ES2207888T3 - Freno de estacionamiento para vehiculos automoviles y procedimiento para el manejo del mismo. - Google Patents

Abstract

Un freno de mano para vehículo a motor, especialmente un coche, que incluye al menos un accionador controlable eléctrico asignado al menos a un freno de rueda que es controlable eléctricamente. El sistema de freno de mano está diseñado de manera que al menos dos frenos de rueda están asignados, respectivamente a un accionador, dispuesto en la región de las suspensiones de rueda. Un sistema de transmisión (11) respectivamente flexible está previsto entre los accionadores (10) y los frenos (20) de rueda, para transmitir la fuerza de accionamiento. Se prevén cuatro accionadores asignados, respectivamente, a cuatro frenos de rueda. El sistema de transmisión flexible es una línea de tensión .

Description

Freno de estacionamiento para vehículos automóviles y procedimiento para el manejo del mismo.

La presente invención se refiere, en primer lugar, a un freno de estacionamiento para los vehículos automóviles, en especial para los vehículos automóviles de turismo, conforme a lo indicado en el preámbulo de la reivindicación de patente 1).

Un freno de estacionamiento de esta clase para los vehículos automóviles viene descrito, por ejemplo, en las Patentes Alemanas Núms. DE 41 29 919 Al y DE 41 29 934 Al. Estos frenos de estacionamiento son accionados, por regla general, por fuerza externa mediante una unidad de ajuste, que es impulsada por un motor. El accionamiento tiene lugar por medio de un motor eléctrico así como a través de un engranaje de desmultiplicación, que está previsto a continuación del motor eléctrico; éstos últimos transmiten una fuerza de accionamiento o fuerza de frenado - a través de un engranaje de distribución y de dos cables de tracción - sobre dos frenos de rueda, dispuestos en un eje.

La disposición de un elemento actuador central con un motor eléctrico y con un engranaje de desmultiplicación, para el simultáneo accionamiento de dos frenos de rueda, exige un elevado número de componentes de construcción. Como añadidura, un accionamiento de este tipo es propenso a las averías teniendo en cuenta que, sobre todo a causa de las dos tracciones por cable relativamente largas y por el engranaje de distribución, se puede presentar un efecto de frenado asimétrico en las dos ruedas dispuestas en un eje.

Además, en la Patente Alemana Núm. DE 41 29 919 Al está descrita una instalación de freno de estacionamiento para los vehículos automóviles, en la que por cada vez dos ruedas está dispuesto un motor eléctrico para el accionamiento de los frenos de rueda. El motor eléctrico de accionamiento está dispuesto esencialmente de forma paralela al eje de las ruedas. La transmisión de la fuerza es efectuada mediante un varillaje u otro mecanismo similar.

La presente invención tiene el objeto de perfeccionar un freno de estacionamiento de la clase indicada en el preámbulo de la reivindicación de patente 1), y esto de tal manera que se consiga un funcionamiento de emergencia de este freno de estacionamiento, el cual pueda ser realizado de una manera técnicamente sencilla.

De acuerdo con la presente invención, y en un freno de estacionamiento de la clase descrita al principio, este objeto se consigue por el hecho de que para este freno de estacionamiento está prevista una segunda y redundante alimentación de energía, que comprende una segunda batería (60).

En este caso, al fallar la propia primera alimentación de energía o la batería del vehículo, de forma automática se conecta a la segunda alimentación de energía redundante y a la segunda batería. A este efecto, y de una manera conveniente, puede estar prevista una conexión prioritaria, que concede al freno de estacionamiento prioridad en el abastecimiento de energía con respecto a los otros consumidores dentro del vehículo.

Además, y según una muy conveniente forma de realización, pueden estar previstos cuatro elementos actuadores, que están asignados a respectivos cuatro frenos de rueda. Esto es de gran ventaja, sobre todo en relación con la redundancia al fallar un elemento actuador o incluso dos elementos actuadores.

En cuanto al medio de transmisión flexible, como principio se tienen en consideración los más distintos medios de transmisión como, por ejemplo, los ejes flexibles u otros elementos similares. Una forma de realización especialmente conveniente tiene previsto, que el medio transmisor flexible esté constituido por un cable de tracción. Esto es de gran ventaja, sobre todo por el hecho de que los conocidos frenos de estacionamiento son accionados, en prácticamente todos los casos, mediante unas tracciones por cable. Gracias a ello, existe la posibilidad de un muy sencillo equipamiento a posteriori con los elementos actuadores del freno de estacionamiento según la presente invención, sin que por ello se tengan que modificar, como tales, el freno de rueda ni los elementos de accionamiento del mismo.

De forma preferente, cada elemento actuador comprende un motor eléctrico y un engranaje de desmultiplicación de autorretención. De este modo, existe la posibilidad de una transmisión de fuerza muy grande con un reducido espacio de construcción.

Al objeto de impedir sobre todo un bloqueo de los frenos de rueda al ser el freno de estacionamiento accionado como un freno auxiliar, otra conveniente forma de realización de la presente invención tiene previsto que la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora del freno puedan ser ajustadas por medio de la unidad de accionamiento, y que el sistema de control pueda ser dosificado. Gracias a ello, de una manera sencilla es realizada sobre todo una función de antibloqueo ABS al ser el freno de estacionamiento empleado como un freno auxiliar.

La presente invención se refiere, además, a un procedimiento para el manejo de un freno de estacionamiento de la clase arriba descrita.

En relación con ello, la presente invención tiene el objeto de hacer posible no solamente un óptimo efecto de frenado del freno de estacionamiento en su funcionamiento como freno de estacionamiento en el sentido propio, sino sobre todo también un óptimo efecto de frenado de este freno de estacionamiento al ser el mismo empleado como un freno auxiliar.

De acuerdo con la presente invención, y en un procedimiento para el manejo de un freno de estacionamiento, este objeto se consigue por el hecho de que la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora del freno son ajustadas en función de la velocidad del vehículo así como por el hecho de que, al ser sobrepasado un valor de umbral de velocidad - que puede ser determinado previamente - es llevado a efecto un frenado dinámico con una fuerza de accionamiento variable y, al quedarse por debajo del previamente determinado valor de umbral de la velocidad, es efectuado un frenado de estacionamiento con la máxima fuerza de accionamiento. Gracias a ello, ante todo es impedido que - en una situación de emergencia, en la que el conductor del vehículo actúe de forma máxima sobre el dispositivo de accionamiento del freno de estacionamiento - se puedan producir un bloqueo de las ruedas y, como consecuencia del mismo, una conducción inestable o las condiciones para un derrapaje del vehículo automóvil.

Más bien es así que el sistema de control es decidido si debe tener lugar un frenado dinámico o un frenado de estacionamiento; en este caso, y de una manera conveniente, en el frenado dinámico es registrada la velocidad de las ruedas frenadas, y la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora de freno de estas ruedas son ajustadas - con el fin de impedir un bloqueo de las ruedas - en función de las velocidades de estas ruedas. Debido a ello, al ser el freno de estacionamiento usado como un freno auxiliar, puede ser impedido un bloqueo de las ruedas frenadas, de una manera similar a un sistema de antibloqueo ABS.

Las demás ventajas y características de la presente invención constituyen el objeto de la descripción, relacionada a continuación para un ejemplo de realización, que está representado en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra un ejemplo para la realización del freno de estacionamiento según la presente invención; mientras que

La Figura 2 indica un diagrama de flujo de un procedimiento según la presente invención, previsto para el funcionamiento del freno de estacionamiento indicado en la Figura 1.

Un ejemplo para la realización de un freno de estacionamiento, el cual está indicado en la Figura 1, comprende unos elementos actuadores 10, que están asignados a unos respectivos frenos de rueda (no indicados aquí), dispuestos en las ruedas 20 del vehículo. El medio de transmisión para transmitir una fuerza de accionamiento o una fuerza de frenado - entre los elementos actuadores 10 y los frenos de rueda previstos en las ruedas 20 - es de tipo flexible, y el mismo está constituido, por ejemplo, por un cable de tracción 11, tal como indicado en la Figura 1. Esto hace posible prever prácticamente cualquier forma de disposición de los elementos actuadores 10 en relación con los frenos de rueda, dispuestos en las ruedas 20. A diferencia de la forma indicada en la Figura 1, sobre todo puede estar prevista también una disposición de los elementos actuadores 10 de forma vertical al eje de las ruedas o con un determinado ángulo al eje de las ruedas, lo cual está en función de los espacios de construcción existentes en los distintos sistemas de ejes.

Los propios elementos actuadores 10 comprenden un motor eléctrico de accionamiento así como un engranaje de desmultiplicación, que aquí no se han indicado con más detalles.

Los elementos actuadores 10 pueden ser activados desde un sistema de control 30 y a través de unos conductores eléctricos, 31 y 32. Tal como indicadas en la Figura 1, se han previsto dos alimentaciones de energía con las dos baterías, 51 y 52; en este caso, a efectos del accionamiento de los elementos actuadores 10 está prevista, por regla general, solamente una alimentación de energía con una batería 51, mientras que la segunda alimentación de energía, con la segunda batería 52, se llega a emplear al fallar la primera alimentación de energía y/o la primera batería 51. Por consiguiente, la segunda alimentación de energía, con la segunda batería 52, representa una alimentación de energía redundante para las situaciones de emergencia. De una manera correspondiente resulta que, entre el sistema de control 30 y los elementos actuadores 10 están dispuestos unos conductores eléctricos redundantes 32, que pueden ser empleados en el caso de fallar los conductores eléctricos 31.

El freno de estacionamiento es accionado mediante un dispositivo de accionamiento 40, que puede estar constituido, por ejemplo, por un interruptor - o bien por otro elemento de accionamiento como, por ejemplo, por una palanca de pie - que está dispuesto en el salpicadero o en la consola central o en otro lugar apropiado dentro del vehículo automóvil. Tal como esto está indicado en la Figura 1, el accionamiento del freno de estacionamiento es realizado por el dispositivo de accionamiento 40 y de forma eléctrica a través de la línea 41. Para el caso de un fallo en esta línea eléctrica 41, está prevista una línea eléctrica redundante 42.

Aparte de la segunda alimentación de energía y de una batería tampón 60, también está prevista - dentro del sistema de control 30, por ejemplo - una conexión prioritaria, que concede al freno de estacionamiento eléctrico la prioridad en la alimentación de energía con respecto a los otros consumidores dentro del vehículo automóvil.

Gracias a una alimentación de energía redundante con la batería redundante 60, no es necesario efectuar un accionamiento manual del freno de estacionamiento. No obstante, es evidente que los elementos actuadores 10 también puedan ser enclavados y desenclavados mecánicamente mediante una herramienta auxiliar. Además, el conexionado eléctrico está realizado de tal modo, que - al estar quitada la llave de contacto - el freno de estacionamiento pueda ser accionado todavía, pero ya no pueda ser soltado. Está prevista, además, una conexión de espera para el abastecimiento con corriente eléctrica, la cual separa la alimentación de corriente eléctrica del freno de estacionamiento - al término de un tiempo de enclavamiento, que puede ser determinado previamente - de la alimentación de energía. Debido a unos engranajes de autorretención - que forman parte integrante de los elementos actuadores 10 no es posible soltar el freno de estacionamiento de una manera inadvertida.

En relación con lo indicado en la Figura 2 es explicado, a continuación, un procedimiento para el manejo de un freno de estacionamiento de esta clase.

En primer lugar, en un paso S1, es registrado el deseo del conductor en cuanto a la intensidad del proceso de frenado del vehículo automóvil. Esto es llevado a efecto por una consulta del dispositivo de accionamiento 40 por parte del sistema de control 30. En el paso S2, es comprobado si la velocidad v del vehículo - que es determinada de una manera ya conocida como tal - es mayor que un valor de umbral de velocidad v_{s}. Si este es el caso, en el paso S3 tiene lugar un frenado dinámico; a este efecto, la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora de un freno de rueda son variadas - en función del número de revoluciones de esta rueda - por el sistema de control 30 y a través de los elementos actuadores 10. De este modo, un frenado dinámico de esta clase hace posible una regulación de tipo ABS en las ruedas, que son frenadas por el freno de estacionamiento. Si, en cambio, la velocidad v del vehículo no es mayor que el valor de umbral de velocidad v_{s} previamente establecido, en el paso S4 es llevado a efecto un frenado de estacionamiento, con la máxima fuerza de accionamiento y, por consiguiente, con la máxima fuerza de sujeción. Sobre la base de este procedimiento, el sistema de control 30 del freno de estacionamiento detecta - en cierto modo de forma automática - si el freno de estacionamiento es empleado como un freno auxiliar como, por ejemplo, al existir una avería en la instalación de freno, o si el mismo es usado como un tal freno de estacionamiento para sujetar el vehículo, por ejemplo, en una pendiente.

En este caso, la fuerza tensora del freno puede ser registrada, de una manera muy sencilla, mediante la corriente eléctrica absorbida por los elementos actuadores 10. Es evidente que, además, en los elementos actuadores 10 o en los frenos de rueda puedan estar previstos unos adicionales elementos de medición del recorrido o de la fuerza, los cuales registran la fuerza tensora del freno. Esta fuerza tensora del freno es aportada al sistema de control 30.

Claims (8)

1. Freno de estacionamiento para los vehículos automóviles, sobre todo para los vehículos automóviles de turismo, el cual comprende por lo menos un elemento actuador (10), que es de una activación eléctrica y que está asignado a por lo menos un freno de rueda y el que desde un sistema de control (30) puede ser activado de forma eléctrica por actuarse sobre un dispositivo de accionamiento (40); en este caso, a por lo menos dos frenos de rueda está asignado un respectivo elemento actuador, que está dispuesto dentro de la zona de la suspensión de las ruedas, mientras que entre los elementos actuadores (10) y los frenos de rueda (20) está previsto un respectivo medio flexible de transmisión (11) para transmitir la fuerza de accionamiento; freno de estacionamiento éste que está caracterizado porque está prevista una segunda alimentación de energía redundante para el freno de estacionamiento, la cual comprende una segunda batería (60).

2. Freno de estacionamiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque están previstos cuatro elementos actuadores (10), que están asignados a cuatro respectivos frenos de rueda.

3. Freno de estacionamiento conforme a las reivindicaciones 1) o 2) y caracterizado porque el medio flexible de transmisión está constituido por un cable de tracción (11).

4. Freno de estacionamiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque cada elemento actuador (10) comprende un motor eléctrico y un engranaje de desmultiplicación con autorretención.

5. Freno de estacionamiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizado porque la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora del freno pueden ser dosificadas por medio del sistema de control (30).

6. Freno de estacionamiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 5) y caracterizado porque la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora del freno son ajustadas en función de la velocidad del vehículo automóvil.

7. Procedimiento para el manejo de un freno de estacionamiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 6) y caracterizado porque la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora del freno son reguladas en función de la velocidad del vehículo automóvil; en este caso, al ser sobrepasado un valor de umbral de velocidad (v_{s}) - que puede ser determinado previamente - se lleva a efecto un frenado dinámico con una fuerza de accionamiento variable y, al quedarse por debajo del valor de umbral de velocidad (v_{s}) previamente establecido, es efectuado un frenado de estacionamiento con la máxima fuerza de accionamiento.

8. Procedimiento conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque, durante un proceso de frenado, es registrada la velocidad de rotación de las ruedas frenadas, y la fuerza de accionamiento o la fuerza tensora de freno de estas ruedas son ajustadas - para impedir un bloqueo en las ruedas frenadas - en función de la velocidad de rotación de las ruedas.