ES2336689T3 - Instalacion de medio de presion. - Google Patents

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Abstract

Instalación de medio de presión con un dispositivo (1) de suministro de medio de presión, al menos un recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión y al menos un dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión, en donde el dispositivo (1) de suministro de medio de presión suministra medio de presión a al menos el recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión y el dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión es adecuado para tomar medio de presión del recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión, caracterizada porque está previsto un canal (16) de comunicación de datos al que están conectados al menos el dispositivo (1) de suministro de medio de presión y el dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión, transmitiéndose por el canal (16) de comunicación de datos desde al menos uno de los dispositivos (1, 11, 12, 13, 14, 22) conectado a él una señal de habilitación de la toma de medio de presión que le señaliza a un dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión que se podrá tomar medio de presión de al menos un recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión.

Description

Instalación de medio de presión.
La invención concierne a una instalación de medio de presión según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las instalaciones de medio de presión conocidas en la técnica de los vehículos presentan usualmente un dispositivo de suministro de medio de presión, recipientes de reserva de medio de presión y consumidores de medio de presión, estos últimos, por ejemplo, en forma de instalaciones de freno de servicio, instalaciones de freno de remolque, instalaciones de freno de estacionamiento o instalaciones de suspensión neumática. Tales consumidores de medio de presión toman el medio de presión necesario de uno o frecuentemente también varios recipientes de reserva de medio de presión. Para el llenado de los recipientes de reserva de medio de presión con el medio de presión está previsto el dispositivo de suministro de medio de presión. El dispositivo de suministro de medio de presión presenta de manera conocida, por ejemplo en caso de que se emplee aire comprimido como medio de presión, un compresor, un secador de aire, un regulador de presión y, para la separación de circuitos de aire comprimido individuales, una válvula de protección multicircuito. Como es sabido, por ejemplo, por el documento EP 1464556 A1 o el documento DE 100 04 091 C2, un dispositivo de suministro de aire comprimido de esta clase puede estar provisto de un control electrónico. El control electrónico se hace cargo entonces de las funciones del regulador de presión y de la válvula de protección multicircuito de clase de construcción convencional en combinación con sensores y actuadores adecuados, es decir que el control electrónico contiene entonces una función de protección multicircuito.
En caso de que se empleen los consumidores de medio de presión anteriormente mencionados en un vehículo, hay que tener en cuenta que los consumidores de medio de presión cuya disponibilidad no está ligada, o sólo lo está en grado insignificante, a repercusiones sobre el funcionamiento del vehículo críticas para la seguridad, no deberán perjudicar, por motivos de seguridad, por ejemplo a consecuencia de un gran consumo de medio de presión, el funcionamiento de los consumidores de medio de presión cuya disponibilidad esté ligada a repercusiones sobre el funcionamiento del vehículo especialmente críticas para la seguridad. Como ejemplos pueden citarse la instalación de freno de un vehículo para un consumidor de medio de presión con repercusiones especialmente críticas para la seguridad en caso de una disponibilidad restringida y una instalación de suspensión neumática para un consumidor de medio de presión con repercusiones insignificantemente críticas para la seguridad.
En el caso de vehículos con instalación de freno por aire comprimido hay que tener en cuenta especialmente en este contexto la Directiva 98/12/EG. Especialmente para cumplir con el párrafo 2.2.1.16 del Anexo I de la Directiva anteriormente citada (corresponde a la regulación ECE-R13, párrafo 5.2.1.16), es conocido el recurso de prever para grupos determinados de consumidores de aire comprimido un respectivo recipiente propio de reserva de aire comprimido. Así, se utiliza usualmente, por ejemplo, para la instalación de freno de servicio un recipiente de reserva de aire comprimido para el circuito de freno del eje delantero y un recipiente separado de reserva de aire comprimido para el circuito de freno del eje trasero. Además, para otros consumidores de aire comprimido, como, por ejemplo, la instalación de suspensión neumática mencionada, se prevé un respectivo recipiente separado de reserva de aire comprimido. Se pretende asegurar de este modo que los consumidores secundarios mencionados en la Directiva 98/12/EG, es decir, los consumidores que no pertenecen a la instalación de freno de servicio del vehículo, tal como la instalación de suspensión neumática, no reduzcan de manera poco deseable, debido a su funcionamiento, la reserva de aire comprimido en los recipientes de reserva de aire comprimido de la instalación de freno de servicio en un grado tan fuerte que se ponga en duda la capacidad de frenado legalmente prescrita del vehículo. El modo de proceder conocido, consistente en prever válvulas de rebose separadas y recipientes de reserva de aire comprimido para un gran número de circuitos de aire comprimido, está ligado a altos costes y a una alta inversión para el montaje de la instalación de aire comprimido en un vehículo.
Por tanto, la invención se basa en el problema de indicar una instalación de medio de presión que pueda configurarse de manera menos complicada y cara.
Este problema se resuelve con la invención indicada en la reivindicación 1. En las reivindicaciones subordinadas se indican perfeccionamientos y ejecuciones ventajosas de la invención.
La invención tiene la ventaja de que en la instalación de medio de presión según la invención se puede prescindir de válvulas de rebose y recipientes de reserva de medio de presión separados para aquellos dispositivos consumidores de medio de presión que sean consumidores secundarios en el sentido antes explicado. El dispositivo consumidor de medio de presión puede conectarse aquí de manera ventajosamente sencilla para suministrarle el medio de presión, bien de forma directa o bien a través del dispositivo de suministro de medio de presión, a otros recipientes de reserva de medio de presión que tienen que estar presentes de todos modo, por ejemplo para cumplir la Directiva 98/12/EG, por ejemplo los recipientes de reserva de medio de presión de la instalación de freno de servicio. Se pueden ahorrar así los costes para las válvulas de rebose suprimidas y los recipientes de reserva de medio de presión, así como para tuberías de medio de presión correspondientes necesarias para la conexión de los mismos. Además, se pueden ahorrar costes y tiempo para el montaje de la instalación de medio de presión. Otra ventaja consiste en que se cumplen así las disposiciones de la Directiva 98/12/EG. La cooperación entre el dispositivo en la instalación de medio de presión que genera la señal de habilitación de la toma de medio de presión y el dispositivo consumidor de medio de presión que tiene en cuenta de manera correspondiente la señal de habilitación de la toma de medio de presión, cuida aquí de que se observen estas dis-
posiciones, sin que deban tenerse en cuenta más medidas al proyectar la instalación de medio de presión del vehículo.
Se explica seguidamente la invención de forma más detallada ayudándose de un ejemplo de realización con la mención de otras ventajas y con el empleo de dibujos.
Las figuras 1 a 3 muestran formas de realización de una instalación de medio de presión en representación esquemática. En las figuras se representan tuberías de medios de presión con líneas continuas y conducciones eléctricas con líneas de trazos. Se supone seguidamente que la instalación de medio de presión según las figuras se utiliza en un vehículo.
Según la figura 1, un dispositivo 1 de suministro de medio de presión presenta conexiones 2, 3, 4 de entrega de medio de presión que están unidas con recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión a través de tuberías de medio de presión. Con los recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión están unidos, a través de tuberías de medio de presión, unos dispositivos 11, 12, 13 consumidores de medio de presión. Los dispositivos 11, 12, 13 consumidores de medio de presión consisten, por ejemplo, en el circuito de freno de servicio 11 del eje delantero, el circuito de freno de servicio 12 del eje trasero y un circuito de freno 13 para un remolque. Los dispositivos 11, 12, 13 consumidores de medio de presión pueden tomar en cualquier momento medio de presión del recipiente 8, 9, 10 de reserva de medio de presión asociado a ellos.
El dispositivo 1 de suministro de medio de presión presenta una función de protección multicircuito que sirve para desacoplar los circuitos de medio de presión anteriormente mencionados y que cumple la función de una válvula de protección multicircuito conocida. Una función de protección multicircuito de esta clase y una ejecución concreta con válvulas neumáticas son conocidas, por ejemplo, por el documento DE 196 22 095 A1.
El dispositivo 1 de suministro de medio de presión presenta otras conexiones 20, 21 de entrega de medio de presión a las que puede conectarse un primer dispositivo 14 de consumo de medio de presión y un segundo dispositivo 15 de consumo de medio de presión a través de las respectivas tuberías de medio de presión. El primer dispositivo 14 de consumo de medio de presión y el segundo dispositivo 15 de consumo de medio de presión se pueden unir con los recipientes 8, 9 de reserva de medio de presión a través de la función de protección multicircuito. El dispositivo 14 ó 15 de consumo de medio de presión puede estar concebido, por ejemplo, como una instalación de regulación de nivel para un vehículo automóvil.
Además, está previsto un canal 16 de comunicación de datos que puede estar configurado ventajosamente como un bus de datos de tipo alámbrico, por ejemplo como un bus CAN (CAN = Controller Area Network), en el que la comunicación de datos se efectúa a través de líneas eléctricas. Es ventajoso también configurar el canal 16 de comunicación de datos como un trayecto inalámbrico de transmisión de datos, por ejemplo con una transmisión por radio. El dispositivo 1 de suministro de medio de presión y al menos los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión están unidos con el canal 16 de comunicación de datos a través de sendos terminales 18, 19. En una ejecución ventajosa de la invención los dispositivos 11, 12, 13 consumidores de medio de presión están unidos, además, con el canal 16 de comunicación de datos a través de respectivos terminales.
En una ejecución ventajosa de la invención unos dispositivos adicionales 22 pueden estar unidos con el canal 16 de comunicación de datos a través de respectivos terminales 23, por ejemplo una electrónica central o una electrónica de tablero de instrumentos.
Los dispositivos 1, 11, 12, 13, 14, 15, 22 pueden intercambiar datos entre ellos a través del canal 16 de comunicación de datos.
El dispositivo 1 de suministro de medio de presión está unido a través de líneas eléctricas con sensores de presión 5, 6, 7 que están unidos neumáticamente con los respectivos recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión y que perciben la respectiva presión en los recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión y la entregan como señal de presión al dispositivo 1 de suministro de medio de presión. Los sensores de presión 5, 6, 7 pueden estar integrados también en el dispositivo 1 de suministro de medio de presión. El dispositivo 1 de suministro de medio de presión transmite las señales de presión de los sensores de presión 5, 6, 7 a través del canal 16 de comunicación de
datos.
Además, el dispositivo 1 de suministro de medio de presión genera una señal de habilitación de la toma de medio de presión (abreviadamente: señal de habilitación) que le señaliza a un dispositivo 14, 15 de consumo de medio de presión que podrá tomarse medio de presión de al menos un recipiente 8, 9, 10 de reserva de medio de presión. A este fin, el dispositivo 1 de suministro de medio de presión compara la señal de presión del sensor de presión 5, 6, 7 asociado al respectivo recipiente 8, 9, 10 de reserva de medio de presión con un valor mínimo prefijado para el recipiente de reserva de medio de presión y genera la señal de habilitación cuando la señal de presión alcanza un valor mínimo prefijado. En caso de que no se alcance el valor mínimo prefijado, se finaliza la señal de habilitación, siendo pertinente prever cierta histéresis entre el criterio de generación y el criterio de finalización para evitar una conmutación en vaivén demasiado frecuente.
El dispositivo 1 de suministro de medio de presión transmite la señal de habilitación por el canal 16 de comunicación de datos, a través del cual esta señal puede ser recibida y evaluada por los dispositivos restantes 11, 12, 13, 14, 15, 22, especialmente por los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión. Tan pronto como la señal de presión no alcance ya el valor mínimo prefijado, el dispositivo 1 de suministro de medio de presión finaliza la transmisión de la señal de habilitación. En una ejecución ventajosa de la invención se transmite la señal de habilitación a intervalos de tiempo regulares a través del canal 16 de comunicación de datos, por ejemplo a intervalos de 0,1 s.
La señal de habilitación, en lugar de ser generada por el dispositivo 1 de suministro de medio de presión, puede ser generada también según los pasos anteriormente explicados por uno de los demás dispositivos 11, 12, 13, 14, 15, 22 que reciben, a través del canal 16 de comunicación de datos, las señales de presión transmitidas por el dispositivo 1 de suministro de medio de presión, y puede ser transmitida a través del canal 16 de comunicación de datos, por ejemplo desde de una electrónica central o una electrónica de tablero de instrumentos.
Es ventajoso también que, en lugar de unirlos con el dispositivo 1 de suministro de medio de presión, los sensores de presión 5, 6, 7 sean unidos a través de las líneas eléctricas con otro dispositivo 22 del vehículo, por ejemplo una electrónica del tablero de instrumentos o una electrónica central. En vehículos automóviles frenados por aire comprimido es usual prever en el tablero de instrumentos unos instrumentos indicadores para indicar la presión existente en los recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión, a través de los cuales el conductor del vehículo automóvil es informado sobre los valores de presión actuales. A este fin, el tablero de instrumentos o la electrónica 22 del tablero de instrumentos, que sirve para controlar funciones de indicación del tablero de instrumentos, está unida con los sensores de presión. En una ejecución ventajosa de la invención la electrónica 22 del tablero de instrumentos está constituida de tal manera que está conectada también al canal 16 de comunicación de datos y transmite las señales de presión de los sensores de presión 5, 6, 7 al dispositivo 1 de suministro de medio de presión y eventualmente a otros receptores a través del canal 16 de comunicación de datos. En una ejecución ventajosa de la invención la electrónica 22 del tablero de instrumentos genera la señal de habilitación en lugar del dispositivo 1 de suministro de medio de presión y transmite esta señal por el canal 16 de comunicación de datos.
Como ya se ha mencionado, los dispositivos 11, 12, 13 consumidores de medio de presión pueden tomar en cualquier momento, es decir, también sin señal de habilitación presente, medio de presión de los recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión asociados a ellos. Por el contrario, les es permitido a los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión tomar medio de presión de un recipiente 8, 9, 10 de reserva de medio de presión únicamente cuando esto lo permita la señal de habilitación. Por tanto, los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión están concebidos para recibir y evaluar la señal de habilitación de tal manera que éstos realicen la toma de medio de presión de conformidad con la señal de habilitación. Las demás funciones de los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión, las cuales pueden realizarse también sin toma de medio de presión, se realizan aquí con independencia de la señal de habilitación.
Además, el dispositivo 11 de consumo de medio de presión está unido con un sensor de velocidad 17 a través de una línea eléctrica. A partir de la señal del sensor de velocidad se puede determinar la velocidad de marcha del vehículo. El dispositivo 11 consumidor de medio de presión recibe la señal del sensor de velocidad 17 y entrega al canal 16 de comunicación de datos una señal de velocidad que indica la velocidad del vehículo.
En una ejecución ventajosa de la invención se genera la señal de habilitación únicamente cuando la señal de velocidad está por debajo de un valor de velocidad predeterminado, por ejemplo en las proximidades del estado parado del vehículo. Es así posible que los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión tomen, en caso necesario, medio de presión de los recipientes 8, 9, 10 de reserva de medio de presión aun cuando no se haya cumplido el criterio de presión mínima antes mencionado para generar la señal de habilitación, es decir, aun cuando no se haya llegado al valor de presión mínima predeterminado.
El dispositivo 11 consumidor de medio de presión o uno de los dispositivos 1, 12, 13, 14, 15, 22 que pueden recibir la señal de velocidad proveniente del canal 16 de comunicación de datos, pueden generar la señal de habilitación sobre la base del criterio de velocidad que se acaba de explicar. Ventajosamente, la generación de la señal de habilitación se efectúa de manera unitaria en uno de los dispositivos 1, 11, 12, 13, 14, 15, 22, que comprueba así tanto el criterio de presión mínima como el criterio de velocidad y que genera la señal de habilitación cuando se ha cumplido al menos uno de los criterios.
En una ejecución ventajosa de la invención se genera la señal de habilitación aun cuando se haya accionado un freno de estacionamiento, por ejemplo por el conductor del vehículo. En este caso, hay que partir de la consideración de que el vehículo se encuentra sustancialmente en estado parado. Además, el conductor puede interrumpir en cualquier momento, anulando el accionamiento del freno de estacionamiento, la emisión de la señal de habilitación sobre la base de este criterio.
Como alternativa, la señal de habilitación puede ser generada y transmitida también, por así decirlo, como una señal invertida, es decir, como una señal de bloqueo de la toma de medio de presión (abreviadamente: señal de bloqueo), que señalice que no podrá tomarse medio de presión de un recipiente 8, 9, 10 de reserva de medio de presión. Es ventajoso también emplear la señal de habilitación y la señal de bloqueo en forma combinada, por ejemplo de tal manera que, al alcanzarse el valor mínimo prefijado, se transmita la señal de habilitación y, en caso de que no se alcance el valor mínimo prefijado, se transmita la señal de bloqueo.
La instalación de medio de presión según la figura 2 corresponde a la de la figura 1, con la diferencia de que en el dispositivo 1 de suministro de medio de presión no están previstas las conexiones 20, 21 de entrega de medio de presión para la conexión de los dispositivos 14, 15 de consumo de medio de presión. En vez de esto, el dispositivo 14 de consumo de medio de presión está conectado directamente al recipiente 9 de reserva de medio de presión a través de una tubería de medio de presión y el dispositivo 15 de consumo de medio de presión está conectado directamente al recipiente 10 de reserva de medio de presión a través de otra tubería de medio de presión. De este modo, se puede simplificar aún más el dispositivo 1 de suministro de medio de presión y se puede hacer que éste sea más barato.
La instalación de medio de presión según la figura 3 parte también de la instalación de medio de presión según la figura 1, siendo ventajosa la forma de realización según la figura 3 para aquellos vehículos en los que un dispositivo 14, 15 de consumo de medio de presión tiene una demanda de medio de presión relativamente frecuente y alta, tal como, por ejemplo, una instalación de regulación de nivel en un vehículo en el que, debido a su clase de utilización, se tiene que ajustar manualmente la posición de nivel con cierta frecuencia. Sin embargo, en tales casos es ventajoso que, como consecuencia de la invención, se prevean por motivos de seguridad recipientes de reserva de medio de presión que en sí ya no son necesarios sobre la base solamente de la demanda de medio de presión incrementada. Ésta se ha representado en la figura 3 como un recipiente 24 de reserva de medio de presión.
El recipiente 24 de reserva de medio de presión está unido a través de una válvula de rebose 25 con el compresor previsto en el dispositivo 1 de suministro de medio de presión. Según un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la válvula de rebose 25 está integrada en el dispositivo 1 de suministro de medio de presión. De este modo, la válvula de rebose 25 se puede materializar a un coste relativamente bajo. Otra ventaja consiste en que no es necesario un gasto adicional en tuberías de medio de presión para la conexión de la válvula de rebose 25. La válvula de rebose 25 tiene la función de dejar que pase aire comprimido generado por el compresor hacia el recipiente 24 de reserva de medio de presión únicamente al alcanzarse una cierta presión mínima. La presión mínima se fija ventajosamente de conformidad con la llamada presión de cálculo o según requisitos legales. Se trata aquí de un valor de presión al que se le señaliza al conductor del vehículo por vía óptica o acústica que la instalación de freno de servicio está preparada para funcionar. El dispositivo 14, 15 de consumo de medio de presión puede tomar aire comprimido del recipiente 24 de reserva de medio de presión, a través de una válvula de retención que puentea la válvula de rebose 25, tan pronto como se haya establecido una presión correspondiente en el recipiente 24 de reserva de medio de presión.

Claims (12)

1. Instalación de medio de presión con un dispositivo (1) de suministro de medio de presión, al menos un recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión y al menos un dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión, en donde el dispositivo (1) de suministro de medio de presión suministra medio de presión a al menos el recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión y el dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión es adecuado para tomar medio de presión del recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión, caracterizada porque está previsto un canal (16) de comunicación de datos al que están conectados al menos el dispositivo (1) de suministro de medio de presión y el dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión, transmitiéndose por el canal (16) de comunicación de datos desde al menos uno de los dispositivos (1, 11, 12, 13, 14, 22) conectado a él una señal de habilitación de la toma de medio de presión que le señaliza a un dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión que se podrá tomar medio de presión de al menos un recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión.
2. Instalación de medio de presión según la reivindicación 1, caracterizada porque la señal de habilitación de la toma de medio de presión es generada por el dispositivo (1) de suministro de medio de presión y transmitida por el canal (16) de comunicación de datos.
3. Instalación de medio de presión según la reivindicación 1, caracterizada porque el recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión lleva asociado un dispositivo (11, 12, 13) consumidor de medio de presión que, incluso sin señal de habilitación, podrá tomar medio de presión del recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión asociado.
4. Instalación de medio de presión según la reivindicación 3, caracterizada porque el dispositivo (11, 12, 13) consumidor de medio de presión está conectado al canal (16) de comunicación de datos y porque el dispositivo (11, 12, 13) consumidor de medio de presión genera la señal de habilitación de la toma de medio de presión y la transmite por el canal (16) de comunicación de datos.
5. Instalación de medio de presión según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el dispositivo (11, 12, 13) consumidor de medio de presión está concebido como al menos una parte de una instalación de freno de un vehículo, especialmente una instalación de freno de servicio.
6. Instalación de medio de presión según la reivindicación 1, caracterizada porque la señal de habilitación de la toma de medio de presión es generada por otro dispositivo (22) conectado al canal (16) de comunicación de datos y transmitida por este canal (16) de comunicación de datos.
7. Instalación de medio de presión según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se genera la señal de habilitación de la toma de medio de presión cuando la presión en el recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión alcanza un valor mínimo prefijado.
8. Instalación de medio de presión según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se genera la señal de habilitación de la toma de medio de presión cuando una señal de velocidad de un vehículo -en el que está dispuesta la instalación de medio de presión- indicativa de la velocidad de dicho vehículo está por debajo de un valor de velocidad predeterminado.
9. Instalación de medio de presión según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se genera la señal de habilitación de la toma de medio de presión cuando se acciona un freno de estacionamiento de un vehículo en el que está dispuesta la instalación de medio de presión.
10. Instalación de medio de presión según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque una válvula de rebose (25) prevista para la conexión de un recipiente (24) de reserva de medio de presión está integrada en el dispositivo (1) de suministro de medio de presión.
11. Dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión de una instalación de medio de presión según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que toma medio de presión del recipiente (8, 9, 10) de reserva de medio de presión únicamente cuando esto lo permite la señal de habilitación.
12. Dispositivo (14, 15) de consumo de medio de presión según la reivindicación 11, en el que este dispositivo está concebido como una instalación de regulación de nivel para un vehículo automóvil.
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