ES2963097T3 - Equipo de pruebas de frenado para un vehículo con al menos un eje accionable y procedimiento - Google Patents

Abstract

Para un vehículo que tiene al menos un eje motriz con diferencial y con un accionamiento para el diferencial, en el que el accionamiento no puede girar durante la prueba de frenado, están previstos un dispositivo de prueba de frenos y un proceso de prueba de frenos. La rueda o ruedas de un lado del eje probado se pueden mover en una dirección de rotación hacia adelante mediante un par de rodillos que pueden ser impulsados por un motor, mientras que la otra rueda o ruedas del otro lado del eje probado se pueden mover. Accionado por otro motor. Un par de rodillos pueden ser accionados en sentido de rotación opuesto. A ambos lados del eje ensayado está previsto un dispositivo sensor que puede fijarse en la rueda respectiva en cualquier orientación y que genera un vector de ángulo de giro de la rueda alrededor de un eje al menos esencialmente horizontal. Un controlador controla las velocidades de rotación de los motores de tal manera que la diferencia en el ángulo de rotación de las ruedas en ambos lados del eje ensayado corresponda al menos esencialmente al juego máximo del eje ensayado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Equipo de pruebas de frenado para un vehículo con al menos un eje accionable y procedimiento

La presente invención se refiere a un equipo de pruebas de frenado para un vehículo con al menos un eje accionable con un diferencial y con un accionamiento para el diferencial, en el que el accionamiento puede estar retenido de manera resistente a la torsión durante la prueba de frenado, en donde la rueda o las ruedas en un lado del eje sometido a prueba puede o pueden ser accionadas en un sentido de rotación orientado hacia adelante por al menos un equipo que puede ser accionado por un motor, preferiblemente por un par de rodillos, mientras que la otra rueda o las ruedas en el otro lado del eje sometido a prueba puede o pueden ser accionadas en el otro sentido de rotación por al menos otro equipo que puede ser accionado por un motor, preferiblemente por un par de rodillos. Además, la presente solicitud se refiere a un procedimiento para llevar a cabo una prueba de frenado con un equipo de pruebas de frenado del tipo mencionado anteriormente.

Un equipo de pruebas de frenado del tipo mencionado anteriormente se describe y reivindica en los documentos EP-B-1 931 957 y EP-B-2 348 297 del presente solicitante. El documento EP 0689 042A2 describe otra disposición de ensayo de un modulador ABS general, pero no dice nada sobre los desafíos especiales que plantea el ensayo de frenos de vehículos de tracción total a las cuatro ruedas.

Básicamente, el equipo de pruebas de frenado conocido sirve para determinar si el vehículo que se está sometiendo a prueba es un vehículo con dos ejes accionados, como por ejemplo un vehículo de tracción a las cuatro ruedas y, en caso afirmativo, llevar a cabo la prueba de tal manera que los valores de frenado medidos no se vean falseados por la transmisión de pares de torsión no deseados. Este falseamiento puede ocurrir concretamente en vehículos con dos o más ejes accionados por varias razones. Estas razones se describen en detalle en los documentos citados del presente solicitante junto con información sobre los documentos relevantes sobre el estado de la técnica. La información sobre el estado de la técnica en el documento EP-B-2358297 se incorpora al contenido de la introducción de la descripción de la presente solicitud como referencia y no se repetirá innecesariamente en el presente documento.

Se han realizado ya muchas propuestas sobre cómo someter a prueba el efecto de frenado de los frenos individuales de un vehículo de motor con al menos dos ejes accionados acoplados entre sí mediante un sistema de accionamiento rígido o cuasi rígido.

Para someter a prueba los frenos de vehículos con un solo eje accionado se conocen desde hace tiempo los denominados bancos de pruebas de rodillos, en los que están previstos dos pares de rodillos que se hacen girar mediante respectivos equipos de accionamiento. Durante la prueba se conduce el vehículo sobre los dos pares de rodillos, por ejemplo con las ruedas delanteras primero. Los respectivos equipos de accionamiento o los motores de accionamiento de estos equipos de accionamiento se hacen girar a la misma velocidad y el conductor pisa el pedal de freno del vehículo. Las fuerzas de frenado generadas sobre los rodillos se determinan, se muestran y, a menudo, se guardan e imprimen. La fuerza de frenado que se genera sobre cada par de rodillos al accionar los frenos del vehículo se puede medir, por ejemplo, mediante sensores de medición que determinan la fuerza de reacción de los motores de accionamiento. Otra posibilidad consiste en determinar la variación de la corriente del motor de los distintos motores de accionamiento de los equipos de accionamiento. En esta variante, los motores deben controlarse para generar una velocidad predefinida a pesar de que se accione el freno.

También se conocen bancos de frenos y de pruebas, en los que en lugar de pares de rodillos se utilizan correas circulantes para accionar las respectivas ruedas. Por lo demás, lo dicho hasta ahora también se aplica a tales bancos de pruebas de frenado que también se pueden utilizar con la presente invención.

Tales bancos de pruebas de frenado convencionales no se pueden utilizar en vehículos de motor con al menos dos ejes accionados, especialmente en los llamados vehículos con tracción a las cuatro ruedas. En tales vehículos de motor con al menos dos ejes accionados, las ruedas de cada eje accionado están acopladas entre sí a través de un engranaje de compensación y los ejes accionados están acoplados entre sí con un sistema de accionamiento rígido o cuasi rígido, tal como un sistema de accionamiento con deslizamiento limitado, por ejemplo.

En un vehículo de motor de este tipo surgen varios problemas si se intentara someter a prueba los frenos utilizando un banco de pruebas convencional.

Si solo están previstos dos pares de rodillos, debido al sistema de accionamiento rígido o cuasi rígido, por ejemplo, al someter a prueba las ruedas delanteras también se accionan las ruedas traseras, lo que hace que el vehículo intente salir del banco de pruebas. Aunque este efecto podría evitarse levantando las ruedas traseras con un gato, esto no permitiría realizar una prueba de frenado satisfactoria, ya que el acoplamiento de los dos ejes y, por tanto, de las ruedas entre sí significa que, si el freno de una de las ruedas está defectuoso, el efecto de frenado de los frenos que funcionan también se transfiere a la correspondiente rueda con el freno defectuoso, de modo que se muestra un resultado de medición falso.

Para solucionar este problema, el documento DE-OS 25188850 propuso llevar a cabo una prueba de frenado para los frenos izquierdo y derecho de uno de los ejes, mientras las ruedas del otro eje estaban paradas. Las ruedas izquierda y derecha del eje sometido a prueba se hacen girar en diferentes sentidos de rotación mediante los respectivos equipos de accionamiento del banco de pruebas, que tienen respectivos motores de accionamiento controlables por separado y están diseñados para determinar la fuerza o el par de frenado ejercido por las ruedas a una velocidad deseada.

Este modo de proceder implica que si las ruedas del eje sometido a prueba giran a la misma velocidad en sentidos opuestos, el sistema de accionamiento rígido o cuasi rígido, que provoca el acoplamiento con el segundo eje accionado o con otros ejes accionados, está parado, con lo cual el vehículo ya no trata de salir del banco de pruebas.

A pesar de que los pares de ruedas de los equipos de accionamiento individuales sean accionados a la misma velocidad deseada, pueden producirse diferentes velocidades de rotación de las dos ruedas si el neumático de una rueda tiene una circunferencia de rueda diferente a la de la otra rueda. Estas diferencias en el perímetro de las ruedas pueden deberse, por ejemplo, a diferentes presiones de los neumáticos, al desgaste o incluso a una selección incorrecta de los neumáticos.

Dado que los equipos de accionamiento del banco de pruebas intentan accionar las ruedas a la misma velocidad periférica, las diferentes circunferencias de las ruedas hacen que las ruedas intenten girar a diferentes velocidades angulares. Sin embargo, el sistema de accionamiento, que provoca el acoplamiento con el otro eje, cuyas ruedas están paradas, no lo permite esencialmente. Se produce un deslizamiento y las fuerzas se equilibran entre las ruedas del eje sometido a prueba. Incluso si el sistema de accionamiento que acopla los dos ejes permite cierto deslizamiento, por ejemplo debido a un acoplamiento viscoso, parte de la fuerza se transfiere de una rueda a la otra. Esto significa que si las dos ruedas del eje sometido a prueba giran a diferentes velocidades, la fuerza se transmite de un lado al otro, lo que también falsea los valores de frenado. Esto puede llegar hasta el punto de que, si el freno de una rueda está completamente defectuoso, el efecto de frenado del freno de la otra rueda sigue siendo suficiente para producir un resultado de medición positivo para la rueda con el freno defectuoso.

Después de someter a prueba las ruedas del primer eje, se puede seguir conduciendo el vehículo de modo que las ruedas del segundo eje se apoyen sobre el equipo de accionamiento del banco de pruebas y se puede repetir la prueba para el segundo eje.

Dado que en algunos tipos de frenos, por ejemplo, los frenos de tambor, las fuerzas de frenado generadas al girar la rueda en contra del sentido de la marcha habitual conducen a resultados de medición diferentes en comparación con el accionamiento en el sentido de marcha, también se conmutan con frecuencia los sentidos de rotación de los respectivos equipos de accionamiento después de someter a prueba los frenos de un eje, y se repite la prueba de frenado. Solo se tienen en cuenta los valores de frenado medidos conforme al sentido de la marcha normal del vehículo. Aunque esto ya no es absolutamente necesario con los frenos de disco, se puede poner en práctica aun así.

Para superar el problema del falseamiento de los valores de medición debido a diferentes circunferencias de las ruedas, en el documento DE-PS 3603508 o en el documento EP 0236715 B1 correspondiente se propuso ya medir directamente durante la operación de frenado la velocidad de rotación, es decir, la velocidad angular de las ruedas motrices, y mantenerla constante controlando los accionamientos de los juegos de rodillos que accionan estas ruedas, es decir, controlando los motores de los equipos de accionamiento que accionan las ruedas. La determinación de las respectivas velocidades de rotación de las ruedas del eje sometido a prueba se realiza en ese caso preferiblemente mediante marcas en las ruedas o reflectores fijados en las mismas. Por lo tanto, se requiere una revolución completa de una rueda para determinar la velocidad de rotación de la rueda. Esta problemática hace necesario, en las propuestas del documento EP 0236 716 B1, trabajar con controles superpuestos, lo que conlleva una complicación sustancial y una pérdida de tiempo nada despreciable a la hora de llevar a cabo la prueba. Aunque en teoría el procedimiento descrito en el documento EP 0 236 715 B1 podría funcionar, en aquel momento no fue posible implementarlo, o solo con mucho esfuerzo, porque no se disponía de sensores rápidos adecuados. En este estado de la técnica, las ruedas del eje sometido a prueba también giran en sentidos diferentes durante la prueba de frenado.

Se describe otro sistema en el documento EP 1283 415 A2. En ese procedimiento, todas las ruedas motrices se colocan en cada caso sobre un par de rodillos y se accionan en el mismo sentido de rotación. Durante la operación de frenado, las velocidades periféricas de las ruedas y/o las velocidades angulares de las ruedas deben medirse y regularse a una velocidad esencialmente igual mediante una regulación de los respectivos accionamientos de rodillo. Aparte de que en este caso se trata de un principio de medición diferente al de la presente invención con diferentes sentidos de rotación de las ruedas del eje sometido a prueba, un banco de prueba de frenado con cuatro pares de rodillos es relativamente complejo, sobre todo porque la distancia entre los pares de rodillos debe ser variable para adaptarse a las diferentes distancias entre ruedas de diferentes vehículos. Tampoco en este caso fue posible implementar el procedimiento en su momento, o solo con mucho esfuerzo.

Por lo tanto, en resumen, se puede afirmar lo siguiente:

Cuando se someten a prueba frenos en vehículos de varios ejes en bancos de pruebas de frenado que funcionan sobre rodillos, es una práctica común conducir las ruedas de un eje a los rodillos del banco de pruebas y determinar los valores de frenado de ambas ruedas que giran hacia adelante.

En vehículos con accionamiento en varios ejes, dependiendo del sistema de accionamiento, la fuerza de frenado de cada freno de rueda se puede transmitir a través del sistema de accionamiento a los frenos de las otras ruedas. Sin embargo, al someter a prueba los frenos de las ruedas se debe determinar el efecto de frenado de cada uno de los frenos de las ruedas y no la transmisión de la fuerza de frenado a través del sistema de accionamiento.

Los mayores problemas aparecen en vehículos con tracción a las cuatro ruedas con sistemas de accionamiento rígidos o cuasi rígidos.

Dependiendo de la intensidad de la transmisión de fuerza de la tracción a las cuatro ruedas, los otros ejes motores empujan el vehículo fuera de los rodillos de prueba o se produce una mayor resistencia a la rodadura debido a la acción del sistema de tracción a las cuatro ruedas. Esta mayor resistencia a la rodadura puede falsear enormemente los valores de medición de la prueba de frenado.

Para poder someter a prueba vehículos de este tipo en un banco de pruebas de frenado de rodillos, es habitual desde hace mucho tiempo, como se mencionó anteriormente, hacer girar las ruedas del eje que se va a someter a prueba una en contra de la otra (un lado hacia adelante y el otro hacia atrás). Esto en cualquier caso elimina o reduce la influencia de la fuerza del eje cardán sobre el eje que se está sometiendo a prueba. El funcionamiento de los bancos de pruebas de frenado de rodillos está diseñado de tal manera que los motores eléctricos accionan los rodillos de prueba a una velocidad fija y estos a su vez propulsan las ruedas del vehículo. Mientras las dos ruedas de un eje tengan exactamente la misma circunferencia de rueda, los dos semiejes giran también a la misma velocidad uno en contra del otro cuando se invierte el sentido de rotación. Sin embargo, si la circunferencia de las ruedas es diferente, por ejemplo si hay diferentes presiones de neumático o diferentes alturas de perfil, la velocidad en los dos semiejes cambiará, porque las ruedas son accionadas por los rodillos de accionamiento del banco de pruebas de frenado. En este caso, el eje cardán debe compensar la diferencia de velocidad.

Sin embargo, si este queda total o parcialmente bloqueado por la cadena cinemática de tracción a las cuatro ruedas, la fuerza se transmite de un lado al otro sobre el eje sometido a prueba. Esta transmisión de fuerza tiene una influencia significativa en el valor de medición del indicador de frenado.

Esto puede conducir a una situación en la que un freno que no es eficaz en un lado reciba toda la transmisión de fuerza de frenado por el efecto de frenado del otro lado y que, por tanto, ambos lados muestren el mismo valor de frenado, aunque un freno sea completamente ineficaz.

Si en el eje sometido a prueba con el árbol cardán completamente bloqueado falla parcial o totalmente un freno de rueda, el efecto de frenado del freno que funciona se transmite totalmente al otro lado a través de los semiejes. Para evitar esta transmisión de fuerza, se requiere una regulación que lleve los dos semiejes a la misma velocidad de prueba y la mantenga durante toda la operación de frenado.

El objetivo de la presente solicitud radica en conseguir una regulación fina de la velocidad de rotación de la rueda que gira hacia atrás de forma económica y con poco esfuerzo por medio de novedosos equipos sensores que permiten una detección muy precisa de las velocidades de rotación de las ruedas, con lo cual se evite una transmisión del efecto de frenado a la rueda accionada hacia adelante del eje sometido a prueba, así como a la rueda accionada hacia atrás del mismo eje, y viceversa, quedando descartando así un falseamiento del efecto de frenado medido. El término rueda, tal como se utiliza en el presente documento, debe interpretarse de manera que también se aplica a un par de ruedas gemelas.

Para conseguir este objetivo se prevé un equipo de pruebas de frenado del tipo mencionado anteriormente que se caracteriza por que, para ambos lados del eje sometido a prueba, presenta un respectivo equipo sensor que puede fijarse en la respectiva rueda en cualquier orientación y que genera señales de rotación de la rueda con respecto a un eje al menos esencialmente horizontal, por que está previsto al menos un procesador de señales, que forma vectores de ángulo de rotación a partir de las señales de rotación de los equipos sensores y un valor de diferencia a partir de los vectores de ángulo de rotación, y por que el valor de diferencia o un valor proporcional al mismo se puede aplicar a un control, que controla la velocidad de rotación de uno de los equipos accionables por el motor de tal manera que la diferencia de ángulo de rotación de las ruedas en ambos lados del eje sometido a prueba durante una prueba de frenado corresponda al menos esencialmente como máximo al juego entre flancos del eje sometido a prueba.

Esta realización se basa en el reconocimiento de que, mientras la velocidad de rotación de las dos ruedas solo se desvíe una respecto a otra en una cantidad que corresponda como máximo al juego entre flancos en el diferencial más un eventual juego existente en la estructura mecánica del eje sometido a prueba, no se transmite ningún par de frenado de un lado del eje al otro, por lo que el par de frenado, determinado para la rueda que gira hacia adelante, solo puede proceder del freno asociado a esta rueda. El par de frenado correspondiente es determinado por el equipo responsable del movimiento de rotación de la correspondiente rueda sometida a prueba. Normalmente, este par de frenado se mide mediante el par de torsión que actúa sobre el motor de accionamiento de los rodillos o del equipo.

Al principio puede parecer un poco extraño que estemos hablando de una diferencia de ángulo de rotación en dos ruedas que son accionadas en diferentes sentidos de rotación. La solución a este enigma radica en el hecho de que si se mira la rueda en el lado izquierdo del eje que gira hacia adelante, por ejemplo, esta gira en sentido antihorario. Sin embargo, lo mismo se aplica a la rueda en el lado derecho, que se hace girar hacia atrás. Esto significa que los vectores de velocidad de rotación de las dos ruedas apuntan en la misma dirección, por lo que el juego entre flancos se nota en la diferencia de ángulo de rotación.

Hay una multitud de opciones para los equipos sensores utilizados: En teoría, incluso se podría utilizar un equipo sensor que determine un ángulo de rotación alrededor de un único eje. Si solo un sensor puede determinar el ángulo con tanta precisión, esto podría funcionar. Tales sensores de ángulo de rotación incluyen, por ejemplo, un sensor de aceleración, un sensor giroscópico, un sensor de Hall diferencial magnético o un sensor de medición de ángulo inductivo. En la práctica, se ha demostrado que un único sensor de aceleración emite señales con demasiado ruido como para poder obtener a partir de ellas una señal del ángulo de rotación fiable. Sin embargo, no se puede descartar que en el futuro pueda haber disponibles sensores mejorados. Un único sensor giroscópico no es lo suficientemente estable en el tiempo suficiente como para ser lo suficientemente preciso durante toda la prueba de frenado. También en este caso es posible que en el futuro haya disponibles sensores mejorados.

Se ha demostrado que dos sensores (por ejemplo, un sensor giroscópico y un sensor de aceleración) serían suficientes para generar una señal de ángulo de rotación fiable.

Básicamente, son posibles una combinación de un sensor giroscópico con varios sensores de aceleración, una combinación de tres sensores de aceleración en tres direcciones de coordenadas perpendiculares entre sí y tres sensores giroscópicos en tres direcciones de coordenadas igualmente perpendiculares entre sí, o una combinación de tres sensores de aceleración en tres direcciones de coordenadas perpendiculares entre sí, tres sensores giroscópicos en tres direcciones de coordenadas igualmente perpendiculares entre sí, así como tres sensores magnetométricos que generan señales magnetométricas en tres coordenadas perpendiculares entre sí. Un ejemplo de una combinación del último tipo es un equipo sensor BNO080 o BNO085 de la empresa Hillcrest Inc. Sin embargo, no es absolutamente necesario elegir una combinación que combine seis o incluso nueve señales para llegar al valor de ángulo de rotación deseado.

El gran arte de calcular el ángulo de giro reside en combinar las señales. Este cálculo forma parte del software integrado de los sensores Hillcrest mencionados. Hasta donde sabemos, Hillcrest no comparte el cálculo específico del ángulo de rotación con el mundo exterior. Sin embargo, se puede confiar en que un programador y/o matemático experimentado calculará por sí solo una variación angular resultante igual de buena. La variación angular se puede realizar, por ejemplo, utilizando ángulos de Euler y cálculos de cuaterniones.

En resumen se puede afirmar que los equipos sensores se presentan en cada caso como componentes semiconductores y se seleccionan del grupo de los siguientes equipos sensores: sensor de ángulo de rotación, por ejemplo, un sensor de aceleración, un sensor giroscópico, un sensor de Hall magnéticamente diferencial o un sensor de medición de ángulo inductivo, una combinación de un sensor giroscópico con un sensor de aceleración, una combinación de varios sensores giroscópicos con uno o más sensores de aceleración, una combinación de un sensor giroscópico con varios sensores de aceleración, una combinación de tres sensores de aceleración en tres direcciones de coordenadas perpendiculares entre sí y tres sensores giroscópicos en tres direcciones de coordenadas igualmente perpendiculares entre sí y una combinación de tres sensores de aceleración en tres direcciones de coordenadas perpendiculares entre sí y tres sensores giroscópicos en tres direcciones de coordenadas igualmente perpendiculares entre sí, así como tres sensores de magnetómetro que generan señales de magnetómetro en tres coordenadas perpendiculares entre sí, y por que está previsto al menos un procesador de señales, que a partir de al menos algunas de las señales determina la respectiva señal de ángulo de rotación o una señal de ángulo de rotación acumulativa para la correspondiente rueda alrededor del eje al menos esencialmente horizontal.

Equipos sensores similares a los sensores de Hillcrest mencionados son conocidos en sí mismos y a menudo se instalan en robots aspiradores para aspiración automática y en robots cortacésped para corte automático de césped, para poder controlar el sentido de la marcha del respectivo dispositivo. En ese caso los correspondientes dispositivos giran alrededor de ejes verticales y en tales dispositivos solo está previsto siempre un equipo sensor de este tipo y no existe ni una formación de un ángulo de rotación acumulativo ni una formación de una diferencia de ángulo de rotación. Estos equipos sensores están disponibles comercialmente a un precio económico.

Es especialmente ventajoso que esté previsto al menos un procesador asociado a los equipos sensores, que durante una prueba manipule los vectores de ángulo de giro de la respectiva rueda, procedentes de los equipos sensores, de tal manera que formen un valor de ángulo de giro acumulativo, que se puede utilizar para cálculo de diferencias, en lugar de generar ángulos de rotación de manera alterna con signos positivo y negativo.

Esto significa que la invención no se limita al uso de un sensor conocido en sí mismo, sino que sus señales de salida se someten a una evaluación especial para obtener la información que puede utilizarse según la invención.

Resulta especialmente ventajoso que esté previsto un equipo de control que esté programado para llevar a cabo al menos las siguientes funciones al comienzo de una prueba de frenado:

a) poner en marcha el equipo accionado por el motor para la rueda o las ruedas en un lado del eje en un sentido de rotación y supervisar la posición del ángulo de rotación de esta rueda o estas ruedas con la ayuda del respectivo equipo sensor,

b) supervisar la posición del ángulo de rotación de la rueda o las ruedas en el otro lado del eje, que intenta o intentan girar en el sentido de rotación opuesto debido al diferencial y a que el árbol cardán permanece estacionario, con la ayuda del equipo sensor previsto en este lado del eje, en donde, después de un movimiento de rotación de unos pocos grados, el accionamiento del eje sometido a prueba se apoya sin duda en un lado del dentado y el valor de frenado de la rueda o ruedas que giran en el sentido de rotación opuesto alcanza un valor umbral predeterminado,

c) cuando se alcanza este valor umbral, las posiciones angulares actuales de las ruedas del eje sometido a prueba se ponen a cero,

d) hacer girar la rueda o las ruedas en un lado del eje a continuación en sentido contrario hasta superar de nuevo el valor umbral en el otro sentido,

e) determinar las posiciones angulares de las ruedas en ambos lados del eje al alcanzarse el umbral en el otro sentido,

f) determinar la diferencia angular entre las posiciones angulares determinadas en la etapa e), que corresponde al juego entre flancos de diente o al juego del eje, y

g) controlar la velocidad de rotación de las ruedas a través de los equipos accionados por el motor de tal manera que la diferencia angular determinada durante la prueba de frenado no supere el juego entre flancos de diente. Antes de la medición, una rueda se hace girar preferiblemente hacia atrás todavía la mitad del juego entre flancos de diente determinado. Entonces el diferencial queda libre. De esta manera se minimizan las transmisiones de fuerza desde un principio.

Esta realización tiene la ventaja particular de que el juego entre flancos para cada eje sometido a prueba no se estima ni se presupone que está dentro de una cierta tolerancia, lo que ciertamente sería posible, sino que se mide por separado para cada eje sometido a prueba utilizando los sensores presentes de todos modos. Esto no solo aumenta la fiabilidad del resultado de la prueba de frenado y reduce el tiempo necesario para la prueba, sino que también proporciona información importante sobre el estado del eje, por ejemplo, si el diferencial tiene demasiado juego y debe revisarse, o si ha habido un deterioro en el estado del eje de una prueba a la siguiente.

Es especialmente favorable que cada equipo sensor sea un sensor monochip con nueve ejes y procesador integrado.

Estos equipos sensores están integrados en los teléfonos móviles y permiten, entre otras cosas, implementar una función de brújula. Para ello, en el sensor monochip se incorporan tres sensores giroscópicos, tres sensores de aceleración y tres sensores de campo magnético, por lo que el sensor se denomina de nueve ejes. En el presente caso, las señales de medición de los tres sensores de campo magnético pueden o deben ignorarse a la hora de determinar el ángulo de giro, ya que de todos modos se ven perturbadas por los campos magnéticos de los motores de accionamiento eléctricos utilizados y por los componentes eléctricos, magnéticos y que contienen hierro instalados en el vehículo y en el banco de pruebas.

Preferentemente se utilizan equipos sensores del tipo BNO080 o BNO085 de la empresa Hillcrest Laboratories Inc., 15245 Shady Grove Road, Suite 400, Rockville, MD 20850, EE.UU., como filial de InterDigital Inc.

Estos equipos sensores contienen un procesador en el mismo chip, que ya está diseñado para proporcionar un vector de ángulo de rotación con respecto a un eje de rotación horizontal, independientemente de la orientación espacial respectiva del equipo sensor. Hasta donde sabemos, otros sensores semiconductores de otros fabricantes no están equipados con esta función. Aunque en teoría sería posible obtener con procesadores adecuados un vector de ángulo de rotación alrededor de un eje de rotación horizontal a partir de las señales de salida de otros equipos sensores, la matemática es extremadamente compleja.

Cada equipo sensor está provisto de un equipo para su fijación en una rueda o un perno de rueda o en una tuerca de rueda o en un cubo de rueda o en una abertura de rueda. Esto significa que cualquier equipo sensor puede montarse y desmontarse y, por tanto, puede reutilizarse indefinidamente. La posición u orientación exacta del equipo sensor en la rueda respectiva no es crítica, teniendo en cuenta que se puede realizar fácilmente una transmisión por radio.

Es especialmente favorable que el equipo de fijación comprenda un imán o electroimán. Esto permite que el operario del banco de pruebas pueda fijar rápidamente el equipo sensor durante la prueba y retirarlo rápidamente después de la prueba.

Hay una variedad de opciones de fijación alternativas. Por ejemplo, el equipo de fijación puede diseñarse para fijarse a la rueda mediante fuerza de succión, fuerza adhesiva o con un cierre mecánico, por ejemplo, con una correa elástica con hebilla o cierre de velcro o con un sujetacables reutilizable.

Aunque en principio el equipo de pruebas de frenado se puede utilizar para someter a prueba los frenos de vehículos con tracción a las cuatro ruedas, se utiliza principalmente para someter a prueba vehículos con dos ejes accionados dispuestos uno detrás de otro, en los que los frenos de las ruedas de un eje se pueden someter a prueba independientemente de los frenos de las ruedas del otro eje, y un eje es accionable directa o indirectamente por un motor de vehículo y tiene una salida de fuerza acoplada directa o indirectamente a un diferencial del otro eje.

Hasta ahora, las pruebas de frenado en vehículos de este tipo han resultado ser difíciles y requieren mucho tiempo. Por ejemplo, es conocido extender el eje cardán hasta el siguiente eje para eliminar este efecto. Ejemplos típicos de este tipo de vehículos son los vehículos militares, los vehículos de construcción y los vehículos de minería.

En la reivindicación 12 se indica un procedimiento preferido para someter a prueba los frenos de las ruedas de un vehículo con al menos un eje accionable con un diferencial y con un accionamiento para el diferencial, en el que el accionamiento se retiene de manera resistente a la torsión durante la prueba de frenado. Otras variantes preferidas del procedimiento según la invención se indican en las reivindicaciones adicionales.

La invención se explica a continuación con más detalle mediante ejemplos de realización haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que muestran:

la Fig. 1 una representación en perspectiva de un vehículo con tracción a las cuatro ruedas, cuyos frenos se pueden someter a prueba por medio de la presente invención,

la Fig. 2 una representación de un par de rodillos con motor eléctrico asociado para accionar el par de rodillos,

la Fig. 3 un dibujo en sección transversal correspondiente a la flecha MI-MI de la figura 2, pero a mayor escala, para explicar con más detalle el modo de funcionamiento del banco de pruebas de rodillos,

la Fig. 4 una representación en perspectiva de los dos ejes accionados de un vehículo pesado, tal como un vehículo militar, y

la Fig. 5 una representación esquemática de un circuito para determinar el efecto de frenado en un vehículo adecuado con dos ejes accionados.

Con referencia a la figura 1, se muestran los componentes esenciales de este sistema de tracción a las cuatro ruedas para explicar un posible diseño de un vehículo de motor con accionamiento de tracción a las cuatro ruedas. El vehículo 10 tiene, entonces, un eje delantero 12 y un eje trasero 14, indicando la flecha 16 el sentido de la marcha normal. El motor 18 del vehículo está provisto de una caja de cambios 20, cuyo árbol de salida, que puede ser un árbol cardán 22 convencional, es el árbol de entrada de una denominada caja de distribución 24. La caja de distribución presenta tres árboles de salida 26, 28 y 30.

El árbol de salida 26, que puede estar presente opcionalmente, se puede utilizar para accionar equipos auxiliares del vehículo, por ejemplo una o más bombas, para impulsar aceite a presión para embragues de bloqueo de funcionamiento hidráulico, o un cabrestante presente opcionalmente en un vehículo todoterreno.

El árbol de salida 28, previsto como árbol cardán, acciona el piñón de accionamiento 32 y este acciona la corona dentada 34 del engranaje de compensación 36 del eje delantero 12. El engranaje de compensación 36 presenta una caja 38 en la que se alojan el piñón de accionamiento 32, la corona dentada 34 y las piezas habituales de un engranaje de compensación, que en este caso está provisto de un bloqueo de compensación automático. Por consiguiente, el interior del engranaje de compensación consta de una caja de compensación 40, que es accionada por la corona dentada 34 y que a su vez está montada de forma giratoria en la caja 38 a través de correspondientes cojinetes (no mostrados). En el interior de la caja de compensación se encuentran engranajes cónicos de accionamiento 42 y 44, que están unidos de manera resistente a la torsión con respectivos semiejes 46 y 48 del eje delantero 12, así como las denominadas ruedas de compensación 50 y 52, estando habitualmente previstas ruedas de compensación adicionales, aunque no son visibles en el dibujo. Las ruedas de compensación están montadas de forma giratoria sobre pernos de compensación 54.

En la caja de compensación, a la izquierda y a la derecha de los engranajes cónicos de accionamiento se encuentran embragues de discos múltiples 56, 58, que se engranan en arrastre de fuerza bajo la acción de los pernos de compensación en anillos de presión (no mostrados) y evitan que los semiejes 46 y 48 sean accionados con números de revoluciones significativamente diferentes. Este tipo de engranajes de compensación con bloqueo de compensación automático se conocen en muchas formas y variantes en el mundo profesional y no es necesario describirlos específicamente en el presente documento. Los semiejes 46 y 48 accionan respectivas ruedas izquierda y derecha 60L y 60R, así como los discos de freno 61L y 61R dispuestos dentro de estas ruedas y conectados con estas de manera resistente a la torsión. Esto significa que los discos de freno con los correspondientes cilindros de freno forman los respectivos frenos de rueda.

El tercer árbol de salida 30 de la caja de distribución 24 también está realizado habitualmente como árbol cardán y garantiza el accionamiento del eje trasero del vehículo a través del piñón de accionamiento 32H y el otro engranaje de salida 36H.

El engranaje de compensación 36H es idéntico en principio al engranaje de compensación 36, y los correspondientes componentes están provistos de números correspondientes, tan solo con la adición del sufijo H para hacer una distinción clara. Se entiende que el modo de funcionamiento del engranaje de compensación 36H es idéntico al del engranaje de compensación 36. El eje trasero consta de dos semiejes 62 y 64 que accionan las respectivas ruedas traseras izquierda y derecha 66L y 66R, así como los correspondientes discos de freno 67L y 67R. El semieje 64 es accionado por el engranaje cónico de accionamiento 42H y el semieje 62 por el engranaje cónico de accionamiento 44H.

Cabe señalar en este punto que la representación según la figura 1 representa tan solo uno de los muchos diseños diferentes de vehículos de motor con al menos dos ejes accionados. En principio, la presente invención se puede utilizar en todos estos vehículos, siempre que no esté previsto ningún embrague que permita el deslizamiento entre el eje delantero y el eje trasero a bajas velocidades o esté previsto un bloqueo conmutable que impida tal deslizamiento.

Por ello es esencial que entre los ejes accionados siempre haya un sistema de accionamiento rígido o cuasi rígido. En el presente ejemplo según la figura 1, este sistema de accionamiento está formado por la caja de distribución 24 y los dos árboles de toma de fuerza 28 y 30. Incluso si en este sistema de accionamiento, como también se sabe, está previsto un embrague viscoso o un embrague con deslizamiento limitado o un engranaje de compensación, el sistema en su conjunto se considera un sistema de accionamiento cuasi rígido.

A continuación se describirá un ejemplo de un banco de pruebas con dos pares de rodillos con referencia a las figuras 2 y 3.

En el banco de pruebas según la figura 2 están previstos dos pares de rodillos 80R y 82R en el lado derecho y 80L y 82L en el lado izquierdo, que son completamente independientes entre sí. Los dos pares de rodillos están alojados en una caja o cárter 86 paralelepipédico, estando la caja 86 abierta por su lado superior en la zona de los pares de rodillos perfilados 80R, 82R u 80L, 82L, aunque normalmente está cerrada en la zona central entre estos pares de rodillos con una tapa (que se omite aquí por motivos de ilustración). A menudo también están previstas tapas para cubrir los pares de rodillos 80R, 82R u 80L, 82L cuando no son necesarios para las pruebas de frenado.

En su extremo derecho, los rodillos 80R y 82R están apoyados en cojinetes que están alojados en el correspondiente extremo derecho de la caja 86.

En el lado izquierdo, los correspondientes rodillos 80L y 82L también están montados de forma giratoria en cojinetes. Los cojinetes en el lado derecho del par de rodillos 80R, 82R y en el lado izquierdo de los rodillos 80L, 82L no son visibles en el dibujo según la figura 2, porque están cubiertos por la parte de caja 86R y 86L.

Como puede verse en la figura 3, las superficies de los pares de rodillos, mostrados aquí usando el ejemplo de los pares de rodillos 80L y 82L, están con sus áreas superiores al ras de las partes de caja 86L y 86R (no mostradas en la figura 3) y también a ras del suelo del taller B, en el que está empotrada la caja 86.

Las superficies de los pares de rodillos 80R, 82R u 80L y 82L están provistas de rugosidades, por ejemplo en forma de cordones de soldadura 88 irregulares, para asegurar el agarre requerido entre los rodillos y la rueda del vehículo que se va a someter a prueba, que se indica esquemáticamente en la figura 3 con la referencia 60L.

Los rodillos 80R, 82R u 80L y 82L de los dos pares de rodillos están conectados entre sí de manera resistente a la torsión por sus extremos adyacentes al centro de la caja 86 en cada caso con una cadena circulante 90R o 90L. El par de rodillos derecho 80R, 82R es accionado por un motor eléctrico 92L con caja de cambios 94L, es decir, un motor con engranajes, por lo que el árbol de toma de fuerza 96L, que acciona directamente el rodillo 80R, también aporta apoyo al lado izquierdo del rodillo 80R, es decir, el apoyo del árbol 96L en la caja de cambios 94L aporta el apoyo necesario al extremo izquierdo del rodillo 80R. Para el extremo izquierdo del rodillo 82R está previsto un cojinete 98<r>separado, que se apoya en la caja 86 o en el marco de la caja. El motor eléctrico 92L es un motor eléctrico con velocidad de accionamiento variable, que está controlado por un componente electrónico 100R. La disposición de accionamiento para el par de rodillos izquierdo 80L, 82<l>está construida de manera idéntica al sistema de accionamiento para el par de rodillos derecho 80R, 82R, razón por la cual las piezas correspondientes reciben los mismos números de referencia, pero con el sufijo L en lugar de R. Se entiende que la descripción anterior también se aplica a estas piezas.

Entre cada par de rodillos 80R, 82R y 80L, 82L hay una varilla de control 102R o 102L, que garantiza que los motores de accionamiento 92R y 92L solo reciban corriente y puedan hacer girar los rodillos cuando una rueda como la 60L en la figura 3 se haya desplazado sobre ambos rodillos y la respectiva varilla de control 102L en la figura 3, que está montada a través de una palanca pivotante 104L, se empuja desde la posición superior mostrada en líneas discontinuas a la posición empujada hacia abajo mostrada en líneas continuas. En esta posición empujada hacia abajo, la respectiva varilla de control, en este caso 102L, acciona un interruptor de límite (no mostrado), que envía una señal correspondiente al control 100R o 100L respectivo.

Los sentidos de rotación de los rodillos 80L u 82L requeridos para hacer girar la rueda delantera izquierda 60L en la dirección de desplazamiento se muestran mediante flechas respectivas.

Los componentes 80R, 82R, 92R, 94R, 96R, 102R, 104R, 100R forman un primer equipo de accionamiento que puede estar asociado, por ejemplo, a la rueda delantera derecha 60R. De la misma manera, los componentes 80L, 82L, 92L, 94L, 96L, 102L, 104L, 100L forman un equipo de accionamiento para, por ejemplo, la rueda delantera izquierda 60L.

Cada equipo de accionamiento está diseñado para que el motor 92R o 92L correspondiente pueda accionar el correspondiente par de rodillos 80R, 82R u 80L, 82L a una velocidad deseada, y esta velocidad deseada se puede especificar a través de una línea de control externa, por ejemplo desde un control informático de nivel superior. Habitualmente esta velocidad deseada se sitúa en el intervalo entre 2 y 7 m/s de velocidad superficial de los rodillos correspondientes.

Lo mismo ocurre con un equipo de pruebas de frenado convencional, por ejemplo el equipo de pruebas de frenado BPS Kompact, 0-13.0 del presente solicitante.

Estos equipos de accionamiento también incluyen los transductores de fuerza, que registran la fuerza de reacción entre el motor 92R o 92L y la caja 86 del banco de pruebas de frenado. El nivel de esta fuerza de reacción depende de la resistencia a la rodadura de las respectivas ruedas y de la fuerza o par de frenado ejercido sobre las respectivas ruedas por los frenos. Dado que el valor de entrada se determina cuando se suelta el freno y el valor correspondiente cuando se aplica el freno, la proporción de la fuerza de reacción que es atribuible al efecto de los frenos se puede determinar mediante la diferencia entre los dos valores. Así funciona el equipo de pruebas de frenado también cuando la prueba se realiza en un vehículo convencional con un solo eje accionado, es decir, sin tracción a las cuatro ruedas. En este caso, la velocidad deseada es la misma para ambas ruedas. En un vehículo de este tipo, cualquier engranaje de compensación con efecto de bloqueo, que se encuentre en el eje entre las dos ruedas, no influye en las fuerzas de frenado medidas cuando se frena. Incluso aunque las ruedas tengan diferentes circunferencias de rodadura por alguna razón, esto generalmente no es suficiente para hacer que las ruedas izquierda y derecha giren a una velocidad tan diferente que se active el embrague de bloqueo.

En un vehículo con varios ejes accionados, que están acoplados rígida o cuasi rígidamente entre sí a través de un sistema de accionamiento, para cuya prueba está prevista la presente invención, está previsto un control especial, que se describirá más detalladamente más adelante con referencia a la figura 5.

La figura 4 muestra otro ejemplo de un vehículo con varios ejes motores accionados acoplados rígidamente entre sí a través de un sistema de accionamiento, concretamente en forma de dos ejes de un vehículo de construcción, de minería o militar, en cuya prueba nos centramos en el presente caso.

Haciendo referencia a la figura 4, se muestra una representación esquemática de un equipo de pruebas de frenado para un vehículo con dos ejes 200, 202 accionables, a saber, un eje trasero anterior 200 y un eje trasero posterior 202 de un vehículo pesado, tal como un vehículo militar, un vehículo de construcción o un vehículo de minería. El vehículo también podría presentar un tercer eje trasero o ejes traseros adicionales. El vehículo suele presentar también uno o más ejes delanteros, que pueden, a este respecto, ser ejes accionados.

En este ejemplo, el eje trasero anterior 200 está equipado con un diferencial 204 y con un accionamiento 206 para el diferencial 204, en cuyo caso el accionamiento 206 está retenido de manera resistente a la torsión durante la prueba de frenado. En este ejemplo, el accionamiento 206 comprende un árbol cardán 208 acoplado al piñón de accionamiento 210 del diferencial 204. Se supone que el árbol cardán 208 está parado durante la prueba de frenado, inicialmente porque el accionamiento del árbol cardán está desconectado o bloqueado, por ejemplo porque el motor de accionamiento está apagado, o porque cualquier eje acoplado al árbol cardán, por ejemplo, un eje delantero del vehículo, está en contacto con el suelo, es decir, el vehículo correspondiente, no representado, está parado. El piñón de accionamiento 210 engrana con la corona dentada 212 del diferencial 204, que está acoplada al engranaje de compensación 214. El diseño de este engranaje de compensación 214 se corresponde esencialmente con el del eje trasero 14 de la figura 1 y no se describe por separado. Sobra decir que el engranaje de compensación 214 acciona las mitades de árbol 216 y 218, que a su vez accionan las ruedas 220VL y 220VR.

La referencia 220VL indica la rueda izquierda del eje trasero anterior 200, mientras que la referencia 220VR indica la rueda delantera derecha del eje trasero anterior 200. La referencia 220HL indica la rueda trasera izquierda del eje trasero posterior 202, mientras que la referencia 220HR indica la rueda trasera derecha del eje trasero posterior 204. Las ruedas 220VL, 220VR, 220Hl y 220HR se muestran aquí como ruedas simples, pero también pueden diseñarse como ruedas gemelas. Cada rueda 220VL, 220VR, 220HL y 220HR está provista de un equipo de frenado adecuado (no mostrado), que normalmente está diseñado como freno de tambor o de disco. Las referencias 222VL, 222VR, 222HL y 222HR indican los equipos de accionamiento para los frenos individuales de los equipos de frenado de las ruedas 220VL, 220VR, 220HL o 220HR individuales. Los equipos de accionamiento 222VL, 222VR, 222HL y 222HR pueden ser varillas que están controladas, por ejemplo, por un servofreno neumático o hidráulico (por separado para el eje trasero anterior 200 y el eje trasero posterior 204), y que accionan mecánicamente equipos de frenado mecánicos, o pueden ser líneas de freno neumáticas o hidráulicas que accionan los correspondientes cilindros de freno de los equipos de frenado.

En el caso del vehículo de la figura 4, la corona dentada 212 engrana con un segundo piñón 224, que acciona un árbol de salida de fuerza 226 a través de una articulación cardán con manguito deslizante (ninguno de ellos mostrado), que acciona un piñón de accionamiento 228 de un diferencial 230 a través de otra articulación cardán (tampoco mostrada) del eje trasero posterior 202. El piñón de accionamiento 228 engrana con la corona dentada 232 del eje trasero posterior, que acciona el engranaje de compensación 234. Dado que el segundo piñón 224 del diferencial 204 está dispuesto en el otro lado de la corona dentada del piñón 210, el árbol de salida de fuerza 226 gira en sentido contrario al árbol cardán 208, por lo que la corona dentada 232 del segundo diferencial 230 está dispuesta en el otro lado del engranaje de compensación 234 previsto en este diferencial 230 para que todas las ruedas giren en el mismo sentido de rotación cuando el vehículo está en marcha. Las referencias 236 y 238 indican las mitades de árbol que, como es habitual, acoplan el engranaje de compensación 234 con las ruedas 220HL y 220HR del eje trasero posterior 202.

Para someter a prueba los frenos se utiliza también en este caso un banco de pruebas de rodillos, como describió detalladamente anteriormente en relación con las figuras 2 y 3, solo que el diseño concreto es, por tanto, algo más robusto y de mayor tamaño, ya que se trata de someter a prueba frenos de camión. Esto se debe a que la carga y las dimensiones físicas de los camiones son significativamente diferentes a las de los automóviles, y las diferencias deben tenerse en cuenta.

En primer lugar se someten a prueba los frenos del eje delantero (no mostrado) del vehículo. Para ello se desplazan las ruedas del eje delantero sobre los pares de rodillos 80L, 82L y 80R, 82R como se muestra en la figura 3 y, si estas ruedas no son accionadas, la prueba de frenado se realiza del mismo modo que para un vehículo normal sin tracción delantera.

Si las ruedas del eje delantero son accionadas, el motor del vehículo las acciona a través de un diferencial y, dado el caso, de una caja de distribución. Si se garantiza que el árbol de entrada del diferencial del eje delantero se detiene mediante un bloqueo del diferencial o de otro modo, por ejemplo, deteniendo las ruedas de los dos ejes traseros 200, 202 mediante contacto con el suelo, los frenos del eje delantero se pueden someter a prueba de la misma manera que los frenos de los dos ejes traseros 200, 202, como explicará con más detalle a continuación.

Después de someter a prueba el eje delantero, el vehículo avanza hasta que las ruedas 220VL y 220VR del eje trasero anterior 200 estén sobre los pares de rodillos 80L, 82L y 80R, 82R en los pares de rodillos según la figura 3. Las ruedas 220HI y 220HR están entonces sobre el suelo, por lo que el árbol de salida de fuerza 226 y la corona dentada 212 y el piñón de accionamiento 210 están parados, excepto por el juego entre flancos. Ahora se pueden someter a prueba los frenos del eje trasero anterior 202, como se describe a continuación.

Una vez concluida esta prueba, el vehículo se puede desplazar hacia adelante de modo que las ruedas 220HL y 220HR del eje trasero posterior 202 se sitúen sobre los pares de rodillos 80L, 82L y 80R, 82R, como se muestra en la figura 3. Las ruedas 220VI y 220VR del eje trasero anterior 200 están entonces sobre el suelo, por lo que el árbol de salida de fuerza 226 también está parado. Ahora se pueden someter a prueba los frenos del eje trasero posterior 202, como se describe a continuación.

En todas las pruebas de frenado, es decir, cuando se someten a prueba los frenos de las ruedas del eje delantero, si se trata de un eje accionado, o cuando se someten a prueba los del eje trasero anterior 200 o el eje trasero posterior 202, se procede de tal modo que una rueda, por ejemplo 220VL o 220HL, se acciona a una cierta velocidad predefinida por el motor eléctrico 92L y el par de rodillos 80L, 82L u 80R, 82R a una velocidad periférica de, por ejemplo, 2,6 km/h y las ruedas 220VR o 220HR se accionan en el sentido opuesto por el motor eléctrico 92R y el par de rodillos 80R y 82R a una velocidad que asegure que las posiciones angulares de las ruedas 220VL y 220VR o 220HL y 220HR estén siempre dentro del rango del juego entre flancos de diente o el juego del eje. Esto significa que el correspondiente engranaje de compensación 214 o 234 no transmite ningún par de torsión de izquierda a derecha o de derecha a izquierda y el árbol de toma de fuerza 208 o el árbol de salida de fuerza 226 continúan parados, es decir, no giran.

Por tanto, los valores de frenado para la rueda izquierda 220VL o 220HL o para la rueda derecha 220VR o 220HR no se ven falseados. Cuando se trata de frenos de tambor, el efecto de frenado en la dirección orientada hacia adelante suele ser significativamente mayor que en la dirección opuesta (hacia atrás) debido al efecto servo de las zapatas de freno, por lo que después de someter a prueba los frenos de las ruedas 220VL o 220HL, se realiza la prueba de los frenos de las ruedas 220VR o 220HR por separado. Esto se hace por que la rueda 220VR o 220HR ahora se hace girar en sentido hacia adelante mediante el par de rodillos 80R, 82R, mientras que la rueda 220VI o 220HL se hace girar en el sentido opuesto mediante el par de rodillos 80L, 82L de tal manera que las posiciones angulares de las ruedas 220VL y 220VR o 220HL y 220HR están siempre en el intervalo del juego entre flancos de diente o el juego del eje entre sí. Esto significa que el correspondiente engranaje de compensación 214 o 234 no transmite ningún par de torsión de izquierda a derecha o de derecha a izquierda y el árbol de toma de fuerza 208 o el árbol de salida de fuerza 226 continúan parados, es decir, no giran.

En lugar de medir los valores de frenado de los frenos de tambor solo en el sentido de rotación hacia adelante, los valores de frenado se pueden medir tanto en el sentido hacia adelante como hacia atrás y se puede calcular un valor promedio a partir de los dos valores medidos. Normalmente, un sistema de este tipo no utiliza un valor promedio, sino que utiliza los valores máximos a izquierda y derecha con la misma presión de frenado. Para crear una presión de frenado idéntica, o bien se mide la presión de control (también llamada Pm) o bien se monta un sensor de fuerza de pedal en el pedal de freno.

Con frenos de disco, el sentido de rotación no es crítico. De este modo, los valores de frenado se pueden medir tanto durante el giro hacia adelante como durante el giro hacia atrás. Durante todas las pruebas de frenado, los frenos en los lados izquierdo y derecho del eje sometido a prueba se accionan simultáneamente y los valores de frenado de los pares de rodillos 80L, 82L y 80R, 82R individuales se registran y almacenan de manera conocida en sí misma. Como se ha explicado anteriormente, esto se puede medir de manera conocida determinando el par de torsión que actúa sobre los rodillos (par de reacción) o mediante la correspondiente corriente del motor y se puede almacenar específicamente la rueda o el freno.

En resumen, se puede afirmar que la rueda 220VL o 220HL o las ruedas en un lado del eje 200 o 202 sometido a prueba puede/n accionarse en un sentido de rotación hacia adelante por al menos un equipo que puede ser accionado por un motor 92L, preferiblemente por un par de rodillos 80L, 82L, mientras que la otra rueda 220VR o 220HR o las ruedas en el otro lado del eje 200 o 202 sometido a prueba puede/n accionarse en el otro sentido de rotación por al menos un equipo adicional que puede ser accionado por un motor 92R, preferiblemente por un par de rodillos 80R, 82R.

El tipo de adquisición y procesamiento de señales se describirá ahora con más detalle con referencia a la figura 5. Esta descripción hace uso expresamente de las referencias que se aplican en la prueba del eje trasero anterior 200. La descripción se aplica tambiénmutatis mutandisal eje trasero posterior 202 y, si se trata de un eje delantero accionado, también a este.

En la figura 5 se muestran esquemáticamente los pares de rodillos 80L, 82L y 80R, 82R de las figuras 2 y 3, así como una sección de potencia 240 con dos convertidores de frecuencia Fu1 y Fu2, que accionan los respectivos motores eléctricos (no mostrados) de los pares de rodillos 80L, 82L u 80R, 82R con la respectiva velocidad angular deseada de las ruedas 220VI, 220VR o 220HL, 220HR correspondientes. Los convertidores de frecuencia Fu1 y Fu2 reciben la potencia de accionamiento requerida desde un circuito eléctrico, no mostrado aquí, y son controlados por un procesador de señales 244 a través de interruptores 246, 248 y líneas de señales 250, 252. Los convertidores de frecuencia Fu1 y Fu2 presentan líneas de realimentación que se comunican a través de una primera interfaz RS485, una línea de datos 254 y otra interfaz RS485 con una unidad de cálculo 256 con una antena de recepción de radio 258, que aplica las señales de entrada a través de la línea de datos 260 y el interruptor 261 al procesador de señales 244.

Para ambos lados del eje 200 o 202 sometido a prueba está previsto un respectivo equipo sensor 262L o 262R idéntico, que se puede fijar en la respectiva rueda, por ejemplo 220VL y 220VR o 220HL y 220HR, en cualquier orientación. Los equipos sensores 262L y 262R preferidos comprenden sensores BM080 de la empresa Hillcrest Laboratories Inc. antes mencionada, que, como se explicó anteriormente, generan al menos tres señales de aceleración en tres coordenadas perpendiculares entre sí y tres señales giroscópicas en tres coordenadas igualmente perpendiculares entre sí y, dado el caso, tres señales magnetométricas en tres coordenadas perpendiculares entre sí. Además, los equipos sensores 262L y 262R comprenden un procesador de señales pC integrado en el chip BM080 y una batería 264 para suministro de energía. Los procesadores de señales pC procesan las señales giroscópicas y de aceleración antes mencionadas y las convierten en señales de radio, que se envían a la antena de radio 258 como señales de radio (flechas 2 o 3) a través de una antena de radio 266 respectiva.

Puede verse en las flechas 1, 2 y 3 en la antena de radio 258 y en las flechas 1 y 2 en la antena de radio 266 del equipo sensor 262L o en las flechas 1 y 3 en la antena de radio 266 del equipo sensor 262R que se trata en cada caso de una transmisión bidireccional. Según la representación de la figura 5, las flechas 2 y 3 en la antena de radio 258 indican las señales que provienen de los equipos sensores 262L y 262R. La flecha 1 indica las señales que son generadas por la unidad de cálculo 256 y enviadas a los equipos sensores 262L y 262R.

Básicamente, la unidad de cálculo 256 pregunta periódicamente a los equipos sensores 262L y 262R "¿cuál es tu ángulo de rotación actual?". Las respuestas llegan con un retraso de tiempo y normalmente o bien son "cero" o bien son un ángulo específico que debe considerarse "cero", ya que es poco probable que los dos equipos sensores estén realmente fijados en las ruedas en un ángulo cero. Durante la prueba o la determinación previa del juego entre flancos, que se describe a continuación, los equipos sensores 262L y 262R transmiten la respectiva señal de ángulo acumulada desde la puesta a cero.

Durante la prueba se transfiere una variación con respecto a la situación inicial. Se transfiere un ángulo de cuánto ha girado la rueda desde la puesta a cero. No 0-360° sino completamente. Por ejemplo, después de cinco vueltas completas de la rueda, se transmite 1800°. En la electrónica de evaluación solo se calcula la diferencia de izquierda a derecha. Este valor positivo o negativo se utiliza entonces para la regulación 244 de una velocidad de rueda y después se ajusta la velocidad mediante un comportamiento de regulación.

Como se indicó anteriormente, los equipos de señalización 262L y 262R se fijan en cualquier posición a las ruedas 220VL y 220VR o 220HL y 220HR del eje 200 o 202 sometido a prueba, por ejemplo mediante imanes que se adhieren a la rueda o al cubo de rueda o al perno de rueda, y generan las señales mencionadas anteriormente. Aunque la posición no sea crítica, se recomienda montar los sensores lo más cerca posible del cubo de rueda. Esto mantiene reducidas las fuerzas centrífugas que se producen y la calidad de la medición mejora algo más.

Dado que los equipos sensores 262L y 262R giran alrededor de un eje horizontal con las respectivas ruedas 220VL y 220VR, las señales de aceleración, las señales giroscópicas y, dado el caso, las señales de magnetómetro generadas varían constantemente. Los valores correspondientes son aportados por los procesadores de señales pC en forma de una secuencia de señales continua y enviados a través de las antenas de radio 266. Estas secuencias de señales se describen en la hoja de datos del sensor BM080, que está disponible en https://www. hillcrestlabs.com/downloads/bno080-datasheet. A partir de estas secuencias de señales, la unidad de cálculo 256 puede calcular vectores de ángulo de rotación de las respectivas ruedas 220VL y 220VR o 220HI y 220HR. A partir de estos vectores de ángulo de rotación se calcula entonces un valor de diferencia y este valor de diferencia o un valor proporcional al mismo se aplica al controlador 244, que genera las señales de velocidad de rotación de los convertidores de frecuencia Ful y Fu2. Como resultado, la velocidad de rotación de uno de los equipos 80L, 82L u 80R, 82R que pueden ser accionados por el motor 92L o 92R se controla de tal manera que la diferencia de ángulo de rotación de las ruedas, por ejemplo 220VI y 220VR, en ambos lados del eje 200 sometido a prueba corresponde, durante una prueba de frenado, al menos esencialmente como máximo al juego entre flancos del eje sometido a prueba.

Como puede verse en la figura 5, la velocidad de una rueda, por ejemplo 220VL, se establece en 2,6 kmh y Ful la mantiene controlando adecuadamente el motor eléctrico 92L. La velocidad de rotación de la otra rueda es controlada por Fu2 y el motor eléctrico 92R de tal manera que la diferencia de ángulo de rotación de la rueda 220VR con respecto a la rueda 220VL del eje 200 sometido a prueba durante una prueba de frenado corresponde al menos esencialmente como máximo al juego entre flancos del eje 200 sometido a prueba.

Está claro que el procesamiento de señales se puede realizar de diferentes formas.

Los procesadores de señales pC de los equipos sensores 262L y 262R pueden programarse, por ejemplo, para obtener las señales del ángulo de rotación a partir de las señales de sensor. Estas señales de ángulo de rotación podrían luego procesarse adicionalmente en la unidad de cálculo 256 para dar el valor de diferencia o esta función podría implementarse directamente en el procesador de señales 244. Además, se podría omitir la unidad de cálculo 256 y tanto las señales de realimentación de los convertidores de frecuencia Ful y Fu2 como las señales de radio de los equipos sensores 262L y 262R5 podrían alimentarse directamente al procesador de señales 244. En este caso, la antena de recepción de radio 258 debería estar dispuesta en el procesador de señales.

Dado que los vectores de ángulo de rotación, que se derivan de los equipos sensores 262L y 262R, apuntan cíclicamente de positivo a negativo y de nuevo a positivo, etc. cuando la rueda 220VI o 220VR está girando, de acuerdo con la invención está previsto al menos un procesador asociado a los equipos sensores 262L y 262R, por ejemplo, la unidad de cálculo 258 o el procesador de señales 244, para procesar estos vectores de ángulo de rotación. Luego, el procesador 244 o 258 manipula los vectores de ángulo de rotación de la rueda respectiva durante una prueba de modo que estos formen un valor de ángulo de rotación acumulativo, que se puede utilizar para cálculo de diferencias, en lugar de generar ángulos de rotación de manera alterna con signos positivo y negativo. La función de cálculo acumulativo del ángulo de rotación también se puede llevar a cabo con una programación adecuada en los respectivos procesadores de señales pC.

Si nos fijamos en el procesamiento de señales, surge la pregunta de cómo funciona cuando los equipos sensores están fijados a las ruedas 220VL y 220VR en cualquier orientación e incluso en cualquier posición, pudiendo estas posiciones ser diferentes para cada rueda 220VL y 220VRf.

Una forma de facilitar esto es utilizar el procesamiento de señales para determinar el juego entre flancos o el juego del eje. Por ejemplo, el equipo de control 244 puede programarse para llevar a cabo al menos las siguientes funciones al comienzo de una prueba de frenado, en donde esta descripción se explica a modo de ejemplo para el eje trasero anterior, pero también se aplica a un eje delantero accionado o un eje trasero posterior 202:

a) poner en marcha el equipo accionado por el motor 92L para la rueda 220VL o las ruedas en un lado del eje 200 en un sentido de rotación y supervisar la posición del ángulo de rotación de esta rueda 220VL o estas ruedas con la ayuda del respectivo equipo sensor 262l ,

b) supervisar la posición del ángulo de rotación de la rueda 220VR o las ruedas en el otro lado del eje 200, que intenta o intentan girar en el sentido de rotación opuesto debido al diferencial 214 y a que el árbol cardán 208 permanece estacionario, con la ayuda del equipo sensor 262R previsto en este lado del eje 200, en donde, después de un movimiento de rotación de unos pocos grados, el accionamiento del eje 200 sometido a prueba se apoya sin duda en un lado del dentado y el valor de frenado de la rueda 220VR o ruedas que giran en el sentido de rotación opuesto alcanza un valor umbral predeterminado,

c) cuando se alcanza este valor umbral, las posiciones angulares actuales de las ruedas 220VL y 220VR del eje 200 sometido a prueba se ponen a cero,

d) hacer girar la rueda 220VL o las ruedas en un lado del eje 200 a continuación en sentido contrario hasta superar de nuevo el valor umbral en el otro sentido,

e) determinar las posiciones angulares de las ruedas 220VI y 220VR en ambos lados del eje 200 al alcanzarse el umbral en el otro sentido,

f) determinar la diferencia angular entre las posiciones angulares determinadas en la etapa e), que corresponde al juego entre flancos de diente o al juego del eje, y

g) controlar la velocidad de rotación de las ruedas 220VL y 220VR a través de los equipos accionados por motor de tal manera que la diferencia angular determinada durante la prueba de frenado no supere el juego entre flancos de diente. Como se mencionó anteriormente, antes de medir el valor de frenado, preferiblemente se gira una rueda hacia atrás la mitad del juego entre flancos de diente determinado. Entonces el diferencial queda libre. De esta manera se minimizan las transmisiones de fuerza desde un principio.

El procedimiento de acuerdo con la invención para someter a prueba los frenos de las ruedas de un eje de un vehículo con el equipo de pruebas de frenado explicado anteriormente se puede resumir de la siguiente manera, dándose esta explicación también a modo de ejemplo para el eje trasero anterior 200, pero también se aplica de manera análoga a un eje delantero accionado o a un eje trasero posterior 202:

a) fijar un respectivo equipo sensor 262L, 262R a una rueda 220VL, 220VR en cada lado del eje 200 sometido a prueba en cualquier orientación, el cual genera señales a partir de las cuales se genera un vector de ángulo de rotación de la rueda 220VI o 220VR alrededor de un eje al menos sustancialmente horizontal,

b) el eje cardán 208 se mantiene estacionario, por ejemplo, o bien con un bloqueo en cadena cinemática o bien mediante contacto con el suelo de las ruedas 220HL, 220HR de otro eje 202 del vehículo, que está acoplado al eje 200 sometido a prueba al menos esencialmente sin deslizamiento,

c) accionar la rueda 220VL o las ruedas en un lado del eje sometido a prueba en un sentido de rotación por medio de un equipo 80L, 82L accionado por un motor 92L,

d) controlar la velocidad de rotación de ese equipo 80L, 82L de modo que la rueda 220VL o las ruedas en el correspondiente lado del eje 200 sometido a prueba rote o roten a una velocidad de rotación predefinida,

e) hacer girar la rueda 220VR o las ruedas en el otro lado del eje 200 sometido a prueba por medio del correspondiente otro equipo 80R, 82R accionado por el motor 92R en el sentido de rotación opuesto,

f) controlar la velocidad de rotación de uno de los motores 92L, 92R para garantizar que la diferencia de ángulo de rotación entre las ruedas 220VL y 220VR en ambos lados del eje 200 sometido a prueba sea menor que el juego entre flancos de diente o el juego del eje,

g) llevar a cabo una prueba de frenado en al menos la rueda 220VL o ruedas que giran hacia adelante.

En resumen, la presente invención se puede describir de la siguiente manera:

En un vehículo en el que varios diferenciales de los ejes están conectados sin posibilidad de compensación (por ejemplo: acoplamiento viscoso), la parada de un eje provoca el bloqueo de todos los diferenciales. Esto significa que las mitades de árbol solamente pueden girar si la mitad de árbol opuesta gira en sentido opuesto a la velocidad adecuada.

Durante una prueba de frenado, una vez que el eje que se está sometiendo a ensayo se encuentra sobre un banco de pruebas de rodillos y los ejes restantes están parados, al estar estacionarios sobre el suelo, puede producirse un arrastre de fuerza de un semieje al otro.

Mientras los dos semiejes realicen movimientos de rotación completamente idénticos, no se produce ninguna transmisión de fuerza. Pequeñas diferencias, como, por ejemplo: la presión de aire de los neumáticos, las diferencias en la circunferencia de los neumáticos, las diferencias en el sistema de accionamiento del banco de pruebas de rodillos, provocan, sin embargo, un movimiento de rotación diferente del semieje. Al frenar, el deslizamiento de los neumáticos sobre los rodillos también provoca una diferencia en el movimiento de rotación absoluto. Cuando se produce tal arrastre de fuerza, parte de la fuerza de frenado se transmite al otro lado a través del diferencial. Se transmite suficiente fuerza para que la suma de las fuerzas esté equilibrada. El resultado son unos valores de frenado muy falseados. La mayoría de las veces los valores de frenado se igualan, por lo que no se reconoce o no se reconoce suficientemente una diferencia en la fuerza de frenado.

Para poder realizar una prueba de frenado fiable, es necesario hacer girar los dos semiejes desde el principio de forma exactamente idéntica, para que no se produzca transmisión de fuerza. El factor decisivo es el eje cardán, que, a ser posible, no se apoya en ninguno de los flancos de los dientes de la corona dentada.

Esta condición se puede reconocer arrancando lentamente una rueda en un sentido por primera vez. Después de un movimiento de rotación de algunos grados, el eje cardán se apoyará sin duda en un lado del dentado. Esto se puede reconocer por el hecho de que cambia el valor de frenado de la rueda parada. Normalmente debería haber en este caso una fuerza de frenado de 0 Newton. Se establece un valor umbral que o bien se supera o bien no se alcanza. Cuando se alcanza este valor umbral, las posiciones angulares actuales se ponen a cero. A continuación se hace girar lentamente la rueda en el sentido opuesto hasta que se vuelve a superar el umbral en el otro sentido. La diferencia de ángulo muestra ahora el juego entre los flancos de diente. Ahora se retrocede la mitad de este ángulo.

Luego esta posición se vuelve a poner a cero. El diferencial ahora se encuentra en el juego entre flancos de diente y no hay arrastre de fuerza.

Durante toda la medición, el objetivo es garantizar que los semiejes izquierdo y derecho giren siempre la misma diferencia angular con respecto a este valor inicial. Si un semieje ha girado más de la mitad del juego entre flancos de diente determinado antes de la prueba, la rueda dentada del eje cardán vuelve a apoyarse en la corona dentada y se produce un arrastre de fuerza.

Para liberar un arrastre de fuerza es necesario acelerar la rueda de detrás o frenar la rueda de delante. Para ello son concebibles varias opciones. En nuestro caso, la compensación se realiza mediante convertidores de frecuencia.

La particularidad de este desarrollo es que hasta ahora no era posible determinar el ángulo actual con suficiente precisión mediante sensores de aceleración o sensores giroscópicos (sensores de ángulo de rotación). Solo mediante el uso de componentes semiconductores más modernos con un procesador potente y un software de evaluación altamente desarrollado se puede realizar una evaluación dinámica del ángulo lo suficientemente precisa durante toda la prueba.

Lista de referencias

10 vehículo

12 eje delantero

14 eje trasero

16 flechas = dirección de la marcha normal

18 motor del vehículo

20 caja de cambios

22 árbol de salida de la caja de cambios 20

24 caja de distribución

26 primer árbol de salida de la caja de distribución

28 segundo árbol de salida de la caja de distribución

30 tercer árbol de salida de la caja de distribución

32 piñón de accionamiento del engranaje de compensación del eje delantero

32H piñón de accionamiento del engranaje de compensación del eje trasero

34 corona dentada del engranaje de compensación del eje delantero

34H corona dentada del engranaje de compensación del eje trasero

36 engranaje de compensación

38 caja del engranaje de compensación

40 caja de compensación del engranaje de compensación

42 engranaje cónico de accionamiento del eje delantero

42H engranaje cónico de accionamiento del eje trasero

44 engranaje cónico de accionamiento del eje delantero

44H engranaje cónico de accionamiento del eje trasero

46 árbol de toma de fuerza del eje delantero

48 árbol de toma de fuerza del eje delantero

50 rueda de compensación

52 rueda de compensación

54 perno de compensación

56 embrague de discos múltiples

58 embrague de discos múltiples

L rueda delantera izquierda

R rueda delantera derecha

L disco de freno izquierdo del eje delantero

R disco de freno derecho del eje delantero

semieje del eje trasero

semieje del eje trasero

L rueda trasera, izquierda

R rueda trasera, derecha

L disco de freno izquierdo del eje trasero

R disco de freno derecho del eje trasero

R primer rodillo del par de rodillos derecho

R segundo rodillo del par de rodillos derecho

L primer rodillo del par de rodillos izquierdo

L segundo rodillo del par de rodillos izquierdo

caja paralelepipédica de los pares de rodillos

cordones de soldadura

R cadena circulante del par de rodillos derecho

L cadena circulante del par de rodillos izquierdo

R motor eléctrico del par de rodillos derecho

L motor eléctrico del par de rodillos izquierdo

R caja de cambios del par de rodillos derecho

L caja de cambios del par de rodillos izquierdo

R árbol de toma de fuerza del par de rodillos derecho

L árbol de toma de fuerza del par de rodillos izquierdo

R rodamiento para el rodillo derecho 80R

L rodamiento para el rollo izquierdo 80L

0R control electrónico del motor eléctrico 92R

0L control electrónico del motor eléctrico 92L

2R varilla de cambio, derecha

2L varilla de cambio, izquierda

4R interruptor eléctrico

4L interruptor eléctrico

0 eje trasero anterior

2 eje trasero posterior

4 diferencial del eje trasero anterior

6 accionamiento para el diferencial 204

8 árbol cardán

0 piñón de accionamiento

2 corona dentada

4 engranaje de compensación

6 mitad de árbol del eje trasero anterior

8 mitad de árbol del eje trasero anterior

0VL rueda izquierda del eje trasero anterior 200

0VR rueda derecha del eje trasero anterior 200

0HL rueda izquierda del eje trasero posterior 204

0HR rueda derecha del eje trasero posterior 204

2VL equipo de accionamiento del freno de la rueda izquierda 220VL

2VR equipo de accionamiento del freno de la rueda derecha 220VR

2HL equipo de accionamiento del freno de la rueda izquierda 220HL

2HR equipo de accionamiento del freno de la rueda derecha 220HR

4 segundo piñón

6 árbol de salida de fuerza

8 piñón de accionamiento del segundo diferencial 230

0 segundo diferencial

2 corona dentada del diferencial 230

4 engranaje de compensación del diferencial 230

6 mitad de árbol del eje trasero 204

8 mitad de árbol del eje trasero 204

0 sección de potencia

4 procesador de señales

6 interruptor

8 interruptor

0 línea de señales

2 línea de señales

4 línea de datos

6 unidad de cálculo

258 antena de recepción de radio

260 línea de datos

261 interruptor

262L equipo sensor

262R equipo sensor

266 antena de radio

B suelo del taller

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Equipo de pruebas de frenado para un vehículo (10) con al menos un eje (12, 14; 200, 202) accionable con un diferencial (36, 36H; 204, 230) y con un accionamiento (28, 30; 208, 226) para el diferencial, en el que el accionamiento puede estar retenido de manera resistente a la torsión durante la prueba de frenado, en donde la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en un lado del eje (12, 14; 200, 202) sometido a prueba puede o pueden ser accionadas en un sentido de rotación orientado hacia adelante por al menos un equipo que puede ser accionado por un motor (92L, 92R), preferiblemente por un par de rodillos (80L, 82L, 80R, 82R), mientras que la otra rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en el otro lado del eje sometido a prueba puede o pueden ser accionadas en el otro sentido de rotación por al menos otro equipo que puede ser accionado por un motor (92L, 92R), preferiblemente por un par de rodillos,

caracterizado por

quepresenta, para ambos lados del eje (12, 14; 200, 202) sometido a prueba, un respectivo equipo sensor (262L, 262R) que puede fijarse en la respectiva rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) en cualquier orientación y que genera señales de rotación de la rueda con respecto a un eje al menos esencialmente horizontal, por que está previsto al menos un procesador de señales (j C, 244; 256), que forma vectores de ángulo de rotación a partir de las señales de rotación de los equipos sensores y un valor de diferencia a partir de los vectores de ángulo de rotación, y por que el valor de diferencia o un valor proporcional al mismo se puede aplicar a un control (244) asociado al equipo de pruebas de frenado, que controla la velocidad de rotación de uno de los equipos (80L, 82L; 80R, 82R) accionables por el motor (92L, 92R) de tal manera que la diferencia de ángulo de rotación de las ruedas (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) en ambos lados del eje sometido a prueba durante una prueba de frenado corresponda al menos esencialmente como máximo al juego entre flancos del eje sometido a prueba.

2. Equipo de pruebas de frenado según la reivindicación 1,

caracterizado por

queestá previsto al menos un procesador (|jC; 244; 256) asociado a los equipos sensores (262L, 262R), que manipula los vectores de ángulo de rotación de la respectiva rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) durante una prueba de tal manera que estos formen un valor de ángulo de rotación acumulativo, que se puede utilizar para el cálculo de diferencias, en lugar de generar ángulos de rotación de manera alterna con signos positivo y negativo.

3. Equipo de pruebas de frenado según la reivindicación 1,

caracterizado por

quelos equipos sensores (262L, 262R) están presentes en cada caso como componentes semiconductores y se seleccionan del grupo de los siguientes equipos sensores: sensor de ángulo de rotación, por ejemplo, un sensor de aceleración, un sensor giroscópico, un sensor de Hall diferencial magnético o un sensor de medición de ángulo inductivo, una combinación de un sensor giroscópico con un sensor de aceleración, una combinación de varios sensores giroscópicos con uno o más sensores de aceleración, una combinación de un sensor giroscópico con varios sensores de aceleración, una combinación de tres sensores de aceleración en tres direcciones de coordenadas perpendiculares entre sí y tres sensores giroscópicos en tres direcciones de coordenadas igualmente perpendiculares entre sí y una combinación de tres sensores de aceleración en tres direcciones de coordenadas perpendiculares entre sí y tres sensores giroscópicos en tres direcciones de coordenadas igualmente perpendiculares entre sí, así como tres sensores de magnetómetro que generan señales de magnetómetro en tres coordenadas perpendiculares entre sí, y por que está previsto al menos un procesador de señales (j C; 244; 256), que a partir de al menos algunas de las señales determina la respectiva señal de ángulo de rotación o una señal de ángulo de rotación acumulativa para la correspondiente rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) alrededor del eje al menos esencialmente horizontal.

4. Equipo de pruebas de frenado según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por

queestá previsto un equipo de control (244) que está programado para llevar a cabo al menos las siguientes funciones al comienzo de una prueba de frenado:

a) poner en marcha el equipo (80L, 82L; 80R, 82R) accionado por el motor (92L, 92R) para la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en un lado del eje (12, 14; 200, 202) en un sentido de rotación y supervisar la posición del ángulo de rotación de esta rueda (60L, 60r , 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o estas ruedas con la ayuda del respectivo equipo sensor (262L, 262R),

b) supervisar la posición del ángulo de rotación de la rueda (60L, 60<r>, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en el otro lado del eje (12, 14; 200, 202), que intenta o intentan girar en el sentido de rotación opuesto debido al diferencial (36, 36H; 204,230) y a que el árbol cardán (28, 30; 208, 226) permanece estacionario, con la ayuda del equipo sensor (262L, 262R) previsto en este lado del eje, en donde, después de un movimiento de rotación de unos pocos grados, el accionamiento del eje sometido a prueba se apoya sin duda en un lado del dentado y el valor de frenado de la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o ruedas que giran en el sentido de rotación opuesto alcanza un valor umbral predeterminado,

c) cuando se alcanza este valor umbral, las posiciones angulares actuales de las ruedas (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) del eje 12, 1400, 202 sometido a prueba se ponen a cero,

d) hacer girar la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en un lado del eje a continuación en sentido contrario hasta superar de nuevo el valor umbral en el otro sentido,

e) determinar las posiciones angulares de las ruedas (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) en ambos lados del eje al alcanzarse el umbral en el otro sentido,

f) determinar la diferencia angular entre las posiciones angulares determinadas en la etapa e), que corresponde al juego entre flancos de diente o al juego del eje, y

g) controlar la velocidad de rotación de las ruedas a través de los equipos accionados por el motor (92L, 92R) de tal manera que la diferencia angular determinada durante la prueba de frenado no supere el juego entre flancos de diente.

5. Equipo de pruebas de frenado según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por

quecada equipo sensor (262L, 262R) es un sensor monochip con procesador integrado (j C).

6. Equipo de pruebas de frenado según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por

quecada equipo sensor (262L, 262R) es un equipo sensor del tipo BNO080 o BNO085 de la empresa Hillcrest Laboratories Inc.

7. Equipo de pruebas de frenado según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por

quecada equipo sensor (262L, 262R) está diseñado con un equipo para su fijación en una rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o en un perno de rueda o en una tuerca de rueda o en un cubo de rueda o en una abertura de rueda.

8. Equipo de pruebas de frenado según la reivindicación 7,

caracterizado por

queel equipo de fijación comprende un imán o electroimán.

9. Equipo de pruebas de frenado según la reivindicación 7,

caracterizado por

queel equipo de fijación está diseñado para fijarse a la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) mediante fuerza de succión, fuerza adhesiva o con un cierre mecánico, por ejemplo, con una correa elástica con hebilla o cierre de velcro o con un sujetacables reutilizable.

10. Equipo de pruebas de frenado según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por

quees para vehículos con dos ejes (200, 202) accionados dispuestos uno detrás de otro, en los que se pueden someter a prueba los frenos de las ruedas (220VI, 220VR) de un eje (200) por separado de los frenos de las ruedas (220HL, 220HR) del otro eje (202), y un eje (200) puede ser accionado directa o indirectamente por un motor del vehículo y tiene una salida de fuerza (226) que está acoplada directa o indirectamente a un diferencial (230) del otro eje (202).

11. Equipo de pruebas de frenado según la reivindicación 10,

caracterizado por

queel vehículo es un vehículo militar o un vehículo de construcción o de minería.

12. Procedimiento para someter a prueba los frenos de rueda de un eje (12, 14; 200,202) de un vehículo (10) con el equipo de pruebas de frenado de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores con al menos las siguientes características:

a) fijar un respectivo equipo sensor (262L, 262R) a una rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) en cada lado del eje (12, 14; 200, 202) sometido a prueba en cualquier orientación, el cual genera señales a partir de las cuales se genera un vector de ángulo de rotación de la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) alrededor de un eje al menos sustancialmente horizontal,

b) el eje cardán (28, 30; 2138; 226) se mantiene estacionario, por ejemplo, o bien con un bloqueo en cadena cinemática o bien mediante contacto con el suelo de las ruedas de otro eje del vehículo, que está acoplado al eje sometido a prueba al menos esencialmente sin deslizamiento,

c) accionar la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en un lado del eje sometido a prueba en un sentido de rotación por medio de un equipo (80L, 82L, 80R, 82R) accionado por un motor (92L, 82R),

d) controlar la velocidad de rotación de ese equipo (80L, 82L; 80R, 82R) de modo que la rueda (60L, 60R, 66L, 66r ; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en el correspondiente lado del eje (12, 14; 20, 202) sometido a prueba rote o roten a una velocidad de rotación predefinida,

e) hacer girar la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en el otro lado del eje sometido a prueba por medio del correspondiente otro equipo accionado por el motor (92L, 92R) en el sentido de rotación opuesto,

f) controlar la velocidad de rotación de uno de los motores (92L, 92R) para asegurar que la diferencia de ángulo de rotación entre las ruedas (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) en ambos lados del eje sometido a prueba sea menor que el juego entre flancos de diente o el juego del eje,

g) llevar a cabo una prueba de frenado en al menos la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o ruedas que giran hacia adelante.

13. Procedimiento según la reivindicación 12,

caracterizado por

quese seleccionan equipos sensores (262) que están presentes en cada caso como componentes semiconductores, los cuales generan al menos tres señales de aceleración en tres coordenadas perpendiculares entre sí y tres señales giroscópicas en tres coordenadas igualmente perpendiculares entre sí y, dado el caso, tres señales de magnetómetro en tres coordenadas perpendiculares entre sí, y está previsto al menos un procesador de señales (j C; 244; 256) que, a partir de al menos algunas de las señales determina la respectiva señal de ángulo de rotación para la correspondiente rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) alrededor del eje al menos esencialmente horizontal.

14. Equipo de pruebas de frenado según la reivindicación 12 o 13,

caracterizado por

quepara cada revolución de la respectiva rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR), un procesador (|jC; 244; 256) asociado al respectivo sensor (262L, 262R) manipula los vectores de ángulo de rotación de la respectiva rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 22<o>H<r>) durante una prueba de tal manera que estos forman un valor de ángulo de rotación acumulativo en lugar de indicar un vector de ángulo de rotación que apunta alternativamente hacia adelante y hacia atrás.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores 12 a 14,

caracterizado por

queestá previsto un equipo de control (244) que está programado para llevar a cabo al menos las siguientes funciones al comienzo de una prueba de frenado:

a) poner en marcha el equipo (80L, 82L; 80R, 82R) accionado por el motor (92L, 92R) para la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en un lado del eje (12, 14; 200, 202) en un sentido de rotación y supervisar la posición del ángulo de rotación de esta rueda (60L, 60r , 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o estas ruedas con la ayuda del respectivo equipo sensor,

b) supervisar la posición del ángulo de rotación de la rueda (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en el otro lado del eje (12, 14; 200, 202), que intenta o intentan girar en el sentido de rotación opuesto debido al diferencial (36, 36H; 204, 230) y a que el árbol cardán (28, 30; 208, 226) permanece estacionario, con la ayuda del equipo sensor (262L, 262R) previsto en este lado del eje (12, 14; 200, 202), en donde, después de un movimiento de rotación de unos pocos grados, el accionamiento del eje sometido a prueba se apoya sin duda en un lado del dentado y el valor de frenado de la rueda (60L, 60R, 66L, 66<r>; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o ruedas que giran en el sentido de rotación opuesto alcanza un valor umbral predeterminado,

c) cuando se alcanza este valor umbral, las posiciones angulares actuales de las ruedas (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) del eje (12, 14; 200, 202) sometido a prueba se ponen a cero,

d) hacer girar la rueda (60L, 60R, 66<l>, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) o las ruedas en un lado del eje (12, 14; 200, 202) a continuación en sentido contrario hasta superar de nuevo el valor umbral en el otro sentido, e) determinar las posiciones angulares de las ruedas (60l , 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) en ambos lados del eje (12, 14; 200, 202) al alcanzarse el umbral en el otro sentido,

f) determinar la diferencia angular entre las posiciones angulares determinadas en la etapa e), que corresponde al juego entre flancos de diente o al juego del eje, y

g) controlar la velocidad de rotación de las ruedas (60L, 60R, 66L, 66R; 220VI, 220VR; 220HL, 220HR) a través de los equipos (80L, 82L; 80R, 82R) accionados por el motor (92L, 92R) de tal manera que la diferencia angular determinada durante la prueba de frenado no supere el juego entre flancos de diente.