BRPI0615714A2

BRPI0615714A2 - processo para controle de um freio de travamento elétrico de um veìculo utilitário

Info

Publication number: BRPI0615714A2
Application number: BRPI0615714-9A
Authority: BR
Inventors: Eduard Hilberer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2011-05-24
Also published as: JP2009506946A; US20090099746A1; ATE554980T1; DE102005043607B4; WO2007028587A1; EP1934078B1; DE102005043607A1; EP1934078A1

Abstract

PROCESSO PARA CONTROLE DE UM FREIO DE TRAVAMENTO ELéTRICO DE UM VEíCULO UTILITáRIO. A presente invenção refere-se a um processo para manobrar um freio de travamento elétrico de um veículo utilitário, com uma unidade decontrole eletrónica (10) e uma unidade de controle manual (12), que está emcomunicação com a unidade de controle eletrónica, através da qual desejos do motorista, dependentes do tipo de controle da unidade de controle manual, são transmitidos à unidade de controle eletrónica. De acordo com a invenção, está previsto que o freio de travamento seja fechado, devido a uma ação realizada pelo motorista do veículo utilitário, que não está em ligação com a controle da unidade de controle manual.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA CONTROLE DE UM FREIO DE TRAVAMENTO ELÉTRICO DE UMVEÍCULO UTILITÁRIO".

A presente invenção refere-se a um processo para controle deum freio de travamento elétrico de um veículo utilitário, com uma unidade decontrole eletrônica e uma unidade de controle manual, que está em comuni-cação com a unidade de controle eletrônica, através da qual os desejos domotorista, dependentes do tipo de manobra da unidade de controle manual,são transmitidos à unidade de manobra eletrônica.

Esses dispositivos e processos vêm adquirindo crescente impor-tância em conexão com a operação de veículos utilitários. No que refere-seao desenvolvimento adicional dos sistemas, diversos pontos de vista estãoem primeiro plano, particularmente, o conforto de manobra e a segurança.

Do documento DE 103 53 056 A1 é conhecida uma unidade decontrole manual, na qual é dada uma grande importância aos aspectos cita-dos. No que refere-se à segurança, é proposto, particularmente, que umdesbloqueio do freio de travamento elétrico só é possível se dois elementosde ativação, isto é, não apenas um elemento de ativação, forem ativados.Além disso, as chaves individuais na unidade de manobra manual, ativadaspelos elementos de manobra, estão distribuídas de modo redundante. Alémdisso, também é mencionada a possibilidade de iniciar uma função de testeatravés da unidade de controle manual, a saber, o desbloqueio dos freios deum reboque, para, desse modo, determinar se o sistema de freio de trava-mento do veículo de tração está em condições de, sozinho, parar todo acomposição. O uso dessa função de teste é recomendado ao motorista doveículo, particularmente quando ele pára o veículo em uma encosta.

Embora no que refere-se ao conforto de manobra, as unidadesde controle manual estejam sendo continuamente aperfeiçoadas, a manobrada unidade de controle manual representa, não obstante, uma tarefa adicio-nal para o motorista, que ele precisa cumprir tanto confiavelmente comotambém com grande freqüência em determinadas situações de funcionamento.A invenção tem por base a tarefa de aperfeiçoar o conforto demanobra de um freio de travamento elétrico.

Essa tarefa é solucionada com as características das reivindica-ções independentes.

Modalidades vantajosas da invenção estão indicadas nas reivin-dicações subordinadas.

A invenção desenvolve o estado da técnica pelo fato de que ofreio de travamento é fechado devido a uma ação executada pelo motoristado veículo utilitário, que não está em conexão com a manobra da unidade decontrole manual. Sob determinadas circunstâncias é possível, desse modo,que o motorista seja liberado de sua obrigação de ativar a unidade de con-trole manual, sendo que, não obstante, o freio de travamento é engatado.

Isso facilita, particularmente, o manejo do veículo utilitário, quando a açãoexecutada está em conexão com a execução de uma outra ação.

No que refere-se à segurança do processo de acordo com a in-venção, está previsto, convenientemente, que precisam estar presentes ou-tras condições para o fechamento do freio de travamento, a saber, uma igni-ção ligada ou, no caso da ignição desligada, uma manobra da unidade decontrole eletrônica, sob uso da função de marcha em inércia, nenhuma men-sagem de erro do diagnóstico de bordo (on-board) e uma velocidade sufici-entemente baixa do veículo utilitário.

Nesse contexto, é vantajoso que a existência de uma velocidadesuficientemente baixa do veículo utilitário seja determinada por comparaçãodo número de rotações da roda, da indicação de velocidade do veículo deum dispositivo de controle e do número de rotações da engrenagem comvalores limite predeterminados. O número de rotações da roda pode ser de-terminado diretamente por um sensor, a velocidade do veículo, geralmente,está disponível como valor inicial de um dispositivo de controle e é introduzi-da, por exemplo, no bus de CAN, e o número de rotações da engrenagem éfornecido pelo controle de engrenagem eletrônico e, de preferência, igual-mente introduzida no bus de CAN.

Um exemplo preferido da utilidade da presente invenção consis-te no fato de que a ação é o ajuste da alavanca de manobra da mudança demarchas para a posição de estacionamento. Como o motorista de qualquermodo ajusta a alavanca de manobra da mudança de marcha para posiçãode estacionamento ao estacionar o veículo, ele é desobrigado totalmente dofechamento ativo do freio de travamento.

Também é concebível que a ação seja uma manobra especialdo pedal de freio. Também isso é útil, uma vez que o engate do freio de tra-vamento na operação do veículo freqüentemente dá-se depois da frenagemdo veículo por meio de manobra do pedal de freio. Portanto, o pé do motoris-ta já se encontra sobre o pedal do freio, de modo que por uma manobra es-pecial do pedal de freio, ele pode fechar, sem esforço, o freio de travamento.

Pode estar previsto, por exemplo, que a manobra especial dopedal de freio compreenda uma permanência sobre o pedal do freio, com oveículo utilitário já parado, por um intervalo de tempo mínimo predeterminado.

Também é concebível que a manobra especial do pedal de freio,depois da permanência sobre o pedal de freio, com o veículo utilitário já pa-rado, compreenda um calcamento adicional do pedal de freio. O calcamentoadicional do pedal de freio pode ser detectado através de uma pressão cres-cente nos circuitos de freios de serviço. Também é-possível levar em consi-deração apenas um sinal de sensor de caminho, que está em conexão coma compressão do pedal de freio.

A presente invenção mostra-se particularmente vantajosa nosentido de que como condição adicional para o fechamento do freio de tra-vamento, um sensor de distância detecta valores de medição, que são ca-racterísticas para uma situação de stop-and-go. Precisamente na operaçãode stop-and-go, pode ser desejável um fechamento freqüente do freio detravamento. Quando a existência dessa situação de stop-and-go for conside-rada plausível, ainda por valores de medição de um sensor de distância, en-tão isso pode ser usado como outro critério para que a manobra especial dopedal de freio leva ao fechamento do freio de travamento.

A invenção é explicada, agora, exemplificadamente, com refe-rência aos desenhos anexos, por meio de modalidades particularmente pre-feridas.

Mostram:

Figura 1 um diagrama de circuito para explicação de um disposi-tivo, com uma representação esquemática de uma primeira modalidade deum dispositivo de ativação para uma unidade de controle manual;

Figura 2 uma segunda modalidade de um dispositivo de ativaçãopara uma unidade de controle manual;

Figura 3 uma terceira modalidade de um dispositivo de ativaçãopara uma unidade de controle manual;

Figura 4 uma representação esquemática, para explicação deuma unidade de controle manual, que pode ser usada no contexto da pre-sente invenção;

Figura 5 um diagrama para demonstração de um processo deestacionamento, sob uso de um freio de travamento elétrico;

Figura 6 um diagrama para demonstração de um outro processode estacionamento, sob uso de um freio de travamento elétrico;

Figura 7 um diagrama para demonstração de uma função deteste de reboque, sob uso de um freio de travamento elétrico;

Figura 8 um diagrama para demonstração de um processo dedesbloqueio de um freio de travamento elétrico;

Figura 9 um diagrama para demonstração do uso de um freio detravamento elétrico na parada, durante stop-and-go;

Figura 10 um diagrama para demonstração do uso de um freiode travamento elétrico no arranque, durante stop-and-go;

Figura 11 um diagrama para demonstração do retardamento deum veículo, sob uso de um freio de travamento elétrico;

Figura 12 um diagrama para demonstração da assistência paraum freio de serviço por um freio de travamento elétrico;

Figura 13 um diagrama para demonstração do retardamento deum veículo, sob uso de uma unidade de controle manual.

Na descrição abaixo das modalidades preferidas, números dereferência iguais designam componentes iguais ou equivalentes.

A figura 1 mostra um diagrama de circuito para explicação de umdispositivo, com uma representação esquemática de uma primeira modali-dade de um dispositivo de ativação para uma unidade de controle manual.

Está representada uma unidade de controle eletrônica 10. A mesma contémum microcontrolador 18 e um watchdogtimer 26. O watchdogtimer 26 servepara vigilância do microcontrolador 18, e, para esse fim, ele contém um se-gundo microcontrolador. Devido à presença de dois microcontroladores, háredundância à disposição.

Além disso, está prevista uma parte de rede 28, à qual pode serfornecida tensão de um abastecimento de tensão duplo, isto é, redundante.A parte de rede 28 fornece, particularmente ao microcontrolador 18 uma ten-são estável de, de preferência, 5 V. Está previsto, ainda, um relê de desli-gamento 32, que,provocado pelo watchdogtimer 26, pode levar o sistemapara um estado seguro, particularmente, as válvulas magnéticas 36 que pro-vocam as funções de manobra da pneumática do freio de travamento 34.

Estão representados, ainda, um ponto de intersecção de pneu-mática de EAC 38 (EAC = instalação de tratamento de ar eletrônica), bemcomo dispositivos na periferia da unidade de controle eletrônica 10. Por e-xemplo, o ponto de intersecção de pneumática de EAC 28, além de sua liga-ção com a pneumática do freio de travamento 34, também está ligada com omódulo de controle do reboque 40. O módulo de controle de reboque 40também se encontra em ligação com a pneumática do freio de travamento34, particularmente, para realização de uma função de teste, ainda a serdescrita abaixo. Existe ainda uma outra ligação da pneumática do freio detravamento 34 com os cilindros acumuladores de molas 42 do freio de tra-vamento, dos quais um está representado representativamente. Outroscomponentes periféricos são um controle de engrenagem eletrônico (ETC)44, um controle de motor eletrônico (EEC) 46 e um controle de freio eletrôni-co (EBC) 48. O controle de freio eletrônico 48 está em ligação com um mo-dulador 50, através do qual a pressão nos cilindros acumuladores de mola42 é alterável. Além disso, está prevista uma unidade de controle eletrônica,central, 52, que também pode estar realizada no âmbito de um computadorde orientação do motorista ou de um computador de bordo central. O contro-le eletrônico central 52 recebe, por exemplo, sinais ES09, que caracterizamo estado das portas a da ocupação dos assentos. Sinais de saída importan-tes em conexão com a presente invenção são, por exemplo, um sinal de es-tacionamento AS03, um sinal de aviso ou sinal de erro AS 04 e um sinal deparada AS05, que é emitido, por exemplo, quando o freio de mão é puxadodurante a operação de stop-and-go. O controle de engrenagem eletrônico 44recebe, por exemplo, os sinais ES10, que indicam o estado da engrenageme de embreagem, a marcha engatada e o número de rotações do cardan. Ocontrole de freio eletrônico 48 recebe, por exemplo, os sinais ES11, referen-tes à situação do pedal de freio e a pressão do freio de serviço. As unidadesde controle 44, 46, 48, 52 estão em ligação através de um bus de CAN 54com um ponto de intersecção de CAN 56 da unidade de controle eletrônica10. Através dessa ponto de intersecção de CAN 56, uma pluralidade de si-nais de entrada pode ser transmitida ao microcontrolador 18, através do pon-to de intersecção de CAN 58 do mesmo. Também podem ser emitidos sinaisde saída. Entre outros, os seguintes sinais de entrada são de interesse:ES01: Uma solicitação para a ativação do freio de travamento elétrico.20. ES02: A velocidade do veículo.

ES03: A posição do pedal de acelerador e um sinal de uma regulagemde distância.

ES04: Uma posição do pedal de freio.

ES05: Um estado do controle de engrenagem eletrônico, particularmen-te com referência a um retardamento.

ES06: O estado da engrenagem e da embreagem, emitido pelo contro-le de engrenagem eletrônico.

ES07: O número de rotações das rodas.

ES08: O estado do controle de motor eletrônico.

Como sinais de saída são de interesse, particularmente:

AS01: Um sinal de estado referente ao freio de travamento eletrônico,emitido para o diagnóstico de bordo (on-board).AS02: Uma solicitação do controle de freio eletrônico, com referência auma assistência pelo freio de serviço.

Além do ponto de intersecção de CAN 58, o microcontrolador 18tem, ainda, saídas 60 diretas, digitais e/ou analógicas, particularmente paracomandar bobinas magnéticas, que proporcionam o acesso ao controlepneumático.

A unidade de controle eletrônica 10 apresenta, ainda, sensoresde pressão 62, 64, 66, 68. Os sensores de pressão 62, 64 detectam a pres-são nos circuitos dos freios de serviço. O sensor de pressão 66 está associ-ado ao sistema de freio do reboque. O sensor de pressão 68 serve para amedição da pressão nos cilindros acumuladores de mola.

Estão previstos outros componentes, que estão em conexãocom a operação da unidade de controle manual 12, e que são explicadoscom referencia à descrição abaixo do modo de funcionamento da unidade decontrole manual 12 e da interação da mesma com a unidade de controle ele-trônica 10.

A unidade de controle manual 12 tem dois elementos de mano-bra 14, 16. O elemento de manobra 14 serve para o fechamento do freio detravamento por compressão, enquanto o elemento de manobra 16 serve par-ra a abertura do freio de travamento por tração. Para fins dc fechamento dofreio de travamento, o elemento de manobra 14 está ligado a uma chave 70.Quando essa chave é fechada, então é emitido um sinal S1 para o transfor-mador analógico-digital 20 do microcontrolador 18. Para fins do desbloqueiodo freio de travamento, o elemento de manobra 16 está ligado com a chave72. Quando a chave 72 é fechada, então é emitido um sinal R1 para o trans-formador analógico-digital 20 do microcontrolador 18.

Mas, adicionalmente à sua ligação com a chave 70, o elementode manobra 14 também está ligado na chave 74. Essa chave 74 serve parproduzir um sinal de alerta WUP, que também é emitido para o transforma-dor analógico-digital do microcontrolador 18. Mas, o sinal de alerta WUPtambém é alimentado a um circuito de trigger Schmitt 76. O sinal de saída docircuito de trigger de Schmitt 76 é alimentado a uma lógica de controle 22,que emite um sinal de saída sempre que estiver presente pelo menos umsinal de entrada. À lógica de controle 22 é alimentado, ainda, um sinal de"ignição ligada" ZE, isto é, no caso mais simples, uma tensão, que está pre-sente sempre que a ignição estiver ligada. O sinal de saída da lógica de con-trole 22 influencia uma chave 24 integrada na parte de rede 28. Se estiverempresentes ou o sinal de "ignição ligada" ZE ou o sinal de alerta WUP, então achave 24 é fechada, de modo que o sistema do freio de travamento e, parti-cularmente, o microcontrolador 18 são abastecidos com uma tensão. A ten-são de abastecimento dupla 30 é alimentada, para esse fim, dentro da partede rede 28 através de um elemento de acoplamento 78 que, em geral, cuidapara que a tensão mais alta do abastecimento de tensão redundante 30 sejausada para abastecimento do freio de travamento.

De modo similar a como ao elemento de manobra 14 é associa-do, além do acoplamento à chave 70, para fechamento do sistema de freiode travamento, a chave 74, para produção do sinal de alerta WUP, ao ele-mento de manobra 16, para desbloqueio do freio de travamento, está asso-ciada, além da chave 72, a chave 80. No fechamento dessa chave S80, éproduzido um sinal TEST, que é alimentado ao transformador analógico-digital 20 do microcontrolador 18, de modo que com base no mesmo podeser testado se o veículo de tração está em condições de parar, sozinho, todaa composição, constituída de veículo de tração e reboque. Vantajosamente,a chave 80 também pode servir como chave de redundância para a chave72. Do mesmo modo, a chave 74 pode ser usada como chave de redundân-cia para a chave 70.

Na unidade de controle manual 12 e na unidade de controle ele-trônica 10 ainda estão presentes resistências R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 eR8, que são dimensionadas de tal modo que os sinais apropriados são ali-mentados ao microcontrolador 18 e ao circuito de trigger de Schmitt 76. Porexemplo, pelo fechamento da chave 72, a entrada associada à mesma dotransformador analógico-digital 20 do microcontrolador 18 é ligada à terraGND através da resistência R1, de modo que, desse modo, é produzido umsinal. Na abertura da chave 72, a entrada correspondente encontra-se, no-vãmente, através da resistência R7, sobre o potencial positivo da parte derede 28.

Tal como na modalidade de acordo com a figura 1, o freio detravamento é fechado por compressão e aberto por tração, no dispositivo demanobra de acordo com a figura 2 está previsto que o freio de travamentoseja fechado por tração do elemento de manobra 14 e aberto por compres-são do elemento de manobra 16.

Também na figura 3, o freio de travamento é fechado por traçãodo elemento de manobra 14 e aberto por compressão do elemento de ma-nobra 16. Adicionalmente, está prevista uma tranqueta 82, que impede acompressão do elemento de manobra 16, quando o elemento de manobra14 não estiver puxado simultaneamente. Desse modo, um desbloqueio dofreio de travamento só é possível quando os dois elementos de manobra 14,16 são manobrados simultaneamente. Isso cria uma segurança adicional.

A figura 4 mostra uma representação esquemática para explica-ção de uma unidade de controle manual, que pode ser usada no contexto dapresente invenção. A unidade de controle manual 12 tem um elemento demanobra 14, que provoca funções de manobra por tração, e um elemento demanobra 14, que prova funções de manobra por compressão. O elemento demanobra 14 está ligado diretamente ou indiretamente através de uma mola detração 84 com uma carcaça da unidade de controle manual. O elemento demanobra 16 está ligado diretamente ou indiretamente através de uma molade pressão 68 com uma carcaça da unidade de controle manual 12.

Uma manobra do elemento de manobra 14 pode dar-se facil-mente. Enquanto o elemento de manobra 14 é puxado contra a força da mo-la de tração 84, primeiramente, a chave 74 se fecha, de modo que, dessamaneira, o sinal WUP é emitido para o microcontrolador (vide figura 1). Essesinal WUP, no caso de uma ignição desligada, serve como sinal de alerta.Ele também serve como sinal redundante para o sinal S1 produzido subse-qüentemente, por tração adicional do elemento de manobra 14, que, devidoao fechamento da chave 70, causa um fechamento do freio de travamento. Amanobra das chaves 74, 70 dá-se por chanfraduras 88, 90 correspondentesno elemento de manobra 14, que atuam sobre sensores 92, 94 previamentetensionados por mola, associados às chaves 70, 74.

Também o elemento de manobra 16 pode inicialmente ser ma-nobrado facilmente, a saber, comprimindo o mesmo contra a força da molade pressão 86. A chanfradura 96 do elemento de manobra 16 ativa o sensor28 previamente tensionado por mola, de modo que a chave é fechada. Des-se modo, pode ser executada a função de teste de reboque. Mas, se o ele-mento de manobra for movido adicionalmente, então a chanfradura 100 doelemento de manobra 16 esbarra contra um bloqueio, a saber, um travamen-to deslizante 102, centralizado por mola. Desse modo, o elemento de mano-bra 16 não pode ser movido adicionalmente. Só por manobra simultânea doelemento de manobra 14, uma abertura 104 é disposta no elemento de ma-nobra 14, de tal modo que o travamento deslizante 102 fica alinhado com aabertura 104. Conseqüentemente, pela força exercida pelo elemento de ma-nobra 16 sobre o travamento deslizante 102, pode causar um deslocamentodo travamento deslizante 102 para dentro da abertura 104. Depois que tiverse dado esse deslocamento, o elemento de manobra 16 pode ser comprimi-do adicionalmente e, devido à ação da força da chanfradura 106 sobre osensor 108 tensionado previamente por mola, manobrar a chave 72 paraabertura do freio de travamento. Após a manobra do elemento de manobra16, são produzidos, portanto, sucessivamente, os sinais TEST e R1, sendoque para a produção do sinal R1 só pode dar-se após a liberação mecânicada travamento deslizante 102, em conseqüência de uma retirada por traçãodo elemento de manobra 14.

A unidade de controle manual compreende, ainda, opcionalmen-te, um acumulador 110 e uma unidade de regulagem 112 associada. Alémdisso, está previsto, opcionalmente, um LED 114, que através de um canal,que se estende na direção axial do elemento de manobra 16, pode emitirsinais luminosos 116. Esses sinais luminosos podem solicitar, por exemplo,que o motorista execute a função de teste de reboque. Também é concebí-vel que sejam emitidos sinais de aviso ou sinais de estado através dos sinaisluminosos 116.As figuras 5 a 11 demonstram diversos procedimentos no siste-ma de freio de um veículo utilitário, que estão em conexão com um freio detravamento elétrico do tipo descrito. São explicados procedimentos, nosquais determinados efeitos (W01-W09) dependem de determinadas condi-ções (B01-B30) e de suas associações lógicas. Por razões de visibilidade,essas condições e efeitos são relacionados abaixo, inicialmente, em formade ponteado e traçado. Uma descrição detalhada segue-se em anexo a essarelação.

B01: número de rotações das rodas < χ rpm.

B02: velocidade do veículo < χ km/h.

B03: número de rotações de engrenagem < χ rpm.

B04: o diagnóstico de bordo não comunica nenhum erro.

B05: a chave 70 da unidade de controle manual está fechada ou estápresente o sinal S1.

B06: a ignição está ligada ou está presente o sinal ZE.

B07: a ignição está desligada, marcha em inércia.

B08: a alavanca seletora de marchas encontra-se na posição de esta-cionamento

B09: o freio de travamento está fechado.

B10: a chave 80 da unidade de controle manual está fechada ou-estápresente o sinal TEST

B11: a chave 72 da unidade de controle manual está fechada ou estápresente o sinal R1.

B12: o freio de serviço está ativado.

B13: ò motor não está funcionando.

B14: o motor está funcionando.

B15: está presente a pressão de freio mínima predeterminada do freiode serviço.

B16: o freio de serviço está ativo sobre um período de tempo mínimot1 * predeterminado.

B17: o pedal do acelerador não está ativo.

B18: a embreagem e/ou o ramal de acionamento estão abertos.Β19: solicitação de frenagem adicional.

B20: a distância predeterminada para o veículo que segue à frentenão é cumprida.

B21: o veículo se põe em movimento ou quer se por em movimento.

B22: a embreagem e o ramal de acionamento com marcha admissívelestão fechados.

B23: o pedal do acelerador solicita número de rotações do motor.

B24: o torque do motor predeterminado é atingido.

B25: o veículo foi freado anteriormente na operação de stop-and-go.

B26: a ignição e as portas não foram acionadas depois do último pro-cesso de frenagem.

B27: a chave 74 da unidade de controle manual está fechada ou estápresente o sinal WUP.

B28: o diagnóstico de bordo comunica defeito de circuito.

B29: o controle de freio eletrônico (EBC) faz consulta de assistência àunidade de controle eletrônica do freio de travamento.

B30: o veículo se move.

W01: o freio de travamento elétrico é fechado de acordo com a linhacaracterística de tempo-pressão predeterminada; fechamento completo como veículo parado.

W02: a unidade de controle eletrônica ativa a válvula magnética para afunção de teste; assistência por freio de serviço, caso o veículo se mova.

W03: o freio de travamento elétrico é aberto.

W04: o freio de travamento elétrico é fechado.

W05: o freio de travamento elétrico é aberto de acordo com a linhacaracterística de tempo-pressão predeterminada.

W06: a pressão do freio de serviço aumenta com pouca elevação.

W07: a pressão do freio de serviço aumenta com elevação maior.

W08: o freio de travamento elétrico é fechado de acordo com a linhacaracterística de tempo-pressão predeterminada, quando o freio de serviço éativado.

W09: unidade de controle eletrônica transmite solicitação ao controlede freio eletrônico (EBC), para execução de uma frenagem de acordo comuma linha característica de tempo-pressão predeterminada.

A figura 5 demonstra um processo de estacionamento normal,sob uso de um freio de travamento elétrico. A unidade de controle eletrônicaverifica a existência das condições B01 a B07, associa essas condições lo-gicamente e, na dependência do resultado dessas associações, influencia ofreio de travamento elétrico. Primeiramente, é verificado se pelo menos duasdas condições B01-B03 estão presentes, isto é, se o número de rotaçõesdas rodas está abaixo de um número de rotações predeterminado, se a ve-locidade do veículo está abaixo de um valor predeterminado e o número derotações da engrenagem está abaixo de um predeterminado valor. Se esti-verem presentes pelo menos dois desses critérios, então é emitido um sinalà associação de UND produzida. Nesse e em outros processos de controledescritos rio presente, também pode estar previsto que a existência de umadas condições é suficiente. Outras condições a ser verificadas são a exis-tência da condição B04, isto é, se o diagnóstico de bordo não comunica ne-nhum erro, e a verificação da condição B05, isto é, se a chave 70 da unidadede controle manual está fechada ou, em outras palavras, se o sinal S1 estápresente.

Além disso, é verificado se está presente pelo menos uma dascondições B06 e B07, a saber, se a ignição está ligada (condição B06) ou sea ignição está desligada, mas a unidade de controle eletrônica se encontraem seu modo de marcha em inércia. Se essa verificação das condições B01a B07 levar a resultados positivos, sob o pressuposto das associações lógi-cas mencionadas, então isso tem como conseqüência o efeito W01 sobre ofreio de travamento elétrico; o mesmo é então fechado de acordo com umalinha característica de tempo-pressão; um fechamento completo só se dácom o veículo parado. Essas relações estão explicadas nos diagramas defunção, sendo que em um dos diagramas, a pressão do freio de serviço pBestá inscrita contra o tempo t, enquanto no outro diagrama, a pressão pF,medida nos cilindros acumuladores de mola do freio de travamento, estáinscrita contra o tempo t. É visível que a pressão do freio de serviço inicial-mente sobe até o tempo t1 para um valor predeterminado p2. Subseqüente-mente, a pressão nos cilindros acumuladores de mola pF cai de um valorpF1, até o momento t2, para um valor pF2, sendo que o valor pF2 corres-ponde a um freio de travamento fechado. Esse traçado de pressão, aqui re-presentado simplificadamente, pode, eventualmente, apresentar configura-ções modificadas. Por exemplo, é possível que depois do momento t1, apressão pF nos cilindros acumuladores de mola inicialmente caia lentamen-te, de acordo com uma linha característica de tempo-pressão e o veículopare completamente, antes do fechamento completo do freio de travamento;10 a partir de então, a queda de pressão adicional nos cilindros acumuladoresde mola pode dar-se mais rapidamente. Freqüentemente, também ocorre ocaso de que no momento t1 o veículo já esteja totalmente parado, de modoque, subseqüentemente, pode dar-se uma descarga de ar rápida, imediata,dos cilindros acumuladores de mola.

A figura 6 mostra uma variante preferida do engate do freio detravamento elétrico em um procedimento de estacionamento normal. De a-cordo com a figura 6, agora não é mais forçosamente necessário que estejapresente a condição B05, a saber, o fechamento da chave 70 da unidade decontrole manual. Mais precisamente, o freio de estacionamento elétrico po-de, então, ser fechado sem outra ação pelo motorista, quando a alavancaseletora da mudança de marchas do veículo está na posição de estaciona-mento.

Por meio da figura 7 é explicado um processo, que serve paraum teste do freio de travamento em um veículo utilitário equipado com umreboque. É testado se o veículo utilitário está em condições de parar, sozi-nho, toda a composição, a freio de travamento engatado. No caso de umveículo utilitário estacionado em uma encosta, isso cria uma segurança adi-cional. Além das condições já explicadas em conexão com as figuras 5 e 6,é verificada, agora, a condição B09, isto é, se o freio de travamento está fe-chado. Além disso, de acordo com a condição B10, a chave 80 da unidadede controle manual precisa estar fechada, em outras palavras, o sinal TESTprecisa estar presente. Se as associações lógicas chegarem a um resultadopositivo, então ocorre o efeito W02, isto é, a unidade de controle eletrônicaativa a válvula magnética para a função de teste. Além disso, dá-se uma as-sistência pelo freio dè serviço, caso o veículo se mova. Essas condições sãonovamente demonstradas por meio de dois diagramas, sendo que em umdiagrama, a pressão nos cilindros acumuladores de mola pF está inscritacontra o tempo t, enquanto no outro diagrama, uma pressão p43, medida nomódulo de controle de reboque TCM, está inscrita contra o tempo t. A partirdo momento t1, tanto os cilindros acumuladores de mola do veículo de tra-ção como também os cilindros acumuladores de mola do reboque são sub-metidos a uma descarga de ar, o que se evidencia nas quedas de pressãodas pressões pF e p43. Em um momento posterior t2, os cilindros acumula-dores de mola do reboque são novamente submetidos a uma descarga de arpor um determinado intervalo de tempo At.

A figura 8 demonstra o desbloqueio normal do freio de travamen-to elétrico, depois do estacionamento do veículo utilitário. A ignição tem deestar ligada (B06), a chave 72 da unidade de controle manual precisa estarfechada, em outras palavras, o sinal R1 precisa estar presente (B11) e, op-cionalmente, pode ser verificado.se o freio de serviço está ativado (B12). Se,adicionalmente, estiver atendida a condição B13, isto é, o motor não estáfuncionando, pode ser ativado o efeito W03, a saber, a abertura do freio detravamento elétrico. Para o caso, de o motor estar funcionando (B14), é pre-ciso verificar, adicionalmente, se está presente uma pressão de frenagemmínima do freio de serviço. No diagrama de função isso é novamente expli-cado. Enquanto o sinal R1 não estiver presente, com a chave 72 aberta, apressão nos cilindros acumuladores de mola pF permanece no nível p2. De-pois do fechamento da chave, no momento t1, a pressão nos cilindros acu-muladores de mola sobe para o nível pF1. Conseqüentemente, o veículopode pôr-se em movimento, o que está indicado pela seta que sai de t2.

Por meio da figura 9 é explicada a operação de stop-and-go, as-sistida pelo freio de travamento elétrico. Das condições B01 a B03, nova-mente pelo menos duas condições precisam estar atendidas, para, dessemodo, partir, com suficiente segurança, do fato de que não irá dar-se umfechamento do freio de travamento a uma velocidade alta demais. Outrascondições obrigatórias são as condições B04, B06 e B14, já explicadas aci-ma. Adicionalmente, é preciso que o freio de serviço esteja ativo sobre umperíodo de tempo mínimo t1* predeterminado (B16). Depois, ainda é verifi-cado se o pedal de acelerador não está ativo (B17) e se a embreagem e/ouo ramal de acionamento estão abertos (B18). Opcionalmente, também po-dem ser verificadas as condições B19 e B20, a saber, se existe uma solicita-ção de frenagem adicional e/ou se as distâncias para um veículo que segueà frente, em um modo característica para stop-and-go, não estão sendocumpridas. Na dependência da verificação mencionada, o freio de travamen-to elétrico pode ser fechado (W04). Isso é demonstrado pelo traçado dapressão nos diagramas de função. Na parada do veículo durante stop-and-go, inicialmente a pressão do freio de serviço pB é aumentada para t1, sen-do que está indicado um âmbito de tolerância. Se, subseqüentemente, essapressão de freio de serviço for mantida pelo período de tempo t1 *, e se, sub-seqüentemente, a pressão do freio ainda for aumentada, adicionalmente,para a pressão p2, então, depois do momento t2, todos os cilindros acumu-Iadores de mola são automaticamente submetidos a uma descarga de ar, demodo que o freio de travamento está fechado no momento t2. Mas, tambémé concebível que, divergindo dos diagramas, já depois de decorrido o perío-do de tempo t1*, ocorra uma descarga de ar dos cilindros acumuladores demola e, desse modo, um fechamento do freio de travamento, isto é, não éesperado, adicionalmente, que o motorista aumente a pressão do freio poracionamento adicional do freio.

A figura 10 demonstra o arranque durante a operação de stop-and-go. Além das condições B06, B11 e B14, já explicadas acima, é verifi-cado se o veículo se põe em movimento ou quer se por em movimento(B21), se a embreagem e o ramal de acionamento estão fechados com umamarcha admissível (B22), se o pedal de acelerador solicita um número derotações de motor (B23) ou se foi atingido um torque de motor predetermi-nado (B24). Além disso, as condições B25 e B26 precisam estar atendidassimultaneamente, isto é, o veículo foi freado anteriormente na operação destop-and-go e a ignição, bem como as portas não foram ativadas depois doúltimo procedimento de frenagem, ou a condição B10, já mencionada acima,precisa estar presente, isto é, a chave 80 da unidade de controle manualprecisa estar fechada, de modo que está presente o sinal TEST. Na depen-dência da verificação, ocorre, então, o efeito B05, de modo que o freio detravamento elétrico é aberto de acordo com uma linha característica de tem-po-pressão predeterminada. Com base nesse processo, é possibilitado aomotorista desbloquear o freio de travamento na operação de stop-and-go,por simples ativação do sinal TEST. Particularmente quando a unidade decontrole manual está configurada de tal modo que a efetiva função de des-bloqueio (sinal R1) só pode ser provocada com as duas mãos, o fato de osinal TEST ser suficiente, representa uma considerável facilitação na opera-ção de stop-and-go. Os diagramas mostram o torque de motor crescente Maté um válõr MT, no momento t1, e a subseqüente descarga de ar dos cilin-dros acumuladores de mola, de uma pressão pF2 para uma pressão pF1, demodo que, após um momento t2, o veículo, indicado pela seta que sai de t2,pode arrancar.

Na figura 11 está representado sob quais pressupostos o veículoutilitário pode ser retardado pelo freio de travamento elétrico. Primeiramente,é preciso verificar se o veículo está se movendo de modo suficientementelento, pela verificação das condições B01 a B03, já explicadas. Além disso,de acordo com a condição B04, o diagnóstico de bordo não pode comunicarnenhum erro. Se, então, está presente, inicialmente, a condição B27, isto é,a chave 74 da unidade de controle manual está fechada, em outras palavras,o sinal WUP, efetivamente previsto como sinal de alerta, está presente, en-tão a pressão do freio de serviço pode subir, de acordo com o efeito W06,inicialmente com uma elevação pequena. Isso está representado no diagra-ma, que inscreve a pressão do freio de serviço pB contra o tempo t. Em ummomento tO, pode, então, estar presente a condição B05, de modo que , deacordo com o efeito W07, a pressão do freio de serviço aumenta com eleva-ção maior, até o momento t1. Como de acordo com a condição B05 estápresente o sinal S1, subseqüentemente, também pode dar-se uma descargade ar dos cilindros acumuladores de mola, entre os momentos t1 e t2, o queé mostrado pela queda de pressão de pF1 para pF2.

Por meio da figura 12, é explicada a assistência ao freio de ser-viço pelo freio de travamento elétrico, no caso de um defeito de circuito. No-vãmente, essa assistência só é possível a uma velocidade baixa do veículo,de acordo com a verificação das condições B01 a B03, já explicadas. Condi-ções necessárias são uma ignição ligada (B06), um motor em funcionamento(B14), um freio de serviço ativo (B12) e uma embreagem aberta e/ou umramal de acionamento aberto (B18). Se o diagnóstico de bordo ainda comu-nicar um defeito de circuito (B28) e o controle de freio eletrônico (EBC) fizeruma solicitação de assistência à unidade de controle eletrônica do freio detravamento (B29), então estão presentes as condições de que, de acordocom W08, o freio de travamento elétrico pode ser fechado de acordo comuma linha característica de tempo-pressão predeterminada. Também essecontexto está mais uma vez explicado por meio dos diagramas de função.Junto com uma elevação da pressão do freio de serviço pB para t1, até omomento t1 a pressão cai nos cilindros acumuladores de mola pF de acordocom a linha característica de tempo-pressão representada. Se, depois domomento t1, não houver mais nenhuma ativação do freio, então as pressõesmostram um traçado inverso.

Por meio da figura 13 pode ser explicado sob quais pressupos-tos a unidade de controle manual pode funcionar como distribuidor no retar-damento do veículo. Para esse fim, o diagnóstico de bordo não pode comu-nicar nenhum erro (B04), a chave da unidade de controle manual precisa serfechada, em outras palavras, o sinal S1 precisa estar presente (B05), a igni-ção precisa estar ligada (B06), o motor precisa estar funcionando (B06) e oveículo precisa estar em movimento (B30). Se todas essas condições estive-rem presentes, então possível que a unidade de controle eletrônica do freiode travamento elétrico transmita uma solicitação ao controle de freio eletrô-nico (EBC) para execução de uma frenagem de acordo com uma linha ca-racterística de tempo-pressão prevista (W09). Uma frenagem desse tipo,com base em uma chave fechada da unidade de controle manual está expli-cada por meio dos diagramas de função. Enquanto a chave 70 da unidadede controle manual está fechada e, desse modo, está presente o sinal S1, apressão de freio do freio de serviço aumenta para um nível de pressão p2; apressão nos cilindros acumuladores de mola pF do freio de travamento per-manece inalterado, isto é, o freio de travamento permanece aberto. Se achave 70 for aberta no momento t1, de modo que o sinal S1 não está maispresente, a pressão no freio de serviço pode cair novamente, de modo que oefeito de frenagem diminui e, finamente, cessa no momento t2.

As características da invenção descritas na descrição acima, nosdesenhos, bem como nas reivindicações, podem ser essenciais, tanto indivi-dualmente como também em qualquer combinação para a concretização dainvenção.

LISTAGEM DE REFERÊNCIA

10 unidade de controle eletrônica 12 unidade de controle manual 14 elemento de manobra para fechamento do freio de travamento 16 elemento de manobra para desbloqueio do freio de travamento 18 microcontrolador 20 transformador analógico-digital 22 - lógica de controle 24 chave 26 watchdogtimer 28 parte de rede 30 abastecimento de tensão redundante 32 relê de desligamento 34 pneumática do freio de travamento 36 válvulas magnéticas 38 ponto de intersecção de pneumática EAC 40 módulo de controle de reboque 42 cilindro acumulador de mola 44 controle de engrenagem eletrônico 46 controle de motor eletrônico48 controle de freio eletrônico

50 modulador de pressão de freio

52 unidade de controle eletrônica central

54 bus de CAN

56 ponto de intersecção de CAN

58 ponto de intersecção de CAN

60 saídas diretas

62 sensor de pressão

64 sensor de pressão

66 sensor de pressão

68 sensor de pressão

70 chave

72 chave

74 chave

76 circuito de trigger de Schmitt

78 elemento de acoplamento para tensão de entrada

80 chave

82 tranqueta

84 mola de tração

86 mola de tração

88 chanfradura

90 chanfradura

92 sensor

94 sensor

96 chanfradura

98 sensor

100 chanfradura

102 travamento deslizante

104 abertura

106 chanfradura

108 sensor

110 acumulador112 regulador

114 diodo luminoso

116 sinal luminoso

Claims

1. Processo para controle de um freio de travamento elétrico deum veículo utilitário, com uma unidade de controle eletrônica (10) e uma uni-dade de controle manual (12), que está em comunicação com a unidade decontrole eletrônica, através da qual os desejos do motorista, dependentes dotipo de controle da unidade de controle manual, são transmitidos à unidadede comando eletrônica, caracterizado pelo fato de que o freio de travamentoé fechado, devido a uma ação realizada pelo motorista do veículo utilitário,que não está em ligação com a controle da unidade de controle manual.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que precisam estar presentes outras condições para o fechamentodo freio de travamento, a saber, uma ignição ligada ou, a uma ignição desli-gada, uma operação da unidade de controle eletrônica sob uso da função demarcha em inércia, nenhuma informação de defeitos do diagnóstico _on-board e uma velocidade suficientemente pequena do veículo utilitário.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que a existência de uma velocidade suficientemente pequena do veí-culo utilitário é determinada por comparação do número de rotações das ro-das, da emissão de velocidade do veículo de um dispositivo de controle enúmero de rotações de engrenagem com valores limite predeterminados.

4. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden-tes, caracterizado pelo fato de que a ação é o engate da alavanca de contro-le do dispositivo de controle de marchas na posição de estacionamento.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, carac-terizado pelo fato de que a ação é uma controle especial do pedal de freio.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que a controle especial do pedal de freio compreende uma perma-nência sobre o pedal de freio, a um veículo utilitário já parado, por um inter-valo de tempo mínimo predeterminado.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que a controle especial do pedal de freio, depois da permanênciasobre o pedal de freio, a veículo utilitário já parado, compreende um calca-mento adicional do pedal de freio até o fim.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações 5 a 7, carac-terizado pelo fato de que como condição adicional para o fechamento dofreio de travamento, um sensor de distância detecta valores de medição ca-racterísticos para uma situação de "stop-and-go".