MX2014006911A - Sistema sensor de carga de llanta. - Google Patents

Abstract

Un sistema sensor de carga de llanta de vehículo incluye sensores de distancia montados sobre un vehículo cerca de cada llanta. Los sensores de distancia generan las señales de distancia representando una distancia desde el sensor a una huella que es dejada en el terreno durante el desplazamiento del vehículo hacia adelante. Los sensores de presión generan señales de presión de llanta. Un sensor de temperatura percibe la temperatura ambiente. Una unidad de control recibe las señales de distancia, las señales de presión y las señales de temperatura. La unidad de control comprensa las señales de distancia como una función de la temperatura percibida. La unidad de control genera las señales de distancia filtradas y determina un valor de deflexión de llanta desde la señal de distancia filtrada. La unidad de control determina la carga de llanta como una función del valor de deflexión de llanta, la señal de presión y la información almacenada en relación a la carga de llanta a la deflexión de llanta y a la presión de llanta.

Description

SISTEMA. SENSOR DE CARGA. DE LLANTA Campo de la Invención La presente descripción se refiere a un sistema sensor de carga de llanta.

Antecedentes de la Invención Es deseable el medir o percibir la carga dinámica sobre las llantas de un tractor. Tal información puede ser usada para ayudar a automatizar un sistema de inflado de llanta de manera que tal sistema puede cambiar automáticamente la presión de llanta en respuesta a las condiciones de carga de eje. Tal información puede ser usada en un cargador de extremo frontal agrícola o para construcción para determinar la cantidad de peso que ha sido recogida por el cargador. Tal información puede ser usada como un sistema de detección de llanta plana o corrida plana, o ésta puede ser usada para determinar las cargas de eje sobre los sistemas de remolque.

Síntesis De acuerdo a un aspecto de la presente descripción, se proporciona un sistema de percepción de carga de llanta para un vehículo que tiene llantas las cuales soportan el vehículo sobre una superficie. El sistema de percepción de carga de llanta incluye sensores de distancia montados sobre el vehículo cerca de cada llanta, Los sensores de distancia generan señales de distancia que representan una distancia desde el sensor a la superficie.

Los sensores de distancia son preferiblemente sensores de distancia ultrasónicos convencionales, y están dirigidos a la huella comprimida que se deja en el terreno durante el desplazamiento del vehículo hacia adelante. Los sensores de presión generan señales de p5resión de llanta. Un sensor de temperatura percibe la temperatura ambiente. Una unidad de control recibe las señales de distancia, las señales de presión y las señales de temperatura. La unidad de control compensa las señales de distancia como una función de la temperatura percibida. La unidad de control genera las señales de distancia filtradas, y determina un valor de deflexión de llanta de la señal de distancia filtrada. La unidad de control determina la carga de llanta como una función del valor de deflexión de llanta, de la señal de presión y de la información almacenada en relación a la carga de llanta para la deflexión de llanta y la presión de llanta.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una vista lateral esquemática y simplificada de un vehículo con sensores de distancia ultrasónicos y teniendo llantas completamente infladas; La Figura 2 es una vista lateral esquemática simplificada de un vehículo con sensores de distancia ultrasónicos y teniendo llantas parcialmente desinfladas.

La Figura 3 es un diagrama de bloque esquemático de un sistema de procesamiento de señal el cual procesa las señales desde los sensores de las figuras 1 y 2; y La Figura 4 es un esquema de flujo de un algoritmo realizado por la unidad de control electrónico de la figura 3.

Descripción Detallada de los Dibujos Refiriéndonos a la figura 1, un vehículo 10 tiene las llantas f5rontal y posterior completamente infladas 12 y 14 las cuales descansan sobre una superficie 16. Un sensor de distancia 18a está montado sobre el vehículo cerca de la llanta frontal izquierda 12 y a una distancia Al arriba de la superficie 16. Un sensor de distancia 20a está montado sobre el vehículo cerca de la llanta trasera izquierda 14 y a una distancia Bl arriba de la superficie 16.

La figura 2 es similar a la figura 1 excepto porque las llantas 12 y 14 están parcialmente desinfladas de manera que el sensor de distancia 18b está a una distancia más pequeña A2 arriba de la superficie 16, y el sensor de distancia 20b está a una distancia más pequeña B2 arriba de la superficie 16. Los sensores de distancia 18 y 20 son preferiblemente sensores de distancia ultrasónicos convencionales, y estos están montados en el armazón de tractor de manera que el campo de visión de cada sensor es mirando detrás de la llanta correspondiente con respecto a la dirección de desplazamiento hacia adelante normal del tractor 10. Por tanto, los sensores 18 y 20 percibirán la distancia a la huella comprimida que se deja en el terreno durante el desplazamiento del vehículo hacia adelante. Esto proporciona una superficie de objetivo consistente en relación al eje del tractor 10.

Los sensores de distancia pueden ser colocados dentro de las llantas sobre los riñes y medir la deflexión desde el interior de la llanta y transmitir el dato al controlador de vehículo a través de un enlace de datos inalámbrico. El sensor de distancia también puede estar montado en el eje frontal y posterior del tractor a fin de detectar los cambios sutiles en la distancia desde el eje hasta el terreno con base en la presión de llanta.

Refiriéndonos ahora a la figura 3, el sistema de procesamiento de señal incluye los sensores de distancia frontal izquierda y derecha 18a y 18b, y los sensores de distancia traseros izquierdo y derecho 20a y 20b. Los sensores de distancia 18a, 18b, 20a y 20b son preferiblemente sensores de distancia ultrasónicos comercialmente disponibles. Los sensores de presión 22a - 22d perciben la presión de cada una de las llantas correspondientes. Un sensor de temperatura 24 percibe la temperatura ambiente y está localizado preferiblemente sobre el armazón del tractor 10. La temperatura percibida es usada para compensar las señales de distancia ultrasónica desde los sensores 18 y 20.

Una unidad de control electrónico (ECU) 30 está conectada para recibir las señales desde todos los sensores 18, 20, 22 y 24. La unidad de control electrónico 30 procesa las señales de sensor y genera una señal de salida de carga de llanta mediante ejecutar un algoritmo 100 representado por la figura 4. La señal de salida de carga de tiro está exhibo sobre un exhibidor convencional 32 en una estación del operador (no mostrada) sobre el tractor 10. La conversión del esquema de flujo en un lenguaje estándar para implementar el algoritmo descrito por el esquema de flujo en una computadora o microprocesador digital, será evidente para uno con una habilidad ordinaria en el arte.

En el paso 102 la unidad de control electrónico 30 obtiene los datos de distancia sin procesar desde los sensores de distancia 18a, 18b, 20a y 20b.

En el paso 104, la unidad de control electrónico 30 lee los sensores de presión de llanta y el sensor de temperatura 24.

En el paso 106 la unidad de control electrónica 30 calcula y compensa los datos de distancia con base en la temperatura percibida.

En el paso 108 los valores de distancia compensados son filtrados usando un método de promedio de corrida .

En el paso 110 es restado un valor descentrado con base en la altura de sensor desde los valores de distancia para obtener los valores de deflexión o de radio de llanta.

En el paso 112 los valores de carga son obtenidos mediante el meter los valore de deflexión de llanta y de presión de llanta percibidos adentro de una tabla de mirada almacenada conteniendo los valores de deflexión de llanta a presiones conocidas, con base en la información publicada por los fabricantes de llanta. Un ejemplo de tal tabla está ilustrado por la figura 5.

La unidad de control electrónico 30 también puede, en respuesta a los cambios en los valores de carga determinados generar los valores de ajuste de presión los cuales pueden ser usados por el sistema de inflado de llanta (no mostrado) para ajustar las presiones de llanta a las presiones deseadas.

Aun cuando la descripción se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y en la descripción anterior, tal ilustración y descripción deberá ser considerada como de ejemplo y no de restricción en carácter, entendiéndose que las incorporaciones ilustrativas han mostrado y descrito que todos los cambios y modificaciones que caen dentro del espíritu de la descripción son deseados para ser protegidos. Se notará que las incorporaciones alternas de la presente descripción pueden no incluir todas las características descritas pero aun beneficiarse de por lo menos algunas de las ventajas de tales características. Aquellos con una habilidad ordinaria en el arte podrán diseñar fácilmente sus propias implementaciones que incorporan una o más de las características de la presente descripción y que caen dentro del espíritu y alcance de la presente invención como se define por las reivindicaciones anexas .

Claims (6)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. En un vehículo teniendo llantas las cuales soportan el vehículo sobre una superficie, un sistema de percepción de carga de llanta que comprende: un sensor de distancia montado sobre el vehículo y que genera una señal de distancia que representa una distancia desde el sensor a la superficie; un sensor de presión para generar una señal de presión de llanta; y una unidad de control la cual recibe la señal de distancia y la señal de presión, la unidad de control genera una señal de distancia filtrada, la unidad de control determina un valor de deflexión de llanta desde la señal de distancia filtrada, y la unidad de control determina la carga de llanta como una función del valor de deflexión de llanta, la señal de presión y la información almacenada en relación a la carga de llanta para la deflexión de llanta y la presión de llanta.

2. El sistema de percepción de carga de llanta tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende: un sensor de temperatura para percibir la temperatura ambiente, la unidad de control compensa las señales de distancia como una función de la temperatura percibida.

3. El sistema de percepción de carga de llanta tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: el sensor de distancia comprende un sensor de distancia ultrasónico montado a un lado de la llanta.

4. En un vehículo que tiene una pluralidad de llantas las cuales soportan el vehículo sobre una superficie, un sistema de percepción de carga de llanta que comprende: una pluralidad de sensores de distancia, cada uno montado sobre el vehículo a un lado de una correspondiente de las llantas y cada uno generando una señal de distancia que representa una distancia desde el sensor a la superficie; una pluralidad de sensores de presión cada uno para generar una señal de presión de llanta para una correspondiente de las llantas; y una unidad de control la cual recibe las señales de distancia y las señales de presión, la unidad de control genera una señal de distancia filtrada para cada llanta, la unidad de control determina un valor de deflexión de llanta desde cada señal de distancia filtrada, y la unidad de control determina los valores de carga de llanta como una función de los valores de deflexión de llanta, las señales de presión y la información almacenada en relación a la carga de llanta a la deflexión de llanta y la presión de llanta.

5. El sistema de percepción de carga de llanta tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque comprende un sensor de temperatura para percibir la temperatura ambiente, la unidad de control compensa las señales de distancia como una función de la temperatura percibida.

6. El sistema de percepción de carga de llanta tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque: El sensor de distancia comprende un sensor de distancia ultrasónico montado a un lado de la llanta. R E S U M E N Un sistema sensor de carga de llanta de vehículo incluye sensores de distancia montados sobre un vehículo cerca de cada llanta. Los sensores de distancia generan las señales de distancia representando una distancia desde el sensor a una huella que es dejada en el terreno durante el desplazamiento del vehículo hacia adelante. Los sensores de presión generan señales de presión de llanta. Un sensor de temperatura percibe la temperatura ambiente. Una unidad de control recibe las señales de distancia, las señales de presión y las señales de temperatura. La unidad de control comprensa las señales de distancia como una función de la temperatura percibida. La unidad de control genera las señales de distancia filtradas y determina un valor de deflexión de llanta desde la señal de distancia filtrada. La unidad de control determina la carga de llanta como una función del valor de deflexión de llanta, la señal de presión y la información almacenada en relación a la carga de llanta a la deflexión de llanta y a la presión de llanta .