MXPA01000012A - Ensamble mejorado de control de traccion y suspencion - Google Patents

Abstract

Se proporciona un control mejorado de la tracción en un vehículo 6x2 modificado. Un ensamble de suspensión de aire estáacoplado al controlador de antibloqueo/tracción. Así, en respuesta a un evento de control de tracción diferencial, se regula el aire bajo presión hacia bolsas de aire asociados con el ensamble de suspensión para transferir una mayor carga de vehículo al eje motor (10). Esto proporciona una capacidad mejorada de tracción. Si el eje motor ya se encuentra en su carga de vehículo máxima, entonces no se transfiere ningún peso adicional. Además, se agregan válvulas de aislamiento (72) a las líneas de frenos asociadas con el eje que no es motor (12). Las válvulas de aislamiento comunican también directamente con el controlador de antibloqueo/tracción de tal manera que el frenado en el eje no motor es aislado del eje motor. Esto elimina el arrastre de frenado en el eje no motor durante un evento de control de tracción diferencial.

Description

ENSAMBLE MEJORADO DE CONTROL DE TRACCIÓN Y SUSPENSIÓN ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención de refiere a la técnica de ensambles de control de tracción y más particularmente, a un ensamble combinado de control de tracción y suspensión que proporciona funcionamiento de tracción como 6X4 en un vehículo 6X2. La invención es particularmente aplicable a vehículos tales como sistemas de camión/tractor o en autobuses y será descrita con referencia particular a los mismos. Se apreciará, sin embargo, que 3a invención puede tener aplicaciones más amplias y puede ser empleada de manera provechosa en aplicaciones y entornos relacionados. Ensambles para control de tracción/antibloqueo son. bien conocidos para sistemas de camión y tractor. Particularmente, un sistema 6X4 tiene un par de ejes motrices, cada uno incluye necesariamente un mecanismo de impulso y un diferencial. El costo de un vehículo 6X4 es más alto en relación con un arreglo 6X2 debido a los componentes de impulso adicionales. El incremento de costos puede estar dentro del orden de $1,000. Adicionalmente, hay un incremento sustancial de peso asociado con el ensamble de impulso adicional de un vehículo 6X4. se estima que los componentes de impulso adicionales pueden agregar aproximadamente de 160 a 173 kg (de 350 a 500 libras) de peso.

Además, un sistema 6X4 tiene mayores costos de operación. La complejidad incrementada, costos de mantenimiento, fricción y consumo de combustible asociados con un eje motor adicional en un ensamble 6X4 con relación con un ensamble 6X2 son razones deseables para usar un ensamble 6X2; sin embargo, no tiene las cualidades de tracción mejoradas asociadas con la configuración 6X4. Los ensambles para control de tracción utilizan los mismos principios generales que un sistema de frenado antibloqueo. Esto es, sobre superficies mojadas, curvas, superficies separadas y hielo, el control de tracción detecta cuando las ruedas de un vehículo giran sin control por la aceleración, siendo esto, debido a la pérdida de tracción entre la superficie del camino y la llanta. A fin de compensar esta pérdida de tracción, se transmite torsión adicional de impulso a las llantas o ruedas que no están derrapando. Una fuerza de frenado leve es aplicada a la rueda que derrapa lo cual transfiere la torsión a través del diferencial a la rueda que no derrapa o que derrapa menos. Si ambas ruedas derrapan, entonces las revoluciones del motor son controladas electrónicamente y reducidas a un nivel apropiado. En un sistema 6X2, solo uno de los dos ejes traseros en un eje motor. El eje de no impulso, o eje de empuje, distribuye además la cargó, del vehículo sobre un eje adicional. En un evento de control de tracción las ruedas asociadas con el eje de no impulso pueden no girar en absoluto. Debido a los gatos asociados con un segundo eje trasero que se mueve en un sistema 6X4, es deseable usar un eje no motor (6X2) sin perder funcionalidad. Se ha propuesto cambiar o transferir la carga del vehículo en un arreglo 6X2 usando un ensamble de suspensión de bolsa de aire que levanta el eje no motor a fin de que se pueda transferir más peso al eje motor. Esto es una transferencia de peso proporcional y hay un limite máximo en cuanto a la carga que pueda ser transferida desde el eje no motor al eje motor. De esta manera, un incremento en la porción de la carga es transferido al eje motor para mejorar la tracción. Aunque estos diversos sistemas conocidos son exitosos cada uno por su lado, no proporcionan un control de tracción automático el cual combina tanto el arreglo de control de tracción de un vehículo 6X4 en un arreglo 6X2 con tracción incrementada asociada con un ensamble ajustable proporcional que mejora el control de tracción en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención contempla un ensamble de control de suspensión y tracción nuevo y mejorado que evita los problemas antes mencionados y otros y que proporciona un ensamble simple y económico que proporciona control de tracción mejorada y efectiva en un sistema simplificado de costo reducido. De acuerdo con ]a presente invención, un ensamble de control de tracción y suspensión incluye un eje motor y un eje no motor. Un ensamble de control de tracción asociado con el eje motor transfiere selectivamente la torsión en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. Un ensamble de control de suspensión transfiere selectivamente la carga del vehículo desde un eje posterior no motor al eje posterior con impulso en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el ensamble de control de suspensión está en comunicación fluida con el ensamble de control de tracción para alterar automáticamente la distribución de carga del vehículo en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el ensamble de control de suspensión está en comunicación fluida con el ensamble de control de tracción para alterar automáticamente la distribución de carga del vehículo en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el ensamble de control de suspensión incluye una cámara de fluido asociada con cada eje y una válvula que regula el flujo de fluido desde una cámara a otra para transferir la carga del vehículo entre los ejes.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el frenado del eje no impulsado está aislado del eje motor durante un evento de control de tracción diferencial. De acuerdo con u: aspecto adicional de la presente invención, la cantidad de carga del vehículo que puede ser transferida desde el eje no motor al eje motor es limitada. Una ventaja principal de la presente invención es la habilidad de obtener aumento de tracción en un sistema 6X2 modificando el control de tracción convencional y ensambles de suspensión de aire, uniendo los dos sistemas en un solo sistema integrado. Otra ventaja de la presente invención es la naturaleza automática de operación en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. Aún otra ventaja de la presente invención es la habilidad de limitar la cantidad de carga del vehículo que puede ser cambiada de un eje a otro eje. Aún otras ventajas y beneficios de la presente invención se harán aparentes para aquellos con habilidad en la técnica con la lectura y comprensión de la siguiente descripción detallada. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención puede tomar forma física en ciertas partes y arreglos de partes, una modalidad preferida de la cual se describirá en detalle en esta especificación e ilustradas en los dibujos anexos. Los dibujos incluyen: La FIGURA 1 es una representación esquemática de un sistema de frenado de camión. La FIGURA 2 es una representación esquemática del arreglo de control de tracción nuevo que une ei ensamble de suspensión de aire en un circuito del ensamble de tracción/antibloqueo. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Ahora con referencia a los dibujos en donde se muestra la ilustración de la modalidad preferida de la presente invención solo y no limitan la presente invención, las FIGURAS muestra.n un ensamble de control de tracción y suspensión mejorado A usado en un camión o tractor para proporcionar operación 6X4 en un sistema 6X2. Más particularmente, la FIGURA 1 muestra un tractor que tiene ruedas traseras dobles 10, 12. Las ruedas 10 están conectadas juntas por medio de un primer eje 14 de estructura convencional. En un sistema 6X2, uno de los ejes posteriores asociados con la ruedas dobles 10, 12 es un eje no motor, representado poc el segundo eje posterior 12. Por supuesto, se entenderá que el arreglo puede invertirse sin separarse del alcance e intención de la presente invención. El tractor A mostrado en la FIGUR 1 está equipado con un ensamble de control de tracción/antibloqueo B disponible comercialmente, por ejemplo, del signatario de la presente aplicación. Brevemente, el sistema incluye un ensamble antibloqueo modu Lador 20 que controla el frenado a las ruedas frontales 22 del tractor. Además, un controlador antibloqueo/tracción está incorporado en el ensamble neumático de modo que aire controla el frenado del primer y segundo ejes también. Durante la operación del servicio normal, una serie de sensores 26 proporcionan señales representativas de las condiciones de derrape de las ruedas a la unidad de control. Si una rueda está derrapando, siendo esto, se detecta un evento de control de tracción diferencial, se aplica suavemente el frenado a la rueda que derrapa. Esto transfiere la torsión a la rueda que no derrapa a través del diferencial de forma conocida en la técnica. Nuevamente, detalles de los ensambles de control de antibloqueo/tracción convencionales son bien conocidos en la técnica por lo que una discusión adicional en la presente es considerada innecesaria para una comprensión total y completa de la presente invención. Con referencia a la FIGURA 2, el esquema de la presente invención es mostrada con mayor detalle. Nuevamente, una fuente de aire comprimido 28 es proporcionada para el ensamble neumático. Suministra aire a un controlador antibloqueo/tracción 30 el cual incluye una unidad de control electrónico antibloqueo 30 equipado con válvula solenoide de tracción 34 y una válvula relevadora 36. De esta manera, aire a presión de la fuente 28 es controlado a las válvulas moduladoras 38, 40 las cuales surten a los activadores de freno de aire 42 asociados con las ruedas traseras 10, 12. Como se describe brevemente arriba, los detectores 26 están asociados con las ruedas 10 en el eje motor para vigilar la rotación de las ruedas. Las ruedas del eje no motor 12 no incluyen dichos detectores. Lineas de fluido 50, 52 que se extienden desde los moduladores incluyen primeros ramales 50', 52' que suministran a los activadores de freno asociados con el eje motor. Además, segundos ramales 50'' y 52'' suministran aire para operar los activadores de freno asociados con las ruedas 12. Adicionalmente, un ensamble de suspensión de aire 60 es proporcionado pa.ra el ensamble de eje motor y no motor. El ensamble para suspensión de aire 60 incluye cámaras o bolsas de aire 62, de preferencia bolsas de aire discretas, que mueven o proporcionan la carga del vehículo entre los ejes motrices y no motrices cuando son infladas o desinfladas. Como se muestra, las bolsas de aire 62 asociadas con el eje motor son suministradas comúnmente a través de la linea 64 y se comunican con una válvula de control 66 de la suspensión de un eje no motor. Similarmente, las bolsas de aire 62 asociadas con las ruedas del eje no motor son suministradas a través de una linea 68 que se extiende desde la válvula de control de suspensión de aire del eje no motor. De esta manera, las bolsas de aire asociadas con el eje motor trabajan en paralelo y, similarmente, las bolsas de aire asociadas con el eje no motor trabajan en paralelo para cambiar la carga del vehículo según se desee para mejorar la tracción. Adicionalmente, la válvula de control de la suspensión de aire del eje de cola 66 está en comunicación fluida con el solenoide de tracción del controlador antibloqueo/tracción por medio de la linea 70. Esto proporciona aire a presión desde la fuente 28 regulado por el controlador antibloqueo/tracción 32, 34, 36 y suministra aire a presión a la válvula de control 66. Por ello, si ocurre un evento de control de tracción diferencial, el aire a presión a la válvula de control de suspensión 66 es regulado. Adicionalmente, las válvulas de aislamiento 72 son proporcionadas en los pasajes 52'' asociados con cada activador de freno 42 del eje no motor. Por ello, cuando un evento de control de tracción es enfrentado, se proporciona aire a presión desde el controlador antibloqueo/tracción a través de la linea 70 es dirigido a las válvulas 72 para aislar el frenado al eje no motor del eje motor. De esta manera, no hay arrastre de frenado sobre el eje no motor durante un evento de control de tracción diferencial. De conformidad, en lugar de tener dos ejes motrices, el sistema de la presente invención usa un solo eje motor 14. El eje motor es usado en combinación con un ensamble de suspensión por bolsa de aire 60 en el eje no motor, y una válvula de aislamiento 70 para separar el control del eje motor y del eje no motor. El eje no motor ayuda para soportar la carga del vehículo durante la operación normal. Si se requiere, hasta el 50% de la carga del eje no motor puede ser transferida al eje motor, aunque no excederá este limite. No es necesaria ninguna interface con el conductor de modo que cuando ocurre un evento de control de tracción diferencial, el sistema presente descarga una porción de la presión de aire en la suspensión del eje no motor, con lo que se transfiere peso al eje motor mejorando la tracción. Si el eje motor ya se encuentra a la carga máxima del vehículo, como es determinado por la presión de la suspensión, no se transferirá carga adicional al eje motor. Adicionalmente, cuando ocurre un evento de control de tracción diferencial, el frenado del eje no motor es aislado del eje motor de modo que no hay arrastre de frenado en el eje no motor. Por ello, como se describe arriba, agregando un puerto adicional a la unidad de control de antibloqueo/tracción y tres componentes adicionales (válvula de suspensión de aire 66, y un par de válvulas de aislamiento) , un vehículo 6X2 es modificado convenientemente y económicamente para proporcionar operación tipo 6X4. La presente invención ha sido descrita con referencia a la modalidad preferida. Obviamente, al leer y entender esta especificación, otros podrán realizar modificaciones y alteraciones a esta invención. Dicha invención incluye todas las modificaciones y alteraciones mencionadas mientras queden dentro del alcance de las Reivindicaciones -anexas o los equivalentes de las mismas.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Un ensamble de control de tracción y suspensión para un vehículo tal como un camión, el ensamble comprende: un eje motor; un ensamble de control de tracción para el eje motor / transfiriendo selectivamente la torsión a una rueda montada en el eje motor en respuesta a un evento de control de tracción de frenado diferencial; un eje no motor; y un ensamble de control de suspensión asociado operativamente con el eje no motor para transferir selectivamente la carga del vehículo desde el eje no motor al eje motor en respuesta a un evento de control de tracción de frenado diferencial. El ensamble de la Reivindicación 1 en donde el ensamble de control de suspensión está conectado operativamente a un controlador del ensamble de control de tracción. El ensamble de la Reivindicación 2 en donde el ensamble de control de suspensión está conectado a una válvula de aplicación de tracción del ensamble de control de tracción. El ensamble de las Reivindicaciones 1 a 3 en donde el ensamble de control de suspensión incluye una cámara para fluido asociada con el eje no motor para transferir la carga del vehículo soportada por los ejes motor y no motor . El ensamble de la Reivindicación 4 en donde el ensamble de control de suspensión incluye una válvula asociada operativamente con la cámara para fluido para controlar selectivamente el flujo de fluido hacia la cámara para fluido y desde dicha cámara. El ensamble de las Reivindicaciones 1 a 5 en donde el ensamble de control de tracción está asociado operativamente con el eje motor y es aislado selectivamente de los frenos del eje no motor en respuesta a un evento de control de tracción diferencial . El ensamble de las Reivindicaciones 1 a 6 en donde el ensamble de control de tracción está asociado con un ensamble de frenado antibloqueo y el frenado en el eje no motor es eliminado durante un evento de control de tracción diferencial. El ensamble de las Reivindicaciones 1 a 7 en donde el ensamble c.e control de suspensión incluye cámaras de suspensión de aire motor y no motor asociadas operativamente con los ejes motrices y no motrices, respectivamente, para distribuir la carga del vehículo soportada por los ejes motrices y no motrices, las cámaras de suspensión de aire que se comunican con el ensamble de control de tracción a través de un miembro regulador de modo que la carga del vehículo puede ser distribuida entre los ejes motrices y no motrices en respuesta a un evento de control de tracción diferencial . 9. El ensamble de las Reivindicaciones 1 a 8 en donde hasta el 50% de la carga del vehículo sobre el eje no motor puede ser transferida al eje motor. 10. Un aparato para obtener un desempeño de tipo 6X4 en un vehículo comercial de tres ejes de tipo 6X2, que comprende: un eje motor y un eje no motor que comparten la carga de un vehículo; un ensamble de control de tracción asociado operativamente con el eje motor para transferir selectivamente la torsión de una rueda a otra rueda del mismo en respuesta a un evento de control de tracción diferencial; un ensamble de suspensión de aire interpuesto entre los ejes motrices y no motrices y la carga del vehículo; y un relevador operativo entre el ensamble de control de tracción y el ensamble de suspensión de aire para alterar la distribución de la carga del vehículo en respuesta a un evento de control de tracción diferencial . 11. El aparato de la Reivindicación 10 que comprende adicionalmente una válvula asociada con el ensamble de suspensión de aire para regular selectivamente el flujo de aire al mismo en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. 12. El aparato de las Reivindicaciones 10 - 11 en donde hasta el 50% de la carga del vehículo sobre el eje no motor puede ser transferida al eje motor. 13. El aparato de las Reivindicaciones 10 - 12 en donde el ensamble de control de tracción está asociado operativamente con el eje no motor y está aislado selectivamente del eje motor en respuesta a un evento de control de tracción diferencial. 14. Un ensamble de control de suspensión y tracción interactivo para un vehículo que comprende: un eje motor que tiene primera y segunda ruedas en extremos opuestos del mismo; un eje no motor que tiene una tercera y cuarta ruedas en extremos opuestos del mismo; un detector para vigilar la rotación relativa de la primera y segunda ruedas; una unidad de control para recibir información desde el detector; un ensamble de frenado asociado operativamente con la primera, segunda, tercera y cuarta ruedas y con la unidad de control, el ensamble de frenado aplica una fuerza de frenado a una de la primera o segunda ruedas en respuesta a un evento de control de tracción de modo que la torsión es transferida a la otra de la segunda o primera ruedas y el frenado a la tercera o cuarta ruedas es aislado del eje motor durante un evento de control de tracción; y un ensamble de control de suspensión para soportar una carga del vehículo sobre los ejes motrices y no motrices, el ensamble de control de suspensión incluye una primera y una segunda cámaras de aire colocadas entre el eje motor y la carga del vehículo, y el eje no motor y la carga del vehículo, respectivamente, las cámaras de aire están en comunicación operativa una con la otra de modo que una porción de la carga del vehículo pueda ser transferida desde el eje no motor al eje motor en respuesta a un evento de control de tracción. 15. El ensamble de la Reivindicación 14 en donde hasta el 50% de la carga del vehículo sobre el eje no motor puede ser transferido al eje motor. 16. El ensamble de las Reivindicaciones 14 - 15 que comprende además una válvula de control en comunicación fluida con la primera y segunda cámaras y también en comunicación con la unidad de control.