ES2283484T3 - Procedimiento y dispositivo para la supervision de las presiones de los neumaticos. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la supervisión de las presiones de los neumáticos en un vehículo, proporcionándose al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (Pxa, Pxw) basado en un valor de consigna de presión del neumático (Pxnorm), caracterizado porque el al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (Pxa, Pxw) se adapta en función de las presiones reales medidas de los neumáticos (Pxl, Pvl, Phl, Pxr, Pvr, Phr).

Description

Procedimiento y dispositivo para la supervisión de las presiones de los neumáticos.
La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para la supervisión de las presiones de los neumáticos según el preámbulo de la reivindicación 1 ó 13.
Hasta hoy se conocen sistemas de supervisión del aire del neumático que advierten al conductor de una presión demasiado baja o pérdidas anormales de presión por señales de aviso que se muestran en el instrumento o display.
El documento EP-B1-0 391 922 describe un sensor de presión del neumático para vehículos, que efectúa un ajuste del valor umbral en función de la velocidad, de forma que se avisa al conductor al sobrepasar una velocidad máxima admisible basada en la presión.
Como la presión del neumático se ve influenciada entre otras cosas también por la respectiva temperatura reinante, los sistemas sencillos que se orientan sólo por valores umbral fijos de presión, conducen frecuentemente a señales de fallo. Sin embargo, para reducir el riesgo de señales de fallo, sistemas semejantes trabajan convencionalmente con valores umbral que se encuentran en parte considerablemente por debajo de los valores nominales de presión. En caso de una pérdida de presión se genera muy tarde la señal de aviso al conductor, porque la presión de aire del neumático debe haberse reducido primero considerablemente para que se sobrepase el valor umbral y se active en consecuencia una señal o una alarma.
El documento EP-B1-0 597 940 describe un procedimiento en el que se estima la masa de aire contenida en el neumático basándose en una medida de temperatura realizada para un neumático. En este caso se detectan las variaciones de valores de temperatura máximos y mínimos con formación de series de temperatura y, en caso de variaciones por debajo de un valor umbral, se comparan las masas estimadas de aire con una masa de aire mínima necesaria para el neumático.
Además, se da a conocer en el "ATZ Automobilitechnische Zeitung" 102 (2000) 11, páginas 950-956 un sistema de control de presión del neumático que usa la relación isocora entre presión y temperatura para el cálculo de los límites de aviso de presión del neumático. Basándose en una presión predeterminada de consigna y la temperatura en una calibración realizada se determinan los correspondientes valores límite de aviso para las temperaturas actuales del neumático.
El objetivo de la invención es proporcionar un sistema de supervisión de la presión del neumático esencialmente mejorado frente al estado de la técnica mostrado.
Otro objetivo de la invención consiste, en particular, en generar con más flexibilidad los valores límite de presión determinantes para las señales de aviso con garantía de alta fiabilidad, y en aumentar después su versatilidad para las respectivas condiciones límite específicamente existentes.
La solución según la invención del objetivo se caracteriza por un procedimiento con las características de la reivindicación 1, así como por un dispositivo con las características de la reivindicación 13.
Formas de realización o variantes preferidas y/o ventajosas son el objeto de las reivindicaciones dependientes correspondientes.
Según la invención está previsto, para la supervisión de las presiones de los neumáticos en un vehículo, seguir o correspondientemente adaptar al menos un valor límite mínimo de presión del neumático basado en un valor de consigna de presión del neumático en función de las presiones actuales medidas de los neumáticos.
En este caso es una ventaja que también puedan detectarse las pérdidas de presión de los neumáticos cuyas presiones actuales de los neumáticos se encuentran por encima de los valores de consigna o normales. Por consiguiente, con la invención se supervisan de forma óptima las presiones de los neumáticos, también para aumentos consabidos de las presiones de los neumáticos, por ejemplo, a causa de una carga elevada o al arrastrar un remolque. Por lo tanto se mejora esencialmente por ello la fiabilidad del sistema.
En una realización preferida se ha demostrado como práctico, para la adaptación de los valores límite mínimos de presión del neumático, comparar las respectivas presiones actuales de los neumáticos de al menos dos neumáticos asociados en particular a un eje con parámetros de presión predeterminables del neumático.
Por la formación de las diferencias de presión a base de las presiones medidas de los neumáticos y de especificaciones de consigna, en primer lugar se verifica en ampliaciones apropiadas si las presiones de los neumáticos de los neumáticos de un eje están aumentadas consabidamente y/o son desiguales las presiones medidas de los neumáticos, de forma que se previene por la activación de un indicador de aviso de una situación de peligro.
La invención prevé adicionalmente que, ya en caso de presencia de al menos una presión del neumático mayor que una presión de consigna y una diferencia de presión menor o igual que una diferencia máxima predeterminable de presión entre las presiones verificadas de los neumáticos, se aumente el correspondiente al menos un valor límite mínimo de presión del neumático.
Para que tras un aumento semejante del valor límite mínimo se garantice la supervisión de todas las presiones de los neumáticos asociadas a este valor límite está previsto además realizar el aumento del valor límite mínimo en relación funcional respecto a la, dado el caso, mayor presión medida del neumático,.
Si las presiones comparadas de los neumáticos son menores o más pequeñas que la presión de consigna, para otra supervisión se utiliza de forma preferida el al menos un valor límite mínimo de presión del neumático basado en un valor de consigna.
De forma apropiada, la invención prevé adicionalmente proporcionar al menos dos valores límite mínimos de presión del neumático, adaptables, de diferente medida, para avisar ya al conductor por una pérdida pequeña de presión y dar la alarma en caso de una pérdida elevada de presión.
Además, se propone supervisar las presiones de los neumáticos en referencia a una pérdida rápida de presión, de forma que también se garantiza el temprano reconocimiento de una fuga o válvula no estanca, y se avisa correspondientemente al conductor.
Además es especialmente apropiado adaptar adicionalmente los valores límite mínimos de presión del neumático en función de los valores medidos de temperatura, de forma que los valores umbral determinantes para los valores límite pueden fijarse de forma más ajustada respecto a la presión de consigna o normal, sin que las fluctuaciones de temperatura conduzcan a señales de fallo. Además se mejora en consecuencia una advertencia temprana en caso de pérdidas de presión.
De forma alternativa o complementaria puede introducirse además, para el aumento adicional de la seguridad contra fallo, la presión barométrica altimétrica en la adaptación de los valores umbral o de los mínimos valores límite de presión definidos mediante los valores umbral.
En consecuencia la invención aumenta esencialmente la seguridad activa del vehículo supervisado, que tiene como resultado un aumento esencial de la fiabilidad del sistema a causa de la exclusión esencialmente total de los avisos de fallo.
A continuación, a modo de ejemplo, se describe la invención mediante una forma de realización preferida con referencia al dibujo adjunto. Muestra:
Fig. 1 un diagrama simplificado de flujo de un procedimiento preferido según la invención para la supervisión de la presión del neumático;
Refiriéndose a la fig. 1 se miden las presiones de los neumáticos P de los neumáticos individuales mediante sensores no representados, dispuestos apropiadamente en los neumáticos individuales del vehículo o en la válvula, y se registran mediante el sistema modelo de supervisión de presión del neumático según la invención en un dispositivo de entrega 1, de forma práctica una memoria, para el procesamiento subsiguiente. Según la fig. 1 las presiones de los neumáticos P_{x1}, asociadas a los neumáticos del eje delantero, comprenden las presiones de los neumáticos P_{vl} y P_{vr}, siendo P_{vl} la presión del neumático delantero izquierdo y P_{vr} la presión del neumático delantero derecho. Correspondientemente son P_{hl} la presión del neumático trasero izquierdo y P_{hr} la presión del neumático trasero derecho, es decir, las presiones de los neumáticos P_{x2} asociadas al eje trasero.
Basándose en valores de consigna o normales P_{xnorm} y valores umbral \DeltaP_{xw} y \DeltaP_{xa}, puestos en un dispositivo de control 2 respectivamente para los neumáticos delanteros y traseros, se fijan para los correspondientes neumáticos de un eje "x" valores límite mínimos de presión del neumático P_{xw} y P_{xa}, que con valores por debajo se activa una señal de aviso o una señal de alarma.
Cuando, por ejemplo, el valor de presión normal es P_{xnorm} = 220 kPa y debe generarse ya una señal de aviso para el conductor por una pérdida pequeña de presión de \DeltaP_{xw} = 30 kPa por debajo del valor de presión normal, así el valor límite mínimo es P_{xw} = 190 kPa. Para la activación de una señal de alarma para una mayor pérdida de presión, por ejemplo, de \DeltaP_{xa} = 60 kPa se establece el segundo valor límite mínimo P_{xa} correspondientemente en 160 kPa.
La especificación de los valores de presión normal y de los valores umbral unidos a ella se realiza de forma habitual para una temperatura normal T_{norm}. Para tener en cuenta la influencia de las respectivas temperaturas T actuales, los valores umbral \DeltaP_{xw}, \DeltaP_{xa} o los valores límite mínimos P_{xw}, P_{xa} se convierten por el dispositivo de control 2 en valores válidos para las temperaturas T actuales, por ejemplo, mediante la relación isocora entre presión y temperatura se multiplican los valores límite mínimos P_{xw}, P_{xa} por un factor T/T_{norm}. Para los valores actuales de temperatura T, mediante sensores se miden de forma apropiada las temperaturas en los neumáticos. De forma alternativa puede medirse sin embargo también la temperatura exterior del vehículo.
Se señala en este punto que, como la especificación de los valores de presión normal y de los valores umbral unidos a ella se realiza de forma habitual también para una presión de aire normal, de forma alternativa o complementaria puede registrarse adicionalmente mediante sensores la presión barométrica altimétrica, y puede usarse para la conversión de los valores umbral \DeltaP_{xw}, \DeltaP_{xa} o de los valores límite mínimos P_{xw}, P_{xa} de forma similar para el aumento subsiguiente de la seguridad contra fallos.
Los valores límite mínimos P_{xw}, P_{xa} pueden calcularse, como en el presente ejemplo de realización, respectivamente para cada neumático de los ejes. Alternativamente está previsto fijar los correspondientes valores límite mínimos P_{xw}, P_{xa} para las ruedas delanteras y traseras en valores normalizados.
Un dispositivo de control 3 verifica además si la presión medida del neumático P_{xl}, P_{xr} izquierdo y/o derecho de cada eje "x" se encuentra por encima de la presión normal P_{xnorm} asociada. Si éste no es el caso el algoritmo de supervisión para el eje correspondiente del vehículo pasa directamente a un paso de comprobación 7 que se describe en un punto posterior.
Si al menos la presión de un neumático de un eje "x" se encuentra por encima del valor de presión normal P_{xnorm} asociada, un comparador 4 verifica si la diferencia de presión entre ambos neumáticos asociados al eje correspondiente es mayor que un valor de diferencia máximo prefijado. Como en el presente ejemplo de realización el valor de diferencia máxima es igual al valor umbral de aviso \DeltaP_{xw}, dice la prescripción:
\DeltaP_{hl} - P_{hr} \Delta < \DeltaP_{xw}.
Si la diferencia de presión entre los dos neumáticos es mayor que la máxima admitida, se activa un indicador de aviso 5 que advierte de presiones desiguales de los neumáticos. La rutina de supervisión comienza a continuación de nuevo.
Si la diferencia de presión se encuentra todavía dentro del intervalo de diferencias admitidas tolerables de presión, un dispositivo de seguimiento 6 ajusta los valores límite mínimos de presión de neumático P_{xw} y P_{xa} a las presiones reales de los neumáticos P_{xl} y/o P_{xr}. Como ya se ha descrito anteriormente, al menos una de las presiones de los neumáticos P_{xl}, P_{xr} se encuentra por encima de la presión normal P_{xnorm}, estando la diferencia de presión todavía dentro de la diferencia máxima admisible. Éste puede ser el caso, por ejemplo, cuando a causa de una carga elevada o al arrastrar un remolque se elevan las presiones de los neumáticos. Para que cada neumático permanezca verificable con respecto a los valores límites mínimos admisibles de presión del neumático, los valores umbral \DeltaP_{xw} o \DeltaP_{xa} se refieren a la mayor presión del neumático P_{xl} o P_{xr} para la adaptación de los valores límite mínimos de presión del neumático P_{xw} y P_{xa}, es decir, para un eje "x" es válido según el ejemplo de realización:
P_{xw} = max(P_{xl}, P_{xr}) - \DeltaP_{xw} y P_{xa} = max(P_{xl}, P_{xr}) - \DeltaP_{xa}.
Si, por ejemplo, la presión del neumático izquierdo es P_{xl} = 2,7 bar y la presión del neumático derecho P_{xr} = 2,6 bar, así se aumenta el valor límite mínimo P_{xa} y P_{xw} correspondientemente a 2,1 ó 2,4 bar.
El paso 7 según la fig. 1 prevé una comprobación repetida de todos los parámetros medidos y adaptados. Si la comprobación es negativa se termina la rutina de supervisión y comienza de nuevo.
Si la comprobación transcurre como positiva se someten las presiones presentes de los neumáticos de cada eje "x"a tres evaluaciones.
En primer lugar un dispositivo 8 controla si ninguno de los neumáticos entre dos rutinas de supervisión esta sujeto a una pérdida de presión demasiado grande, es decir, en particular si eventualmente existe un agujero en la cubierta del neumático o cámara de aire a través del que sale el aire. Para ello, para cada neumático se forma la diferencia correspondiente a partir de la presión del neumático P_{x(t-1)} medida y almacenada durante la rutina de supervisión anterior y la presión actual del neumático. Si la diferencia es mayor que un valor umbral \DeltaP predeterminable se activa un indicador de alarma 10, que advierte al conductor, y a continuación se comienza la rutina de supervisión de nuevo. Un valor de 30 kPa/min se ha demostrado como un valor umbral \DeltaP apropiado.
Mediante dos dispositivos de supervisión de valores límite 9 y 11 se verifican a continuación las presiones correspondientes de aire de los neumáticos de cada eje "x" en referencia a las presiones mínimas admisibles. Si la menor de las correspondientes presiones de neumáticos P_{xl} y P_{xr} se encuentran por debajo del valor límite mínimo P_{xa} más pequeño, en el presente ejemplo por debajo de 210 kPa, se activa de nuevo el indicador de alarma 10 que advierte al conductor de una situación de emergencia, y a continuación se comienza de nuevo la rutina de supervisión. En caso contrario se verifican las presiones de los neumáticos respecto al mayor valor límite mínimo P_{xw} en el presente ejemplo respecto al valor límite P_{xw} = 240 kPa. Si una de las presiones actuales del neumático se encuentra por debajo de este valor límite se activa un indicador de aviso 12 que advierte al conductor de una presión de aire demasiado baja y a continuación se comienza de nuevo la rutina de supervisión.
Si se han verificado todas las presiones de los neumáticos sin que haya sido encontrado ningún fallo, el dispositivo según la invención comienza de nuevo la rutina de supervisión.
\newpage
Esta previsto en particular que se realice la prueba de una presión desigual del neumático según el paso 4 de la fig. 1 en cada caso y no solo en caso de presencia de una presión del neumático aumentada frente a la presión normal.
Lista de referencias
1
Registro de la presión del neumático
2
Ajuste del valor límite mínimo dependiente de la temperatura
3
Verificación frente al valor de consigna
4
Verificación de la diferencia de presión del neumático
5
Señal de aviso
6
Ajuste del valor límite mínimo dependiente de la presión del neumático
7
Comprobación de los parámetros
8
Verificación de la pérdida de presión
9
Verificación frente al valor límite de alarma
10
Señal de aviso
11
Verificación frente al valor límite de aviso
12
Señal de aviso.

Claims (19)

1. Procedimiento para la supervisión de las presiones de los neumáticos en un vehículo, proporcionándose al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) basado en un valor de consigna de presión del neumático (P_{xnorm}), caracterizado porque el al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) se adapta en función de las presiones reales medidas de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para la adaptación del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}), se comparan respectivamente las presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}) de al menos dos neumáticos con los parámetros predeterminables de presión del neumático (P_{xnorm}, \DeltaP_{xw}).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque para la adaptación del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}), se utilizan como presiones de referencia respectivamente las presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) de neumáticos asociados a un eje.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) se comparan (3) respectivamente con una presión asociada de consigna (P_{xnorm}), se forma una diferencia actual de presión (4) entre las al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) y se compara con una diferencia máxima predeterminable de presión (\DeltaP_{xw}), y en caso de presencia de al menos una presión del neumático (P_{xl}, P_{xr}) aumentada frente a la presión correspondiente de consigna (P_{xnorm}) y de una diferencia actual de presión igual o menor que la diferencia máxima de presión (\DeltaP_{xw}) se aumenta el al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) para las al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl},
P_{xr}).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el aumento del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) se produce en una relación funcional respecto a la mayor presión actual del neumático (P_{xl}, P_{xr}).
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se forma una diferencia actual de presión (4) entre al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) y se compara con una diferencia máxima predeterminable de presión (\DeltaP_{xw}), y en caso de presencia de una diferencia actual de presión mayor que la diferencia máxima de presión (\DeltaP_{xw}) se activa una señal de aviso (5).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) se comparan (3) respectivamente con una presión asociada de consigna (P_{xnorm}), y en caso de presencia de presiones de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) iguales o menores que la presión correspondiente de consigna (P_{xnorm}) se utiliza para la supervisión el al menos un valor límite mínimo de presión de neumático(P_{xa}, P_{xw}) basado en el valor de consigna para las al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporcionan dos valores límite mínimos de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) adaptables en función de las presiones actuales de los neumáticos.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las presiones de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}) se supervisan para detectar un descenso por debajo del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}), y en caso de descenso por debajo de al menos una presión actual del neumático se genera una señal de aviso (12) y/o una señal de alarma (10).
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las presiones de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}) se supervisan para detectar un sobrepaso de una pérdida máxima predeterminada de presión (\DeltaP) basada en el tiempo y en caso de sobrepaso de al menos una presión actual del neumático se genera una señal de alarma (10).
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) se adapta adicionalmente en función de valores medidos de temperatura (T).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) se adapta adicionalmente en función de la presión barométrica altimétrica.
13. Dispositivo para la supervisión de las presiones de los neumáticos en un vehículo, pudiéndose predeterminar al menos un valor límite mínimo de presión del neumático basado en un valor de consigna de presión del neumático (P_{xnorm}), caracterizado por un dispositivo de seguimiento (6) para el seguimiento del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) en función de las presiones actuales medidas de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}).
\newpage
14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado por dispositivos (3, 4) para la supervisión de las presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}) frente a los parámetros predeterminables de presión del neumático (P_{xnorm}, \DeltaP_{xw}).
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado por un dispositivo de control (3) para la verificación de respectivamente al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) frente a una presión asociada de consigna (P_{xnorm}), y un dispositivo (4) para detectar una diferencia de presión entre las al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}), y para la comparación de la diferencia de presión con una diferencia máxima predeterminable de presión (\DeltaP_{xw}).
16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el dispositivo de seguimiento (6) está configurado de forma que, en caso de presencia de al menos una presión elevada del neumático (P_{xl}, P_{xr}) frente a la presión de consigna (P_{xnorm}), se produce el seguimiento del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}) en una relación funcional respecto a la presión actual superior del neumático (P_{xl}, P_{xr}).
17. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado por un dispositivo de supervisión (4) que forma una diferencia actual de presión entre al menos dos presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{xr}) y la compara con una diferencia máxima predeterminable de presión (\DeltaP_{xw}), y en caso de presencia de una diferencia actual de presión mayor que la diferencia máxima de presión (\DeltaP_{xw}) activa un indicador de aviso (5).
18. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado por un dispositivo (9, 11) que supervisa las presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}) para detectar un descenso por debajo del al menos un valor límite mínimo de presión del neumático (P_{xa}, P_{xw}), y en caso del descenso por debajo de al menos una presión actual del neumático comanda un indicador de aviso (12) y/o indicador de alarma (10).
19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado por un dispositivo (8) que supervisa las presiones actuales de los neumáticos (P_{xl}, P_{vl}, P_{hl}, P_{xr}, P_{vr}, P_{hr}) para detectar un sobrepaso de una pérdida máxima predeterminable de presión (\DeltaP) basada en el tiempo, y en caso de sobrepaso de al menos una presión actual del neumático comanda un avisador de alarma (10).
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