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ES2423083B1 - Sistema de desinflado automático de los neumáticos de un vehículo automóvil, y neumático de doble cámara para el mismo - Google Patents

Sistema de desinflado automático de los neumáticos de un vehículo automóvil, y neumático de doble cámara para el mismo Download PDF

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ES2423083B1
ES2423083B1 ES201330695A ES201330695A ES2423083B1 ES 2423083 B1 ES2423083 B1 ES 2423083B1 ES 201330695 A ES201330695 A ES 201330695A ES 201330695 A ES201330695 A ES 201330695A ES 2423083 B1 ES2423083 B1 ES 2423083B1
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SEAT SA
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
    • B60C17/01—Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional inflatable supports which become load-supporting in emergency

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Sistema de desinflado automático de los neumáticos de un vehículo automóvil en plena marcha y sin que queden afectadas las paredes laterales exteriores de la cubierta por falta de presión ni pérdida de estabilidad lateral. El sistema comprende un neumático con una cubierta externa y una cubierta interna, definiendo ambas cubiertas y la correspondiente llanta dos cámaras independientes y separadas entre sí, una cámara de rodadura en contacto con la banda de rodadura y una cámara principal; una electroválvula de vaciado para el desinflado automático de la cámara de rodadura a través de al menos un conducto de vaciado; una unidad de control configurada para, en función de la información recibida a través de al menos una entrada procedente del vehículo, ejecutar el desinflado selectivo de la cámara de rodadura de los neumáticos mediante el control de las correspondientes electroválvulas de vaciado.

Description



DESCRIPCIÓN
Sistema de desinflado automático de los neumáticos de un vehículo automóvil, y neumático de doble cámara para el mismo.
5
Campo de la invención
La presente invención se engloba dentro del campo del automóvil, y más concretamente, en los sistemas de desinflado automático de los neumáticos cuando el vehículo está en marcha.
10
Antecedentes de la invención
El único contacto que tiene el coche con el suelo son las cubiertas de las ruedas, y en realidad sólo una parte de ellas, una simple huella de la cubierta en forma elíptica aproximadamente. El área de la superficie de la huella que es el resultado de su presión media (fuerza ejercida por el vehículo hacia abajo por superficie de la 15 huella) y el coeficiente de fricción específico para cada goma y asfalto es lo que hace que un vehículo se desplace o frene o acelere.
En situaciones de emergencia en los que hay que realizar una frenada brusca, se hace necesario reducir la distancia de frenado. Para ellos se conocen sistemas que permiten el desinflado del neumático cuando el 20 vehículo está en marcha, con lo que se aumenta la huella y se produce un frenado más efectivo. Sin embargo, en una cubierta normal estándar cuando se baja la presión de la rueda se baja toda la presión de la misma, tanto de las paredes laterales como la de la banda de rodadura. Esto también ocurre en aquellos neumáticos que disponen de doble cámara, una cámara principal y una auxiliar de reserva de aire, como es el caso de la invención divulgada en el documento WO2006061479-A1, ya que la cámara principal engloba 25 tanto la zona de rodadura como las paredes laterales. El que se desinfle las paredes laterales exteriores de la cubierta puede producir que se salga la llanta por falta de presión o que la cubierta pierda estabilidad lateral, con lo que afectaría a la seguridad de la frenada.
La presente invención propone una solución al problema anterior, permitiendo una frenada efectiva y segura 30 en situaciones de emergencia mediante el desinflado en marcha únicamente del neumático en la zona de la banda de rodadura, manteniendo la presión en las paredes laterales intacta.
Descripción de la invención
35
La presente invención permite poder desinflar automáticamente los neumáticos en plena marcha del coche y sin que queden afectadas las paredes laterales exteriores de la cubierta para que no se salga la llanta por falta de presión ni pierda estabilidad lateral de la cubierta de caucho.
En una cubierta normal estándar cuando se disminuye la presión de la rueda se baja la presión tanto de las 40 paredes como la de la banda de rodadura. En la presente invención esto no sucede ya que las paredes laterales siempre están a la presión de seguridad y lo que varía es la banda de rodadura.
En caso de frenada brusca el aumento de la huella gracias a una bajada de presión produce un frenado más efectivo. Por tanto, las ventajas de la presente invención consisten en un aumento en la seguridad, ya que se 45 podría conseguir una reducción notable, de hasta el 5%, en distancia de frenada en caso de desinflado controlado, sin variar la presión en las paredes laterales..
Breve descripción de los dibujos
50
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La Figura 1 muestra distintas secciones A-A y B-B de una rueda de acuerdo a la presente invención, a partir 55 de la cual se desglosarán los distintos elementos internos.
La Figura 2 muestra la sección A-A para las dos ruedas del mismo eje.
La Figura 3 representa una vista más en detalle de dicha sección A-A. 60
La Figura 4 representa una sección transversal de la rueda.
La Figura 5 muestra una vista de la sección B-B para las dos ruedas del mismo eje.
La Figura 6 representa una vista más en detalle de dicha sección B-B.
La Figura 7 muestra en detalle, según la sección A-A, la zona de la electroválvula de vaciado para la posición 5 de cerrado.
La Figura 8 muestra en detalle, según la sección A-A, la zona de la electroválvula de vaciado para la posición de abierto.
10
En las Figuras 9A a 9D se representan los elementos de la electroválvula de vaciado.
Las Figuras 10 y 11 muestran la parte electrónica de control.
Descripción detallada de la invención 15
La Figura 1 muestra secciones A-A y B-B de una rueda de acuerdo a la presente invención, a partir de la cual se desglosarán los elementos internos de la misma. La sección A-A permitirá apreciar la electroválvula de vaciado 13 y los elementos empleados para el desinflado automático de la cámara de rodadura 16, mientras que la sección B-B permitirá apreciar la válvula secundaria de inflado 12 para el inflado manual de la cámara 20 de rodadura 16. En dicha figura se aprecian dos válvulas de inflado manuales:
- una válvula secundaria de inflado 12, para el inflado manual de la cámara de rodadura 16 con el coche parado, y
- una válvula principal de inflado 26, para el inflado manual de la cámara principal 17 con el coche parado. 25
La Figura 2 muestra la sección A-A para las dos ruedas del mismo eje, donde se aprecia por un lado la válvula principal de inflado 26 a través de la cual el usuario puede inflar o desinflar manualmente la cámara principal 17, con el coche parado, y por otro la electroválvula de vaciado 13, a través de la cual el sistema desinfla automáticamente la cámara de rodadura 16. En dicha figura también se aprecia un conducto de 30 vaciado 14, que conecta la cámara de rodadura con la electroválvula de vaciado 13, para desinflar la cámara. También se representa un sensor de presión 18, el cual es opcional, encargado de medir la presión de la cámara de rodadura 16.
La Figura 3 representa una vista más en detalle de dicha sección A-A, para mostrar los elementos en una 35 rueda. En concreto, se aprecia que la rueda dispone de dos cámaras:
- la cámara principal 17, encargada de mantener la presión en las paredes laterales 31 y que se extiende en la parte principal del neumático incluyendo las paredes laterales 31 y exceptuando la banda de rodadura 32, y
- la cámara de rodadura 16, encargada de mantener la presión en la banda de rodadura 32 y que 40 se extiende en la zona de rodadura.
El neumático dispone por tanto de una cubierta externa que incorpora en su interior una cubierta interna 8. Ambas cubiertas definen en el interior del neumático las dos zonas o cámaras, la cámara principal 17 y cámara de rodadura 16. Dichas cámaras son independientes y no están comunicadas, sino que están 45 selladas y separadas entre sí. La cámara de rodadura 16 es la más próxima a la zona de rodadura, mientras que la cámara principal 17 se encarga de mantener la presión en las paredes laterales 31 del neumático.
Ambas cámaras (16,17) están por tanto separadas por la cubierta interna 8. La cámara de rodadura 16 está delimitada por la cubierta interna 8 y por la cubierta externa. En concreto, la cámara de rodadura 16 está 50 delimitada por la cubierta interna 8 y la banda de rodadura 32 de la cubierta externa (hasta el inicio de las paredes laterales 31).
Según la particular disposición de las cubiertas, interna y externa, se independiza la presión de las paredes laterales 31 de la cubierta externa, que no influye mucho en la adherencia, de la presión de la banda de 55 rodadura 32, determinada por la presión en la cámara de rodadura 16. Así se puede modificar la presión en la banda de rodadura en marcha, sin detener el vehículo y sin modificar la presión en las paredes laterales. La adherencia máxima se consigue con una huella constante, ancha y corta, desinflando la cámara de rodadura 16.
60
La Figura 4 representa una sección transversal de la rueda donde se aprecian la cámara de rodadura 16 y la cámara principal 17, además de la válvula principal de inflado 26 y la llanta 24.
La Figura 5 muestra una vista de la sección B-B para las dos ruedas del mismo eje, en la que se aprecia la válvula secundaria de inflado 12 mediante la cual el usuario puede realizar el inflado manual de la cámara de rodadura 16. Por tanto, la cámara de rodadura 16 se comunica con el exterior mediante un conducto de vaciado 14 para desinflar la cámara y mediante un conducto de llenado 6, para el inflado de la misma.
5
La Figura 6 representa una vista más en detalle de dicha sección B-B.
El desinflado funciona gracias a la electroválvula de vaciado 13, solidaria a la llanta 24, a través de la cual rápidamente es capaz de bajar la presión de la cámara de rodadura 16. Dicho cambio de presión se realiza por pareja de ruedas e independiente en el tren delantero o tren trasero. 10
Las Figuras 7 y 8 muestran en detalle, según la sección A-A, la zona de la electroválvula de vaciado 13, para las posiciones de cerrado (Figura 7) y abierto (Figura 8), permitiendo en este caso el paso del aire desde la cámara de presión variable 16 al exterior.
15
El desinflado de las ruedas debe tener lugar en una necesidad de frenada brusca, con la máxima eficacia y menor distancia de frenado, por ejemplo en situaciones donde los sensores de hielo, agua o impacto súbito o cuando el conductor actúa bruscamente sobre del pedal del freno. Las electroválvulas de vaciado 13, cuyos elementos se muestran en las Figuras 9A a 9D, se accionan por orden de una unidad de control 20, como se explicará posteriormente en detalle, previo giro de una pieza móvil 34. 20
La electroválvula de vaciado 13 comprende un disco fijo 36 y una pieza móvil 34 situados en el mismo eje 37. En la Figura 9A se muestra, en una vista superior, la pieza móvil 34 que comprende una pluralidad de álabes o sectores giratorios 39 (tres, en la figura). En la Figura 9B se muestra en perspectiva el disco fijo 36, que dispone de tres aberturas o ventanas 35 separadas 120 grados. Estas aberturas 35 tiene forma de sector, y 25 el disco fijo 36 está fijo a la llanta 24. Los sectores giratorios 39, en forma de álabes como las aspas de un ventilador, son solidarios al eje central 37 y tienen movimiento relativo con respecto al disco fijo 36.
Como se muestra en la Figura 7, a través de un cable 25 muy fino llega una señal a la pieza móvil que hace girar los sectores giratorios 39 los grados necesarios para cerrar o dejar abierto las aberturas 35 del disco fijo 30 36. Para ello dispone de un eje imantado 41 solidario a la pieza móvil (34) y al menos un electroimán 42 solidario al disco fijo 36. En la Figura 7 también se muestra un cojinete 43 para permitir el giro de la pieza móvil 34, y la cabeza superior 44 de la pieza móvil 34.
Las Figuras 9C y 9D muestran en perspectiva la electroválvula de vaciado 13 en posición de cerrado y 35 abierto, respectivamente.
La centralita o unidad de control 20 se representa en las Figuras 10 y 11. La unidad de control 20 controla las electroválvulas de vaciado 13 para llevar a cabo el desinflado individualizado de los neumáticos 40. Opcionalmente la unidad de control 20 puede recibir la información de sensores de presión 18 instalados en 40 la cámara de rodadura 16 de los neumáticos 40, aunque no es esencial la presencia y empleo de dichos sensores de presión 18. Dicha operación de desinflado se realizará simultáneamente en todos los neumáticos, o bien en los neumáticos de un mismo eje (delantero/trasero). También se muestran otras entradas 50 en la unidad de control que pueden emplearse para la toma de decisión del desinflado de los neumáticos 40. Dichas entradas son informaciones directamente obtenibles del vehículo, tales como 45 velocidad 51, sensor de presión en acelerador 52, sensor de presión de pedal de freno 53, estado ABS 54, ESP 55, sensor de carga 56, sensor de colisión delantero 57 (distancias a vehículo delantero mediante sensores en el vehículo), sensor de lluvia 58, sensor de temperatura de rueda 59, información del tipo o estado de firme, etc. La unidad de control 20 dispone de un módulo de entrada, que recibe la información de los sensores de presión 18 (si éstos estuvieran presentes) de los neumáticos y de otras entradas 50, de un 50 módulo de decisión 61, para el análisis de las entradas y la toma de decisión relativa al desinflado de los neumáticos, y de un módulo de salida 62 para, en función de la decisión del módulo de decisión 61, ejecutar la orden de desinflado de la cámara de presión variable 16 de los neumáticos 40 mediante el control de las electroválvulas de vaciado 13.
55
A continuación se presentan posibles situación de desinflado. Por ejemplo, cuando el vehículo circula veloz por autopista, en condición de lluvia, y se acerca demasiado a un coche, entonces la centralita 20 del vehículo decide qué presiones son las óptimas en el eje delantero y trasero atrás, ordenando un desinflado de los neumáticos (por ejemplo, de 0.1 bar) en la cámara de rodadura 16 mediante la electroválvula de vaciado 13. En caso de que se siga acercando al vehículo delantero, ordena otra reducción de la presión pero 60 manteniendo la presión en las paredes laterales 31 de la cubierta externa para no perder maniobrabilidad. Si el conductor acciona el freno de manera brusca la centralita 20 ordena inmediatamente, según un cálculo preestablecido, disminuir la presión lo máximo posible en la cámara de rodadura 16 a través del conducto de
vaciado 14, mediante la apertura de la electroválvula de vaciado 13. El desinflado no va acompañado de falta de rigidez de las paredes laterales 31 de la cubierta exterior 7. La zona de aire que contacta con el asfalto es la cámara de rodadura 16, mientras que las paredes laterales 31 están a la presión constante marcada por la cámara principal 17 (presión de fábrica constante).
5

Claims (12)



  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de desinflado automático de los neumáticos de un vehículo automóvil, que comprende:
    - en cada rueda:
    un neumático (40) con una cubierta externa y una cubierta interna (8), definiendo ambas 5 cubiertas y la correspondiente llanta (24) dos cámaras (16,17) independientes y separadas entre sí, una cámara de rodadura (16) en contacto con la banda de rodadura (32) y una cámara principal (17);
    una electroválvula de vaciado (13) para el desinflado automático de la cámara de rodadura (16) a través de al menos un conducto de vaciado (14);
    10
    - una unidad de control (20) configurada para, en función de la información recibida a través de al menos una entrada (50) procedente del vehículo, ejecutar el desinflado selectivo de la cámara de rodadura (16) de los neumáticos (40) mediante el control de las correspondientes electroválvulas de vaciado (13);
    caracterizado por que la cámara principal (17) está delimitada por la cubierta interna (8), las paredes 15 laterales (31) y la llanta (24), extendiéndose en la parte principal del neumático incluyendo las paredes laterales (31) sin incluir la banda de rodadura (32), y está encargada de mantener la presión en las paredes laterales (31);
    y por que la cámara de rodadura (16) está delimitada por la cubierta interna (8) y la banda de rodadura (32), extendiéndose en la zona de rodadura, y está encargada de mantener la presión en la banda de rodadura 20 (32).
  2. 2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por que cada electroválvula de vaciado (13) comprende un disco fijo (36) con unas aberturas (35) y una pieza móvil (34) con una pluralidad de sectores giratorios (39) encargados de, en función de la activación o desactivación de la electroválvula de vaciado (13), abrir o cerrar 25 el paso de aire a través del conducto de vaciado (14).
  3. 3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado por que cada electroválvula de vaciado (13) dispone, para su activación o desactivación, de un eje imantado (41) solidario a la pieza móvil (34) y al menos un electroimán (42) solidario al disco fijo (36). 30
  4. 4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de control (20) comprende:
    - un módulo de entrada (60) encargado de recibir información de la al menos una entrada (50) procedente del vehículo; 35
    - un módulo de decisión (61) encargado de analizar dicha información y, en función de dicho análisis, tomar una decisión relativa al desinflado de los neumáticos;
    - un módulo de salida (62) para, en función de la decisión del módulo de decisión (61), ejecutar el desinflado de la cámara de rodadura (16) de los neumáticos (40) seleccionados mediante el control de las correspondientes electroválvulas de vaciado (13). 40
  5. 5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado por que la al menos una entrada (50) recibida por el módulo de entrada (60) de la unidad de control (20) se selecciona de entre las siguientes:
    - velocidad 51,
    - señal de un sensor de presión en acelerador 52, 45
    - señal de un sensor de presión de pedal de freno 53,
    - señal de estado ABS 54,
    - señal ESP 55,
    - señal de un sensor de carga 56,
    - señal de un sensor de colisión delantero 57, 50
    - señal de un sensor de lluvia 58,
    - señal de un sensor de temperatura de rueda 59,
    - información del tipo o estado de firme.
  6. 6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada rueda dispone de 55 un sensor de presión (18) encargado de medir la presión de la correspondiente cámara de rodadura (16), estando la unidad de control (20) configurada para recibir dicha información.
  7. 7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada electroválvula de vaciado (13) es solidaria a la respectiva llanta (24). 60
  8. 8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada neumático (40) dispone de una válvula secundaria de inflado (12) para el inflado manual de la cámara de rodadura (16) a
    través de un conducto de llenado (6).
  9. 9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que cada neumático (40) dispone de una válvula principal de inflado (26) para el inflado manual de la cámara principal (17).
    5
  10. 10. Neumático de doble cámara para vehículo automóvil, que comprende una cubierta externa y una cubierta interna (8), definiendo ambas cubiertas y la correspondiente llanta (24) dos cámaras (16,17) independientes y separadas entre sí, una cámara de rodadura (16) en contacto con la banda de rodadura (32) y una cámara principal (17);
    caracterizado por que la cámara principal (17) está delimitada por la cubierta interna (8), las paredes 10 laterales (31) y la llanta (24), extendiéndose en la parte principal del neumático incluyendo las paredes laterales (31) sin incluir la banda de rodadura (32), y está encargada de mantener la presión en las paredes laterales (31);
    y por que la cámara de rodadura (16) está delimitada por la cubierta interna (8) y la banda de rodadura (32), extendiéndose en la zona de rodadura, y está encargada de mantener la presión en la banda de rodadura 15 (32).
  11. 11. Neumático según la reivindicación 10, caracterizado por que dispone de una válvula secundaria de inflado (12) para el inflado manual de la cámara de rodadura (16) a través de un conducto de llenado (6).
    20
  12. 12. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11, caracterizado por que dispone de una válvula principal de inflado (26) para el inflado manual de la cámara principal (17).
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