ES2251179T3 - Procedimdiento y dispositivo de funcionamiento de un vehiculo automovil. - Google Patents

Procedimdiento y dispositivo de funcionamiento de un vehiculo automovil.

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ES2251179T3 ES99906201T ES99906201T ES2251179T3 ES 2251179 T3 ES2251179 T3 ES 2251179T3 ES 99906201 T ES99906201 T ES 99906201T ES 99906201 T ES99906201 T ES 99906201T ES 2251179 T3 ES2251179 T3 ES 2251179T3
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Abstract

Procedimiento de funcionamiento de un vehículo automóvil, que comprende un dispositivo de rodadura con un dispositivo de suspensión y un dispositivo de amortiguación, y con un aparato de mando electrónico, por medio del cual, en caso de aplicación de una señal de aceleración que se encuentre fuera del funcionamiento de rodadura regular, el dispositivo de suspensión y/o de amortiguación (22, 24) es endurecido o bloqueado al menos para ruedas (16, 18) especificas, caracterizado porque se utiliza, como señal de aceleración, una señal de colisión, de un valor superior a una aceleración máxima que se produce durante la rodadura, señal de colisión obtenida con la ayuda de al menos un captador de impacto (30, 32).

Description

Procedimiento y dispositivo de funcionamiento de un vehículo automóvil.
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de funcionamiento de un vehículo automóvil, provisto de un tren de rodadura que comprende un dispositivo de suspensión y un dispositivo de amortiguación, según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 7.
Los vehículos automóviles actuales presentan ya un gran número de dispositivos de seguridad que, en principio, pueden ser clasificados en sistemas pasivos y activos. La interacción de tales sistemas, por el hecho del tratamiento de datos electrónicos, que progresa enormemente, toma cada vez más importancia. Así, ya se conocen sistemas de regulación activos o semi-activos del tren de rodadura, los cuales accionan de forma combinada electrónicamente la gestión del motor y de la transmisión, según las instrucciones de parámetros específicos al vehículo, los dispositivos de suspensión y de amortiguación y satisfacen funciones tales como la regulación de nivel o asiento, la regulación anti-patinaje y anti-bloqueo de las ruedas, así como una orden variable de la fuerza de amortiguación (orientada hacia la comodidad o la deportividad de la conducción).
Por el documento JP 58131442 A, se conoce también, por medio de un accionamiento electrónico, cuando las señales de aceleración o de ralentización son superiores a valores de referencia, tal como puede producirse por ejemplo en caso de frenado a fondo o de urgencia, endurecer los amortiguadores hidráulicos, para actuar contra grandes movimientos de inclinación del vehículo automóvil (nose diving, nose upping).
En el caso del documento DE 40 19 732 A1, por el contrario, para obtener un dispositivo de suspensión y de amortiguación que sea más pequeño y más ventajoso desde el punto de vista de los costes, se ha propuesto asimismo, para una aceleración transversal definida, inhibir o bloquear hidráulicamente el dispositivo de amortiguación y, así, para un bajo coste del sistema, sostener el desplazamiento en curva de las masas suspendidas. Los parámetros de accionamiento, para ello, son sin embargo fijados de forma específica al vehículo, sabiendo que se plantea la cuestión de saber si tal solución puede satisfacer las exigencias que se imponen desde el punto de vista de la comodidad de la conducción y del comportamiento
en ruta.
El objeto de la presente invención es proponer un procedimiento, con la ayuda del cual la seguridad de un vehículo automóvil pueda ser mejorada. Además, se ha propuesto un dispositivo, ventajoso desde el punto de vista de la técnica de fabricación, para poner en práctica el procedimiento.
La solución, en materia de procedimiento, a este problema ha podido ser obtenida de acuerdo con la parte caracterizadora de la reivindicación 1 de la patente, por el hecho de que el dispositivo de suspensión y/o de amortiguación es inhibido o bloqueado, al menos para ruedas especificas, en caso de aplicación de una señal de colisión.
Así, en caso de colisiones, por ejemplo de una colisión lateral del vehículo automóvil, este efecto de impulsión ascendente es considerable. Por el hecho de la energía de impacto que, llegado el caso puede ser elevada, el vehículo automóvil puede primeramente inclinarse hacia abajo, del lado del cual se ha producido el choque, sabiendo que las ruedas efectúan una inclinación elástica correspondiente y almacenan la energía cinética. Esta inclinación - durante la cual el vehículo automóvil por regla general es llevado a ser desplazado al mismo tiempo lateralmente a continuación del derrape de las ruedas, está condicionado por el hecho de que (por ejemplo en caso de colisiones con otro vehículo automóvil) el punto de impacto, a causa del parachoques del vehículo que entra en colisión, está situado más bajo que el centro de gravedad del vehículo automóvil que ha sido golpeado lateralmente. Durante el desplazamiento subsiguiente de la carrocería, en la dirección del choque, habiéndose inclinado las ruedas elásticamente, siendo esto, dado el caso, duplicado por el efecto de retroceso ejercido por el estabilizador transversal, aceleran en un grado importante este desplazamiento, sabiendo que, llegado el caso, el vehículo automóvil puede asimismo volcar. Esta "impulsión ascendente" puede evidentemente ser observada de forma más importante si el vehículo automóvil lleva una carga sobre el techo, puesto que, por este hecho, el centro de gravedad del vehículo automóvil indicado está desplazado más incluso hacia arriba.
El efecto de impulsión ascendente descrito es ahora eliminado de acuerdo con la invención por el hecho de que, durante la aplicación de la señal de colisión, la cual, de manera conocida, puede ser generada por un captador de impacto o un captador de aceleración, hay un endurecimiento y preferentemente sin embargo bloqueo, del dispositivo de suspensión y/o de amortiguación. La energía, almacenada llegado el caso en el dispositivo de suspensión y de amortiguación, por el hecho de la inclinación, está quasi-fijada y no puede ejercer ningún par de rotación alrededor de los centros instantáneos del tren de rodadura o alrededor del eje de balanceo, pasando por los centros instantáneos, del vehículo automóvil. Además, por hecho de que los amortiguadores hayan sido bloqueados del lado opuesto a la dirección de donde viene el choque, hay un aumento de la sensibilidad lateral del vehículo automóvil.
Ensayos han mostrado que, por este hecho, se podría evitar, eficazmente y de forma fiable, un vuelco del vehículo automóvil, que se produzca llegado el caso en condiciones desventajosas.
El bloqueo del dispositivo de suspensión y/o de amortiguación puede, en el caso de un tren de rodadura que utiliza resortes metálicos (por ejemplo resortes de compresión helicoidales) y amortiguadores telescopios que actúan de forma hidráulica, ser realizado de manera conocida en sí misma, por el hecho de que, por medio de una válvula que puede ser accionada eléctricamente, el pistón del amortiguador, que comprende perforaciones de estrangulamiento, está realizado de manera que estas perforaciones de estrangulamiento, en una de las posiciones de conmutación de la válvula, estén cerrados o prácticamente cerrados; estando así el amortiguador bloqueado o endurecido hidráulicamente - lo que vale igualmente para los resortes ramificados cinemáticamente en paralelo.
La señal de colisión puede, preferentemente, ser derivada de uno o varios captadores de colisión existentes, por ejemplo, cuando el vehículo automóvil está equipado con un sistema de cojín hinchable de seguridad.
Se puede así de manera económica recurrir a medios, existentes ya en la construcción del vehículo automóvil y que no tienen más que ser combinados lógicamente de manera correspondiente.
Ocurre asimismo si un sistema de frenado antibloqueo (ABS) ya está montado en el vehículo automóvil. En este caso, se puede derivar del aparato de mando ABS una señal, cuando es efectuado un frenazo a fondo del vehículo automóvil con una regulación ABS correspondiente (modulación de la presión de frenado según las indicaciones de las aceleraciones positivas y negativas aplicadas a las ruedas durante la frenada), siendo asistido llegado el caso por medio de una señal de presión que viene de la unidad de frenado (una presión más elevada corresponde a una ralentización mayor para una vía de circulación antiderrapante).
Para la aceleración al inicio de la marcha, pero igualmente para la ralentización en el frenado, se puede además prever, en una o en más variantes, un registrador de aceleración separado.
Un ejemplo de realización de la invención es explicado más en detalle a continuación. El dibujo esquemático adjunto ilustra una imagen fantasma de un vehículo automóvil que comprende un tren de rodadura semi-activo y captadores de aceleración unidos al aparato de mando electrónico del tren de rodadura.
El vehículo automóvil designado globalmente por 10 presenta un tren de rodadura con suspensiones de ruedas delanteras 12 y suspensiones de ruedas traseras 14 que, de manera conocida, se encargan de guiar las ruedas 16, 18. Las ruedas delanteras 16 son orientables, por medio de una dirección 20 que no está más que indicada. El vehículo automóvil 10 está provisto de un sistema de frenado anti-bloqueo que comprende un aparato de mando 40. El sistema de frenado es del tipo conocido y por este hecho no será objeto ni de ilustración, ni de descripción.
El dispositivo de suspensión y de amortiguador de la carrocería 15 del vehículo automóvil presenta amortiguadores telescopios 22, 24 hidráulicos, realizados con resortes de compresión helicoidales no representados bajo la forma de lo que se llaman patas de suspensión. Se puede pensar sin embargo igualmente en otras disposiciones para los amortiguadores y los resortes, por ejemplo igualmente amortiguadores a presión de gas.
Los amortiguadores 22, 24 están provistos de válvulas de derivación 26 de mando eléctrico, unidas, mediante líneas eléctricas, en un aparato de mando electrónico 28 central.
La alimentación hidráulica del amortiguador 22, 24 del tren de rodadura semi-activo representado se hace de manera usual y por este hecho igualmente no será objeto de una ilustración. Tales trenes de rodadura o amortiguadores, son por ejemplo descritos de forma detallada en las patentes DE 41 05 937 C2 y DE 42 20 617 C1.
La propiedad de amortiguación de los amortiguadores 22, 24 puede ser regulada por medio de válvulas 26, según parámetros específicos del vehículo, de forma que tenga un carácter blando, medio o duro, o poniendo el acento en la comodidad, en un comportamiento medio o deportivo.
De acuerdo con la presente invención, los amortiguadores 22, 24 pueden igualmente ser bloqueados por medio del aparato de mando 28 y de las válvulas eléctricas 26, sabiendo que aquí el efecto de estrangulamiento concomitante puede ser dirigido hacia una característica infinita, de manera que bloquee hidráulicamente los amortiguadores 22, 24.
En el vehículo automóvil 10, están dispuestos captadores de impactos o captadores para cojines hinchables de seguridad 30, 32, que están realizados, de manera conocida, en forma de registradores de aceleración y que, en caso de aceleración longitudinal y/o transversal del vehículo automóvil 10, en caso de impacto sobre un obstáculo o de un choque con un vehículo que participa en una colisión, a partir de un valor de aceleración definida, activan de forma pirotécnica, por medio de un aparato de mando 34, el cojín hinchable de seguridad (bolsa de aire) no representado. El valor de activación de la aceleración es evidentemente superior a los valores de aceleración transversal y longitudinal máximos del vehículo automóvil 10 cuando está en funcionamiento en rodadura.
Así, el aparato de mando 34 para la activación del cojín hinchable de seguridad y el aparato de mando 28 para la regulación del tren de rodadura están unidos entre sí mediante una línea de transmisión de datos 36. Una señal de colisión es entregada por medio de la línea de transmisión de datos 36 al aparato de mando 28, señal sobre la base de la cual el aparato de mando 28 activa un bloqueo de varios o de la totalidad de los amortiguadores 22, 24.
Si, por ejemplo, por medio del captador para cojín hinchable de seguridad 32, ha sido medida una aceleración transversal > 2g, entonces, en función de la dirección de impacto aprehendida (por ejemplo la flecha 38), una señal de colisión puede ser entregada por el aparato de mando 34, que, por medio del aparato de mando de tren de rodadura 28, activa prioritariamente un bloqueo de los amortiguadores 22, 24, situados a la derecha en la dirección de rodadura. Este bloqueo hidráulico de los amortiguadores 22, 24 impide - como se ha descrito al principio - la impulsión ascendente sobre la carrocería alrededor del eje de balanceo que pasa por los centros de balanceo de suspensión de rueda 12, 14 y refuerza la estabilidad lateral.
Es evidente que en el caso de una dirección de choque situada en el lado opuesto, serán los amortiguadores de choque izquierdos 22, 24 del vehículo automóvil los que van a ser objeto de un accionamiento o de un bloqueo correspondiente.
En el marco de la invención, sin embargo, independientemente de la dirección de impacto, puede igualmente haber bloqueo de todos los amortiguadores 22, 24; llegado el caso, esto puede efectuarse igualmente en caso de impacto trasero durante la aparición de una aceleración que tiene lugar en la dirección longitudinal del vehículo.
El endurecimiento o el bloqueo de los amortiguadores 22, 24 puede, tras la colisión, ser de nuevo suprimido por medio de un órgano temporizado, montado en el aparato de mando 28, o bien con interrupción del circuito eléctrico de funcionamiento (puesta en fuera de servicio del encendido).
El aparato de mando 28 está además unido, por medio de otra línea de transmisión de datos 38, al aparato de mando 40 del sistema de frenado anti-bloqueo.
Además, otro captador de aceleración 42 está dispuesto en el vehículo automóvil y detecta las aceleraciones longitudinales y transversales del vehículo automóvil 10 y, en caso de un valor de umbral superior a los valores de aceleración regulares, entrega igualmente una señal al aparato de mando 28.
De manera correspondiente, en caso de aplicación de un valor de aceleración correspondiente a un valor extremo de la aceleración de arranque, de la aceleración y/o de una ralentización de frenado y/o de una señal que viene del aparato de mando 40 durante una regulación anti-bloqueo de frenado (frenado a fondo), el endurecimiento o incluso el bloqueo de los amortiguadores 22, 24, o solamente de los amortiguadores 22 delanteros en caso de ralentización, o en el caso en el que sólo el amortiguador trasero 24 en la aceleración es accionado y llegado el caso solamente el amortiguador situado en el exterior de la curva 22, 24, es accionado en caso de aceleración transversal.
Es entonces esencial que el endurecimiento o el bloqueo, descrito anteriormente, de los amortiguadores 22, 24 se refiera a un punto situado fuera del funcionamiento de rodadura regular y que, así, no influya sobre el accionamiento o la regulación regular del tren de rodadura.
En lugar de un bloqueo de los amortiguadores
22, 24 - que, en particular es preferido cuando se tienen cargas en el techo, transportadas sobre el vehículo automóvil (pudiendo ser detectadas llegado el caso por medio de un captador de carga) - cuando se origina una señal de colisión, se puede igualmente, independientemente de los parámetros, específicos a la rodadura, de la regulación del tren de rodadura, no activar más que una función de endurecimiento (por ejemplo, para pasar a una suspensión deportiva o incluso más dura) del dispositivo de amortiguación, que, igualmente, actúa en contra del efecto de impulsión ascendente en un grado, llegado el caso, suficiente. En caso de necesidad, el endurecimiento o el bloqueo de los amortiguadores puede, además, hacerse en función de la carga, por ejemplo por medio de un captador de carga, sobre un soporte de techo del vehículo automóvil.

Claims (10)

1. Procedimiento de funcionamiento de un vehículo automóvil, que comprende un dispositivo de rodadura con un dispositivo de suspensión y un dispositivo de amortiguación, y con un aparato de mando electrónico, por medio del cual, en caso de aplicación de una señal de aceleración que se encuentre fuera del funcionamiento de rodadura regular, el dispositivo de suspensión y/o de amortiguación (22, 24) es endurecido o bloqueado al menos para ruedas (16, 18) especificas, caracterizado porque se utiliza, como señal de aceleración, una señal de colisión, de un valor superior a una aceleración máxima que se produce durante la rodadura, señal de colisión obtenida con la ayuda de al menos un captador de impacto (30, 32).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se activan, con el captador de impacto (30, 32), otros dispositivos de seguridad (34) del vehículo automóvil.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se utiliza como captador de impacto uno o varios captadores de cojines de seguridad hinchables (30, 32).
4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque durante una colisión lateral del vehículo automóvil (10), al menos el dispositivo de amortiguación (22, 24) es bloqueado sobre el lado, opuesto al choque, del vehículo automóvil (10).
5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la señal de impacto es generada para cebar el dispositivo de amortiguación (22, 24) únicamente para estados de carga definidos del vehículo automóvil.
6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cebado del dispositivo de amortiguación (22, 24) es suprimido, de nuevo por medio de un sistema de temporización y/o mediante interrupción del circuito eléctrico de funcionamiento del vehículo automóvil (10).
7. Dispositivo de puesta en práctica del procedimiento según una o varias de las reivindicaciones precedentes, estando el dispositivo de amortiguación formado por amortiguadores (22, 24) hidráulicos, caracterizado porque al menos dos amortiguadores
(22, 24) cada vez son endurecidos o bloqueados hidráulicamente, por medio de válvulas (26) de mando eléctrico, estando las válvulas (26) accionadas por medio de un aparato de mando (28) unido a al menos un captador de impacto (42, 30, 32).
8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el vehículo automóvil (10) está provisto de un dispositivo que modifica las propiedades de amortiguación de los amortiguadores (22, 24) (por ejemplo blando, medio, duro), de un aparato de mando (28), y de válvulas (26) dispuestas en los amortiguadores de choque (22, 24), y porque el aparato de mando (28) está además unido al menos a un captador de impacto (42, 30, 32) y acciona además el endurecimiento o el bloqueo de los amortiguadores (22, 24).
9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el captador de aceleración está formado por captadores de cojines de seguridad hinchables (30, 32), ya existentes en el vehículo automóvil (10) y unidos, indirecta o directamente, al aparato de mando (28).
10. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el aparato de mando (28) está además unido al sistema de frenado anti-bloqueo (40) del vehículo automóvil (10), y porque el sistema de frenado (40), en caso de una función de regulación correspondiente a un frenado a fondo (intervención en el frenado), entrega una señal dirigida a endurecer o a bloquear al menos los amortiguadores delanteros (22).
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