Aparato de frenado de tren y método de frenado de tren.

Dispositivo de frenado del tren (11) para controlar una presión del cilindro de frenado en base a una velocidad inicialde freno y una orden de freno,

el dispositivo de frenado de tren comprendiendo:

un controlador de frenos de aire (3) que guarda en el mismo una pluralidad de coeficientes de fricción (23)correspondientes a la velocidad inicial de freno (22) y la orden de freno (20) y genera una señal de control depresión (3D) en base a los coeficientes de fricción correspondientes a la velocidad inicial de freno y la orden defreno;

una válvula de conversión electroneumática (4) que convierte la señal de control de la presión en una señalneumática y una válvula relé (5) que genera la presión del cilindro de freno correspondiente a la señal neumática.

Aparato de frenado de tren y método de frenado de tren

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un dispositivo de frenado de tren y un método de frenado de tren.

TÉCNICA ANTERIOR

Un dispositivo de frenado de tren que tiene un controlador de frenos de aire está configurado de tal manera que se genera una señal de control de presión en base a una orden de freno y una velocidad de desplazamiento de un tren, una válvula relé emite una presión de cilindro de freno correspondiente a la señal de control de presión, y la presión del cilindro de freno actúa sobre las zapatas de freno con el fin de obtener una fuerza de frenado predeterminada. La fuerza de frenado se calcula por un producto de la presión del cilindro de freno y un coeficiente de fricción de la zapata de freno. Además, el coeficiente de fricción cambia en una región donde la velocidad de desplazamiento de un tren es baja y también cambia en función de un período de uso de la zapata de freno. Para obtener una fuerza de frenado estable, se requiere un dispositivo de frenado de tren que pueda controlar la presión del cilindro de freno apropiadamente según el cambio en el coeficiente de fricción.

En el Documento de Patente 1 mencionado a continuación se describe un dispositivo de frenado de tren que está configurado para calcular un coeficiente de fricción para cada muesca de freno y luego calcular una fuerza de frenado. Además, se calcula una fuerza de freno de acuerdo con un cambio en el coeficiente de fricción a baja velocidad mediante el uso de un patrón de coeficientes de fricción predeterminado.

Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa pública nO H11-235972.

La técnica anterior se describe en JP 2000 211487 A 1.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

PROBLEMA PARA RESOLVER POR LA INVENCiÓN

Como para el dispositivo de frenado de tren que se describe en el Documento de Patente 1, como el coeficiente de fricción cambia para cada muesca de freno, hay un problema de que su deceleración varíe en gran medida. Debido a que no se tiene en cuenta un cambio en las zapatas de freno debido al deterioro por envejecimiento, cuando los tiempos para la sustitución de las zapatas de freno son diferentes unos de otros, los coeficientes de fricción de las zapatas de freno son diferentes unos de otros y por lo tanto no puede obtenerse una fuerza de freno estable.

La presente invención se ha logrado en vista de los problemas anteriores, y un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de frenado de tren y un método de frenado de tren para estabilizar la deceleración.

MEDIOS PARA RESOLVER EL PROBLEMA

Con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente, se construye un dispositivo de frenado de tren para controlar una presión del cilindro de freno en base a una velocidad inicial de freno y una orden de freno de acuerdo con un aspecto de la presente invención, de tal manera que incluye: un controlador de frenos de aire que guarda en el mismo una pluralidad de coeficientes de fricción correspondientes a la velocidad inicial de freno y la orden de freno y genera una señal de control de la presión en base a los coeficientes de fricción correspondiente a la velocidad inicial de freno y la orden de freno, una válvula electroneumática de conversión, que convierte la presión de la señal de control en una señal neumática, y una válvula relé que genera la presión del cilindro de freno correspondiente a la señal neumática.

EFECTO DE LA INVENCiÓN

Según la presente invención, la deceleración se puede estabilizar.

DESCRIPCION BREVE DE LOS DIBUJOS

[FIG. 1] La FIG. 1 es un ejemplo de una configuración de un dispositivo de frenado de tren según una primera forma de realización.

[FIG.2] La FIG. 2 es un diagrama de bloques de las funciones de un controlador de frenos de aire. [FIG. 3] La FIG. 3 es un ejemplo de una tabla de establecimiento del coeficiente de fricción. [FIG. 4] La FIG. 4 es un ejemplo de un patrón de coeficientes de fricción. [FIG. 5] La FIG. 5 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un flujo para la determinación de una presión en el cilindro

de freno usando una tabla de establecimiento del coeficiente de fricción.

[FIG. 6] La FIG. 6 es un diagrama de flujo de un ejemplo de un flujo para la determinación de una presión en el cilindro

de freno usando un patrón de coeficientes de fricción.

EXPLICACIONES DE LETRAS O NÚMEROS

[0011]

1, 1a, 1b, 1c, 1 d Sensor de velocidad

2 Unidad de orden de freno

3 Controlador de frenos de aire

3a Unidad de entrada de velocidad

3b Unidad de cálculo del coeficiente de fricción

3c Unidad de cálculo de la fuerza de freno

3d Unidad de salida

4 Válvula electroneumática de cambio

5 Válvula relé

6 Sensor de presión

7 Cilindro de freno

8 Zapata de freno

10 Rueda

11 Dispositivo de frenado de tren

12 Tanque de aire

20 Tabla de establecimiento del coeficiente de fricción

21 Muesca de freno

22 Velocidad inicial de freno

23 Coeficiente de fricción

10 Señal de velocidad

2D Orden de freno

3D Señal de control de presión

5D Presión del cilindro de freno

6D Orden de retroalimentación 12D Aire comprimido A, 8, C Patrón de coeficientes de fricción V1, V2 Velocidad de desplazamiento MEJOR (ES) MODO (S) DE REALIZAR LA INVENCiÓN

A continuación se describirán detalladamente unas formas de realización ilustrativas de un dispositivo de frenado de tren según la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. La presente invención no se limita a las formas de realización.

Primera forma de realización [0013] La FIG. 1 es un ejemplo de una configuración de un dispositivo de frenado de tren según una primera forma de realización. Un dispositivo de frenado de tren 11 mostrado en la FIG. 1 incluye, como elementos constituyentes principales, un sensor de velocidad 1, una unidad de orden de freno 2, un controlador de frenos de aire 3, una válvula electroneumática de conversión 4, una válvula relé 5, un sensor de presión 6, un cilindro de freno 7, una zapata de freno 8, una rueda 10 y un tanque de aire 12.

El sensor de velocidad 1 puede ser colocado en vagones delanteros y traseros de los respectivos vehículos (cuatro en total) y alcanzar una señal de velocidad 1 D de la rueda 10. Una unidad de entrada de velocidad 3a puede recuperar la señal de velocidad 1 D de los sensores de velocidad 1 a a 1 d de cada uno de los vehículos.

La unidad de orden de freno 2 puede emitir una orden de freno 2D para obtener la deceleración predeterminada. El controlador de frenos de aire 3 puede recibir la orden de freno 2D transmitida desde la unidad de orden de freno 2 y una señal de compensación de la carga transmitida desde un dispositivo de compensación de carga (no mostrado) para detectar el peso de cada vehículo para emitir una señal de control de presión predeterminada 3D. La señal de control de presión 3D se transmite a través de la válvula de conversión electroneumática 4 a la válvula relé 5 y se utiliza para generar una presión del cilindro de freno 5D.

La válvula de conversión electroneumática 4 puede convertir la señal de control de presión 3D (una señal eléctrica) transmitida desde el controlador de frenos de aire 3 en aire a una presión predeterminada (una señal neumática) . La válvula relé 5 se utiliza para amplificar la señal de control de la presión 3D convertida en la señal neumática para tener un valor predeterminado para mejorar una respuesta de la presión del cilindro de freno 5D. El tanque de aire 12 se conecta a la válvula relé 5. Se reserva aire a una presión predeterminada (en lo sucesivo, "aire comprimido") en el tanque de aire 12, y de este modo la válvula relé 5 emite aire comprimido 12D correspondiente a la señal de control de presión 3D para generar una predeterminada presión del cilindro de freno 5D.

El sensor de presión 6 puede detectar la presión del cilindro de freno 5D, generar una orden de retroalimentación 6D basada en la presión del cilindro de freno 5D, y alimentar de nuevo la orden de retroalimentación 6D al controlador de frenos de aire 3. Como resultado, el controlador de frenos de aire 3 puede calcular la señal de control de la presión 3D con precisión.

El cilindro de freno 7 puede presionar la zapata de freno 8 de acuerdo con una magnitud de la presión del cilindro de freno 5D. La zapata de freno 8 tiene un coeficiente de fricción predeterminado 23, y se puede obtener la fuerza de freno de cada rueda 10 a partir del producto del coeficiente de fricción 23 y la... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de frenado del tren (11) para controlar una presión del cilindro de frenado en base a una velocidad inicial

de freno y una orden de freno, el dispositivo de frenado de tren comprendiendo: un controlador de frenos de aire (3) que guarda en el mismo una pluralidad de coeficientes de fricción (23) correspondientes a la velocidad inicial de freno (22) y la orden de freno (20) y genera una señal de control de presión (3D) en base a los coeficientes de fricción correspondientes a la velocidad inicial de freno y la orden de freno; una válvula de conversión electroneumática (4) que convierte la señal de control de la presión en una señal neumática y una válvula relé (5) que genera la presión del cilindro de freno correspondiente a la señal neumática.

2. Dispositivo de frenado de tren según la reivindicación 1, en el que el controlador de frenos de aire (3) guarda en el mismo los coeficientes de fricción (23) correspondientes a la velocidad inicial de freno (22) y la orden de freno (20) para cada zapata de freno y genera la señal de control de presión (3D) en base al coeficiente de fricción correspondiente a la velocidad inicial de freno y la orden de freno para cada zapata de freno.

3. Dispositivo de frenado de tren según la reivindicación 1, en el que el controlador de frenos de aire registra en el mismo un periodo de uso de cada zapata de freno en base a una señal de velocidad y genera la señal de control de presión en base a los coeficientes de fricción correspondientes al periodo de uso y una velocidad de desplazamiento de un tren para cada zapata de freno.

4. Método de frenado de tren que comprende: una etapa de recepción de una velocidad inicial de freno (22) y una orden de freno (20) ; una etapa de cálculo de un coeficiente de fricción (23) según la velocidad inicial de freno y la orden de freno; y una etapa de generación de una señal de control de presión (3D) correspondiente al coeficiente de fricción para cada zapata de freno (8) .

5. Método de frenado de tren que comprende: una etapa de recepción de una señal de velocidad (10) ; una etapa de registro de un período de uso de cada zapata de freno (8) en base a la señal de velocidad; una etapa de cálculo de un coeficiente de fricción (23) según el periodo de uso y una velocidad de desplazamiento de un tren; y una etapa de generación de una señal de control de presión (3D) correspondiente al coeficiente de fricción para cada zapata de freno (8) .

FIG.1

;11

ORDEN DE FRENO

2r

UNIDAD DE

ORDEN DE FRENO ..

SEÑAL DE VELOCIDAD

r1 1? ..

CONTROLADOR DE

~ENSOR DE VELOCIDA_DJ--~---~

FRENOS DE AIRE

~ SEÑAL DE CONTROL DE PRESiÓN 3D~~ , 4

VÁLVULA DE CONVERSiÓN ELECTRO

(12 NEUMÁTICA

TANQUE DE AIRE

12D~~

r5

VÁLVULA RELÉ

50--

PRESiÓN DE CILINDRO DE FRENO

CILINDRO DE FRENO

t--6D ORDEN DE RETRO-ALIMENTACiÓN

r6

SENSOR DE PRESiÓN

ZAPATA DE FRENO

RUEDA

FIG.2

~~3

.._--------.._-_ .._------------------. ----_...;

¡ 3a 3b 3c 3d'

I 4 5 7

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~

6 UNIDAD DE

SENSOR DE ORDEN DE

PRESiÓN FRENO

FIG.3

) ~

22'"\

~23

FRENO VELOCIDAD INICIAL DE FREN B1 82 83 B4 85 86 87

O #10 #20 #30 #40 #50 #60 1170

20 #11 1121 #31 p41 1151 #61 #71

40 p12 #22 /.i32 1142 1152 /.t62 #72

60 p13 #23 /.i33 p43 .u53 /.t63 1173

80 #14 /.t24 U34 U44 .u54 lJ64 1174

100 , u15 #25 /.i35 /.i45 #55 p.65 1115

120 #16 #26 #36 J, l46 #56 , u66 1176 •

FIG.4

COEFICIENTE . DISTANCIA DE DE FRICCiÓN --.DESPLAZAMIENTO OA X1 km ___ : DISTANCIA DE DESPLAZAMIENTO Xi A X2 km ._••••••• : DISTANCIA DE DESPLAZAMIENTO X2 A X3 km

A # 1 •••--~~---.~-----------___.,

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·

V1

V2 VELOCIDAD [km1h1

FIG.5

NO

CALCULAR COEFICIENTE DE FRICCION USANDO TABLA DE ESTABLECIMIENTO DEL COEFICIENTE DE FRICCiÓN

CALCULAR PRESiÓN DEL CILINDRO DE FRENO

EMITIR SEÑAL DE CONTROL DE PRESiÓN

NO

FIG.6

RECIB'IR SEÑAL DE VELOCIDAD S61 OBTENER PATRÓN DE COEFICIENTES S62

CALCULAR EL COEFICIENTE DE FRICCiÓN USANDO EL PATRÓN DE COEFICIENTES DE FRICCiÓN S64

CALCULAR LA PRESiÓN DEL CILINDRO DE FRENO S65

EMITIR LA SEÑAL DE CONTROL DE PRESiÓN 566