freno, debido a que el estado es de ausencia de frenado,
finaliza la secuencia de tratamiento; cuando se realiza una
determinación negativa, la secuencia de tratamiento avanza hasta
la operación S310.
En la operación S310 se determina si se ha
cumplido una condición de iniciación, por ejemplo de control de
tracción, determinando, por ejemplo, si la relación de deslizamiento
de rueda es igual o superior a un valor predeterminado. Cuando se
realiza una determinación afirmativa, la secuencia de tratamiento
avanza hasta la operación S320; cuando se realiza una determinación
negativa, finaliza la secuencia de tratamiento.
En la operación S320, para que el dispositivo 2
de refuerzo de frenos presente la acción de refuerzo, como se
muestra en la figura 55B, se activa la primera válvula 521 de
control de comunicación, interrumpiéndose la comunicación entre la
cámara 513 de conversión de presión y la cámara 515 de vacío. En la
operación S330, se activa la segunda válvula 523 de control de
comunicación, aplicándose la presión atmosférica a la cámara 513
de conversión de presión.
En este momento, se introduce vacío en la cámara
515 de vacío, y de este modo el dispositivo 2 de refuerzo de
frenos por vacío es accionado por la presión diferencial entre este
vacío y la presión atmosférica, y se aplica al cilindro maestro 3
una presión baja de varios bars. Es decir, el lado de admisión de
las bombas hidráulicas 15 y 15' se precarga a través de las
válvulas 561 y 562 de corte de depósito debido a la aplicación de
esta presión, y de este modo las bombas hidráulicas 15 y 15' toman
un estado en el que es posible la descarga rápida de fluido de
frenos inmediatamente a continuación de la activación.
Adicionalmente, debido a esta presión que se está
aplicando, el pedal 1 de freno, junto con los pistones 9a y 9b, se
desplaza en la dirección de la flecha K en la figura 53, y se
interrumpen los pasos 33a y 33b hacia el depósito maestro 3a.
A continuación, en la operación S340, como se
muestra en la figura 57, las válvulas 133 y 133' de corte de
cilindro maestro se activan para cerrar sus vías hidráulicas, y en
la operación subsiguiente S350 se activan las válvulas 561 y 562
de corte de depósito para abrir sus vías hidráulicas.
A continuación, en la operación S360, se activa
el motor 580 y son accionadas las bombas hidráulicas 15 y 15'.
Como resultado, es admitido fluido de frenos por las bombas
hidráulicas 15 y 15', respectivamente, no procedente del depósito
maestro 3a, sino del cilindro maestro 3, a través de las válvulas
561 y 562 de corte de depósito y las vías hidráulicas 73a y 73b, y
es descargado hacia las vías hidráulicas 72a y 72b que conducen
hacia los cilindros 4, 5, 7 y 8 de rueda.
A continuación, en la operación S370, son
controladas las válvulas 31, 32, 31' y 32' de control de aumento
de presión y las válvulas 33, 34, 33' y 34' de control de reducción
de presión y se realiza el control de tracción normal de acuerdo
con el estado de deslizamiento de las ruedas, como se muestra en
las figuras 57G y 57H. Después de esto, finaliza la secuencia de
tratamiento.
De este modo, de acuerdo con esta realización, en
caso de realizarse un control de tracción que corresponde a un
control de frenado durante una situación de ausencia de frenado, se
realiza una acción para aplicar fuerza de frenado a las ruedas en
el control de tracción normal, en el que se activa el motor 580, se
activan las válvulas 133 y 133' de corte de cilindro maestro, se
activan las válvulas 561 y 562 de corte de depósito, y se
controlan las válvulas 31, 32, 31' y 32' de control de aumento de
presión y las válvulas 33, 34, 33' y 34' de control de reducción
de presión. Adicionalmente, se activan la primera válvula 521 de
control de comunicación y la segunda válvula 523 de control de
comunicación, de modo que se genera acción de refuerzo debido al
funcionamiento del dispositivo 2 de refuerzo de frenos por vacío.
Como resultado, se realiza una precarga que aumenta ligeramente la
presión en la admisión de las bombas hidráulicas 15 y 15' aplicando
una baja presión predeterminada al cilindro maestro 3.
Por esta razón, cuando son accionadas las bombas
hidráulicas 15 y 15' en un estado en que ha sido realizada esta
precarga, la presión de cilindro de rueda puede ser elevada
rápidamente como se muestra en la figura 52. Consiguientemente, se
presenta un efecto en virtud del cual se potencia la respuesta en
el control de tracción.
En particular, debido a que esta realización no
puede utilizar una estructura que admite fluido de frenos del
depósito maestro 3a, sino más bien una estructura que admite fluido
de frenos del cilindro maestro 3, su estructura puede
simplificarse y, debido a esto, se produce un efecto notable en
virtud del cual puede conseguirse tanto una respuesta potenciada
como un bajo coste.
Adicionalmente, de acuerdo con esta realización,
cuando el dispositivo 2 de refuerzo de frenos por vacío aplica
presión, los pasos 33a y 33b entre el depósito maestro 3a y el
cilindro maestro 3 son interrumpidos, de modo que no se introduce
en el circuito 30' de control hidráulico ningún fluido de frenos
que no sea el del cilindro maestro 3. Por consiguiente, la cantidad
de fluido consumida por el cilindro maestro 3 coincide con la
cantidad de fluido consumida por los cilindros 4, 5, 7 y 8 de
rueda. Por esta razón, se obtiene la deceleración G correspondiente
a la posición de accionamiento del pedal 1 de freno, y existe así
la ventaja de que se mejora la sensación del conductor.
Además, se ha propuesto un ejemplo de control de
la presión de fluido de frenos en ambos sistemas en el primer y
segundo conductos hidráulicos 37a y 37b en la descripción del
sistema de control de acuerdo con esta realización, para
clarificar los estados de las diversas válvulas y otros elementos
utilizados en el control, pero es aceptable, por supuesto,
controlar la presión de fluido de frenos solamente en uno u otro de
los conductos hidráulicos.
Adicionalmente, cuando se controla el conducto
hidráulico de solamente un sistema entre el primer y segundo
conductos hidráulicos 37a y 37b en el control de frenado durante un
estado de ausencia de frenado, se genera también presión debida a
la presión generada por el dispositivo 2 de refuerzo de frenos por
vacío en el otro sistema, pero debido a que esta es una presión
baja, no supone particularmente un problema. Por el contrario,
esto es eficaz en el sentido de llenar un espacio (holgura de
carrera) entre los cilindros 4, 5, 7 y 8 de rueda y las pastillas
de freno dentro de los pertinentes cilindros. Por ejemplo, en el
control VSC (es decir, en el control que puede evitar el
deslizamiento lateral del vehículo y evitar obstáculos en caso de
que haya sido girado el volante repentinamente durante la
rodadura), incluso cuando ha sido evitado el derrapaje por control
de un sistema, el otro sistema es controlado invariablemente
sustancialmente para evitar el contragiro del vehículo
posteriormente. Por consiguiente, la eliminación previa de la
holgura de carrera del otro sistema supone una ventaja en cuanto a
mejorar la respuesta hidráulica.
Se describirá a continuación un noveno
ejemplo.
Debido a que un aparato de control de frenos de
acuerdo con esta realización difiere del de la decimoséptima
realización descrita anteriormente únicamente en el dispositivo 2 de
refuerzo de frenos por vacío, la estructura es por lo demás
similar a la de la decimoséptima realización descrita
anteriormente, y de este modo se describirá posteriormente
únicamente lo relativo al dispositivo 2 de refuerzo de frenos por
vacío.
Como se muestra en la figura 58A, además de una
primera válvula mecánica 5101, una segunda válvula mecánica 5102,
una primera válvula 5103 de control de comunicación, y una segunda
válvula 5104 de control de comunicación similar a la de la
decimoséptima realización descrita anteriormente, un dispositivo 2
de refuerzo de frenos utilizado en esta realización tiene dispuesta
una tercera válvula 5106 de control de comunicación en un paso que
comunica una cámara 5105 de vacío con una fuente de vacío, junto con
la disposición de una cuarta válvula 5107 de control de
comunicación en un paso que comunica la cámara 5105 de vacío con la
presión atmosférica.
Consiguientemente, en caso de iniciarse el
control de frenado durante situaciones de ausencia de frenado, se
activa la primera válvula 5103 de control de comunicación (se
cierra) y se activa la segunda válvula 5104 de control de
comunicación (se abre), y al mismo tiempo permanece desactivada la
tercera válvula 5106 de control de comunicación (abierta) y
permanece desactivada la cuarta válvula 5107 de control de
comunicación (cerrada). Como resultado, la cámara 5105 de vacío
está en un estado en que se introduce vacío en la misma, y el único
efecto que se produce es que una cámara 5108 de conversión de
presión esté en un estado en el que se aplica a la misma la
presión atmosférica. Consiguientemente, se genera una presión
diferencial entre las dos cámaras 5105 y 5108, y se obtiene acción
de refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de frenos.
Ahora, en caso de intentar interrumpir
instantáneamente la acción de refuerzo del dispositivo 2 de
refuerzo de frenos, la tercera válvula 5106 de control de
comunicación se desactiva (se cierra) y se interrumpe la
introducción de vacío en la cámara 5105 de vacío, y al mismo tiempo
se activa la cuarta válvula 5107 de control de comunicación (se
abre) y se introduce la atmósfera en la cámara 5105 de vacío. Como
resultado, ambas cámaras 5105 y 5108 quedan expuestas a la presión
atmosférica y desaparece la presión diferencial, interrumpiéndose
así la acción de refuerzo.
Adicionalmente, como se muestra en la figura 58B,
además de la primera válvula mecánica 5201, la segunda válvula
mecánica 5202, la primera válvula 5203 de control de comunicación, y
la segunda válvula 5204 de control de comunicación, similares a
las de la decimoséptima realización descrita anteriormente, el
dispositivo 2 de refuerzo de frenos por vacío utilizado en esta
realización puede estar provisto de una quinta válvula 5206 de
control de comunicación en un paso que comunica la cámara 5207 de
conversión de presión con una fuente de vacío.
Consiguientemente, en caso de iniciarse el
control de frenado durante una situación de ausencia de frenado,
la primera válvula 5203 de control de comunicación se activa (se
cierra) y la segunda válvula 5204 de control de comunicación se
activa (se abre), y al mismo tiempo la quinta válvula 5206 de
control de comunicación permanece desactivada (cerrada). Como
resultado, se genera una presión diferencial entre la cámara 5205
de vacío y la cámara 5207 de conversión de presión y se presenta la
acción de refuerzo de frenos.
Ahora, en caso de intentar interrumpir
instantáneamente la acción de refuerzo, la segunda válvula 5204 de
control de comunicación se desactiva (se cierra) y se interrumpe la
aplicación de la presión atmosférica a la cámara 5207 de
conversión de presión, y al mismo tiempo la quinta válvula 5206 de
control de comunicación se activa (se abre) y se introduce vacío en
la cámara 5207 de conversión de presión. Como resultado, ambas
cámaras 5205 y 5207 tienen vacío y desaparece la presión
diferencial, interrumpiéndose así la acción de refuerzo.
Se indican posteriormente modificaciones de la
decimoséptima realización y del noveno ejemplo.
(1) Pueden utilizarse diversos tipos de
circuitos de control hidráulico diferentes del circuito de control
hidráulico de las realizaciones descritas anteriormente.
(2) Se ha expuesto en las realizaciones
anteriores un ejemplo de un dispositivo que utiliza el vacío de la
admisión del motor y la presión atmosférica para el refuerzo de
frenos por vacío, pero puede utilizarse como dispositivo de
refuerzo por vacío un dispositivo que utilice otra fuente de
presión.
Es decir, debido a que es suficiente introducir
en la cámara de conversión de presión una presión más alta que la
aplicada a la cámara de vacío para hacer que aparezca la acción de
refuerzo del dispositivo 2 de refuerzo de frenos por vacío, pueden
utilizarse diversos tipos de estructuras que generen tal presión
diferencial.
(3) Pueden utilizarse diversos tipos de
estructuras que introducen la misma presión en la cámara de vacío
y en la cámara de conversión de presión del dispositivo 2 de
refuerzo de frenos por vacío para interrumpir la acción de
refuerzo, diferentes de los utilizados en la aplicación del método
de interrupción de la acción de refuerzo indicado en las
realizaciones precedentes.
(4) Adicionalmente, puede utilizarse un
dispositivo de refuerzo de frenos hidráulico diferente del
dispositivo de refuerzo por vacío.
(5) En las realizaciones precedentes, el grado
de acción de refuerzo del dispositivo de refuerzo de frenos por
vacío puede controlarse, así como la presión de retorno de una bomba
hidráulica controlada para una presión hidráulica objetivo en base
a la presión hidráulica (presión de retorno) en la admisión de la
bomba hidráulica, detectada por un sensor de presión.
Por ejemplo, en caso de que la presión de retorno
de la bomba hidráulica sea excesivamente grande, una primera
válvula de control de comunicación dispuesta en un paso que
comunica, por ejemplo, una cámara de vacío con una cámara de
conversión de presión, puede ser controlada en su ciclo activo a
fin de hacer que disminuya una presión diferencial entre la cámara
de vacío y la cámara de conversión de presión. Como resultado, la
presión diferencial entre las dos cámaras se reduce, y de este modo
se reduce también la acción de refuerzo. Consiguientemente, se
reduce también la presión de retorno de la bomba hidráulica.
(6) El control de tracción se ha presentado como
ejemplo en las realizaciones precedentes, pero este invento puede
aplicarse naturalmente a diversos tipos de control de frenado en
caso de no accionarse el pedal de freno, por ejemplo en un control
VSC, y en el control de un freno automático para evitar colisiones,
etc.
Claims (8)
1. Un aparato de control de frenos para un
vehículo, que comprende: un cilindro maestro (3) que genera una
presión de cilindro maestro en respuesta a una operación de frenado;
un cilindro (4, 5) de rueda que hace que se genere una fuerza de
frenado de rueda en una rueda cuando recibe la presión de cilindro
maestro del cilindro maestro (3); un conducto principal (A) que
conecta el cilindro maestro (3) y el cilindro (4, 5) de rueda; una
unidad (13) de válvula de retención dispuesta en el conducto
principal (A), que es capaz de mantener una presión de cilindro de
rueda más alta que la presión de cilindro maestro; una bomba (15)
que toma fluido de frenos del conducto principal (A, A1) entre el
cilindro maestro (3) y la unidad (13) de válvula de retención
cuando se genera la presión de cilindro maestro y que descarga el
fluido de frenos en el conducto principal (A, A2) entre la unidad
(13) de válvula de retención y el cilindro (4, 5) de rueda para
obtener un control de frenado de potencia; un conducto (A1) de
admisión que conecta una abertura de admisión de la bomba (15) con
el conducto principal (A, A1) entre el cilindro maestro (3) y la
unidad (13) de válvula de retención; y un conducto de descarga que
conecta una abertura de descarga de la bomba con el conducto
principal (A, A2) entre la unidad (13) de válvula de retención y el
cilindro (4, 5) de rueda; caracterizado porque: están
dispuestos medios (20, 21; 140, 143) de conmutación en el conducto
(A1) de admisión para permitir o interrumpir la comunicación entre
un lado del cilindro maestro (3) y un lado de la abertura de
admisión de la bomba (15), de tal modo que, cuando se acciona la
bomba, se alivia la fuerza de reacción transmitida al conductor a
través del pedal debido a la presión de cilindro maestro que se
aplica a la abertura de admisión de la bomba.
2. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
la reivindicación 1ª, caracterizado adicionalmente porque
los medios (20, 21; 140, 143) de conmutación comprenden un depósito
(20; 140) para acumular el fluido de frenos y una válvula (21;
143) de control para controlar la cantidad de fluido de frenos que
fluye desde un lado del cilindro maestro (3) hasta un lado de la
abertura de admisión de la bomba (15) de acuerdo con la cantidad
de fluido de frenos acumulada en el depósito (20; 140).
3. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
la reivindicación 2ª, caracterizado adicionalmente porque
el depósito (20) constituye una parte del conducto (A1) de admisión,
de modo que la bomba (15) toma siempre fluido de frenos acumulado
en el depósito (20) para el control de frenado de potencia.
4. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
la reivindicación 3ª, caracterizado adicionalmente porque
la válvula (21; 143) de control funciona para interrumpir el flujo
de fluido de frenos desde un lado del cilindro maestro (3) hasta
un lado de la abertura de admisión de la bomba (15), de modo que la
presión de cilindro maestro no puede aplicarse a la abertura de
admisión de la bomba (15) cuando no está accionada la bomba
(15).
5. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
la reivindicación 2ª, caracterizado adicionalmente porque
está dispuesta una unidad (31-34) de válvula de
control antideslizamiento entre la unidad (13) de válvula de
retención y el cilindro (4, 5) de rueda para realizar un control
antideslizamiento, a fin de descargar fluido de frenos en el
conducto (A1) de admisión cuando la presión de cilindro maestro ha
de reducirse.
6. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
la reivindicación 5ª, caracterizado adicionalmente porque
el fluido de frenos descargado en el conducto (A1) de admisión para
el control antideslizamiento se acumula en el depósito (20; 140) y
es tomado por la bomba (15) de modo que el depósito (20; 140) y la
bomba (15) pueden ser utilizados en común para el control
antideslizamiento y para el control de frenado de potencia.
7. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
la reivindicación 2ª, caracterizado adicionalmente porque
la bomba (15) descarga fluido de frenos hacia el conducto de
descarga de acuerdo con la operación de frenado, de modo que la
presión de cilindro de rueda puede aumentarse hasta un nivel más
alto que el de la presión de cilindro maestro debido a la unidad
(13) de válvula de retención.
8. Un aparato de control de frenos de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1ª o 2ª, en el que los medios
de conmutación funcionan para restringir la cantidad de fluido de
frenos que fluye desde un lado del cilindro maestro (3) hasta un
lado de la abertura de admisión de la bomba (15), de modo que la
bomba (15) puede tomar fluido de frenos que tiene una presión menor
que la presión de cilindro maestro en un valor dado.
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