ES2342982T3 - Procedimiento para el equilibrado de una rueda de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el equilibrado de una rueda de un vehículo, en el que - en una prueba de medición se miden en una rueda de vehículo que rota las fuerzas resultantes de un desequilibrio en la rueda, - a partir de las fuerzas medidas para una compensación de desequilibrio dinámica en dos planos de compensación perpendiculares al eje del rotor, y para una compensación de desequilibrio estática en un plano de compensación en la rueda del vehículo se calculan masas de compensación de desequilibrio disponibles en escalones de masa prefijados en determinadas posiciones de ángulo de giro alrededor del eje de la rueda, en el que - en el cálculo de la masa de compensación de desequilibrio correspondiente la desviación de masa permitida de la masa de compensación de desequilibrio exacta correspondiente a las fuerzas medidas para la compensación de desequilibrio es mayor que la desviación de masa permitida para la compensación estática de desequilibrio y - se fija un peso de compensación que se corresponde con la masa de compensación de desequilibrio calculada en la posición angular asignada y en el plano de compensación asignado en la rueda del vehículo.
Description
Procedimiento para el equilibrado de una rueda
de un vehículo.
La invención se refiere a un procedimiento para
el equilibrado de una rueda de un vehículo.
Del documento US 4.854.168 se conoce medir, en
una prueba de medición en la rueda del vehículo que está rotando,
las fuerzas que resultan a partir de un desequilibrio de la rueda. A
partir de las fuerzas medidas se calculan para una rodadura de
desequilibrio en dos planos de compensación perpendiculares al eje
del rotor en la rueda el vehículo en escalones de masa prefijados,
por ejemplo, de 5 g, masas de compensación de desequilibrios
disponibles en posiciones de ángulos de giro asignadas. Además, a
partir de ello se determina un vector de desequilibrio estático por
medio de adición de vector. La compensación del desequilibrio en los
dos planos de compensación se realiza de tal manera que se minimiza
el desequilibrio residual estático. Gracias a ello se evitan
oscilaciones que se ponen de manifiesto al conducir el automóvil
como agitaciones en la conducción y que resultan fundamentalmente
del desequilibrio residual estático. En la mayor parte de los casos
se usan para la compensación del desequilibrio pesos en un número y
tamaño tal que no es necesario en la práctica para una calidad
suficiente de la compensación del desequilibrio.
El objetivo de la invención es crear un
procedimiento del tipo mencionado al comienzo en el que se consiga
una compensación de desequilibrio en la rueda del vehículo con una
calidad suficiente para la marcha.
Este objetivo se consigue por medio de las
características de la reivindicación 1, indicándose en las
reivindicaciones subordinadas variantes ventajosas de la
invención.
En la invención se miden en una prueba de
medición en la rueda del vehículo que está rotando las fuerzas
resultantes a partir de un desequilibrio en la rueda. A partir de
las fuerzas medidas se calculan para una compensación de
desequilibrio dinámica en dos planos de compensación perpendiculares
al eje de la rueda, y además para una compensación de desequilibrio
estática en un plano de compensación en la rueda del vehículo masas
de compensación de desequilibrio correspondientes disponibles en
escalones de masa prefijados correspondientemente en las posiciones
de ángulo de giro asignadas alrededor del eje de la rueda. De modo
convencional, las masas de compensación de desequilibrio pueden
estar disponibles en escalones de masa de 5 g o en un múltiplo de 5
g.
En el cálculo de la masa de compensación de
desequilibrio correspondiente, la desviación de masa permitida
(tolerancia) de la masa de compensación de desequilibrio que se
corresponde exactamente con las fuerzas medidas es mayor para la
compensación del desequilibrio dinámica que la desviación de masa
permitida (tolerancia) para la compensación estática del
desequilibrio. La masa de compensación de desequilibrio calculada de
modo correspondiente se fija como peso de compensación en la
posición angular asignada y en el plano de compensación asignado en
la rueda del vehículo.
La desviación de masa para la compensación de
desequilibrio dinámica puede ser al menos el doble de grande que la
desviación de masa para la compensación de desequilibrio estática.
Por ejemplo, la desviación de masa para la compensación de
desequilibrio estática puede tener un valor de 5 g, y la desviación
de masa para la compensación de desequilibrio dinámica puede tener
un valor, por ejemplo, de 10 g a 30 g. La medición de la desviación
de masa se puede realizar dependiendo del tipo de vehículo. Por
ejemplo, para los denominados vehículos SUV o caravanas y
similares, la desviación de masa puede tener un valor que sea 1,5
veces la desviación de masa permitida para turismos y motocicletas.
Para vehículos industriales ligeros, la desviación de masa puede
tener un valor aproximadamente el doble de la desviación de masa
permitida para turismos y motocicletas.
Cuando en el cálculo de la masa de compensación
de desequilibrio resulta que las masas de compensación de
desequilibrios calculadas para la compensación de desequilibrio
dinámica se encuentran dentro de la tolerancia asignada, el
dispositivo de cálculo (ordenador) conmuta preferentemente de modo
automático al cálculo de la masa de compensación de desequilibrio y
del ángulo de giro asignado para la compensación de desequilibrio
estática. En este cálculo se considera preferentemente que la rueda
del vehículo también se equilibre dentro de la tolerancia prefijada
para la compensación de desequilibrio dinámica.
Cuando la rueda del vehículo se equilibra de
modo dinámico, esta compensación del desequilibrio se realiza de
tal manera que también la compensación de desequilibrio estática se
realiza dentro de la tolerancia prefijada para ello.
Se prescinde de una compensación de
desequilibrio cuando tanto las masas de compensación de
desequilibrio calculadas para la compensación de desequilibrio
dinámico como las masas de compensación de desequilibrio calculadas
para la compensación de desequilibrio estática se encuentran dentro
de las tolerancias prefijadas. En este caso, por medio de una
modificación paso a paso de las posiciones angulares de las masas de
compensación de desequilibrio correspondientes tanto para la
compensación de desequilibrio dinámica como para la compensación de
desequilibrio estática se pueden determinar las masas de
compensación resultantes, y para la compensación de desequilibrio
que se ha de llevar a cabo se usan las masas de compensación de
desequilibrio calculadas que se encuentran dentro de las
tolerancias predeterminadas para la compensación de desequilibrio
dinámica y estática, y en las que la suma de las masas de
compensación es la menor posible. Los pesos de compensación de
desequilibrio correspondientes se fijan entonces a las posiciones
angulares de giro asignadas determinadas en el cálculo en la rueda
del vehículo en los planos de compensación correspondientes.
Además del ahorro de los pesos de compensación
de desequilibrio, con la invención también se puede conseguir una
reducción del tiempo de prueba de medición. En este caso, en la
prueba de medición se realizan al menos dos revoluciones con el
número de revoluciones por unidad de tiempo de medición,
calculándose las masas de compensación de desequilibrio
correspondientes y las posiciones de ángulo de giro asignadas. La
prueba de medición se para cuando las masas de compensación de
desequilibrio calculadas en las revoluciones posteriores están
dentro de las tolerancias prefijadas. En este caso, a partir de las
masas de compensación de desequilibrio calculadas en las
revoluciones correspondientes se calcula el valor medio resultante.
En cuanto que estos valores medios también estén en el siguiente
giro dentro de las tolerancias prefijadas se interrumpe la prueba de
medición.
A partir de la figura se explica la invención
con más detalle.
En la figura está representada esquemáticamente
una disposición de medición de una máquina de equilibrado de ruedas
2. La disposición de medición contiene transductores 3, 4 que están
apoyados en un árbol de medición 5 de la máquina de equilibrado de
ruedas 2. En el árbol de medición 5 está fijada de modo centrado de
modo conocido una rueda de vehículo 1, en particular una rueda de
automóvil. Con el árbol de medición 5 está unido un sensor de
ángulo 8, que registra el ángulo de giro correspondiente de la rueda
del vehículo 1, y conduce una señal eléctrica correspondiente que
contiene los incrementos angulares correspondientes a un dispositivo
de evaluación 6. Las señales eléctricas de oscilación de fuerzas L
y R en forma sinusoidal generadas por los transductores 3 y 4, que
son entregadas por el transductor izquierdo 3 y por el transductor
derecho 4 están representadas en la representación 12 en la Fig. 4
referidas al ángulo de giro \Theta medido desde el sensor de
ángulo 8. Estas señales de oscilación de fuerza L y R son conducidas
al dispositivo de evaluación 6.
Las señales del ángulo de giro del sensor de
ángulo 8 son conducidas en el dispositivo de evaluación 6 a través
de un decodificador DEC al dispositivo de cálculo electrónico
\muP. Las señales de oscilación de fuerza L y R de los
transductores 3 y 4 son conducidas a través de un codificador
analógico/digital ADC al ordenador electrónico \muP en el
dispositivo de evaluación 6. Además, los datos geométricos del
dispositivo de medición y de la rueda del vehículo 1 que se ha de
equilibrar se introducen en el dispositivo de cálculo \muP
electrónico. En este caso se trata de la distancia b respecto a los
planos de compensación 9 y 10, en los que se insertan los pesos de
compensación de desequilibrio que se han de calcular. Además, los
radios en los que se introducen los pesos de compensación de
desequilibrio en los planos de compensación 9 y 10 están igualmente
introducidos para el cálculo en el ordenador electrónico de la
unidad de evaluación 6. Además se consideran las distancias a y c
en el trabajo de cálculo del ordenador electrónico en el dispositivo
de evaluación 6. En el caso de la distancia c se trata de la
distancia prefijada de modo fijo de los transductores 3 y 4 entre
ellos, y en el caso de la distancia a se trata de la distancia de
los planos de compensación 9 respecto al transductor 4 (derecho) que
está en el exterior.
Considerando los datos de geometría asignados a
la rueda de vehículo correspondiente, a partir de las dos señales
de oscilación de fuerza en forma sinusoidal L y R se calculan para
los dos planos de compensación 9 y 10 señales de oscilación en
forma sinusoidal U_{L} y U_{R} para masas de compensación de
desequilibrio referidas al ángulo de giro \Theta. Los máximos
correspondientes de estas señales de oscilación se corresponden con
masas de compensación de desequilibrio correspondientes, que en la
disposición en las posiciones de ángulo de giro asignadas ocasionan
en el plano de compensación 9 y 10 una compensación de desequilibrio
dinámica exacta, y corresponden vectores de compensación de
desequilibrio U_{L} en el plano de compensación izquierdo
(interior) y U_{R} en el plano de compensación derecho
(exterior).
Los planos de compensación U_{L} y U_{R} se
calculan a partir del siguiente sistema de ecuaciones.
Las masas de compensación de desequilibrio que
resultan a partir de los máximos correspondientes de las señales de
oscilación correspondientes en la representación 11 para las masas
de compensación de desequilibrio en las posiciones de ángulo de
giro asignadas representan vectores de compensación de desequilibrio
dinámicos puros U_{L} y U_{R}. A partir de aquí se calcula un
vector de compensación de desequilibrio estático puro U_{S}, que
se corresponde igualmente con una masa de compensación de
desequilibrio dispuesta en una posición de ángulo de giro
determinada de un plano de compensación a partir del siguiente
sistema de ecuaciones.
En este caso, U_{S} significa la componente
del vector puramente estático que contiene la masa de compensación
de desequilibrio estática pura U_{S} y la posición de ángulo de
giro asignada en un plano de compensación en el que se realiza la
compensación de desequilibrio.
U_{DL} significa un vector de compensación de
desequilibrio que contiene la masa de compensación de desequilibrio
U_{DL} y la posición de ángulo de giro asignada en el plano de
compensación 9 izquierdo (interior).
U_{DR} significa un vector de compensación de
desequilibrio en el plano de compensación 10 exterior (derecho),
que contiene la masa de compensación de desequilibrio U_{DL} y la
posición de ángulo de giro asignada en el plano de compensación
exterior (derecho).
Para el proceso de compensación de desequilibrio
se prefijan para la masa de compensación de desequilibrio puramente
estática y para las dos masas de compensación de desequilibrio
puramente dinámicas se prefijan diferentes desviaciones de masa
permitidas (tolerancias). En este caso, la desviación de masa
permitida (tolerancia) para la masa de compensación estática
U_{S} es menor que para las dos masas de compensación de
desequilibrio dinámicas U_{DL} y U_{DR}. Las desviaciones de
masa permitidas (tolerancias) para las masas de compensación de
desequilibrio puramente dinámicas U_{DL} y U_{DR} son
preferentemente al menos el doble de grandes que la desviación de
masa permitida (tolerancia) para la masa de compensación de
desequilibrio puramente estática U_{S}. La desviación de masa
permitida para la masa de compensación de desequilibrio puramente
estática puede tener un valor, por ejemplo, de 5 g, mientras que la
desviación de masa permitida en las dos masas de compensación de
desequilibrio puramente dinámicas puede tener un valor de 10 g o
más, en particular de 10 g a 30 g.
Para la desviación de masa, la masa del escalón
de masa más inferior se puede determinar, por ejemplo, de 5 g, que
está disponible para la compensación de desequilibrio, o un múltiplo
de éste. Por ejemplo, con la ayuda de un teclado existente en un
dispositivo de indicación y de entrada 7 o con otros medios de
entrada se pueden introducir las tolerancias para la masa de
compensación de desequilibrio puramente estáticas, y las masas de
compensación de desequilibrios puramente dinámicas en el ordenador
\muP del dispositivo de evaluación 6.
En el cálculo de las masas de compensación de
desequilibrio para la compensación de desequilibrio dinámica se
modifican las posiciones angulares para las masas de compensación de
desequilibrio en los dos planos de compensación paso a paso, por
ejemplo, en los pasos de 10 grados, y las masas de compensación de
desequilibrio dinámicas que resultan de ello, y las masas de
compensación de desequilibrio estáticas que resultan de ello se
determinan sobre la base de las dos señales de oscilación U_{L} y
U_{R} en forma sinusoidal (representación de señal 11 en la
figura). Para la compensación de desequilibrio dinámica se usan las
masas de compensación de desequilibrio, en las que las se mantienen
las tolerancias, y la suma de las masas de compensación de
desequilibrio es mínima. Para el cálculo de una compensación de
desequilibrio puramente estática que se realiza preferentemente de
modo automático cuando las masas de compensación de desequilibrio
calculadas en primer lugar para la compensación de desequilibrio
dinámico están dentro de las tolerancias, en primer lugar se escoge
el plano de compensación en el que se ha de realizar la
compensación de desequilibrio estática. Preferentemente en este caso
se selecciona el plano en el que se encuentra la mayor masa de
compensación de desequilibrio dinámica calculada. Para la
determinación de la masa de compensación de desequilibrio estática
que se encuentra en este plano de compensación de modifica la
posición de ángulo de giro hasta que sobre la base de las señales de
oscilación U_{L}U_{R} (representaciones de señal sinusoidales
en 11 en la figura) se alcanzan o se pasa por debajo de las
tolerancias prefijadas para la compensación de desequilibrio
estática o dinámica.
Las masas de compensación de desequilibrio
calculadas en la compensación de desequilibrio dinámica o estática
se muestran en una unidad de indicación del dispositivo de
indicación y de introducción 7. Las masas de compensación de
desequilibrios medidas de modo correspondiente se fijan entonces en
las posiciones angulares igualmente mostradas en los dos planos de
compensación 9 y 10 con una compensación de desequilibrio dinámica y
con una compensación de desequilibrio estática en uno de los dos
planos de compensación 9, 10.
Tal y como se ha explicado ya anteriormente,
cuando durante los giros de la rueda que se realizan en la prueba
de medición se producen valores para la masa de compensación de
desequilibrio estática y las masas de compensación de
desequilibrios dinámicas, que se encuentran dentro de las
tolerancias en al menos dos giros consecutivos, se finaliza la
prueba de medición. Gracias a ello se puede conseguir, respecto a
las pruebas de medición de desequilibrio conocidas, una reducción
del tiempo de la prueba de medición.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al
respecto.
\bullet US 4854168 A [0002]
Claims (10)
1. Procedimiento para el equilibrado de una
rueda de un vehículo, en el que
- \bullet
- en una prueba de medición se miden en una rueda de vehículo que rota las fuerzas resultantes de un desequilibrio en la rueda,
- \bullet
- a partir de las fuerzas medidas para una compensación de desequilibrio dinámica en dos planos de compensación perpendiculares al eje del rotor, y para una compensación de desequilibrio estática en un plano de compensación en la rueda del vehículo se calculan masas de compensación de desequilibrio disponibles en escalones de masa prefijados en determinadas posiciones de ángulo de giro alrededor del eje de la rueda, en el que
- \bullet
- en el cálculo de la masa de compensación de desequilibrio correspondiente la desviación de masa permitida de la masa de compensación de desequilibrio exacta correspondiente a las fuerzas medidas para la compensación de desequilibrio es mayor que la desviación de masa permitida para la compensación estática de desequilibrio y
- \bullet
- se fija un peso de compensación que se corresponde con la masa de compensación de desequilibrio calculada en la posición angular asignada y en el plano de compensación asignado en la rueda del vehículo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la desviación de masa para
la compensación de desequilibrio dinámica es al menos el doble de
grande que la desviación de masa para la compensación de
desequilibrio estática.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que la desviación de masa se
corresponde con el escalón de masa más inferior que está disponible
para la compensación de desequilibrio, o con un múltiplo de
éste.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que
cuando las masas de compensación de desequilibrio calculadas están
dentro de la tolerancia para la compensación del desequilibrio se
conmuta automáticamente a la compensación del desequilibrio
estática.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que en
la compensación de desequilibrio estática se realiza al mismo
tiempo un equilibrado dinámico dentro de la tolerancia prefijada
para ello.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en la
compensación de desequilibrio dinámica se realiza al mismo tiempo
una compensación de desequilibrio estática dentro de la tolerancia
fijada para ello.
7. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que en el cálculo de la masa de
compensación de desequilibrio para la compensación de desequilibrio
estática se escoge el plano de compensación en el que está la mayor
masa de compensación de desequilibrio calculada y se modifica paso a
paso la posición del ángulo de giro para la masa de compensación
hasta que se alcanzan o se queda por debajo de las tolerancias
prefijadas para la compensación de desequilibrio dinámica y
estática.
8. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que en el cálculo de las masas
de compensación de desequilibrio para la compensación de
desequilibrio dinámica, las posiciones angulares para la
compensación de desequilibrio se modifican en los dos planos de
compensación con un cálculo simultáneo de la masa de compensación
de desequilibrio estática a partir de las masas de compensación de
desequilibrio dinámicas que se producen y las masas de compensación
de desequilibrio determinadas con ello se usan en las posiciones
angulares para la compensación de desequilibrio dinámica, en las que
la suma de las masas de compensación de desequilibrio es mínima.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que la
prueba de medición se para cuando las masas de compensación de
desequilibrio calculadas a partir de los resultados de medición de
al menos dos giros de rueda consecutivos se encuentran dentro de las
tolerancias prefijadas.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que se conforman valores medios
de las masas de compensación de desequilibrio calculadas durante
pruebas de medición consecutivas y la prueba de medición se
interrumpe cuando los valores medios de las masas de compensación de
desequilibrio se encuentran dentro de las tolerancias
prefijadas.
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