Dispositivo y procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales.

Un procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales, que comprenden un al menos sistema de frenado neumático parcial que comprende un depósito de acumulación de aire comprimido, un compresor correspondiente y un dispositivo de secado, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas de:

- calcular el aire comprimido necesario para regenerar al menos parcialmente el dispositivo de secado,

- adquirir información relacionada con una ruta a recorrer, y caracterizado por las siguientes etapas de:

- calcular un tiempo de uso del sistema de frenado

(Tbraking) en una sección de dicha ruta en relación a dicha información,

- cuando la presión actual (Pa) del aire comprimido contenido en el depósito de acumulación es insuficiente con

respecto a dicho tiempo de uso (Tbraking) y a dicha al menos regeneración parcial del sistema de frenado, entonces

- activar el compresor, para hacer que dicha presión actual (Pa) alcance una presión objetivo (Pt) que es suficiente para enfrentarse a dicho tiempo de uso y dicha al menos regeneración parcial.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09425537.

Solicitante: IVECO S.P.A..

Inventor/es: BEZZE,MASSIMO, PRINA,CLAUDIO, GENNARI,PAOLO, CASSOLA,RICCARDO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS PARA VEHICULOS O PARTES... > B60T17/00 (Elementos, partes constitutivas o accesorios de sistemas de frenos no cubiertos por los grupos B60T 8/00, B60T 13/00 ó B60T 15/00, o que presentan otras características interesantes)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS PARA VEHICULOS O PARTES... > Elementos, partes constitutivas o accesorios de sistemas... > B60T17/02 (Disposición de bombas, compresores o de sus dispositivos de control)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS EN GENERAL > SISTEMAS DE CONTROL DE FRENOS PARA VEHICULOS O PARTES... > Estructura, disposición o funcionamiento de válvulas... > B60T15/48 (para llenado de depósitos)

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales 5

Campo de aplicación de la invención [0001] La presente invención se refiere al campo de los dispositivos y procedimientos para manejar la regeneración de dispositivos de secado de sistemas de frenado neumático, en particular para vehículos industriales que comprenden un sistema de frenado al menos parcialmente neumático.

Estado de la técnica

Los vehículos industriales están provistos de un sistema de frenado neumático. Como resultado de esto el

aire se mantiene a presión en el sistema de frenado mientras tiene lugar el frenado, cuando el aire es expulsado. Para restaurar el nivel de presión anterior al frenado, se acumula aire comprimido en un depósito apropiado.

Por un lado, rellenar los depósitos es fundamental cuando el uso del freno es particularmente frecuente. Por otro lado, el aire almacenado en el depósito, y por lo tanto en el sistema de frenado, será privado de la condensación que se forma en el mismo para evitar que se deteriore el rendimiento del sistema de frenado. Por esta razón, se proporciona un dispositivo de secado, que deshumidifica el aire comprimido en el sistema de frenado.

Cuando un vehículo con un sistema de frenado al menos parcialmente neumático se enfrenta a un camino que requiere un uso intensivo de los frenos, el sistema de producción de aire comprimido no puede suministrar con éxito el aire comprimido necesario para el correcto funcionamiento del sistema de frenado, debido a que la presión actual de aire comprimido generalmente solo se recupera cuando se alcanza una presión mínima predeterminada.

Para superar dicho problema, la técnica anterior calcula empíricamente un tiempo de frenado y, en relación al tamaño del depósito de acumulación de aire comprimido, determina dicho valor de presión mínima que determina la activación del compresor de recarga del depósito.

El problema anteriormente mencionado es particularmente importante cuando, sumado a una secuencia de frenado prolongada, debe regenerarse el cartucho de secado, utilizando más aire comprimido acumulado en el depósito. Además, el proceso de regeneración implica la activación del compresor, lo que resta par motor y, en ciertas condiciones, puede determinar un deterioro del rendimiento del vehículo.

Un sistema, que además obtiene información relacionada con el camino a recorrer, se conoce del documento WO2009/010199 A1.

Resumen de la invención [0008] Es por tanto objeto de la presente invención superar todos los inconvenientes anteriores e indicar un procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales.

Es objeto de la presente invención un procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales, de acuerdo con la reivindicación 1.

Es un objeto particular de la presente invención un procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales, tal y como se describe en mayor detalle en las reivindicaciones dependientes, las cuales forman parte integrante de la presente invención.

Es además objeto de la presente invención un dispositivo para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, que comprende medios para llevar a cabo el procedimiento anteriormente mencionado y medios para recibir la información necesaria para llevar a cabo el procedimiento anteriormente mencionado.

El procedimiento descrito, también en relación a sus variantes, permite ventajosamente manejar la regeneración del compresor no solo en relación a la humedad alcanzada en el cartucho de secado, sino además en relación a la presión actual de aire en el depósito de aire comprimido, además del uso esperado del propio aire, permitiendo así fraccionar un procedimiento de regeneración en fracciones definidas por umbrales de humedad apropiados, evitando por tanto que se vean comprometidas tanto la funcionalidad del sistema de frenado como el

rendimiento del vehículo en términos de par motor.

Breve descripción de los dibujos [0013] Otros objetos y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de una realización de la misma (y variantes de la misma) y a partir de los dibujos adjuntos que 5 se dan meramente a modo de ejemplo no limitativo, en los cuales:

la figura 1 muestra un diagrama de flujo que define un ejemplo de procedimiento de acuerdo con la presente invención, la figura 2 muestra otro procedimiento paralelo o alternativo al procedimiento anterior descrito en la figura 1,

la figura 3 muestra un diagrama de flujo de un evento de manejo del compresor del sistema neumático, la figura 4 muestra un diagrama de flujo para ayudar al cálculo del tiempo de frenado de un vehículo, para una variación de velocidad determinada por las condiciones del camino, y para ayudar en el cálculo del tiempo restante antes de que el vehículo comience el frenado, la figura 5 muestra un diagrama psicométrico.

Los mismos números y letras de referencia en las figuras hacen referencia a los mismos elementos o componentes.

Descripción detallada de realizaciones [0015] El sistema de control objeto de la presente invención comprende una unidad de control eléctrico que funciona durante el llamado “autoenrutamiento” en un mapa digital tridimensional, ya disponible, y durante la navegación a lo largo de la ruta establecida para llegar a un destino.

Los parámetros de ubicación usados principalmente son latitud, longitud, altitud absoluta por encima del nivel del mar y variaciones de altitud a lo largo de la ruta.

Durante el funcionamiento del vehículo, el sistema de control objeto de la invención, interactuando con sistemas de navegación a bordo, calcula las características de una sección de la ruta que el vehículo va a recorrer, 30 siempre que esta sea posible.

El sistema de control objeto de la invención recibe información acerca de las condiciones de la carretera del sistema de navegación y de un posible receptor de radio y por lo tanto implementa [0019] el procedimiento que comprende las siguientes etapas:

- obtener información relacionada con una ruta que se va a recorrer,

- calcular un tiempo de uso del sistema de frenado Tbraking en una longitud de dicha ruta en relación a dicha información,

-cuando la presión actual Pa de aire comprimido contenido en el depósito de acumulación es insuficiente con respecto a dicho tiempo de uso del sistema de frenado Tbraking, entonces

- activar el compresor para hacer que dicha presión actual Pa alcance una presión objetivo Pt mayor que la presión actual suficiente para sobrellevar dicho tiempo de uso.

En la presente descripción, el tiempo Tbraking y el tiempo Trem significan el intervalo de tiempo Tbraking y el intervalo de tiempo Trem.

Dicha información puede ser:

- variación de longitud, pendiente, inclinación y curva de la sección de un camino,

- variación de tipo de camino: urbano/extraurbano/carretera con referencia en particular a:

o posibles cambios de dirección,

o señalización, con referencia en particular a señales de aviso, señales de órdenes, señales de ceda el 55 paso, señales de prohibición y señalización horizontal,

o presencia de semáforos, intersecciones, cruces de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales, que comprenden un al menos sistema de frenado neumático parcial que comprende un depósito de acumulación de aire comprimido, un compresor correspondiente y un dispositivo de secado, comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas de:

- calcular el aire comprimido necesario para regenerar al menos parcialmente el dispositivo de secado,

- adquirir información relacionada con una ruta a recorrer, 10 y caracterizado por las siguientes etapas de:

- calcular un tiempo de uso del sistema de frenado (Tbraking) en una sección de dicha ruta en relación a dicha información,

- cuando la presión actual (Pa) del aire comprimido contenido en el depósito de acumulación es insuficiente con

respecto a dicho tiempo de uso (Tbraking) y a dicha al menos regeneración parcial del sistema de frenado, 15 entonces

- activar el compresor, para hacer que dicha presión actual (Pa) alcance una presión objetivo (Pt) que es suficiente para enfrentarse a dicho tiempo de uso y dicha al menos regeneración parcial.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además las siguientes etapas: 20

- calcular un par motor (Eth) necesario para mover el vehículo,

- cuando el par motor (Eth) sea inferior a un umbral predeterminado (Elim) para un tiempo suficiente para

hacer que dicha presión actual (Pa) alcance una presión objetivo (Pt) mayor que la presión actual, entonces 25

-activar el compresor.

3. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa de regenerar

al menos parcialmente el dispositivo de secado. 30

4. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde dicha información relacionada con una ruta a recorrer comprende:

- variación de longitud, pendiente, inclinación y curva de una sección del camino.

35. variación de tipo de camino: urbano/extraurbano/carretera con referencia en particular a:

o cambios de dirección,

o señalización, incluyendo señales de aviso, señales para dar órdenes, señales de ceda el paso, señales de prohibición y señalización horizontal,

o presencia de semáforos, intersecciones, cruces de diversa naturaleza, incluyendo cruces para peatones, vías de tren, caminos para bicicletas,

- información del tráfico, condiciones del camino, información meteorológica.

5. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde dicha información se obtiene y se maneja como eventos y se organiza de acuerdo con el orden temporal según el cual el vehículo se los encuentra a lo largo de la ruta recorrida, y en donde dicho cálculo del tiempo de uso del sistema de frenado (Tbraking) se calcula para uno o más eventos consiguientes.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la etapa de regenerar al menos parcialmente el secador está asociada a un evento que comprende:

- un tiempo de frenado (Tbraking) correspondiente al aire necesario para el proceso de regeneración

- un tiempo restante (Trem) antes de necesitar iniciar la regeneración en relación a un grado de humedad actual 55 (Wa) en el secador.

7. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, en donde dicha etapa de regeneración al menos parcial comprende las siguientes etapas:

- definir los umbrales de humedad e intervalos delimitados correspondientes, por ejemplo:

• Wmax: humedad máxima

• Wh: humedad alta (< Wmax)

• Wl: humedad baja (< Wh) 65 • Wmin: humedad mínima - asociar valores numéricos a las acciones para controlar el proceso de regeneración:

= No regenerar, 1 = Regenerar, 5 estando uno de dichos valores asociado a un parámetro (ACCIÓN1) cada vez;

- calcular dicho tiempo restante antes del próximo evento (Trem) y dicho tiempo de duración del evento (Tbraking) ,

- para cada intervalo de presión definido por dichos umbrales de presión, asociar un valor 0, 1 a dicho parámetro (ACCIÓN1) y una humedad objetivo (Wt) a alcanzar y un valor de tiempo restante equivalente (Trem) .

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en donde las siguientes etapas previas se llevan a cabo para calcular dicho tiempo de frenado (Tbraking) y dicho tiempo restante (Trem) antes de que el vehículo se encuentre con un evento a lo largo de la ruta a recorrer:

- seleccionar un evento,

- diferenciar si se trata de un evento puntual o no,

- calcular la velocidad apropiada V[i] adaptada para enfrentarse al tipo de evento, y la velocidad máxima Vmax[i] que puede alcanzarse antes de que ocurra dicho evento,

- calcular la distancia hasta que ocurra el evento D[i],

- calcular la distancia a lo largo de la cual se alarga dicho evento L[i].

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, para calcular previamente dichas magnitudes V[i], D[i],

Vmax[i], L[i] que comprende las siguientes etapas: 25

- (etapa 30) iniciar Vmax con el límite de velocidad actual, y una variable de ciclo i=0,

- (etapa 31) seleccionar el siguiente evento de dicha lista de eventos organizados para definir el tipo de evento,

- si se trata de un evento puntual (etapa 34) , fijar los valores de V[i] y L[i] iguales a cero y D[i] igual a la distancia existente antes de dicho evento puntual y Vmax[i+1] igual a Vmax[i], que puede ser el límite de velocidad fijado o un límite inferior dictado por las condiciones del camino,

- entonces, (etapa 36) aumentar i y (etapa 33) analizar el próximo evento,

- si es una curva (etapa 37) , obtener la pendiente S, la longitud L[i] de la sección del camino relacionada con la curva o curvas, entonces,

- (etapa 38) si la pendiente es menor que un valor porcentual predeterminado

o obtener el radio R de la primera curva

o seleccionar el coeficiente de fricción C como el valor mínimo entre 0, 5 y μ+S,

o calcular V[i] como un valor mínimo entre la velocidad máxima alcanzable en la sección anterior y la expresión CgR^0, 5, donde g es aceleración gravitacional,

o fijar el valor de D[i] igual a la distancia existente antes de dicho evento

- entonces (etapa 36) aumentar i y (etapa 33) analizar el próximo evento,

- si el evento es una variación de límite de velocidad (etapa 40) obtener dicho límite, entonces

- (etapa 41) si dicho límite es menor que la velocidad a alcanzar para adaptarse al evento anterior V[i-1] 45 (Vlim<V[i-1]) , entonces

- (etapa 42) establecer el valor de:

o V[i] y Vmax[i] igual al límite de velocidad establecido a lo largo de dicha sección del camino,

o L[i] igual a la distancia que separa el límite considerado de un límite de velocidad posterior

o D[i] igual a la distancia que separa el vehículo del límite considerado, entonces

- (etapa 36) aumentar i y (etapa 33) analizar el próximo evento,

- si, por el contrario, dicho límite NO es inferior a la velocidad a alcanzar para adaptarse al evento anterior V[i-1]

(Vlim>=V[i-1]) , entonces fijar el valor de Vmax[i+1] igual a Vlim. 55

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en donde calcular dicho tiempo de frenado Tbraking y dicho tiempo restante Trem antes de que el vehículo se encuentre con un evento a lo largo de la ruta a recorrer, comprende las siguientes etapas:

- (etapa 50) obtener los valores previamente calculados C, Vmax [i], V[i],

- (etapa 51) calcular la aceleración actual A (T) aplicada al vehículo y calcular la desaceleración mínima Amin que el vehículo puede alcanzar de acuerdo con el coeficiente de fricción C (Amin = -C*g, con g=9, 81 m/s2) ,

- entonces (etapa 52) , si la aceleración actual es mayor que 0 (A (T) >0) , entonces

- (etapa 53) calcular el tiempo medio Ta necesario para alcanzar la velocidad Vmax[i] a partir de la velocidad 65 actual V, calcular la distancia Da que el vehículo recorrerá antes de alcanzar cada velocidad Vmax[i], entonces

- (etapa 55) calcular el tiempo necesario para adaptar la velocidad máxima Vmax[i] a la velocidad V[i]

determinada por el próximo evento y calcular la distancia recorrida correspondiente Db, entonces

- (etapa 58) calcular el tiempo de recorrido Tc a velocidad constante Vmax[i],

- si, por el contrario, (etapa 52) , la aceleración A es nula o menor que cero (A (T) <=0) , es decir es una

desaceleración, entonces 5 - fijar los valores de Ta y Da iguales a cero y calcular Tb, Db y Tc como en las etapas anteriores (55 y 58) ,

- por lo tanto, conociéndose Ta, Da, Tb, Db, Tc, (etapa 59) , calcular Trem como una suma del tiempo de aceleración Ta más el tiempo de recorrido Tc a velocidad constante Vmax[i] y calcular Tbraking como la suma del tiempo de frenado Tb más un tiempo igual al tiempo de duración del i-ésimo evento (L[i]/V[i]) .

11. Un dispositivo para manejar la regeneración de un dispositivo de secado de un sistema de frenado neumático, en particular para vehículos industriales, siendo el sistema de frenado al menos parcialmente neumático y comprendiendo un depósito de acumulación de aire comprimido, un compresor correspondiente y un dispositivo de regeneración, comprendiendo el dispositivo de manejo medios de interrelación adaptados para interrelacionarse con un sistema de navegación del vehículo caracterizado por medios adaptados para llevar a cabo las etapas de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 10.

12. Un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además segundos medios de interrelación adaptados para interrelacionarse con un dispositivo DAB y/o con una conexión de datos y/o sensores de a bordo y/o una unidad de control del vehículo para dirigir al menos una función del vehículo.

13. Un programa informático que comprende medios de codificación del programa adaptados para implementar las etapas de las reivindicaciones de 1 a 10, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.

14. Medios en soporte informático que comprenden un programa almacenado, comprendiendo dichos medios en

soporte informático medios de codificación del programa adaptados para implementar las etapas de las reivindicaciones 1 a 10, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.