ES1298122U - Sistema de control para el rellenado de la presion de neumaticos - Google Patents

Abstract

Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos para vehículos industriales tipo remolque y/o semirremolque, que comprenden al menos: un eje (1), con al menos una rueda en uno de sus extremos, y medios de alimentación de aire comprimido (3) conectados a un calderín (4) y a unos medios de alimentación eléctrica (5); donde el sistema de rellenado de presión comprende al menos un amplificador de presión (6) configurado para incrementar la presión de inflado de los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas (1) del vehículo; y al menos un indicador luminoso (7); caracterizado porque comprende al menos: - una electroválvula (10) conectada a la entrada del amplificador de presión (6); - un transductor de presión (9) conectado a la salida del amplificador de presión (6); - y una unidad electrónica de control (8) conectada operativamente a los medios anteriores; donde la electroválvula (10) está configurada para ser activada eléctricamente en respuesta a la señal enviada por la unidad de control (8); y para alimentar al amplificador de presión (6) que realiza el rellenado de la presión de los neumáticos; y donde el transductor de presión (9) está configurado para realizar mediciones de la presión a la salida del amplificador de presión (6), y enviar las mediciones en forma de señal eléctrica a la unidad electrónica de control (8).

Description

DESCRIPCIÓN

SISTEMA DE CONTROL PARA EL RELLENADO DE LA PRESIÓN DE

NEUMÁTICOS

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se enmarca dentro del campo de los sistemas de rellenado y control automático de la presión de neumáticos, para su utilización en vehículos como camiones, remolques y semirremolques, con el objetivo de obtener información sobre la presión de los neumáticos y proceder al inflado de los mismos para asegurar que se mantiene en unos valores aceptables para el correcto funcionamiento del vehículo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, son ampliamente conocidos los vehículos pesados de transporte de mercancías de diferentes dimensiones, como los remolques, semirremolques y camiones, que comprenden instalaciones neumáticas independientes para garantizar el correcto funcionamiento de los diferentes sistemas que incluyen, como puede ser el sistema de frenos o el sistema de suspensión.

Para este tipo de vehículos, y con el objetivo de satisfacer las normativas actuales que garanticen una seguridad mínima en la utilización de los mismos, se hace necesaria la utilización de unos sistemas instalados en los vehículos que sean capaces de evaluar la presión de los neumáticos, o los gradientes de presión con el paso del tiempo, de manera que se transmita la información al usuario mientras el vehículo se encuentra circulando.

Así mismo, también se prevé la instalación de un sistema que rellene los neumáticos de manera automática, mientras éste se encuentra en funcionamiento, esto es, mientras está circulando, como alternativa al propio sistema de control de presión nominal de cada neumático.

De esta forma se persigue que estos vehículos comprendan sistemas de control de la presión de los neumáticos durante la circulación, o alternativamente que aporten un sistema que permita el inflado de los mismos, para garantizar que la citada presión no baja de un determinado valor preestablecido.

En este sentido, aparecen dos tipos de sistemas diferentes existentes en el mercado, los sistemas de rellenado de la presión de los neumáticos, denominado comúnmente TPRS; y los sistemas de control de la presión de los neumáticos, denominados comúnmente como TPMS.

También exige la normativa la inclusión de una alarma, preferentemente una señal luminosa de rellenado, que esté activa mientras se realiza el inflado automático de los neumáticos, avisando al conductor de que se está produciendo el citado efecto. Así como una señal de avería del sistema, cuando no se haya podido completar con éxito la operación dentro de un tiempo previamente establecido.

Siguiendo la anterior argumentación, podemos encontrar en el estado de la técnica numerosos documentos que hacen referencia a los sistemas citados.

Por ejemplo, podemos encontrar el documento ES2227155 en el que se describe un sistema para el inflado de los neumáticos de un vehículo que comprende al menos un eje, con al menos una rueda con un neumático en cada extremo del eje, donde el sistema comprende al menos un suministro de aire, con una conexión de aire entre el suministro de aire y los neumáticos, que está caracterizado porque comprende una bomba de carga de aire con una entrada y una salida, que incrementa la presión de aire desde el suministro hasta la conexión con los neumáticos. También se describe la inclusión de un indicador de alarma de rellenado, tipo una señal luminosa.

Es decir, plantea un sistema de inflamiento automático que proporciona una presión superior, mediante la utilización de una bomba de carga que permite aumentar la presión de aire de suministro normal, que permite el inflado de los neumáticos.

Pertenece también al estado de la técnica el documento US2012059546, en el que se describe un sistema de inflado de los neumáticos de un vehículo, que incluye medios de suministro de aire, en comunicación con los múltiples neumáticos de un vehículo, con una conducción neumática que se extiende desde los medios de suministro de aire hasta los neumáticos, permitiendo seleccionar entre una posición de inflado y una posición de desinflado.

Por último, podemos encontrar también el documento DE102014113062, en el que se describe un sistema de regulación de presión de los neumáticos para las ruedas de un vehículo cargado con aire comprimido, que comprende una válvula de regulación para inflar o desinflar los neumáticos, y que tiene medios de suministro de aire, hasta una conexión central neumática, para incrementar los niveles de presión y poder proceder al inflado de los neumáticos.

Sin embargo, los documentos pertenecientes al estado de la técnica, únicamente utilizan unos medios adicionales de suministro de aire, a modo de amplificadores de presión, que maximizan la citada presión de alimentación de los conductos que llevan el aire hasta los neumáticos, y que incluyen un regulador de presión mecánico ubicado a la entrada o la salida de los medios de amplificación, para ajustar el valor de la presión de los neumáticos.

Por un lado, se plantea la inclusión de un interruptor de caudal alimentado con la energía eléctrica del propio vehículo, que genera una señal de activación de la señal de rellenado de los neumáticos cuando el amplificador está en funcionamiento. De forma que se active la luz al circular caudal de aire a través de los conductos de salida del citado amplificador.

Y, por otro lado, se plantea la utilización de un conjunto turbina - generador eléctrico, que esté accionado por el propio caudal circulante por los conductos de escape del amplificador, de manera que no sea necesario que el indicador esté conectado a los medios de alimentación eléctrica del vehículo, ya que el propio aire en circulación provocará el movimiento de la turbina y el consecuente encendido del indicador luminoso.

Los sistemas TPRS del estado de la técnica, presentarían una complejidad técnica muy relevante, y que redundaría en un alto coste de los mismos, a la hora de implementar las citadas soluciones en los vehículos para el cumplimiento de las vigentes normativas, concretamente en lo relativo a la incorporación de los avisos de avería del sistema.

Así mismo, en estos sistemas TPRS es complicado conocer cuál de los neumáticos es el que está sufriendo una pérdida de presión por una fuga de aire. De manera que el usuario tendría serias dificultades para determinar qué neumático debe de sustituir o reparar para poder continuar con su funcionamiento normal.

Por otra parte, los sistemas pertenecientes al estado de la técnica, se basan en la utilización de elementos eminentemente mecánicos, que no permiten obtener y transmitir información a través de, por ejemplo, el sistema telemático del vehículo, sobre el estado de la presión de los neumáticos o el funcionamiento de los sistemas de inflado.

Es por ello que se hace necesaria la aparición de un sistema que permita el rellenado automático de la presión de los neumáticos, mientras éstos se encuentran en circulación, así como que disponga de la función de aviso de avería del sistema, para cumplir con la normativa vigente; y que a su vez opcionalmente permita una gestión completa con funciones adicionales, tales como la obtención de la información relevante, y su posterior transferencia a diferentes sistemas, como puede ser el sistema telemático del vehículo, o el envío de la información a un dispositivo central en la base de la flota.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema de control para el rellenado de la presión de los neumáticos de un vehículo que la invención propone se configura, pues, como destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que a tenor de su implementación y de manera taxativa se alcanzan satisfactoriamente los objetivos señalados, estando los detalles caracterizadores que lo hacen posible y que los distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente descripción.

Concretamente, la presente invención describe un sistema de control para el rellenado de la presión de los neumáticos de un vehículo industrial, tipo remolque o semirremolque, que permite gestionar automáticamente el rellenado de los neumáticos del citado vehículo mientras se encuentra en circulación, así como que disponga de la función de aviso de avería del sistema, para cumplir con la normativa vigente; y que a su vez opcionalmente permita una gestión completa con funciones adicionales, tales como la obtención de la información relevante, y su posterior transferencia a diferentes sistemas, como puede ser el sistema telemático del vehículo, al cuadro de mandos de la cabina de conducción, o el envío de la información a un dispositivo central en la base de la flota.

Para lograrlo, el sistema objeto de la presente invención utilizará las instalaciones independientes de aire comprimido que los vehículos industriales, como remolques o semirremolques, incluyen para el funcionamiento de su sistema de frenado y/o suspensión, donde la presión máxima de la instalación de aire comprimido es inferior a la presión normal de inflado de sus neumáticos.

Por ello, la invención comprende una unidad de control, tipo PLC o Unidad de Control Electrónico, que recibe información sobre el estado de los diferentes sistemas, la procesa y se encarga de dar determinadas órdenes a los distintos elementos según una programación previamente realizada.

La unidad electrónica de control recibirá la información sobre la presión de los neumáticos desde un transductor de presión, ubicado a la salida del amplificador de presión, y ordenará la activación o desactivación de una electroválvula ubicada a la entrada del amplificador de presión, para conectarlo o desconectarlo a la presión de aire del vehículo, y proceder al rellenado de los neumáticos hasta alcanzar la presión indicada, y detener este proceso cuando ya se ha alcanzado.

Así mismo, al estar el sistema gestionado por una unidad de control, la inclusión de indicadores luminosos que permitan realizar avisos sobre la activación del proceso de rellenado o sobre una avería del propio sistema, se pueden realizar de manera sencilla.

En primer lugar, la señal para conectar y/o desconectar el indicador de activación de proceso de rellenado se enviará al mismo tiempo que la señal de conexión y/o desconexión de la electroválvula, respectivamente.

En segundo lugar, la señal de avería del sistema se conectará cuando, tras haber activado la electroválvula, y tras haber transcurrido un periodo de tiempo determinado, no se ha alcanzado una lectura de presión suficiente en el transductor.

Por otra parte, el sistema permite implementar de manera sencilla una serie de funciones para conectarse y transmitir información a través del sistema telemático del vehículo, de manera que tanto el conductor del mismo, como los controladores de la base de la flota a través de conexiones inalámbricas, puedan conocer el estado instantáneo de los diferentes parámetros leídos por el propio sistema.

Finalmente, la presente invención posibilita la utilización de sensores de presión en cada uno de los neumáticos del vehículo y de medios de comunicación inalámbricos, como por ejemplo una red Wifi, entre los citados sensores de presión y la unidad de control, permitiendo conocer de manera instantánea la presión en cada uno de los neumáticos.

Gracias a este sistema, también se le permite al conductor conocer qué neumático es el que está perdiendo presión, para poder proceder a su reparación y/o sustitución, evitando el mismo problema en trayectos posteriores.

Esto logra que, mediante una única instalación, se obtenga un sistema dual de TPRS y TPMS, es decir, un sistema que permita el control y el rellenado automático de la presión de los neumáticos.

El sistema de control para el rellenado de la presión de los neumáticos de un vehículo y el conjunto de elementos descritos representan una innovación de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora, razones que, unidas a su utilidad práctica, le dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Esquema del sistema con electroválvula desactivada

Figura 2.- Esquema del sistema con electroválvula activada

Figura 3.- Esquema de funcionamiento con electroválvula de tres vías, luces de aviso independientes, conexión con sistema telemático del vehículo y conexión Wifi.

Figura 4.- Esquema de funcionamiento con inclusión de segunda electroválvula y función de inflado y desinflado de los neumáticos.

Relación de referencias y figuras:

1. Conjunto de ejes de ruedas del vehículo

2. Sistema de control para el rellenado de la presión de los neumáticos

3. Fuente de aire comprimido del vehículo

4. Depósito de aire comprimido del vehículo

5. Fuente de energía eléctrica del vehículo

6. Amplificador de presión de aire

7. Indicador luminoso

8. Unidad electrónica de control

9. Transductor de presión

10. Electroválvula

11. Sistema telemático del vehículo

12. Medios de conexión inalámbrica

13. Sensores de presión

14. Segunda electroválvula

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta memoria, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferentes específicas en las que la invención puede llevarse a cabo. Estas realizaciones se describen con el suficiente detalle como para permitir que los expertos en la técnica lleven a cabo la invención, y se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse cambios lógicos estructurales, mecánicos, eléctricos y/o químicos sin apartarse del alcance de la invención. Para evitar detalles no necesarios para permitir a los expertos en la técnica llevar a cabo la descripción detallada no debe, por tanto, tomarse en un sentido limitativo.

Particularmente, la presente invención describe un sistema de control para el rellenado de la presión de los neumáticos de un vehículo industrial, tipo remolque o semirremolque de los que comprenden al menos: un eje 1 con al menos una rueda en uno de sus extremos, y medios de alimentación de aire comprimido 3 conectado a un calderín 4 y a unos medios de alimentación eléctrica 5, tipo batería, donde el sistema de control para el rellenado de la presión comprende al menos un amplificador de presión 6 configurado para incrementar la presión de inflado de los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas 1.

Es decir, se trata de un vehículo que comprende un sistema independiente y autónomo de suministro de aire para el correcto funcionamiento del sistema de frenado y/o de suspensión, que comprende un amplificador de presión 6 para proceder al inflado de los neumáticos, como componente del sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos para vehículos industriales objeto de la presente invención.

Estando caracterizada la invención porque el sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos comprende al menos una electroválvula 10 conectada a la entrada del amplificador de presión 6; un transductor de presión 9 conectado a la salida del amplificador de presión 6; y una unidad de control 8 conectada operativamente a los medios anteriores.

Donde la electroválvula 10 está configurada para ser activada eléctricamente, ante una señal enviada por la unidad electrónica de control 8, para alimentar al amplificador de presión 6 que a su vez realizará el rellenado de la presión de los neumáticos.

Y donde el transductor de presión 9 está configurado para realizar mediciones instantáneas de la presión a la salida del amplificador de presión 6, y enviar las citadas mediciones realizadas a la unidad electrónica de control 8, en forma de señal eléctrica.

De esta forma, y según la realización primera, se tiene un sistema de control para el rellenado de la presión de los neumáticos de un vehículo industrial, tipo remolque o semirremolque, que comprende una electroválvula 10 conectada a un amplificador de presión 6, con un transductor de presión 9 que toma medidas de la presión a la salida del amplificador de presión 6, y se las transmite a una unidad electrónica de control 8, que activará o desactivará la electroválvula 10 en función de la información recibida por parte del transductor de presión 9.

Según se indica en la primera realización, la electroválvula 10 estará ubicada a la entrada del amplificador de presión 6, permitiendo que trabaje a unas presiones inferiores que si se colocase a la salida del mismo, con la correspondiente reducción de coste y complejidad técnica de la electroválvula.

De manera preferente, la electroválvula 10 podrá ser de dos vías y dos posiciones, o de tres vías y dos posiciones.

En otra realización de la invención, se podrá incluir una segunda electroválvula 14 a la salida del amplificador de presión 6, que podrá ser de 3 posiciones y doble accionamiento eléctrico, que permitirá tanto el inflado como el desinflado de los neumáticos.

En una realización preferente, el indicador luminoso 7 comprende al menos dos condiciones de funcionamiento:

- una primera condición de funcionamiento, por ejemplo, mediante un encendido continuo del indicador luminoso 7 o con un primer color de iluminación, que se activa cuando la electroválvula 10 está en funcionamiento, y se desactiva cuando la electroválvula 10 no está en funcionamiento; llevando a cabo por lo tanto un aviso de activación del rellenado de la presión de los neumáticos, según el sistema de la invención.

- y una segunda condición de funcionamiento, por ejemplo, mediante un encendido discontinuo del indicador luminoso 7 o bien con un segundo color de iluminación, que se activa cuando ha transcurrido un tiempo previamente establecido, por ejemplo, ocho minutos según la normativa vigente, y no se ha alcanzado una presión suficiente en los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas 1; efectuando por ende un aviso de avería en el funcionamiento del sistema de la invención.

En otra realización preferente, el sistema comprende:

- un primer indicador luminoso 7’ que se activa cuando la electroválvula 10 está en funcionamiento, y se desactiva cuando la electroválvula 10 no está en funcionamiento; llevando a cabo por lo tanto un aviso de activación del rellenado de la presión de los neumáticos, según el sistema de la invención. - y un segundo indicador luminoso 7’’ que se activa cuando ha transcurrido un tiempo previamente establecido, por ejemplo, ocho minutos según la normativa vigente, y no se ha alcanzado una presión suficiente en los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas 1; efectuando por ende un aviso de avería en el funcionamiento del sistema de la invención.

Así mismo, en cualquiera de las opciones anteriores, en las que se tiene un único indicador luminoso 7 con dos condiciones de funcionamiento, o dos indicadores diferentes 7’ y 7’’, que se corresponde cada uno con cada una de las condiciones de funcionamiento; la activación y/o desactivación de los mismos se realizará ante una señal enviada por la unidad de control 8.

Según estas realizaciones, se tiene un sistema que te avisa de la eventual activación de la electroválvula 10, cuando se está realizando la operación de inflado de los neumáticos, y de una posible avería del sistema, que no ha alcanzado la presión necesaria en los citados neumáticos tras el transcurso de un periodo de tiempo predeterminado, que podrá ser de ocho minutos, según se ha explicado anteriormente, para cumplir con las normativas vigentes.

En otra realización preferente, el sistema comprende una conexión de salida configurada para transmitir información desde la unidad de control 8 hasta el sistema telemático del vehículo 11.

Así mismo, en otra realización adicional, la presente invención podrá comprender sensores de presión 13 en cada uno de los neumáticos del conjunto de los ejes 1, que tomen información sobre la presión instantánea de cada uno de ellos, y que, preferentemente, serán enviados mediante medios de conexión inalámbricos 12, como por ejemplo una conexión Wifi, a la unidad de control 8 para su procesamiento.

De esta forma, tanto el conductor del vehículo, como el sistema telemático del mismo, podrán conocer los valores de presión de los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas 1, y saber qué neumático es el que está sufriendo una eventual pérdida de presión, para poder proceder a su reparación y/o sustitución.

Por lo que el sistema objeto de la presente invención no sólo podrá mantener la presión de los neumáticos de manera automática, sino que también podrá implementarse para controlar la presión instantánea de cada uno de ellos, configurándose como un sistema TPRS y TPMS al mismo tiempo.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos para vehículos industriales tipo remolque y/o semirremolque, que comprenden al menos: un eje (1), con al menos una rueda en uno de sus extremos, y medios de alimentación de aire comprimido (3) conectados a un calderín (4) y a unos medios de alimentación eléctrica (5); donde el sistema de rellenado de presión comprende al menos un amplificador de presión (6) configurado para incrementar la presión de inflado de los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas (1) del vehículo; y al menos un indicador luminoso (7);

caracterizado porque comprende al menos:

^o una electroválvula (10) conectada a la entrada del amplificador de presión (6);

^o un transductor de presión (9) conectado a la salida del amplificador de presión (6);

^o y una unidad electrónica de control (8) conectada operativamente a los medios anteriores;

donde la electroválvula (10) está configurada para ser activada eléctricamente en respuesta a la señal enviada por la unidad de control (8); y para alimentar al amplificador de presión (6) que realiza el rellenado de la presión de los neumáticos;

y donde el transductor de presión (9) está configurado para realizar mediciones de la presión a la salida del amplificador de presión (6), y enviar las mediciones en forma de señal eléctrica a la unidad electrónica de control (8).

2. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según la primera reivindicación caracterizado porque la electroválvula (10) es una electroválvula de dos vías y dos posiciones.

3. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según la primera reivindicación caracterizado porque la electroválvula (10’) es una electroválvula de tres vías y dos posiciones.

4. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una segunda electroválvula (14) ubicada a la salida del amplificador de presión (6), configurada para realizar el inflado y/o desinflado de los neumáticos del conjunto de los ejes de ruedas (1).

5. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según la reivindicación anterior caracterizado porque la electroválvula (14) es una electroválvula de tres posiciones y doble accionamiento eléctrico.

6. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según la primera reivindicación caracterizado porque el indicador luminoso (7) comprende al menos dos condiciones de funcionamiento:

donde la primera condición de funcionamiento está configurada para activarse y/o desactivarse en respuesta a la respectiva activación y/o desactivación de la electroválvula (10);

y donde la segunda condición de funcionamiento está configurada para activarse si ha transcurrido un periodo de tiempo previamente establecido y no se ha alcanzado la presión necesaria en los neumáticos del conjunto de los ejes (1)

7. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según la primera reivindicación caracterizado porque comprende un segundo indicador luminoso;

donde el primer indicador luminoso (7’) está configurado para activarse y/o desactivarse en respuesta a la respectiva activación y/o desactivación de la electroválvula (10)

y donde el segundo indicador luminoso (7’’) está configurado para activarse si ha transcurrido un periodo de tiempo previamente establecido y no se ha alcanzado la presión necesaria en los neumáticos del conjunto de los ejes (1).

8. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según las reivindicaciones 6 o 7 caracterizado porque la unidad electrónica de control (8) está configurada para enviar una señal eléctrica a los indicadores luminosos.

9. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende una conexión de salida configurada para transmitir información desde la unidad de control (8) hasta el sistema telemático del vehículo (11).

10. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende sensores de presión (13) en los neumáticos del conjunto de los ejes (1).

11. Sistema de control para el rellenado de la presión de neumáticos según la reivindicación anterior caracterizado porque comprende medios de conexión inalámbrica (12) entre los sensores de presión (13) y la unidad electrónica de control (8).