Sistema de Assist en CIA de Deslizamiento 2
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8/8/2019 Sistema de Assist en CIA de Deslizamiento 2
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As funciona
El sistema compara los regmenes de las ruedas de los
ejes delantero y trasero. Si la diferencia sobrepasa un
mximo especfico se detecta una frenada excesiva en el
eje trasero e interviene el sistema EBV.
Acto seguido la EBV cierra las vlvulas de entrada del
ABS en las ruedas traseras de la izquierda y/o derecha,
de modo que no se siga generando presin y que la
presin reinante en los bombines de freno de las
ruedas se mantenga invariable.
Arquitectura
La funcin EBV no requiere componentes adicionales; utiliza los ya existentes en el ABS.La distribucin electrnica de la fuerza de frenado constituye una ampliacin en el software del sistema ABS.
Al estar abiertas las vlvulas de entrada de las ruedas
delanteras para generar la presin ya estn cerradas las
vlvulas de entrada a las ruedas traseras.
Si contina la frenada excesiva del eje trasero abren
adicionalmente las vlvulas de salida del ABS que
corresponden para degradar la presin de frenado.
Si se produce una frenada subnormal se intensifica el
nivel de la presin para poder transmitir la mayor
fuerza de frenado posible.
Con ello se logra aprovechar en la mejor de las formas
el potencial del arrastre de fuerza disponible.
Expresado en trminos simples, el sistema EBV viene a
ser una regulacin del ABS que solamente acta en lasruedas traseras con las tres fases de mantener
presin, degradar presin y generar presin.
1 - Pedal de f reno pisado
2 - Cilindro maestro en tndem
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del ABS
10 - Vlvula de salida del ABS
15 - Vlvula de entrada del ABS trasera izquierda
16 - Vlvula de salida del ABS trasera izquierda
17 - Bombn de freno de rueda delantero izquierdo
18 - Sensor de rgimen delantero izquierdo
21 - Bombn de freno de rueda trasero izquierdo
22 - Sensor de rgimen trasero izquierdo
Leyenda
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6
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S374_330Rueda
delanteraRueda
trasera
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Sistemas regulacin antideslizamiento
Corner Brake Control (control de frenada en curva)
La funcin Corner Brake Control CBC tambin recibaen el pasado el nombre de sistema electrnico de
estabilizacin en frenada ESBS.
El peligroso comportamiento al frenar en curvas puede
manifestarse, segn la situacin, en forma de un
sobreviraje o un subviraje, que en caso extremo pueden
llegar a provocar el derrapaje del vehculo. Este
comportamiento est basado en la particularidad de
que al frenar en curvas pueden surgir guiadas que
provocan el comportamiento descrito.
El CBC acta en contra de estas guiadas.
La regulacin CBC interviene de forma especfica en los
frenos de las ruedas durante la frenada, para generar
una guiada correctiva en el sentido opuesto.
El CBC mejora la estabilidad de marcha al frenar en
curvas.
Subviraje
Si un vehculo sin CBC frena intensamente en la curva se
reducen las fuerzas de guiado de las ruedas delanteras.
El vehculo se desplaza sobre el eje delantero hacia el borde
exterior de la curva.
Al producirse un subviraje en vehculos con CBC se reduce la
presin de frenado en el eje delantero. Esto hace que
aumenten las fuerzas de guiado lateral y el vehculo se
mantiene en su trayectoria.
Arquitectura
La funcin CBC no requiere componentes adicionales.
Utiliza los disponibles en el ABS. Tambin el CBC es
netamente una ampliacin de software de la regulacin
ABS. La particularidad consiste en que, prescindiendo
de sensores de guiada o de aceleracin transversal, el
sistema puede reconocer situaciones peligrosas,
especialmente al frenar en curvas, tan slo con analizar
los regmenes de las ruedas.
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As funciona
El CBC interviene cuando las ruedas manifiestan un
patinaje por debajo del margen de regulacin del ABS.
El CBC reconoce esta situacin por los regmenes de
cada una de las ruedas. Efectuando otros anlisis ms,
la unidad de control para ABS puede reconocer un
sobreviraje o subviraje y regular
correspondientemente la presin de frenado.
La regulacin de la presin de frenado se realiza igual
que en el caso de la regulacin del ABS, en las tres fases
de mantener presin, degradar presin y generar
presin.
El comportamiento del vehculo se estabiliza y se
conserva la direccionabilidad.
Si el patinaje llega hasta el lmite de regulacin del ABS
interviene la funcin del ABS de forma jerrquica
superior a la del CBC. Esto significa que el CBC sedesactiva y el ABS impide el bloqueo de las ruedas.
Sobreviraje
Si un vehculo sin CBC, que recorre una curva a velocidad
excesiva es direccionado y frenado demasiado intensamente
se le derrapa la trasera y se desliza hacia el borde exterior de la
curva.
En vehculos con CBC se reduce la presin de frenado en las
ruedas interiores de la curva cuando existe la tendencia al
sobreviraje. Esto aumenta las fuerzas de guiado de las ruedas
interiores de la curva y hace que se mantenga estable la
trasera del vehculo.
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Sistemas regulacin antideslizamiento
Bloqueo diferencial electrnico
El bloqueo diferencial electrnico EDS haba sidoconcebido originalmente como un sistema auxiliar
para la arrancada.
El EDS interviene en el comportamiento dinmico en
cuanto una de las ruedas motrices desliza en
aceleracin.
El sistema frena la rueda deslizante. Con esta
intervencin especfica de los frenos aumenta el par de
traccin transmisible en la rueda que desliza.
El diferencial puede transmitir un par de traccin msintenso hacia la rueda que tiene arrastre de fuerza en el
eje traccionado. El vehculo acelera ms rpidamente y
se mantiene direccionable.
Debido a que el efecto equivale aproximadamente al de
un bloqueo diferencial mecnico se le ha dado a este
sistema el nombre de bloqueo diferencial electrnico.
El vehculo solamente puede ser acelerado con la fuerza de
traccin transmitida en la rueda que desliza, porque el
diferencial slo puede entregar respectivamente el menos
intenso de los dos pares de traccin hacia un eje.
El vehculo slo puede acelerar lentamente.
Vehculo sin EDS Vehculo con EDS
La rueda sobre el pavimento mojado es frenada y se limita con
ello el patinaje. La fuerza de traccin a travs del diferencial
se intensifica con ello y se transmite hacia la rueda que no
desliza en aceleracin. El vehculo con EDS alcanza una
velocidad superior en ese mismo lapso de tiempo.
Las intervenciones del EDS pueden tener lugar hasta una velocidad de marcha de 80 km/h (Touareg hasta 120 km/h) y
tambin al circular por curvas. Al ser accionado el pedal de freno y al alcanzar los discos de freno una temperatura
mxima calculada por la unidad de control para ABS se desactiva de inmediato el sistema EDS.
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Arquitectura
Un sistema antibloqueo de frenos ABS con EDS sediferencia bsicamente de un sistema antibloqueo de
frenos ABS puro, por la particularidad de que el ABS
con EDS puede generar presin de frenado de forma
autnoma. El EDS utiliza los sensores de rgimen del
ABS sin requerir ampliaciones tcnicas. El software en
la unidad de control para ABS se ampla con la funcin
EDS. Esto se consigue implantando vlvulas adicionales
y una bomba de retorno autoaspirante en la unidad
hidrulica.
Si la unidad de control detecta una situacin en la que
debe intervenir el EDS se puede generar presin de
frenado en el circuito de regulacin de la rueda que
desliza, sin que sea necesario accionar el pedal de
freno.
Posicin de reposo1 - Depsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10- Vlvula de salida del
ABS
17- Bombn de freno de
rueda
18- Sensor de rgimen
25- Vlvula de conmutacin
26- Vlvula conmutadorade alta presin
1
Regulacin EDS
Generar presin
1 -D epsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 -Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 -Vlvula de salida del
ABS
17 -Bombn de freno de
rueda
18 -Sensor de rgimen
25 -Vlvula de conmutacin
26- Vlvula conmutadora de
alta presin
As funciona
Analizando los regmenes de las ruedas, el EDS
comprueba que una rueda del eje traccionado presenta
un mayor deslizamiento, lo cual significa que gira ms
rpidamente que la otra rueda motriz.
El EDS tiene que frenar por lo tanto la rueda que
desliza, para que tambin all se pueda volver a
transmitir fuerza de traccin.
La regulacin sucede anlogamente a la del ciclo ABS
en las tres fases: generar presin, mantener
presin y degradar presin.
Generar presin
Para la generacin de la presin se cierra la vlvula de
conmutacin y abre la vlvula conmutadora de alta
presin.
La bomba de retorno empieza a trabajar y aspira
lquido de frenos del cilindro maestro. Con ello se
genera presin de frenado en el bombn del freno de la
rueda que desliza y el sistema frena la rueda.
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Sistemas regulacin antideslizamiento
Mantener presin
Para mantener la presin en el circuito de frenado de la
rueda solamente se procede a desactivar la bomba de
retorno. La vlvula de conmutacin se mantiene
cerrada.
En el freno de la rueda se sostiene una presin de
frenado uniforme.
Regulacin EDS
Mantener presin
1 - Deps ito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10- Vlvula de salida del
ABS
17 - Bombn de freno de
rueda
18 - Sensor de rgimen
25 - Vlvula de conmutacin26 - Vlvula conmutadora
de alta presin
Regulacin EDS
Degradar presin
1 - Depsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 - Vlvula de salida del
ABS
17 - Bombn de freno derueda
18 - Sensor de rgimen
25 - Vlvula de conmutacin
26 - Vlvula conmutadora
de alta presin
Degradar presin
Para degradar la presin se corta la corriente para la
vlvula de entrada y para la vlvula de conmutacin, es
decir, que se encuentran abiertas.
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Sistema antibloqueo de frenos ampliado
El sistema antibloqueo de frenos ampliado ABSplus es una ampliacin de software en la unidad de control paraABS/ESP. Con el ABSplus se puede abreviar hasta en un 20 por ciento el recorrido de frenado sobre fondos de baja
consistencia, tales como grava o arena. El ABSplus recurre a los sensores del ESP. Con ayuda de los sensores del ABS y
de la unidad de control para ABS se detecta el tipo de suelo de que se trata.
La reduccin del recorrido de frenado se consigue a base de bloquear por corto tiempo las ruedas de una forma
controlada. De ese modo se genera lo que se llama una cua de frenado, que se produce al acumular el fondo suelto,
que luego apoya al efecto de frenado reduciendo el recorrido hasta la parada. Sin embargo, el vehculo se mantiene
plenamente direccionable debido a que los frenos siempre vuelven a abrir y a permitir que la rueda gire libremente.
Vehculo sin ABSplus Vehculo con ABSplus
El conductor de un vehculo sin ABSplus acciona el pedal de
freno y el vehculo es frenado sobre el suelo de baja
consistencia.
En un vehculo con ABSplus las ruedas slo bloquean
brevemente sobre el suelo de baja consistencia y generan con
ello una cua del material del suelo ante el neumtico.
Esto reduce el recorrido de frenado.
El sistema antibloqueo de frenos ampliado ABSplus se implanta actualmente de serie en el Touareg.
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Sistemas de frenado con intervencin de los frenos y/o de la traccin
En el caso de los sistemas de regulacin antideslizamiento que se describen a continuacin se acta en contra de una
situacin dinmica crtica ya sea a travs del sistema de gestin del motor y/o por medio de una intervencin de los
frenos hidrulicos.
la regulacin del par de inercia del motor MSR,
el sistema antibloqueo de frenos con intervencin en el motor M-ABSy
la regulacin antideslizamiento de la traccinASR.
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Sistemas regulacin antideslizamiento
Regulacin del par de inercia del motor
S374_094
Par de traccin
Par de inercia del motor
El conductor levanta el pie del acelerador y selecciona
una marcha inferior.
La fuerza de frenado que ello produce en la rueda
puede provocar patinaje al circular sobre firmes
adversos, lo cual puede conducir a que se boqueen las
ruedas. El MSR interviene y reduce el efecto de frenado
del motor a base de incrementar la entrega de par.
El MSR asegura as la estabilidad y direccionabilidad
del vehculo.
Si el conductor levanta rpidamente el pie del
acelerador durante la marcha se estrangulainstantneamente la admisin de aire y se reduce la
fuerza de traccin. En el grupo motriz intervienen
fricciones que provocan un par de frenado o inercia del
motor.
Este efecto tambin se conoce como freno motor.
Este par de inercia del motor, que acta como una
fuerza de frenado, es una magnitud opuesta al par de
traccin. Si el conductor cambia al mismo tiempo a una
marcha inferior intensifica con ello el par de inercia del
motor.
La regulacin del par de inercia del motor MSR reconoce que por el efecto de frenado del motor se produce un patinajeen las ruedas motrices y solicita que el motor adapte su par de traccin correspondientemente, lo cual facilita la
reanudacin de la rodadura de las ruedas. El sistema abrevia las fases de patinaje de las ruedas y vuelve a establecer la
direccionabilidad del vehculo.
En vehculos con motorizaciones potentes el efecto de
frenado del motor puede conducir, en condicionesdesfavorables, a que las ruedas bloqueen u obtengan un
patinaje tan intenso que pierdan las fuerzas de guiado
lateral y se descontrole la direccionabilidad.
La regulacin del par de inercia del motor interviene al
estar cumplidas las siguientes condiciones:
El pedal acelerador no est accionado.
En las ruedas motrices surge un patinaje o se
bloquean.
Debe estar engranada una marcha.
El embrague no est accionado.
La regulacin del par de inercia del motor recurre a la gestin del motor para ejercer su funcin.
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As funciona
La regulacin del par de inercia del motor MSR
presupone la existencia de los componentes del ABS
con un interfaz hacia el motor. El software del ABS se
ampla con el software del MSR.
Recurriendo a los sensores de rgimen y a la
informacin necesaria de la gestin del motor
(p. ej. rgimen del motor, posicin de la vlvula de
mariposa, posicin del pedal acelerador), la regulacin
ABS con funcin MSR puede comprobar si se produce
un patinaje en las ruedas motrices por reduccin de la
entrega de par al levantar el pie del acelerador. Si ste
es el caso, la unidad de control para ABS/ASR transmite
esta informacin a la unidad de control del motor, la
cual calcula de ah el rgimen terico necesario del
motor.
Para aumentar el rgimen del motor por intervencin
del MSR se abre por corto tiempo la vlvula de mariposa
hasta que el patinaje de las ruedas traccionadas vuela a
ser ptimo.
El sistema se mantiene dentro del margen de
regulacin en el que aprovecha lo mejor posible el par
de frenado del motor, pero que ofrece al mismo tiempo
suficientes fuerzas de guiado lateral.
El MSR trabaja en toda la gama de regmenes del
motor. La intervencin de la regulacin del par de
inercia del motor MSR finaliza en cuanto se acciona el
pedal acelerador.
Par terico
del motor
Par efectivo
del motor
Gestin a travs de la
vlvula de mariposa
Sensor de rgimen
delantero izquierdo
Sensor de rgimen
delantero derecho
Sensor de rgimen
trasero izquierdo
Sensor de rgimen
trasero derecho
Unidad de
control para
ABS/ASR
Unidad de
control del
motor
Posicin del
pedal acelerador
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El sistema antibloqueo de frenos con intervencin en el motor M-ABS representa una ampliacin de las funcionesimplementadas en el sistema ABS.
Est destinado a apoyar al conductor para evitar que las ruedas deslicen al arrancar.
Con el M-ABS se implementa en la regulacin del ABS la posibilidad de intervenir tambin en la gestin del motor.
No posee la facultad de generar presin activamente.
As funciona
Si despus de analizar los regmenes de las ruedas y la
informacin procedente de la gestin del motor que se
transmite a travs del bus CAN, la regulacin del ABS
comprueba que las ruedas motrices tienden a deslizar
en aceleracin, el sistema M-ABS indica a la gestin del
motor que cierre un poco ms la vlvula de mariposa y
reduzca de esa forma el par de traccin.
Sistema antibloqueo de frenos con intervencin en el motor
Par terico
del motor
Par efectivo
del motorGestin a travs de la
vlvula de mariposa
Sensor de rgimen
delantero izquierdo
Sensor de rgimen
delantero derecho
Sensor de rgimen
trasero izquierdo
Sensor de rgimen
trasero derecho
S374_102
Unidad de
control paraABS/ASR
Unidad de
control del
motor
Sistemas regulacin antideslizamiento
El sistema M-ABS no puede intervenir por la va hidrulica en los bombines de freno de las ruedas motrices. El
sistema no tiene la posibilidad ni el equipamiento para generar presin de frenado a travs de una preelevacin
de lquido de frenos automtica sin intervencin del conductor.
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Regulacin antideslizamiento de la traccin
Vehculo sin ASR
El vehculo acelera sobre un pavimento resbaladizo.
Las ruedas deslizan en aceleracin y el vehculo o no acelera o
slo acelera muy lentamente. Al recorrer una curva slo se
pueden transmitir muy bajas fuerzas de guiado lateral y el
vehculo deja de ser direccionable.
Vehculo con ASR
La ASR reduce la fuerza de traccin, evitando as un patinaje
excesivo en las ruedas motrices.
Las fuerzas de guiado lateral pueden actuar y el
comportamiento dinmico se mantiene estable.
S374_073
S374_075
La regulacin antideslizamiento de la traccin ASRrespalda al conductor al arrancar o acelerar sobre un
pavimento resbaladizo, reduciendo el patinaje de la
traccin. Si las ruedas motrices tienden a deslizar en
aceleracin, la ASR puede reducir la fuerza de
traccin:
mediante una frenada selectiva de las ruedas que
deslizan en aceleracin,
mediante una reduccin del par de traccin,
interviniendo en la gestin del motor o bien del
cambio.
La ASR no acta como el ABS durante ciclos de frenado
en las retenciones de un vehculo, sino que lo hace en la
fase de aceleracin.
Para poder intervenir al acelerar el vehculo, el sistema
necesita una comunicacin hacia la gestin del motor,
para poder tomar influencia sobre el par de traccin y
tener la posibilidad de presurizar de forma autnoma el
sistema de frenos. Esto es necesario para frenar las
ruedas que deslizan en aceleracin, sin que elconductor presurice el sistema de frenos a travs del
pedal.
La ASR acta sobre toda la gama de velocidades. A partir
de una velocidad de marcha de aprox. 80 km/h la fuerza
de traccin es reducida exclusivamente por medio de
una intervencin en la gestin del motor o bien del
cambio.
El ciclo de intervencin de la regulacin
antideslizamiento de la traccin se visualiza por medio
del testigo luminoso para ESP y ASR.
La intervencin en la gestin del motor es desactivable
con ayuda de la tecla para ASR y ESP.
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Sistemas regulacin antideslizamiento
Arquitectura
La ASR se basa en el sistema ABS por cuanto a hardwarey software. El software de la ASR se instala en una
unidad de control ms potente para ABS con una
memoria de programas ampliada. Se utilizan las
seales de los sensores de rgimen, igual que en el ABS.
Para poder ejercer las funciones requeridas, el sistema
ASR ha sido ampliado frente al ABS en dos aspectos
esenciales.
Modificaciones en la unidad hidrulica
Interfaz hacia la gestin del motor
1. Modificaciones en la unidad hidrulica
La funcin EDS ya va integrada en la ASR. Por ello se
complementa tambin aqu la configuracin de las
vlvulas de la unidad hidrulica ABS, que consta de dos
vlvulas de entrada y salida del ABS por circuito de
frenado, agregndose las siguientes:
- una vlvula de conmutacin
- una vlvula conmutadora de alta presin
Asimismo se necesita en la unidad hidrulica una
bomba de retorno en versin autoaspirante, para que
pueda generar por s sola la presin de frenado.
2. Interfaz hacia la gestin del motor
En contraste con el ABS y con el EDS, tambin la ASR es
un sistema que no slo acta en los frenos para la
retencin de una rueda, sino tambin sobre la entrega
de potencia del motor, es decir, sobre el par de traccin
de las ruedas. Para ello es necesario que el pedal
acelerador est desacoplado mecnicamente de la
posicin de la mariposa. O sea, que la entrega de
potencia del motor debe poderse regular con
independencia de la posicin que tenga el pedal
acelerador.
En los primeros sistemas ABS con ASR se diferenciaban
considerablemente las soluciones implantadas para
reducir la entrega de par del motor. Por ejemplo, se
implantaban sistemas con una segunda mariposa o con
la posibilidad de desactivar el encendido. Con la
introduccin de los sistemas de buses de datos CAN y la
funcin del acelerador electrnico se ha podido
recurrir a este cmodo interfaz, para influir sobre la
entrega de par y el rgimen del motor sin requerir
componentes adicionales.
La ASR es, bsicamente, un EDS con intervencin en el motor.
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Esquema hidrulico de la ASR
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20
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23
24
1
1 - Depsito
2 - Servofreno
3 - Sistema sensor del pedal4 - Sensor de presin del pedal
5 - Unidad de control para ABS/ESP
6 - Bomba de retorno
7 - Ac umulador de presin
8 - Cmara de amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del ABS delantera izquierda
10 - Vlvula de salida del ABS delantera izquierda
11 - Vlvula de entrada del ABS trasera derecha
12 - Vlvula de salida del ABS trasera derecha
13 - Vlvula de entrada del ABS delantera derecha
14 - Vlvula de salida del ABS delantera derecha
15 - Vlvula de entrada del ABS trasera izquierda
16 - Vlvula de salida del ABS trasera izquierda
17 - Bombn de freno de rueda delantero izquierdo18 - Sensor de rgimen delantero izquierdo
19 - Bombn de freno de rueda delantero derecho
20 - Sensor de rgimen delantero derecho
21 - Bombn de freno de rueda trasero izquierdo
22 - Sensor de rgimen trasero izquierdo
23 - Bombn de freno de rueda trasero derecho
24 - Sensor de rgimen trasero derecho
25 - Vlvula de conmutacin
26 - Vlvula conmutadora de alta presin
27- Bus CAN de datos
Leyenda
25 26
27
25 26
-
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Sistemas regulacin antideslizamiento
As funciona
En un vehculo con ASR se calculan las velocidades delas cuatro ruedas analizando sus regmenes de
revoluciones. Mediante un anlisis ms extenso, el
software de ASR analiza las siguientes condiciones
dinmicas:
Se calcula la aceleracin de las ruedas traccionadas.
Se calcula la velocidad del vehculo analizando la
velocidad de las ruedas no traccionadas.
Se detecta un paso por curva por comparacin de las
velocidades de las ruedas no traccionadas.
Se calcula el patinaje de la traccin tomando como
base la diferencia de velocidades de las ruedas
traccionadas y las no traccionadas a cada lado del
vehculo.
Con ayuda de esta informacin, el sistema ASR detectacundo tienden a deslizar en aceleracin las ruedas
motrices.
Adicionalmente se consulta una seal del par efectivo
del motor emitida por la unidad de control del motor.
El sistema ASR calcula de ah las medidas que debe
encaminar.
A bajas velocidades suele efectuarse la regulacin ASR a
travs de una intervencin de los frenos.
La regulacin es parecida a la de la regulacin EDS, en
tres fases: generar presin, mantener presin y
degradar presin. La intervencin de los frenos por
parte del sistema ASR puede ser combinada con una
intervencin a travs de la gestin del motor.
La ASR efecta sus regulaciones sobre toda la gama de
velocidades. A partir de una velocidad de marcha de
80 km/h la regulacin EDS se produce en rampa
descendente.
Velocidad [km/h]80km/h
ASR/EDS = Intervencin en la gestin del motor con intervencin de los frenos
ASR/EDS = Intervencin en los frenos
ASR = Intervencin en la gestin del motor
S374_100
Regulacin
-
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Para la intervencin a travs de la unidad de control del motor, el sistema ASR calcula un par terico que debesuministrar el motor, tomando como base el deslizamiento captado de la traccin y el par efectivo del motor. La seal
relativa al par terico es transmitida a la unidad de control del motor.
Dependiendo del sistema de gestin que lleva motor, la unidad de control del motor tiene las siguientes posibilidades:
Reducir el par del motor reajustando la posicin de la mariposa.
En una intervencin de regulacin a travs del sistema de inyeccin, reducir la entrega de potencia del motor a base
de desactivar impulsos de inyeccin.
En un ciclo de regulacin a travs del sistema de encendido puede desactivar impulsos de encendido o retrasar
ngulos de encendido.
En vehculos automticos, la ASR transmite adicionalmente una seal a la unidad de control del cambio, con la cual
se puede suprimir un ciclo de cambio de marcha.
Par terico
del motor
Par efectivo
del motor
Gestin a travs de la
vlvula de mariposa
Regulacin a travsde los inyectores
Regulacin a travs
del sistema de encendido
Gestin del cambio
Sensor de rgimen
delantero izquierdo
Sensor de rgimendelantero derecho
Sensor de rgimen
trasero izquierdo
Sensor de rgimen
trasero derechoS374_092
Unidad de
control para
ABS/ASR
Unidad de
control del
motor
-
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Sistemas regulacin antideslizamiento
ESP significa hoy en da Programa electrnico de
estabilizacin. Al ser lanzado el sistema, ESP
significaba Programa electrnico de estabilidad.
El programa electrnico de estabilizacin ESP detecta
oportunamente, con ayuda de sus sensores, que se
avecina una situacin crtica de la marcha. A raz de ello
el ESP gestiona de forma automtica sus medidas
correctivas a base de frenar selectivamente ruedas
especficas y de intervenir en caso dado en la gestin del
motor y del cambio, de modo que se conserve la
estabilidad de marcha y la direccionabilidad.
El ESP es el sistema de regulacin antideslizamiento
que ms desarrollado se encuentra en la actualidad. No
es un sistema individual, sino que integra los sistemas
de control de patinaje de ruedas ABS, EBV, CBC, EDS,
GMB, ASR y MSR. Cada uno de estos sistemas parciales
puede trabajar de forma autrquica o tambin
compartida con los dems. El ESP est asignado en un
nivel jerrquicamente superior ante los dems
sistemas.
El programa electrnico de estabilizacin ESP decide
en qu condiciones dinmicas se han de aplicar cules
sistemas de regulacin antideslizamiento y gestiona su
interaccin.
El ESP se encuentra permanentemente dispuesto.
La deteccin de situaciones dinmicas crticas se basa
en una comparacin entre los deseos expresados por el
conductor y el comportamiento efectivo del vehculo.
Si estos criterios difieren entre s comienza la
intervencin reguladora del ESP. Segn la situacin, el
ESP reduce la entrega de par del motor y suprime ciclos
de cambios de marchas en las transmisiones
automticas. Despus de ello, el ESP estabiliza el
comportamiento del vehculo frenando de forma
selectiva una o varias ruedas. Si se produce un subviraje
se realiza primero una intervencin en la gestin del
motor, mientras que en el caso del sobreviraje se
efecta primero una intervencin en los frenos.
La intervencin reguladora tarda el tiempo que sea
necesario hasta haberse corregido todas lascondiciones dinmicas inestables, es decir, hasta que
se alcance nuevamente el valor terico.
Subviraje Sobreviraje
Frenando ruedas especficas, el ESP genera una guiada en torno al eje geomtrico vertical del vehculo.
Esta guiada acta en contra del sentido de movimiento del vehculo y estabiliza la trayectoria en la direccin deseada.
De esta forma se impiden eficazmente los peligrosos fenmenos de subviraje y sobreviraje.
Programa electrnico de estabilizacin
S374_117 S374_119
En un subviraje, el ESP evita que el vehculo se salga de la
curva, a base de frenar para ello especficamente la ruedatrasera interior de la curva.
Al sobrevirar se frena la rueda delantera exterior de la curva.
-
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41
El vehculo con ESP trata de esquivar el obstculo.
El ESP detecta que el vehculo tiende a subvirar hacia la
izquierda. El movimiento de direccin es apoyado
primeramente a base de frenar la rueda trasera
izquierda. Al mismo tiempo se produce una
intervencin en la gestin del motor a travs del bus
CAN, para reducir la entrega de potencia de la traccin y
frenar adicionalmente el vehculo a travs del par de
inercia del motor.
El vehculo sin ESP tiene que esquivar un obstculo que
surge repentinamente. El conductor volantea primero
muy rpidamente a la izquierda e inmediatamente
despus vuelve a volantear a la derecha. El vehculo
oscila a raz de los movimientos de la direccin y se le
derrapa la trasera. El giro en torno al eje vertical ya no
es controlable por el conductor. El vehculo desplaza la
zaga.
Contemplemos ms de cerca el comportamiento del vehculo en una maniobra de esquivacin.
Vehculo sin ESP
Vehculo con ES P
Al recorrer el vehculo el arco hacia la izquierda, el
conductor volantea a la derecha. Para apoyar el
contravolante se frena la rueda delantera derecha.
En virtud de que el conductor quiere volver a su
trayectoria original, tiene que volantear nuevamente a
la izquierda.
El cambio de trayectoria que antecede puede hacer que
el vehculo inicie oscilaciones crecientes en torno al eje
vertical. Para evitar que la trasera se salga de la
trayectoria se frena la rueda delantera izquierda.
S374_121
S374_123
-
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2
Arquitectura
El sistema ESP consta de:
- unidad de control para ABS/ESP
- unidad hidrulica con bomba de retorno elctrica,
- cuatro sensores de rgimen,
- sensor de presin de frenado,
- tecla para ASR y ESP,
- conmutador de luz de freno,
- testigo luminoso para sistema de frenos,
- testigo luminoso para ABS,
- testigo luminoso para ESP y ASR,
- unidad de sensores para ESP y
- sensor de ngulo de direccin
y en ciertos vehculos:
- un servofreno activo o
- una bomba de precarga.
El sistema ESP recurre en gran parte a los componentesde ABS y ASR. Hay una unidad de control con el software
correspondiente y una unidad hidrulica con bomba de
retorno para regular las presiones de frenado.
La unidad hidrulica tiene que estar diseada para ASR
a las cuatro ruedas.
Con ayuda de testigos luminosos en el cuadro de
instrumentos se informa al conductor acerca de las
intervenciones de regulacin que tienen lugar y acerca
del estado en que se encuentra el sistema ESP.
La funcin ESP/ASR puede ser desactivada con una
tecla que se instala en el tablero de instrumentos. En
ciertos vehculos, p. ej. en el Tiguan, solamente se
desactiva la funcin ASR. Otros sistemas de frenado,
tales como el ABS, se mantienen activos incluso estando
desactivada la funcin del ESP.
Sensor de rgimen
Sensor de rgimen
Cilindro maestro
en tndem
Conmutador de luzde freno
Testigo luminoso para ABS
Testigo luminoso para ESP y ASR
Testigo luminoso para sistema de frenado
Unidad de control y
unidad hidrulica
con bomba de
retorno
Sensor de presin
de frenado
Tecla para ASR y ESP
Unidad sensora para ESP con
sensor de aceleracin transversal,
sensor de guiada y
sensor de aceleracin longitudinal.
(Sensor de aceleracin longitudinal en vehculos 4-Motion
y vehculos con freno de estacionamiento electromecnico)
Sensor de ngulo de direccin
S374_125
Sistemas regulacin antideslizamiento
-
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43
El sistema de sensores del sistema se desglosa en los
sensores destinados a detectar los deseos expresados
por el conductor y los destinados a detectar elcomportamiento dinmico del vehculo.
Los deseos del conductor se detectan mediante:
- sensor de ngulo de direccin,
- informacin de la unidad de control del motor,
- conmutador de luz de freno,
- conmutador de pedal de freno y
- sensor de presin de frenado.
El ngulo de direccin sealiza el sentido en que el
conductor desea dirigir el vehculo y el accionamiento
del pedal de freno sealiza el deseo de frenar o parar. El
sensor de presin de frenado informa adicionalmente
acerca de la intensidad que ha de tener la frenada
deseada.
El comportamiento efectivo del vehculo se detecta
mediante:
- sensores de rgimen en las cuatro ruedas,
- un sensor para detectar las aceleraciones
longitudinal y transversal,
- un sensor para detectar una posible guiada y
- un sensor para detectar la presin de frenado
momentnea.
Con ayuda de las seales de los sensores de rgimen se
determina el patinaje de la traccin y de los frenos en
los cuatro ruedas.
Las seales de los sensores de aceleracin transversal y
longitudinal y del sensor de guiada informan acerca
del comportamiento dinmico longitudinal y
transversal del vehculo. El sensor de presin de
frenado detecta la presin efectiva en el sistema de
frenos.
En vehculos automticos se agrega una comunicacin
hacia la gestin del cambio, por una parte para detectar
as la marcha momentneamente seleccionada y, por
otra, para poder efectuar los cambios automticos en el
caso de un ciclo de intervencin del ESP.
Con los datos correspondientes a los deseos expresados por el conductor, la unidad de control para ABS/ESP calcula el
comportamiento dinmico terico del vehculo y, teniendo en cuenta los movimientos reales del vehculo, calcula su
comportamiento dinmico efectivo. Por comparacin de ambos valores, el software del ESP detecta una situacincrtica y encamina las intervenciones de regulacin que son necesarias.
Deseos del conductor
Direccin de marcha
Velocidad deseada
Retencin deseada
Comportamiento dinmico
Aceleracin
Deceleracin
Guiada
Aceleracin longitudinal y transversal
Sensor de ngulo de direccin
Unidad de control del motor
Conmutador de luz de freno y
conmutador de pedal de freno
Sensor de presin de frenado
Sensor de presin de frenado
Sensor de rgimen
Sensor de aceleracin longitudinal,
transversal
Sensor de guiada
Unidad de control del cambio
Comportamiento
dinmico terico
Comportamiento
dinmico efectivo
Intervencin del ESP
cuando el comporta-miento dinmico no
corresponde con el
deseo del conductor
S374_130
-
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4
Conmutador de luz de freno F
Tecla para ASR y ESP E256
Sensor de rgimen
trasero derecho G44,
delantero derecho G45,
trasero izquierdo G46,
delantero izquierdo G47
Sensor de ngulo de direccin G85
Unidad sensora para ESP G419 con
sensor de aceleracin
transversal G200,
sensor de aceleracin
longitudinal G251
sensor de guiadaG202
Sensor de presin de frenado 1 G201
Seales suplementarias
Gestin del motor
Gestin del cambio
Conmutador de pedal de freno F47
Estructura del sistema
Sensores Actuadores
Unidad de control para
ABS con
EDS/ASR/ESPJ104
Terminal para diagnsticos
CAN
Unidad hidrulica con
bomba de retorno para ABSV39
Vlvula de conmutacin 1
para regulacin dinmica de la marcha
N225
Vlvula de conmutacin 2
para regulacin dinmica de la marcha
N226
Vlvula conmutadora de alta presin 1
para regulacin dinmica de la marcha
N227
Vlvula conmutadora de alta presin 2para regulacin dinmica de la marcha
N228
Vlvulas de entrada del ABS
N99, N101, N133, N134
Vlvulas de salida del ABS
N100, N102, N135, N136
Testigo luminoso para ESP y ASR K115
Testigo luminoso para sistema de
frenado K118
Testigo luminoso para ABS K47
S374_126
Sistemas regulacin antideslizamiento
-
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Esquema hidrulico del ESP
S374_334
1 - Depsito
2 - Servofreno3 - Sistema sensor del pedal de freno
4 - Sensor de presin de frenado
5 - Unidad de control para ABS/ESP
6 - Bomba de retorno
7 - Ac umulador de presin
8 - Cmara de amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del ABS delantera izquierda
10 - Vlvula de salida del ABS delantera izquierda
11 - Vlvula de entrada del ABS trasera derecha
12 - Vlvula de salida del ABS trasera derecha
13 - Vlvula de entrada del ABS delantera derecha
14 - Vlvula de salida del ABS delantera derecha
15 - Vlvula de entrada del ABS trasera izquierda
16 - Vlvula de salida del ABS trasera izquierda17 - Bombn de freno de rueda delantera izquierda
18 - Sensor de rgimen delantero izquierdo
19 - Bombn de freno de rueda delantera derecha
20 - Sensor de rgimen delantero derecho
21 - Bombn de freno de rueda trasera izquierda
22 - Sensor de rgimen trasero izquierdo
23 - Bombn de freno de rueda trasera derecha
24 - Sensor de rgimen trasero derecho
25 - Vlvula de conmutacin
26 - Vlvula conmutadora de alta presin
27- Bus CAN de datos
Leyenda
2
34
5
6
7
8
9
10 1112 13 14 1516
17
18
19
20
21
22
23
24
1
25 26
27
25 26
-
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6
Sistemas regulacin antideslizamiento
As funciona
El ESP dispone de diversas posibilidades paraestabilizar el vehculo:
mediante intervenciones selectivas en los frenos
mediante intervenciones en la gestin del motor y,
complementariamente,
mediante intervenciones en la gestin del cambio
(en vehculos automticos) y en la gestin de los
sistemas de traccin total
Previo anlisis de las seales de entrada y una
comparacin de los estados terico y efectivo del
comportamiento dinmico, la unidad de control para
ABS/ESP detecta una situacin inestable.
En determinadas circunstancias es necesario que el
ESP intervenga en la gestin del motor. Si por ejemplo
el conductor quiere acelerar en una situacin inestable,
esto se impide por medio de la intervencin del ESP en
la gestin del motor.
Las intervenciones en los frenos se regulan a travs de
la unidad hidrulica. La regulacin hidrulica
efectuada por el ESP equivale a la que efectan el EDS o
la ASR. La regulacin es simular a la de EDS, a base de
aplicar corriente a las vlvulas de conmutacin y
conmutadoras de alta presin, as como a las vlvulas de
entrada y salida, procediendo en tres fases: generar
presin, mantener presin y degradar presin.
Las vlvulas de conmutacin y conmutadoras de alta
presin estn modificadas de modo que posibiliten
tambin presiones de frenado ms intensas que en el
caso de la ASR.
Las sentencias de servoaccin del ESP tienen unamayor prioridad ante la posicin del pedal acelerador.
El vehculo no acelera.
Igual que en el caso de la ASR, la unidad de control del
motor tiene las siguientes posibilidades para reducir la
entrega de par, que dependen del tipo de gestin del
motor:
adaptando la posicin de la mariposa
desactivando impulsos de inyeccin
desactivando impulsos de encendido o retrasando el
ngulo de encendido
suprimiendo operaciones de cambio de marchas (en
vehculos automticos)
En contraste con la ASR, en la que la generacin activa
de presin de frenado finaliza al accionarse el pedal de
freno, el ESP tiene la posibilidad de seguir aumentando
la presin de frenado, incluso si el conductor acciona el
pedal de freno. Esta presurizacin correa a cargo de la
bomba de retorno.
Durante todo el ciclo de intervencin del ESP se
verifican continuamente la seales de entrada y se
adapta la regulacin correspondiente. En cuanto el
vehculo se estabiliza finaliza la intervencin del ESP.
-
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47
Tomando como ejemplo un freno de rueda se explican las diferencias entre la frenada por el conductor y la frenada por
el ESP.
Generacin de presin en la unidad hidrulica al frenar
el conductor.
El pedal de freno es accionado. La vlvula de
conmutacin se encuentra abierta y vlvula
conmutadora de alta presin est cerrada. A travs de la
vlvula de entrada abierta puede actuar la
presurizacin contra el freno de la rueda.
La vlvula de salida est cerrada.
Generacin de presin en la unidad hidrulica en una
frenada activa. Esto significa, que el ESP frena de
forma selectiva la rueda en cuestin. Se genera presin
de frenado sin que el conductor accione el pedal de
freno.
La vlvula de conmutacin cierra y la vlvula
conmutadora de alta presin es abierta. La bomba de
retorno empieza a trabajar y aspira lquido de frenos
del cilindro maestro. Debido a ello se genera presin en
el bombn de la rueda que ha de frenar.
El conductor frena
1 - Depsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 -Vlvula de salida del
ABS
17 -Bombn de freno de
rueda
18 -Sensor de rgimen
25 -Vlvula de conmutacin26 -Vlvula conmutadora de
alta presin
Frenada activa del ESP
1 - Depsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 -Vlvula de salida del
ABS
17 -Bombn de freno derueda
18 -Sensor de rgimen
25 -Vlvula de conmutacin
26 -Vlvula conmutadora de
alta presin
S374_322
1
2526
7
6
8
9 10
17
18
2
S374_340
1
25
26
7
6
8
9 10
17
18
2
-
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8
Funciones adicionales del ESP
Los sistemas descritos a continuacin presuponen que est instalado un sistema ESP.
Servofreno de emergencia hidrulico
Las investigaciones realizadas acerca del comportamiento de frenado han demostrado que muchos conductores
frenan slo muy dbilmente y no aprovechan por ello las retenciones que seran posibles desde los puntos de vista
tcnicos y dinmicos de la marcha. Esto hace que el recorrido de frenado sea ms largo. El servofreno de emergencia
hidrulico HBA se propone asistir al conductor en este menester. Si no es suficiente la presin aplicada al pedal de
freno, el sistema detecta la situacin de peligro y aumenta por s solo la presin de frenado.
El vehculo que antecede frena repentinamente,
sorprendiendo al conductor que le sucede.
Al cabo de un segundo del susto reconoce la situacin y
acciona el freno. Los conductores menos
experimentados suelen frenar con un tiempo de
reaccin adecuado, pero aplicando muy escasa fuerza
al pedal. Es decir, que no se genera la presin mxima
posible en el sistema de frenado, perdindose valiosos
recorridos. El vehculo no alcanza a detenerse
oportunamente.
Frenada sin servofreno de emergencia
Frenada con servofreno de emergencia
En un vehculo con servofreno de emergencia, en esa
misma situacin, el sistema compensa la muy escasa
intervencin de los frenos inscrita por el conductor
inexperto. El HBA detecta esta particularidad
analizando la celeridad y la presin con que se acciona
el pedal de freno, identificando as que ha surgido una
situacin de emergencia. Con la intervencin del
servofreno de emergencia aumenta la presin de
frenado hasta que comience la regulacin del ABS, para
evitar el bloqueo de las ruedas. De ese modo se puede
aprovechar el efecto de frenado mximo posible y se
abrevia de forma importante el recorrido de frenado.
S374_196
S374_194
-
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49
As funciona
El HBA entra en funcionamiento en situaciones de
frenada de emergencia.
En las siguientes condiciones se detecta una situacin
de frenada de emergencia:
1. El conductor frena. El conmutador de luz de freno
suministra la seal de que el freno ha sido
accionado.
2. El conductor circula a una velocidad mnima. Los
sensores de rgimen suministran las sealesrelativas a la velocidad que lleva el vehculo.
3. La celeridad con que se acciona el pedal de freno
sobrepasa el umbral de activacin para el servofreno
de emergencia. El sensor de presin de frenado
suministra la seal relativa a la celeridad y a la fuerza
con que el conductor ha accionado el pedal de freno.
Arquitectura
El servofreno de emergencia hidrulico HBA constituyeuna ampliacin de las funciones del sistema ESP. No
requiere componentes adicionales. La unidad de
control para ABS/ESP se ampla por medio del software
adicional que abarca la funcin del servofreno de
emergencia.
Si estn cumplidas las condiciones para la excitacin y
la presin de frenado actual se mantiene por debajo del
valor terico programado en la unidad de control, el
sistema corrige automticamente la presin. La unidad
de control para ABS/ESP activa la funcin del
servofreno de emergencia y transmite seales a la
unidad hidrulica. La regulacin hidrulica sucede en
tres fases.
El sensor de presin de frenado en la unidadhidrulica, los sensores de rgimen y el conmutador de
luz de freno suministran las seales para que el
servofreno de emergencia pueda detectar una situacin
de emergencia.
-
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0
En la unidad hidrulica se cierra la vlvula de
conmutacin y se abre la vlvula conmutadora de alta
presin. La bomba de retorno es excitada y empieza a
trabajar. En virtud de ello aumenta la presin al
mximo en el bombn de freno de rueda, ms all de la
presin de frenado generada por el conductor. Si lasruedas tienden a bloquear interviene el ABS.
Fase 1: comienzo de la intervencin del servofreno de emergencia
Presin de frenado en el bombn de freno de rueda
Presin aplicada por el conductor al pedal
Fase 1
Presind
efrenado
t[s]S374_182
Generacin de presin
activa
1 - Depsito
2 - S er vo fr en o
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 - Vlvula de salida del
ABS
17- Bombn de freno de
rueda
18 - Sensor de rgimen
25 - Vlvula de
conmutacin
26 - Vlvula conmutadora
de alta presin
El servofreno de emergencia aumenta la presin defrenado.
Con esta generacin de presin activa se alcanza muy
rpidamente el lmite de regulacin del ABS, con lo cual
se excita la regulacin del ABS.
Funciones adicionales del ESP
S374_342
1
25
26
7
6
8
9 10
17
18
2
-
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51
Fase 2: intervencin del ABS
Margen de
regulacin ABS
Presin de frenado en el bombn de freno de rueda
Presin aplicada por el conductor al pedal
Fase 2
Presind
efrenado
t[s]S374_188
Mantener
Degradar
Generar
Para mantener la presin de frenado en el circuito de la
rueda se cierra la vlvula de entrada y la vlvula conmu-
tadora de alta presin.
En el freno de la rueda se mantiene una presin de fre-
nado invariable. La bomba de retorno es desactivada.
La intervencin del ABS mantiene la presin defrenado por debajo del umbral de bloqueo.
La regulacin se realiza en las tres fases de mantener
presin, degradar presin y generar presin.
Mantener presin
1 - Depsito
2 - Servofren o
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de
presin
8 - Cma ra de
amortiguacin9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 - Vlvula de salida del
ABS
17- Bombn de freno de
rueda
18 - Sensor de rgimen
25 - Vlvula de
conmutacin
26 - Vlvula conmutadora
de alta presin
S374_344
1
25
26
7
6
8
9 10
17
18
2
-
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Para degradar la presin abre la vlvula de salida y lavlvula de conmutacin. El lquido de frenos es devuelto
al cilindro maestro por la bomba de retorno contra la
presin ejercida por el conductor sobre el pedal.
Para volver a generar luego la presin por etapas cierra
de nuevo la vlvula de conmutacin y la vlvula de salida
y abre la vlvula conmutadora de alta presin.
La bomba de retorno es excitada y empieza a trabajar.
La vlvula de entrada abre y cierra en intervalos breves,
con lo cual puede aumentar por etapas la presin de
frenado.
Degradar presin
1 - Depsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de
presin
8 - Cmara de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10- Vlvula de salida del
ABS
17- Bombn de freno de
rueda
18- Sensor de rgimen
25- Vlvula deconmutacin
26- Vlvula conmutadora
de alta presin
Generar presin
1 - Depsito
2 - Servofreno
6 - Bomba de retorno
7 - Acumulador de
presin
8 - Cm ar a de
amortiguacin
9 - Vlvula de entrada del
ABS
10 - Vlvula de salida del
ABS
17- Bombn de freno derueda
18 - Sensor de rgimen
25 - Vlvula de
conmutacin
26 - Vlvula conmutadora
de alta presin
Funciones adicionales del ESP
S374_346
1
25
26
7
6
8
9 10
17
18
2
S374_348
1
25
26
7
6
8
9 10
17
18
2
