ITTO940557A1 - Dispositivo di servosterzo per autoveicoli. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo di servosterzo del tipo "energy saving" comprende una elettrovalvola proporzionale di pressione a centro chiuso (16) che controlla l'alimentazione di fluido in pressione all'una o all'altra delle due camere (9, 10) di un attuatore idraulico (7), tramite interposizione di un distributore idraulico a centro chiuso (13) controllato dal piantone (3) dello sterzo dell'autoveicolo.(Figura unica).

Description

dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di servosterzo per autoveicoli",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ai dispositivi di servosterzo per autoveicoli, del tipo comprendente:

una cremagliera di comando della sterzatura delle ruote dell'autoveicolo,

un pignone ingranante con la cremagliera e collegato al piantone dell'autoveicolo,

un attuatore idraulico per assistere il movimento della cremagliera,

una pompa di alimentazione dell'impianto idraulico, e

mezzi valvolari che controllano l’alimentazione dell'attuatore idraulico.

Il problema tecnico che è alla base della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di servosterzo del tipo sopra specificato che permetta da un lato un risparmio energetico e dall'altro lato consenta una gestione flessibile della caratteristica di asservimento, in modo tale da favorire l'ottimizzazione del "feeling" di guida e migliorare la sicurezza attiva.

Al fine di raggiungere tali scopi, la richiedente ha già proposto nella sua domanda di brevetto italiana n. T093A000984 del 22 dicembre 1993, ancora segreta al momento del deposito della presente domanda, un dispositivo del tipo sopra indicato in cui i suddetti mezzi valvolari comprendono una coppia di elettrovalvole proporzionali di pressione a centro chiuso, rispettivamente interposte nel collegamento della pompa con le due camere dell'attuatore idraulico, detto dispositivo comprendendo inoltre

un accumulatore idraulico collegato alla mandata della pompa,

un sensore di coppia applicato al piantone del volante, e

una centralina elettronica di controllo che riceve il segnale in uscita dal suddetto sensore e controlla il funzionamento del motore elettrico di comando della pompa e delle due valvole proporzionali a centro chiuso.

L'adozione di due elettrovalvole proporzionali di pressione (ossia la cui risposta in pressione è funzione proporzionale dell'intensità di corrente di alimentazione) a centro chiuso consente un risparmio energetico rispetto alle soluzioni tradizionali che prevedono una valvola di servosterzo controllata meccanicamente dal piantone dello sterzo e a centro aperto. In tali soluzioni tradizionali, quando la valvola è in posizione neutra, essa viene continuamente alimentata dalla pompa, la cui mandata è messa in scarico attraverso la valvola stessa.

Nel dispositivo precedentemente proposto dalla richiedente, in assenza di manovre di sterzo, non vi è fluido in circolazione e la pompa è attiva solo se la pressione nell’accumulatore scende al di sotto di un valore prestabilito. L'adozione di un accumulatore permette di fare uso di una pompa più compatta. Preferibilmente, la pompa è comandata da un motore elettrico, che conseguentemente può essere di un tipo a bassa corrente di alimentazione. È tuttavia possibile prevedere qualsiasi altro tipo di comando che sia coerente con gli scopi di risparmio energetico che sono alla base della soluzione proposta.

Inoltre, l'adozione delle valvole proporzionali consente di variare agevolmente in funzione della velocità del veicolo, ed eventualmente di altri parametri, la legge che lega la pressione di alimentazione dell'attuatore idraulico alla coppia sul volante. Il dispositivo precedentemente proposto dalla richiedente permette pertanto una gestione flessibile della legge di asservimento a vantaggio del "feeling" di guida e della sicurezza attiva in ogni condizione di marcia dell'autoveicolo.

Lo scopo della presente invenzione è quello di conservare tutti i vantaggi sopra descritti della soluzione precedentemente proposta, migliorando nello stesso tempo tale soluzione dal punto di vista della semplicità e dell'economia produttiva.

In vista di raggiungere tale scopo, l’invenzione ha per oggetto un dispositivo di servosterzo del tipo indicato all'inizio della presente descrizione, caratterizzato dal fatto che i suddetti mezzi valvolari comprendono un'unica elettrovalvola proporzionale di pressione a centro chiuso, interposta nel collegamento della pompa con l 'attuatore idraulico, detto dispositivo comprendendo inoltre

un accumulatore idraulico collegato alla mandata della pompa,

un sensore di coppia applicato al piantone del volante,

una centralina elettronica di controllo che riceve il segnale in uscita dal suddetto sensore e controlla il funzionamento della suddetta valvola proporzionale a centro chiuso, e

un distributore idraulico a centro chiuso controllato dal piantone dello sterzo ed interposto nel collegamento fra l’elettrovalvola proporzionale e le due camere dell'attuatore idraulico, in modo tale da consentire l'invio di fluido in pressione selettivamente all'una o all'altra camera dell’attuatore idraulico in funzione della direzione di rotazione del piantone dello sterzo.

Grazie alla suddetta caratteristica, il sistema formante oggetto della presente invenzione risulta semplificato e più economico rispetto al sistema precedentemente proposto dalla richiedente che è stato sopra descritto, del quale tuttavia vengono conservati tutti i vantaggi.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento al disegno annesso, fornito a puro titolo di esempio non limitativo, che illustra uno schema del dispositivo secondo l'invenzione.

Con riferimento al disegno, il numero di riferimento 1 indica la convenzionale cremagliera che comanda la sterzatura delle ruote dell'autoveicolo, ingranante con un pignone 2 che è collegato al piantone 3 del volante 4 dell'autoveicolo. Al fine di assistere il movimento della cremagliera 1, quest 'ultima è connessa rigidamente allo stelo 5 dello stantuffo 6 di un attuatore idraulico 7 avente un corpo 8 all'interno del quale sono definite due camere 9, 10. Tali camere comunicano tramite linee 11, 12 con le uscite Ila, 12a di un distributore idraulico a centro chiuso, che è controllato dal piantone 3 in modo tale da mettere le due uscite Ila, 12a in comunicazione rispettivamente con due ingressi llb, 12b, o viceversa, in funzione della direzione di rotazione del piantone. I due ingressi llb, 12b del distributore idraulico 13 sono collegati rispettivamente con l'uscita 14 di un'elettrovalvola proporzionale a centro chiuso 16 e con un serbatoio di scarico 22.

L'elettrovalvola proporzionale 16 ha due ingressi 18, 19. L'ingresso 18 è connesso ad una linea 20 collegata all'uscita di un gruppo di alimentazione idraulica 20a, includente una pompa di alimentazione 21, che aspira liquido a pressione ambientè dal serbatoio 22 tramite un filtro 23 e che è comandata, nel caso della forma preferita di attuazione qui illustrata, da un motore elettrico 24. Alla linea 20 è pure collegato un accumulatore Idraulico 25, ed una valvola di non ritorno 26 è interposta nella linea 20, nel tratto compreso tra la pompa 21 e il punto di collegamento dell'accumulatore 25. Il gruppo di alimentazione 20a include inoltre una valvola di massima 26a atta a mettere ir. scarico il fluido alimentato dalla pompa 21 al di sopra di una pressione determinata, ed un'elettrovalvola 26b atta a gestire la pressione nell'accumulatore 25.

Il motore elettrico 24, l'elettrovalvola 26b e l'elettrovalvola proporzionale 16 sono controllati da una centralina elettronica 27 principalmente sulla base del segnale ricevuto da un sensore 28 di coppia applicato al piantone 3 e di un segnale 29 indicativo della velocità dell’autoveicolo, nonché del segnale proveniente da un sensore 30 della pressione dell'accumulatore idraulico 25, ed eventualmente di un segnale 30a indicativo di ulteriori parametri, come ad esempio l’accelerazione dell'autoveicolo.

Nel funzionamento, se la pressione entro l'accumulatore 25 è superiore alla soglia massima, la pompa è disattivata o messa in scarico tramite l'elettrovalvola 26b. Quando il volante viene ruotato, la centralina elettronica 27 provvede a comandare la valvola 16 in modo da alimentare l'attuatore idraulico 7 tramite il distributore 13, che provvede ad inviare il fluido in pressione all'ima o all’altra delle due camere 9, 10 in funzione della direzione di rotazione del piantone 4. La centralina 27 controlla la valvola 16 in modo da realizzare una legge di asservimento (legge di variazione della pressione attuata in funzione della coppia sul volante) diversa al variare della velocità del veicolo e di altri parametri, come l'accelerazione laterale, così da ottimizzare il "feeling" di guida e la sicurezza attiva.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di servosterzo per autoveicoli, comprendente: una cremagliera (1) di comando della sterzatura delle ruote dell'autoveicolo, un pignone (2) ingranante con la cremagliera (1) e collegato al piantone (3) del volante (4) dell 'autoveicolo, un attuatore idraulico (7) per assistere il movimento della cremagliera (1), una pompa (21) di alimentazione dell'attuatore idraulico (7), e mezzi valvolari (16) che controllano l'alimentazione dell'attuatore idraulico (7), caratterizzato dal fatto che detti mezzi valvolari (16) comprendono un'unica elettrovalvola proporzionale di pressione a centro chiuso (16) interposta nel collegamento fra la pompa (21) e l'attuatore idraulico (7), un accumulatore idraulico (25) collegato alla mandata della pompa (21), un sensore di coppia (28) applicato al piantone (3) del volante, una centralina elettronica di controllo (27) che riceve il segnale in uscita da detto sensore e controlla il funzionamento della valvola proporzionale (16), e un distributore idraulico a centro chiuso (13) interposto nel collegamento fra l'elettrovalvola proporzionale (16) e l'attuatore idraulico (7) e controllato dal piantone (3) dello sterzo in modo tale da alimentare fluido in pressione selettivamente all'una o all'altra delle due camere (9, 10) dell'attuatore idraulico (7) in funzione della direzione di rotazione del piantone.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta centralina elettronica (27) riceve inoltre il segnale (29) proveniente da un sensore di velocità dell'autoveicolo e il segnale proveniente da un sensore (30) della pressione dell'accumulatore idraulico (25).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la suddetta centralina elettronica di controllo (27) è atta a controllare la suddetta elettrovalvola proporzionale di pressione (16) in modo tale da variare la legge di asservimento in funzione dei parametri operativi del veicolo.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pompa è comandata da un motore elettrico, il quale è pure controllato dalla suddetta centralina elettronica di controllo (27). Il tutto sostanzialmente come descritta ed illustrato e per gli scopi specificati.