ES2280301T3 - Dispositivo electronico para seleccionar y controlar los modos de direccion de vehiculos en particular vehiculos industriales con cuatro ruedas directrices. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo electrónico para seleccionar y controlar los modos de dirección de los vehículos, en particular de los vehículos industriales con cuatro ruedas directrices, del tipo utilizado para alinear las ruedas delanteras y traseras de dicho vehículo, bloqueando en posición un cilindro de dirección (24, 26) de por lo menos un par de ruedas, comprendiendo dicho dispositivo una unidad de control electrónico (30) que recibe señales (S3, S4) desde por lo menos un sensor de alineación (36, 34) dispuesto en línea con un pistón (20, 22) de por lo menos un cilindro de dirección (24, 26) del vehículo, provisto de una banda magnética (32, 38), controlando dicha unidad de control (30), con señales eléctricas, una pluralidad de medios distribuidores (28, 28A, 28B, 28C, 40, 42), capaces de conmutar desde uno de dichos modos de dirección a otro cuando se produce dicha alineación, caracterizado porque dicha unidad de control (30) comprende pulsadores (44) para conmutar desde un funcionamiento de tipo automático a un funcionamiento de tipo manual de alineación de ejes, en el que en dicho funcionamiento de tipo automático, la unidad de control electrónico (30) conmuta el nivel lógico de las señales eléctricas (S1, S2) respecto a dichas señales de sensores de alineación (S3, S4) mientras que en dichos funcionamientos de tipo manual, el nivel lógico de las señales eléctricas (S1, S2) son conmutados manualmente accionando uno de dichos pulsadores (44) en tanto que no tiene en cuenta dichas señales de sensores de alineación (S3, S4).
Description
Dispositivo electrónico para seleccionar y
controlar los modos de dirección de vehículos en particular
vehículos industriales con cuatro ruedas directrices.
La presente invención se refiere a un
dispositivo electrónico para seleccionar y controlar los modos de
dirección de vehículos, en particular vehículos industriales con
cuatro ruedas directrices.
Es conocido que las cuatro ruedas directrices de
un vehículo industrial se pueden disponer de varias formas por el
operario, con el fin de alinearlas según tres modos principales de
dirección del vehículo: dirección normal o de carretera, el modo
conocido como "a paso de peregrino" o "coordinado" y el
modo conocido de "cangrejo".
Un dispositivo electrónico según el preámbulo de
la reivindicación 1 es conocido a partir del documento EP 0 300
774-A.
La condición obligatoria para el funcionamiento
correcto de conmutación desde un modo a otro radica en el hecho de
que los ejes de las ruedas deben estar siempre sincronizados, lo que
significa que los dos centros de gravedad de cada eje deben
permanecer alineados a lo largo de una dirección perpendicular al
eje.
Por lo tanto, actualmente, para poder cambiar el
modo de dirección, el operario debe girar el volante de dirección
hasta identificar primero el centro del eje conducido de las ruedas
traseras y a continuación, conmutar a normal para centrar las ruedas
delanteras, de manera que los centros de los dos ejes conducidos,
posterior y anterior, respectivamente, estén alineados a lo largo de
una dirección perpendicular a los ejes; solamente después de esta
operación de alineación es posible conmutar a un modo de dirección
deseado.
Por lo tanto, se realizan operaciones para
identificar y alinear los centros de cada eje de dirección, en la
forma conocida, por medio de luces piloto, cada una de ellas
parpadeando cuando se cumple la condición de sincronización de cada
eje.
En consecuencia, para poder cambiar el modo de
dirección, actualmente, el operario debe girar primero el volante
de dirección hasta que una primera luz piloto del panel de
instrumentos se encienda para indicar que el eje de las ruedas
traseras está sincronizado y en tal caso, dicho operador debe
conmutar el modo de dirección de las ruedas al modo deseado, por
medio de un conmutador o selector, dispuesto asimismo en el panel de
instrumentos.
Una vez que se haya bloqueado el cilindro de
dirección de las ruedas traseras, el operador debe girar, a
continuación, el volante de dirección de nuevo hasta alcanzar una
posición en la que se encienda una segunda luz piloto del panel de
instrumentos, que identifica la posición de sincronización del eje
de las ruedas delanteras; entonces, es posible conmutar a otro modo
de dirección utilizando el selector.
Resulta evidente que este procedimiento para
variar el modo de dirección, aunque relativamente simple de realizar
por el operario de un vehículo industrial requiere, sin embargo,
tiempos de realización muy largos, en particular en el caso de que
las variaciones de modo de dirección sean particularmente frecuentes
(debido, por ejemplo, a variaciones frecuentes en la estructura del
suelo a la diversidad de rutas que han de tomarse por parte del
vehículo).
Además, si existe una fuga de aceite en el
circuito de distribución hidráulico o un escape desde una cámara a
otra de un cilindro de dirección, esto causa pérdidas de sincronismo
y alineación entre los ejes de dirección, lo que ya no se puede
recuperar exceptuado realizando una nueva operación de
alineación.
Por último, el funcionamiento correcto de estos
sistemas, para variar el modo de dirección, es muy dependiente del
tipo de control y de la capacidad de maniobra del operario, con los
consiguientes riesgos de geometrías de conducción erróneas.
Por lo tanto, el objetivo de la presente
invención consiste en subsanar las inconveniencias anteriores y, en
particular, dar a conocer un dispositivo electrónico para
seleccionar y controlar los modos de dirección de vehículos, en
particular vehículos industriales con cuatro ruedas directrices, que
permite todas las posibles conmutaciones desde un modo de dirección
a otro de las ruedas delanteras y/o traseras de un vehículo que
deben realizarse de modo automático y en tiempos relativamente
cortos, en comparación con los de la técnica anterior.
Otro objetivo de la presente invención es dar a
conocer un dispositivo electrónico para seleccionar y controlar los
modos de dirección de vehículos industriales con cuatro ruedas
directrices, que permite una fácil y rápida recuperación del
sincronismo entre las ruedas delanteras y traseras, una vez que
dicho sincronismo se haya perdido debido a errores por el operario,
anomalías o fugas en el circuito de distribución hidráulico.
Otro objetivo de la invención es dar a conocer
un dispositivo electrónico para seleccionar y controlar los modos de
dirección de vehículos industriales con cuatro ruedas directrices,
sencillos de usar, incluso por operarios que no sean especialmente
expertos en maniobras tradicionales para sincronizar los ejes de la
dirección.
Estos y otros objetivos se obtienen mediante un
dispositivo electrónico para seleccionar y controlar los modos de
dirección de vehículos, en particular vehículos industriales con
cuatro ruedas directrices según la reivindicación 1.
Otras características del dispositivo se pueden
deducir en las reivindicaciones adjuntas siguientes.
En una forma de realización preferida, el
dispositivo electrónico según la invención permite al operario
conmutar de modo automático y por medio de simples operaciones de
selección, a un modo de dirección deseado, desde cualquier modo de
dirección inicial.
Además, la conmutación al modo de dirección
solicitado tiene lugar cuando los pares de ruedas montados en los
ejes de conducción delantero y trasero están perfectamente
sincronizados.
Las características de la invención resultarán
más evidentes en la siguiente descripción y en los dibujos adjuntos,
que se refieren a una forma de realización preferida de la
invención. En las figuras adjuntas:
- la Figura 1 ilustra un circuito hidráulico y
eléctrico de un circuito de distribución capaz de comunicar los
modos de dirección de vehículos industriales y que está controlado
por un dispositivo electrónico para selección y control, según la
presente
invención;
invención;
- la Figura 2 ilustra un circuito electrónico
del dispositivo de selección y control según la presente
invención;
- las Figuras 3 a 5 ilustran tres gráficos
relativos a una serie de señales lógicas que se envían al
dispositivo de control electrónico, según la presente invención;
- la Figura 6 ilustra un diagrama de bloques
relativo al funcionamiento del dispositivo electrónico, según la
presente invención.
Haciendo referencia en particular a la Figura 1,
la referencia 10 indica, de forma esquemática, una caja de dirección
asistida ("orbitrol") de un eje con dos ruedas directrices de
un vehículo industrial.
Corriente arriba de la dirección asistida 10,
están provistas una bomba hidráulica 12 y un depósito de descarga
13, conectados a las líneas de distribución hidráulicas 16, 18
respectivamente, mientras que las referencias 20, 22 indican dos
pistones y las 24, 26 indican los cilindros de dirección de uno de
los pares de ruedas del vehículo (delanteras o traseras).
El número de referencia 28 indica un
distribuidor de válvula desplazable 28A, 28B, 28C que permite una
conmutación de los modos de dirección programados, gracias a las
señales eléctricas S1, S2 que se transmiten por la unidad de control
electrónico 30 y que controlan las válvulas de solenoide 42, 40: dos
señales adicionales S3 y S4, respectivamente, se transmiten a la
unidad de control 30 mediante dos sensores de alineación magnéticos
36, 34 (por ejemplo, del tipo de efecto de Hall), situados en el
centro de cada cilindro de dirección 24, 26 cuando una banda
magnética 32, 38, que está respectivamente provista en cada pistón
20, 22, está enfrentada a un sensor 34, 36 respectivo.
Para poder sincronizar automáticamente las
cuatro ruedas directrices del vehículo industrial en los tres modos
de dirección: (normal, es decir, con solamente ruedas directrices
delanteras, en el modo de "paso de peregrino", es decir con las
ruedas delanteras y traseras que se orientan en dos líneas oblicuas
o en el modo de "paso de cangrejo", es decir con las ruedas
delanteras y las ruedas traseras que se orientan, dos a dos, en dos
direcciones paralelas), se necesita primero alinear las ruedas
traseras en relación con el punto central del eje de dirección
respectivo y a continuación, bloquear los cilindros de dirección de
las ruedas traseras y por último, alinear las ruedas delanteras, de
manera que el punto central del eje de dirección de las ruedas
delanteras esté situado mediante un eje imaginario, que es
perpendicular al eje de las ruedas traseras y que pasa a través de
su punto central.
En una forma de realización preferida de la
presente invención, la parte anterior de la unidad de control
electrónico 30 está provista de tres pulsadores 44 relativos a los
modos de dirección, mientras que una primera serie de luces piloto
indican la selección en uso y una segunda serie de luces pilotos
indican la activación de los sensores magnéticos 34, 36 de los ejes
delantero y trasero cuando la respectiva banda magnética 32, 38 está
enfrentada a un sensor 34, 36 respectivo.
Por último, es posible disponer de otra luz
piloto para indicar una condición de alineación manual y una
pantalla, indicada con la referencia numérica 46, capaz de
visualizar las instrucciones dadas por el usuario y las funciones
realizadas por el dispositivo electrónico.
El funcionamiento del dispositivo electrónico
según la presente invención es esencialmente como sigue.
Tal como se ilustra claramente en el diagrama de
bloques de la Figura 6, haciendo caso omiso del modo de dirección
establecido en el vehículo en un momento determinado, para poder
conmutar al modo de dirección deseado, el operador selecciona un
pulsador correspondiente al modo de dirección solicitado y gira el
volante de dirección del vehículo para poder sincronizar las ruedas
alineando los puntos centrales de los dos ejes de dirección.
A continuación, cuando están alineados dichos
puntos, se realiza una conmutación automática al modo de dirección
solicitado y el operador libera el pulsador.
Si el sensor correspondiente a las ruedas
delanteras no está activado, una acción posterior para enderezar las
ruedas permite su activación.
En condiciones normales, la activación del
sensor posterior hace que el cilindro posterior se bloquee en el
centro, mientras que la activación del sensor frontal causa una
conmutación al nuevo modo de dirección, sin embargo, si el sensor
frontal no está activado, no es posible realizar la conmutación y
por lo tanto, el operador puede enderezar, una vez más, las ruedas
delanteras, de modo que la conmutación se obtiene cuando la
dirección de las ruedas pasa a través del centro.
De este modo, la simple pérdida de sincronismo
de las ruedas, que puede ocurrir por diversos motivos (fugas en el
circuito hidráulico, manipulación indebida, anomalías del circuito),
se recupera realizando una nueva acción para enderezar las ruedas
hasta que estén de nuevo alineados los puntos centrales de los
ejes.
Además, cuando se realiza la operación de
alineación, la luz piloto 144 del modo de dirección solicitado
parpadea, mientras que la luz piloto 144 correspondiente a la
selección anterior está constantemente encendida; solamente después
de que se haya conseguido la sincronización, la luz piloto 144 del
modo de dirección seleccionado estará constantemente encendida,
mientras que la luz piloto 144 correspondiente al modo de dirección
anterior está apagada.
Puesto que la operación de conmutación y
sincronización requiere una determinada cantidad de tiempo, durante
el cual se debe pulsar y mantener pulsado el pulsador del modo
solicitado, si el pulsador se libera antes de que el dispositivo
electrónico haya terminado la operación, las tres luces piloto 144
que indican el modo de dirección parpadearán simultáneamente
indicando, así, una operación incorrecta y, por lo tanto, se debe
repetir la operación de alineación.
La última función seleccionada se memoriza
siempre, incluso cuando la unidad de control 30 está
desactivada.
Con especial referencia a la Figura 2, que
representa un diagrama de bloques del circuito electrónico utilizado
en el dispositivo según la presente invención, la referencia
numérica 52 indica una memoria de sólo lectura programable del tipo
EEPROM, a la que se alimentan las señales S3, S4 recibidas desde los
sensores 36, 34 respectivamente, y las señales recibidas desde los
selectores 56, 58, 60 del distribuidor 28.
La memoria programable 52 controla los relés de
conmutación R1, R2, respectivamente, se enciende el piloto de
operación 144 en los modos de dirección diferentes, ya luz piloto 62
para alineación manual de los ejes, las luces piloto 64, 66 para
habilitar la alineación de las ruedas delanteras y las ruedas
traseras y las válvulas de solenoide 40, 42 por medio de los
conmutadores selectores R3, R4 a lo largo de los cuales las señales
S2, S1 se transmiten, respectivamente.
Haciendo referencia a las Figuras 3 a 5, las
señales lógicas S1, S2, S3 y S4 y una señal CA que habilita un
automatismo de selección del modo de dirección adecuado, se
representan de forma esquemática.
Como se ilustra en la Figura 3, durante la
conmutación desde un modo de tipo "cangrejo" a un modo de tipo
"paso de peregrino", cuando la señal lógica S3 del sensor
magnético 36 es de nivel alto (nivel 1), las señales S1, S2 son de
nivel bajo (nivel 0) y la conmutación de la señal lógica S4, desde
el nivel bajo a alto que se recibe desde el sensor magnético 34,
habilita el automatismo.
La Figura 4 representa las señales de la Figura
3, en caso de que se produzca la conmutación de los modos de
dirección entre un modo de tipo "paso de peregrino" y un modo
de tipo "paso de cangrejo".
Además, la Figura 5 ilustra las señales S1, S2,
S3, S4, CA durante la conmutación desde el modo normal o de
carretera al modo de tipo "paso de peregrino". En este caso, la
conmutación desde 0 a 1 de la señal lógica relativa a los sensores
34, 36 habilita el automatismo para variar el modo de dirección y la
señal lógica S2 habilita la válvula de solenoide 40.
Por último, utilizando un dispositivo
electrónico según la presente invención, es posible, además,
conmutar desde la operación automática, según se describió
anteriormente, a la operación manual, según la operación tradicional
de un dispositivo para variar el modo de dirección del tipo
conocido.
Para poder conmutar desde un control automático
a un control manual de una operación de alineación de ejes, los
pulsadores 44 relativos al modo normal o de carretera y al modo de
"paso de peregrino" deben pulsarse simultáneamente y mantenerse
pulsados durante unos 0,5 segundos; esta presión hará que parpadee
la luz piloto indicadora de alineación manual 62.
A continuación, para conmutar desde un modo de
dirección a otro, el pulsador 44 del modo de dirección requerido
debe pulsarse y mantenerse pulsado durante aproximadamente 1 segundo
y alinear posteriormente las ruedas traseras hasta que se encienda
la luz piloto 66.
Una conmutación posterior a una operación
automática se realiza una vez más pulsando simultáneamente los
pulsadores 44 relativos al modo de dirección "normal" o de
carretera y al modo de dirección del tipo "paso de peregrino"
durante unos 0,5 segundos; en este caso, la luz piloto 66 se apaga
y, posteriormente, será posible seleccionar el modo de dirección
deseado por medio de un procedimiento automático, tal como el
anteriormente descrito.
A partir de la descripción proporcionada, las
características del dispositivo electrónico para selección y control
de los modos de dirección de vehículos, en particular, vehículos
industriales con cuatro ruedas directrices, según la presente
invención, resultan evidentes así como lo son las ventajas.
En particular, estas últimas se refieren a los
aspectos siguientes:
- conmutación más fiable y rápida y más
sencilla de usar, en comparación con la técnica anterior;
- operación precisa y correcta;
- posibilidad de conmutar desde una operación de
tipo automático a una operación de tipo manual tradicional;
- bajos costes en comparación con la técnica
anterior.
Claims (5)
1. Dispositivo electrónico para seleccionar y
controlar los modos de dirección de los vehículos, en particular de
los vehículos industriales con cuatro ruedas directrices, del tipo
utilizado para alinear las ruedas delanteras y traseras de dicho
vehículo, bloqueando en posición un cilindro de dirección (24, 26)
de por lo menos un par de ruedas, comprendiendo dicho dispositivo
una unidad de control electrónico (30) que recibe señales (S3, S4)
desde por lo menos un sensor de alineación (36, 34) dispuesto en
línea con un pistón (20, 22) de por lo menos un cilindro de
dirección (24, 26) del vehículo, provisto de una banda magnética
(32, 38), controlando dicha unidad de control (30), con señales
eléctricas, una pluralidad de medios distribuidores (28, 28A, 28B,
28C, 40, 42), capaces de conmutar desde uno de dichos modos de
dirección a otro cuando se produce dicha alineación,
caracterizado porque dicha unidad de control (30) comprende
pulsadores (44) para conmutar desde un funcionamiento de tipo
automático a un funcionamiento de tipo manual de alineación de ejes,
en el que en dicho funcionamiento de tipo automático, la unidad de
control electrónico (30) conmuta el nivel lógico de las señales
eléctricas (S1, S2) respecto a dichas señales de sensores de
alineación (S3, S4) mientras que en dichos funcionamientos de tipo
manual, el nivel lógico de las señales eléctricas (S1, S2) son
conmutados manualmente accionando uno de dichos pulsadores (44) en
tanto que no tiene en cuenta dichas señales de sensores de
alineación (S3, S4).
2. Dispositivo electrónico según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha unidad de
control electrónico (30) comprende una serie de pulsadores (44)
relativos a dichos modos de dirección, una pantalla de visualización
(46) para controlar las funciones y una serie de luces piloto (62,
64, 66), que indican un modo de dirección en curso de utilización,
una activación de dichos sensores (34, 36) al paso de dichas bandas
magnéticas (32, 38) y las condiciones de alineación automática y
manual de las ruedas de dicho vehículo.
3. Dispositivo electrónico según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicha unidad de
control electrónico (30) comprende una tarjeta de memoria
programable electrónica (52) del tipo EEPROM, cuyas entradas reciben
las señales (S3, S4) desde dichos sensores (36, 34) y que emite las
señales de control para conmutar desde un modo de dirección a
otro.
4. Dispositivo electrónico según la
reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de
luces piloto (144) de la unidad de control (30) indican fallos de
funcionamiento.
5. Dispositivo electrónico según la
reivindicación 3, caracterizado porque dicha tarjeta de
memoria programable (52) memoriza el último modo de dirección
seleccionado aun cuando dicho vehículo esté desactivado, mientras
que cuando dicho vehículo se activa de nuevo, dicho dispositivo
requiere siempre la realización de una operación de alineación.
Applications Claiming Priority (2)
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