Servofreno hidráulico eléctrico.

Sistema de frenado (100) con un servofreno hidráulico eléctrico que comprende:

una cámara de refuerzo (126);

una cámara de activación del pistón de refuerzo (118);

un pistón de refuerzo (108) situado entre la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación de refuerzo (118), y un conjunto de regulación de la presión (116) que incluye una válvula de solenoide (270) conectada operativamente a una fuente de alta presión (104), la cámara de refuerzo (126), y la cámara de activación del pistón de refuerzo (118), pudiendo el solenoide moverse entre (i) una primera posición en la que la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la fuente de alta presión (104), (ii) una segunda posición en la que la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) están completamente asiladas entre sí y de la fuente de alta presión (104), y (iii) una tercera posición en la que la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) y la fuente de alta presión (104) están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la cámara de refuerzo (126);

en el que el conjunto de regulación de la presión (116) incluye además un asiento de salida (284) que tiene un agujero interno (286) en comunicación fluida con la cámara de refuerzo (126), un asiento de entrada (262), y un miembro de sellado (256), en el que, cuando la válvula de solenoide (270) está en la primera posición, i) el elemento de sellado (256) forma un sello con el asiento de entrada (262) que aísla la fuente de alta presión (104) de la cámara de activación de refuerzo (118) y ii) el asiento de salida (284) está separado del miembro de sellado (256) de tal manera que la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación de refuerzo (118) están en comunicación fluida a través del agujero interno (286),

en el que, cuando la válvula de solenoide (270) está en la segunda posición, i) el miembro de sellado (256) forma un sello con el asiento de entrada (262) que aísla la fuente de alta presión (104) de la cámara de activación de refuerzo (118) y ii) el asiento de salida (284) se coloca contra el miembro de sellado (256) para formar una junta que aísla el agujero interno (286) y la cámara de refuerzo (126) de la cámara de activación de refuerzo (118), y

en el que, cuando la válvula de solenoide (270) está en la tercera posición, i) el miembro de sellado (256) es alejado del asiento de entrada (262) por el asiento de salida (284) de manera que la fuente de alta presión (104) está en comunicación fluida con la cámara de activación de refuerzo (118) y ii) el asiento de salida (284) se coloca contra el miembro de sellado (256) para formar una junta que aísla el agujero interno (286) y la cámara de refuerzo (284) de la cámara de activación de refuerzo (118) y la fuente de alta presión (104).

Servofreno hidráulico eléctrico Campo [0001] La invención se refiere a sistemas de frenado, y en particular a un servofreno hidráulico controlado eléctricamente.

Antecedentes [0002] Un sistema de frenado incluye típicamente un cilindro principal que está acoplado de manera fluida a circuitos de frenado hacia abajo. Típicamente, el cilindro maestro se acopla selectivamente a un depósito de fluido. Una disposición de cierre permite que el flujo fluya desde el depósito al cilindro maestro y también aísla el cilindro maestro del depósito. Un pistón del cilindro maestro dentro del cilindro maestro sella de forma deslizable contra la disposición de sellado con el fin de presurizar el fluido dentro del cilindro maestro, y así presionar los circuitos de frenado hacia abajo.

En los sistemas de frenado modernos, un sistema de impulso se proporciona típicamente para suministrar una función de impulso (es decir, ayudar en el movimiento del pistón del cilindro maestro, proporcionando una fuerza de impulso para el pistón del cilindro maestro en lugar de o además de una fuerza proporcionada por el operario a un pedal de freno) . Típicamente, la función de refuerzo se proporciona ya sea mediante un sistema de impulso de vacío que utiliza el vacío disponible en un motor, o mediante un sistema de impulso hidráulico. En el sistema de impulso hidráulico, un generador de fluido a alta presión, por ejemplo, una bomba, proporciona alta presión de fluido a un acumulador que se utiliza para proporcionar la función de impulso deseada.

El sistema de impulso hidráulico utiliza la posición de una varilla de entrada que está acoplada mecánicamente al pedal del freno con el fin de determinar la cantidad de impulso. La cantidad de impulso que se proporciona en el pistón del cilindro maestro es relativa a la posición del pedal de freno. Un ejemplo de un sistema de carga de presión de freno hidráulico conocido se describe en la solicitud de patente alemana publicada DE 197 03 776 A1. El documento DE 197 03 776 A1 muestra las siguientes características de la reivindicación 1: Sistema de frenado con un servofreno hidráulico eléctrico que comprende:

una cámara de refuerzo (en el interior del cilindro maestro 2) ;

una cámara de activación del pistón de refuerzo (13) ;

un pistón de refuerzo (12) situado entre la cámara de refuerzo y la cámara de activación de refuerzo; y

una válvula de solenoide (47, fig. 4) conectada operativamente a una fuente de alta presión, la cámara de refuerzo, y la cámara de activación del pistón de refuerzo, pudiendo el solenoide moverse entre

(i) una primera posición en la que la cámara de refuerzo y la cámara de activación del pistón de presión están en comunicación de fluido y fluidamente aisladas de la fuente de alta presión,

(ii) una segunda posición en la que la cámara de refuerzo y la cámara de activación de pistón de refuerzo están en comunicación fluida y fluidamente aisladas entre sí y de la fuente de alta presión, y

(iii) una tercera posición en la que la cámara de activación del pistón de refuerzo y la fuente de alta presión están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la cámara de refuerzo.

Por otra parte, en un modo de fallo (es decir, cuando el sistema de alta presión es inoperable) , proporcionar una función de frenado limitado sigue siendo deseable.

Por lo tanto, es altamente deseable proporcionar un sistema de impulso hidráulico que utiliza una fuente de alta presión que es capaz de reaccionar rápidamente con el movimiento del pedal de freno y proporcionar una fuerza de impulso para el pistón del cilindro maestro en respuesta a la posición de la entrada varilla acoplada al pedal del freno y que también proporciona una función de frenado limitado en un modo de fallo en el que la fuente de alta presión es inoperativa.

Resumen [0007] La presente invención proporciona un sistema de frenado con un servofreno hidráulico eléctrico como se expone en la reivindicación 1. Varias características preferidas de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con una realización de la presente descripción, por lo tanto, se proporciona un sistema de frenado con un servofreno hidráulico eléctrico. El sistema de frenado con un servofreno hidráulico eléctrico incluye una cámara de refuerzo, una cámara de activación del pistón de refuerzo, un pistón de refuerzo situado entre la cámara de refuerzo y la cámara de activación de refuerzo, y una válvula de solenoide conectada de manera operativa a una fuente de alta presión, la cámara de refuerzo, y la cámara de activación del pistón de refuerzo, pudiendo el solenoide moverse entre (i) una primera posición en la que la cámara de refuerzo y la cámara de activación del pistón de presión están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la fuente de alta presión, (ii) una segunda posición en la que la cámara de refuerzo y la cámara de activación del pistón de refuerzo están en comunicación fluida y aislados fluidamente entre sí y de la fuente de alta presión, y (iii) una tercera posición en la que la cámara de activación del pistón de refuerzo y la fuente de alta presión están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la cámara de refuerzo.

De acuerdo con una realización de la presente descripción, se proporciona un sistema de frenado con un servofreno hidráulico eléctrico. El sistema de frenado con un servofreno hidráulico eléctrico incluye una fuente de alta presión, una cámara de refuerzo, un refuerzo por atrás del pistón de la cámara de refuerzo, y una válvula de solenoide que incluye un primer puerto acoplado selectivamente de forma fluida a la fuente de alta presión, un segundo puerto selectivamente acoplado de forma fluida con la cámara de refuerzo, y un tercer puerto en comunicación de fluido con una parte posterior de los revestimientos del pistón de refuerzo.

Breve descripción de los dibujos [0009] La figura 1 representa una vista transversal parcial de un sistema de frenado que incluye un acumulador de alta presión, un depósito, un conjunto de pistón de impulso, un conjunto de cilindro maestro, y un conjunto de regulación de la presión, en el que el conjunto de regulación de la presión está posicionado en una primera posición;

La Figura 2 representa una vista transversal parcial del conjunto de pistón de refuerzo, representado en la figura 1;

La Figura 3 representa una vista transversal parcial del conjunto de cilindro maestro, representado en la figura 1;

La Figura 4 representa una vista transversal parcial del conjunto de regulación de la presión, representado en la figura 1;

La Figura 5 representa una vista transversal parcial del sistema de frenado mostrado en la figura 1 en una posición de activación inicial, en la que se coloca el conjunto de regulación de presión en una segunda posición; y

La Figura 6 representa una vista transversal parcial del sistema de frenado mostrado en la figura 1 en una posición de activación subsiguiente, en el que se coloca el conjunto de regulación de presión en una tercera posición.

Descripción [0015] Con el fin de potenciar la comprensión de los principios de la invención, se hará referencia ahora a las realizaciones ilustradas en los dibujos y descritas en la especificación escrita siguiente. Se entiende que no se pretende indicar ninguna limitación sobre el alcance de la invención. Se entiende además que la presente invención incluye cualquier alteración y modificación a las realizaciones ilustradas e incluye aplicaciones adicionales de los principios de la invención tal como se le ocurrirían normalmente a un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención.

En referencia a la figura 1, se representa una vista transversal parcial de un sistema de frenado 100. El sistema de frenado 100 incluye un alojamiento 102, un acumulador de alta presión 104, y un depósito 106. El acumulador de alta presión 104 está acoplado mecánicamente a la carcasa 102 y se acopla de manera fluida a un generador de alta presión (no mostrado) , por ejemplo, una bomba (típicamente se utiliza para este propósito un motor eléctrico/bomba) . El generador de alta presión (no mostrado) está acoplado de manera fluida al depósito 106 y mantiene la alta presión dentro del acumulador de alta presión 104 mediante el bombeo de fluido desde el depósito 106 a la misma.

El sistema de frenado 100 incluye además un conjunto de pistón del reforzador 108 y un conjunto de cilindro maestro 110. El conjunto de pistón del reforzador 108 está dispuesto de forma deslizable dentro de la carcasa 102 y está... [Seguir leyendo]

1. Sistema de frenado (100) con un servofreno hidráulico eléctrico que comprende:

una cámara de refuerzo (126) ;

una cámara de activación del pistón de refuerzo (118) ;

un pistón de refuerzo (108) situado entre la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación de refuerzo (118) , y

un conjunto de regulación de la presión (116) que incluye una válvula de solenoide (270) conectada operativamente a una fuente de alta presión (104) , la cámara de refuerzo (126) , y la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) , pudiendo el solenoide moverse entre (i) una primera posición en la que la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la fuente de alta presión (104) , (ii) una segunda posición en la que la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) están completamente asiladas entre sí y de la fuente de alta presión (104) , y (iii) una tercera posición en la que la cámara de activación del pistón de refuerzo (118) y la fuente de alta presión (104) están en comunicación fluida y fluidamente aisladas de la cámara de refuerzo (126) ;

en el que el conjunto de regulación de la presión (116) incluye además un asiento de salida (284) que tiene un agujero interno (286) en comunicación fluida con la cámara de refuerzo (126) , un asiento de entrada (262) , y un miembro de sellado (256) ,

en el que, cuando la válvula de solenoide (270) está en la primera posición, i) el elemento de sellado (256) forma un sello con el asiento de entrada (262) que aísla la fuente de alta presión (104) de la cámara de activación de refuerzo

(118) y ii) el asiento de salida (284) está separado del miembro de sellado (256) de tal manera que la cámara de refuerzo (126) y la cámara de activación de refuerzo (118) están en comunicación fluida a través del agujero interno (286) ,

en el que, cuando la válvula de solenoide (270) está en la segunda posición, i) el miembro de sellado (256) forma un sello con el asiento de entrada (262) que aísla la fuente de alta presión (104) de la cámara de activación de refuerzo

(118) y ii) el asiento de salida (284) se coloca contra el miembro de sellado (256) para formar una junta que aísla el agujero interno (286) y la cámara de refuerzo (126) de la cámara de activación de refuerzo (118) , y

en el que, cuando la válvula de solenoide (270) está en la tercera posición, i) el miembro de sellado (256) es alejado del asiento de entrada (262) por el asiento de salida (284) de manera que la fuente de alta presión (104) está en comunicación fluida con la cámara de activación de refuerzo (118) y ii) el asiento de salida (284) se coloca contra el miembro de sellado (256) para formar una junta que aísla el agujero interno (286) y la cámara de refuerzo (284) de la cámara de activación de refuerzo (118) y la fuente de alta presión (104) .

2. Sistema de frenado (100) según la reivindicación 1, que comprende además:

un pistón del cilindro maestro (205) posicionado por delante de la cámara de refuerzo (126) , y un resorte de cilindro maestro (212) que se extiende dentro de la cámara de refuerzo (126) y configurado para sesgar el pistón del cilindro maestro (205) y el pistón de refuerzo (108) separados uno del otro.

3. Sistema de frenado (100) según la reivindicación 1, comprendiendo además:

una varilla de entrada (112) conectada operativamente al pistón de refuerzo (108) ;

un sensor de recorrido (162) posicionado para detectar el desplazamiento de la varilla de entrada (112) ;

una memoria que incluye instrucciones del programa; y

un controlador conectado operativamente a la memoria, el sensor de recorrido (162) , y la válvula de solenoide (270) y configurado para ejecutar las instrucciones del programa para colocar la válvula de solenoide (270) en la segunda posición en base a las señales generadas por el sensor de recorrido (162) , colocar la válvula de solenoide (270) en la tercera posición en base a las señales generadas por el sensor de recorrido (162) , y permitir que la válvula de solenoide (270) se mueva desde la tercera posición a la segunda posición en base a las señales generadas por el sensor de desplazamiento (162) .

4. Sistema de frenado (100) según la reivindicación 1, en el que:

el agujero interno (286) está alineado con el asiento de entrada (262) .

5. Sistema de frenado (100) según la reivindicación 4, en el que:

el miembro de obturación (256) está alineado con el agujero interno (286) y el asiento de entrada (262) , y el miembro de obturación (256) es desviado en una dirección hacia el asiento de entrada (262) por un resorte miembro de sellado (268) .

6. Sistema de frenado (100) según la reivindicación 5, que comprende además: una varilla de entrada (112) conectada operativamente al pistón de refuerzo (108) , un sensor de recorrido (162) posicionado para detectar el desplazamiento de la varilla de entrada (112) ,

una memoria que incluye instrucciones del programa, y

un controlador conectado operativamente a la memoria, el sensor de recorrido (162) , y la válvula de solenoide (270) y configurado para ejecutar las instrucciones del programa para colocar la válvula de solenoide (270) en la segunda posición en base a las señales generadas por el sensor de recorrido (162) ,

colocar la válvula de solenoide (270) en la tercera posición en base a las señales generadas por el sensor de recorrido (162) , y permitir que la válvula de solenoide (270) se mueva desde la tercera posición a la segunda posición en base a las señales generadas por el sensor de recorrido (162) .

7. Sistema de frenado según la reivindicación 6, que comprende además:

un pistón del cilindro maestro (205) posicionado hacia delante de la cámara de refuerzo (126) , y un resorte de cilindro maestro (212) que se extiende dentro de la cámara de refuerzo (126) y configurado para desviar el cilindro maestro del pistón (205) y el pistón de refuerzo (108) alejados el uno del otro.