ES2338411T3 - Circuito hidraulico de frenado con medios de filtracion. - Google Patents
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Abstract
Circuito hidráulico (1) de frenado de un vehículo, que comprende: - un recipiente (12) que contiene un líquido hidráulico (8) de frenado, - unos medios para hacer circular el líquido de frenado entre el recipiente y unos medios de frenado; comprendiendo estos medios para hacer circular el líquido de frenado unos medios para eliminar partículas pesadas y burbujas de gas del líquido (8) de freno; caracterizado porque los medios para hacer circular el líquido hidráulico (8) comprenden una cámara cilíndrica circular vertical (17) provista de una entrada superior (34) y de una salida inferior (35) de líquido hidráulico (8).
Description
Circuito hidráulico de frenado con medios de
filtración.
La invención se refiere a un circuito hidráulico
de frenado de un vehículo provisto de una circulación particular
del líquido hidráulico de frenado y a su uso. La invención tiene por
objetivo garantizar la calidad del líquido de freno contenido en un
circuito hidráulico de frenado de un vehículo por mediación de un
circuito particular.
La solicitud de patente US 2.959.008 describe un
dispositivo de descarburación y de depuración de un circuito
hidráulico.
Cuando un conductor aprieta un pedal de freno de
un vehículo, el vehículo se frena por mediación de un circuito
hidráulico de frenado. Son conocidos varios tipos de frenado. Se
distingue así el frenado simple, el frenado asistido
reumáticamente, y el frenado asistido eléctricamente. Mientras que,
en el frenado simple, sólo la fuerza del conductor hace subir la
presión en el circuito hidráulico, con el frenado asistido un órgano
de asistencia toma el relevo de esta fuerza con objeto de reducir
la fatiga del conductor. En el caso del frenado asistido
eléctricamente, puede no requerirse ningún esfuerzo al conductor. El
circuito hidráulico de frenado funciona en todo caso por mediación
del desplazamiento del pedal de freno. Concretamente en el caso del
frenado asistido eléctricamente, este desplazamiento es analizado
por un detector de movimiento o de posición, por ejemplo un
potenciómetro. El detector transforma este desplazamiento mecánico
en una información eléctrica. Esta información eléctrica es
transmitida a un microprocesador. El microprocesador trata la
información eléctrica para poner en marcha el motor de una bomba
hidráulica. Esta bomba hidráulica extrae un líquido de freno
contenido en un depósito de líquido hidráulico y lo inyecta en un
conducto que conduce a al menos un dispositivo de frenado de una
rueda del vehículo. La propulsión del líquido de freno en al menos
un conducto permite iniciar el frenado del vehículo.
Pueden sobrevenir contrariedades ligadas a los
frenados más o menos rápidos y/o ligadas al desgaste de ciertos
elementos del circuito hidráulico de frenado. Por ejemplo, en el
transcurso de un frenado, cuando la bomba hidráulica se pone en
marcha, el líquido hidráulico es aspirado y sufre una subida de
presión. Se pueden formar burbujas de gas en el líquido hidráulico
después de esta subida de presión. El líquido que sale de la bomba
puede por ello contener burbujas de gas que le vuelven compresible.
Está formación de una emulsión gaseosa puede volver el frenado
menos eficaz.
Además, el líquido puede contener igualmente
partículas que pueden obstruir los conductos del circuito hidráulico
de frenado. Estas partículas provienen por lo general de restos
metálicos de pequeño tamaño o microscópicos procedentes del
circuito hidráulico de frenado.
El resultado de esta situación, concretamente
con la aparición de asistencias potentes (eléctricas en particular),
es que el líquido hidráulico se puede degradar. La solución para
remediar este problema sería una purga. Tal purga regular no
conviene habitualmente y sería de cualquier forma fastidiosa.
También, con el fin de mantener la calidad del líquido de freno de
un circuito hidráulico de frenado, la invención prevé que se realice
un circuito hidráulico particular. Este circuito hidráulico
particular es un circuito de limpieza y de purificación del líquido
hidráulico. Puede estar montado en paralelo con el circuito
hidráulico destinado al frenado del vehículo. O bien este circuito
hidráulico particular puede estar montado igualmente en serie sobre
el circuito destinado al frenado del vehículo. Este circuito
particular es de preferencia un dispositivo de desgasificación y de
separación de partículas por centrifugación. Este circuito permite
eliminar del líquido hidráulico las burbujas de gas y las
partículas que podrían circular por el circuito hidráulico de
frenado. En la práctica, este circuito particular del líquido
hidráulico está provisto de una cámara de decantación. Esta cámara
de decantación posee de preferencia un cubo permeable, por ejemplo
con una pared perforada de agujeros y que tiene una forma
cónica.
La purificación se conduce de tal manera que el
líquido es propulsado por mediación de una bomba hidráulica al
interior del cubo permeable. El dispositivo funciona igualmente de
tal manera que el líquido a la entrada de la cámara de decantación
realiza un ciclón. Este ciclón permite proyectar hacia el exterior,
concretamente hacia el exterior del cubo, por centrifugación, las
partículas contenidas en el líquido hidráulico. Las partículas
pesadas son preferentemente eliminadas por decantación. Las burbujas
de gas se concentran por el contrario en el centro de la cámara y,
durante la parada del dispositivo o en el transcurso de su uso, las
burbujas son atrapadas definitivamente en la parte superior de la
cámara. Este líquido, desprovisto de partículas pesadas y de
burbujas de gas, se reenvía al depósito y/o al circuito hidráulico
destinado al frenado del vehículo. Este dispositivo permite, en el
circuito hidráulico de frenado, la reutilización permanente del
mismo líquido de frenado para los frenados siguientes. De
preferencia, este dispositivo se pone en marcha mediante una rutina
que funciona tras la parada definitiva del vehículo. La cámara está
situada en un lugar lo más alto posible en el circuito hidráulico
de frenado.
La invención tiene por tanto por objeto un
circuito hidráulico de frenado de un vehículo, que comprende:
- un recipiente que contiene un líquido
hidráulico de frenado,
- unos medios para hacer circular el líquido de
frenado entre el recipiente y unos medios de frenado;
caracterizado porque:
- estos medios para hacer circular el líquido de
frenado comprenden unos medios para eliminar partículas pesadas y
burbujas de gas del líquido de freno.
La presente invención tiene igualmente por
objeto un circuito hidráulico de frenado de un vehículo, que
comprende:
- un recipiente que contiene un líquido
hidráulico de frenado,
- unos medios para hacer circular el líquido de
frenado entre el recipiente y unos medios de frenado;
comprendiendo estos medios para hacer circular
el líquido de frenado unos medios para eliminar partículas pesadas
y burbujas de gas del líquido de freno;
caracterizado porque los medios para hacer
circular el líquido hidráulico comprenden una cámara cilíndrica
circular vertical provista de una entrada superior y de una salida
inferior de líquido hidráulico.
La invención tiene igualmente por objeto el uso
de un circuito hidráulico de frenado de un vehículo, caracterizado
porque comprende las etapas siguientes:
- se para el motor del vehículo,
- se pone en servicio un circuito de
purificación del líquido hidráulico después de esta parada del
motor, siendo este circuito de purificación parte del circuito
hidráulico de frenado.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción que viene a continuación y con el examen de las
figuras que la acompañan. Éstas no se presentan más que a título
indicativo y nada limitativo de la invención. Las figuras
muestran:
- Figura 1: según la invención, una
representación esquemática de un circuito hidráulico de frenado
provisto de un dispositivo de desgasificación y de separación de
partículas por centrifugación.
- Figura 2: un diagrama temporal que muestra el
uso del circuito hidráulico de la invención.
La figura 1 muestra un circuito hidráulico 1 de
frenado. Este circuito hidráulico 1 de frenado se acciona aquí por
un pedal 2 de freno vinculado por una varilla 3 de comando a un
potenciómetro 4. El potenciómetro 4 es por ejemplo un aparato de
medida y de transformación del movimiento del pedal de freno en una
señal eléctrica. Esta señal eléctrica se transmite a un
microprocesador 5 al que el potenciómetro 4 está vinculado mediante
un bus 5.1. El microprocesador 5 también está en relación con una
memoria 5.2 de programa, una memoria 5.3 de datos y una interfaz
5.4 de intercambio. El microprocesador 5 ejecuta un programa 6
memorizado en la memoria 5.2 y que lleva al frenado del vehículo.
Una orden de frenado emitida por el microprocesador 5 también se
elabora en forma de comando P disponible en la interfaz 5.4.
Según la invención, el microprocesador 5 también
puede ejecutar un programa 7 que lleva a una purificación de un
líquido 8 de freno. Esta purificación se lanza mediante un comando
C. Mediante este comando C, en la práctica mediante las órdenes C1
y C2, el microprocesador 5 gobierna un motor 9 de una bomba
hidráulica 10. Este comando C se aplica al motor 9 por ejemplo en
sustitución del comando P si la misma bomba sirve para la
asistencia al frenado (comando P) y la purificación (comando C).
Cuando un conductor aprieta el pedal 2 de freno,
el potenciómetro 4 transforma el desplazamiento de la varilla 3 y
del pedal 2 de freno en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica se
transmite al microprocesador 5. En función del valor de esta señal,
el microprocesador 5 envía una señal P que corresponde a la puesta
en marcha del motor 9 de la bomba hidráulica 10. La bomba
hidráulica 10 aspira el líquido 8 contenido en el depósito 12
mediante el conducto 11. El líquido 8 sufre una subida de presión en
la bomba 10 y es distribuido mediante el conducto 14 a al menos un
dispositivo de frenado de una rueda 13 del vehículo. Esta
distribución inicia el frenado. Después del frenado, el líquido
hidráulico 8 puede retornar hacia la bomba hidráulica 10 mediante
el conducto 14, o puede estancarse en el circuito hidráulico 1 de
frenado. El líquido 8 puede igualmente retornar al depósito 12 y/o
a la bomba hidráulica 10 mediante un conducto 15.
Según la invención, en este circuito 1 destinad
al frenado del vehículo, puede estar montado en serie o en paralelo
un dispositivo 16 de purificación. Montado en serie, este
dispositivo 16 de purificación puede estar integrado en el depósito
de líquido 8 de freno. El líquido de freno pasaría por este
dispositivo antes de retornar al depósito. En un ejemplo, este
dispositivo 16 de purificación está montado en paralelo en el
circuito 1 destinado al frenado del vehículo, figura 1.
Este dispositivo 16 de purificación puede
conllevar concretamente una desgasificación y/o una separación de
partículas por centrifugación. Este dispositivo 16 es un circuito
hidráulico particular que comprende una cámara 17 de decantación.
Esta cámara 17 de decantación es unos medios para eliminar las
partículas pesadas y las burbujas de gas del líquido de freno. Esta
cámara 17 de decantación es un recipiente cilíndrico circular
vertical, de forma alargada. Posee en su centro un eje 18
perpendicular a un plano 19 definido por cuatro ruedas 13 del
vehículo. De preferencia, la pared 20 de esta cámara de decantación
está terminada por dos semi-casquetes esféricos 21
y 22, respectivamente superior e inferior. Esta cámara 17 de
decantación está situada en el lugar más alto posible del circuito
hidráulico 1. La cámara 17 de decantación posee una parte alta 23
situada del lado del semi-casquete esférico 21 y
una parte baja 24 situada del lado del semi-casquete
esférico 22.
En el interior de esta cámara 17 de decantación
está dispuesto un cubo 25, en un ejemplo de forma cónica. Este cubo
25 posee una parte superior 26 de diámetro mayor y una parte
inferior 27 de diámetro menor. El cubo 25 está presente por su
parte 26 de diámetro mayor en la parte alta 23 de la cámara 17 de
decantación. Este cubo 25 es permeable. Comprende una pared 28 por
ejemplo provista de agujeros 29. En el caso en el que el cubo está
perforado, los agujeros 29 tienen la particularidad de dejar pasar
partículas pesadas que pueden estar presentes en el líquido
hidráulico 8. Estas partículas pueden obstruir los conductos del
circuito hidráulico 1 de frenado como por ejemplo los conductos 11,
14 ó 15.
El cubo 25 tiene la particularidad de estar
suspendido en la cámara 17 de decantación. El cubo 25 puede estar
suspendido, por ejemplo, por mediación de rebordes voluminosos que
forman un rodete 30 exterior y circular. Este rodete 30 puede estar
presente en la parte 26 de diámetro mayor del cubo 25. Este rodete
30 se puede encastrar entonces en una extensión 28 de la parte alta
23 de la cámara 17 de decantación. Este cubo 25 puede igualmente
estar suspendido con ayuda de patas 31. Estas patas 31 pueden ser
varillas rígidas fijadas al fondo del semi-casquete
esférico 22 en la parte baja 24 de la cámara 17 de decantación.
Estas varillas permiten posar el cubo 25 perforado por su parte de
diámetro menor. La parte 26 de diámetro mayor de este cubo 25 está
situada a una altura ligeramente inferior a la de la sumidad de la
cámara 17 de decantación.
Esta disposición general permite disponer de un
espacio 32 por debajo del cubo 25, en la parte baja 24 de la cámara
17 de decantación, y de un espacio 33 por encima del cubo 25, en la
parte alta 23 de la cámara 17 de decantación. Estos espacios sirven
de depósito de impurezas resultantes de la purificación del líquido
8.
La cámara 17 de decantación está vinculada al
circuito hidráulico 1 mediante un conducto 34 de entrada y un
conducto 35 de salida. El conducto 34 de entrada está vinculado
directamente a la bomba hidráulica 10. El conducto 35 de salida
puede estar vinculado al depósito 12 de líquido hidráulico mediante
un conducto 36 y/o al circuito hidráulico 1 destinado al frenado
del vehículo mediante un conducto 37. Los dos conductos 34 de
entrada y 35 de salida penetran a través de la cámara 17 de
decantación y desembocan, de preferencia, en el cubo 25. El
conducto 34 de entrada penetra a través de la cámara 17 de
decantación en su parte alta 23 y desemboca en el cubo 25 en su
parte 26 de diámetro mayor. El conducto 36 de salida nace en la
parte 27 de diámetro menor del cubo 25 y sale por la parte baja 24
de la cámara 17 de decantación.
Este dispositivo 16 de desgasificación y de
separación de partículas se pone en marcha mediante una rutina o
subprograma 7 que funciona, según la invención, de preferencia tras
la parada del vehículo. Tras la parada del vehículo, una señal
emitida por el microprocesador 5 inicia el programa 7 de
purificación. Con este objeto, el programa 7 comprende una
vigilancia permanente de la parada del motor del vehículo.
Eventualmente, una temporización, por ejemplo de 10 minutos, lanza
con retardo el programa de purificación. Este programa de
purificación se divide en tres fases I, II y III mostradas en la
figura 2. Estas tres fases forman el funcionamiento en vacío de la
invención. Mediante funcionamiento en vacío se entiende así un
funcionamiento del circuito hidráulico que no tiene por objeto
provocar el frenado.
La primera fase I, corta, consiste en abrir y
cerrar válvulas de aislamiento del circuito hidráulico. La segunda
fase II, más larga, consiste en purificar el líquido hidráulico. La
tercera fase III, de la misma duración que la primera, consiste en
cerrar y abrir en el sentido inverso las válvulas anteriormente
abiertas y cerradas durante la primera fase. Las fases I y III se
inician mediante un comando C1. La fase II se inicia mediante un
comando C2 a modo de comando C.
Así, en el caso en el que el dispositivo 16 está
desconectado del circuito 1 durante la marcha del vehículo, la
primera fase I del programa 7 de purificación comienza mediante el
comando C1. El comando C1 conlleva el cierre de una primera válvula
38 situada en el conducto 14 del circuito hidráulico 1 destinado al
frenado. La primera fase del programa 7 de purificación se continúa
mediante la abertura de otra válvula 39 situada en el conducto 34
de entrada de la cámara 17 de decantación, en el mismo momento o
ligeramente después del cierre de la primera válvula 38. Después el
microprocesador 5 inicia la segunda fase II de purificación mediante
un comando C2 de la señal de puesta en marcha del motor 9 de la
bomba hidráulica 10. Así, el líquido hidráulico 8 contenido en el
depósito hidráulico 12 es aspirado por la bomba hidráulica 10. El
líquido 8 se dirige seguidamente hacia la cámara 17 de decantación
por el conducto 34 para la purificación y retorna hacia el depósito
12 por los conductos 35 y 36.
Como variante, un conducto 37 podría vincular la
salida 35 de la cámara 17 de decantación al circuito hidráulico 1
de frenado. Después del cierre de la primera válvula 38, la fase I
se continuaría entonces mediante la apertura de la válvula 39 y de
otra válvula 43 dispuesta en el conducto 37. Al utilizar el conducto
37, el líquido 8 contenido en al menos un circuito de distribución
de una rueda 13 del circuito hidráulico 1 de frenado se puede
purgar mediante la cámara 17. Además, el líquido 8 presente en el
conducto 35 de salida pasaría, por una parte, hacia el depósito 12
de líquido hidráulico 8 vía el conducto 36 y, por otra parte, hacia
el circuito 1 destinado al frenado vía el conducto 37.
Según la invención, el líquido 8 que sale de la
bomba hidráulica 10 se dirige seguidamente adentro del conducto 34
de entrada de la cámara 17 de decantación. Bajo el efecto de la
presión ejercida por la bomba hidráulica 10, el líquido 8 es
propulsado adentro del cubo 25 de la cámara 17 de decantación por
mediación del conducto 34 de entrada. El conducto 34 de entrada
entra en la cámara 17 de decantación y en el cubo 25 de tal manera
que el líquido implicado realiza un ciclón 41, concretamente un
ciclón en el interior del cubo 25. El ciclón 41 es igualmente un
medio para eliminar las partículas pesadas y las burbujas de gas del
líquido 8 de freno. Con este objeto, esos dos conductos 34 y 35
están dispuestos tangencialmente a la pared 40 del cubo 25. Por
ejemplo, en lo que concierne al conducto 34 de entrada, penetra y
desemboca en el interior del cubo 25 de manera que bordea la pared
en el interior del cubo 25. El ciclón 41 es una centrifugación
artificial que permite expulsar hacia el exterior del cubo 25 las
partículas pesadas que puedan estar presentes en el líquido
hidráulico 8 y concentrar hacia el eje 18 de la cámara 17 de
decantación las partículas más ligeras, por ejemplo partículas
gaseosas.
El líquido 8 se recupera seguidamente en la
aparte 27 de diámetro menor del cubo 25 mediante le conducto 35 de
salida. En lo que concierne a las partículas pesadas, pueden pasar a
través de al menos un agujero 29 del cubo 25. Debido a la gravedad
y al espacio 32 disponible por debajo del cubo 25, las partículas
pesadas se van a poder acumular en el fondo de la cámara 17 de
decantación en la superficie del semi-casquete
esférico 22. En lo que concierne a las partículas ligeras que
puedan estar presentes en el líquido hidráulico 8, se concentran
hacia el eje 18 de la cámara 17 de decantación durante la
centrifugación. Estas partículas ligeras pueden ser burbujas de gas
que resultan de la puesta bajo presión del líquido hidráulico 8 y de
fases ulteriores de expansión. Estas burbujas de gas se eliminan
seguidamente tras la parada del funcionamiento del dispositivo 16
de desgasificación. En efecto, tras la parada del dispositivo 16,
las burbujas de gas son evacuadas adentro de la parte alta 23 de la
cámara 17 de decantación reservada a tal efecto y son atrapadas
definitivamente.
Como variante, las partículas ligeras que quedan
en el líquido 8 pueden ser absorbidas gracias a un filtro 42
dispuesto en el interior del conducto 36 de salida de la cámara 17
de decantación.
Si no se pone el cubo 25, el fenómeno se produce
aún así, con un resultado menos eficiente sin embargo. Se podría
además obviar el ciclón y pro lo tanto las entradas tangenciales. En
este caso, las turbulencias en la cámara 17 conducirían al mismo
resultado: las partículas pesadas se colocarían preferentemente en
un lugar y las partículas ligeras en otro. Bastaría recogerlas.
Una vez que la duración programada para la
purificación ha pasado, la tercera fase III es iniciada por el
microprocesador 5. Esta fase consiste en abrir la válvula 38 y
cerrar las válvulas 39 y 43 para restablecer el circuito hidráulico
1 a ese estado destinado al frenado del vehículo.
Sin embargo, estas válvulas 38, 39 y 43 de
aislamiento pueden ser facultativas. El dispositivo 16 funcionaría
igualmente si estuviese conectado permanentemente al circuito, y en
particular al depósito, en el lugar en el que se sitúa el retorno
del líquido de freno. En ese caso, el programa 7 de purificación no
comprendería más que una sola fase II.
Claims (11)
1. Circuito hidráulico (1) de frenado de un
vehículo, que comprende:
- un recipiente (12) que contiene un líquido
hidráulico (8) de frenado,
- unos medios para hacer circular el líquido de
frenado entre el recipiente y unos medios de frenado;
comprendiendo estos medios para hacer circular
el líquido de frenado unos medios para eliminar partículas pesadas
y burbujas de gas del líquido (8) de freno;
caracterizado porque los medios para
hacer circular el líquido hidráulico (8) comprenden una cámara
cilíndrica circular vertical (17) provista de una entrada superior
(34) y de una salida inferior (35) de líquido hidráulico (8).
2. Circuito (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios para eliminar partículas
pesadas y burbujas de gas del líquido (8) de freno comprenden
medios para hacer circular en vacío el líquido de freno.
3. Circuito (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios para eliminar partículas
pesadas y burbujas de gas del líquido (8) de freno comprenden
medios para hacer circular el líquido después de una parada del
motor del vehículo.
4. Circuito (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios para
hacer circular el líquido hidráulico comprenden medios para
producir un ciclón (41) en el fluido hidráulico (8).
5. Circuito (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la entrada
(34) y/o la salida (35) de líquido hidráulico de la cámara (17)
están colocadas tangencialmente a ésta.
6. Circuito (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios
para hacer circular el líquido hidráulico comprenden un separador de
partículas montado en la cámara cilíndrica.
7. Circuito (1) según la reivindicación 6,
caracterizado porque el separador de partículas comprende un
cubo permeable (25) que recibe la entrada y la salida de líquido
hidráulico.
8. Circuito (1) según la reivindicación 7,
caracterizado porque los medios para hacer circular el
líquido hidráulico comprenden medios para elevar el fondo del cubo
(25) por encima del fondo de la cámara (17).
9. Circuito (1) según una de las
reivindicaciones 7 a 8, caracterizado porque los medios para
hacer circular el líquido hidráulico comprenden medios para liberar
un espacio (33) por encima de la entrada (34) de fluido
hidráulico.
10. Circuito (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara
(17) está situada en un lugar lo más alto posible con relación al
circuito hidráulico (1) de frenado.
11. Circuito (1) según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la salida
(35) de líquido hidráulico de la cámara (17) de decantación
comprende un filtro (42) que permite absorber ciertas partículas
que pueden estar presentes en el líquido hidráulico (8).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0109448A FR2827246B1 (fr) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Circuit hydraulique de freinage muni d'une circulation particuliere du liquide de frein et son utilisation |
| FR0109448 | 2001-07-13 |
Publications (1)
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