MXPA01008999A - Circuito hidraulico para el sistema de suspension activo. - Google Patents

Abstract

Un sistema de suspension activo para soportar una masa, tal como un asiento sobre una base de un vehiculo, incluye un accionador hidraulico acoplado entre el asiento y la base, un dispositivo fuera de carga neumatico entre el asiento y la base, y un sistema de control el cual controla activamente el accionador hidraulico y el cual controla el miembro fuera de carga. El sistema de control controla activamente el accionador hidraulico como una funcion de una senal de error de posicion del asiento. Una valvula de control de flujo controla la extension y la retraccion del accionador. Una valvula de control de presion proporcional esta conectada entre una valvula reductora de presion primaria y una entrada de la valvula de control de flujo. Durante el encendido, la valvula de control de presion evita el suministro de fluido presurizado a la valvula de control hasta que la valvula de control de flujo es impulsada a su posicion central o nula. Durante una falla de energia electrica, la valvula de control de presion operada por solenoide es impulsada por resorte a una posicion de apagado evitando la comunicacion de la presion a la valvula de control de flujo.

Description

CIRCUITO HIDRÁULICO PARA. EL SISTEMA DE SUSPENSIÓN ACTIVO Antecedentes de la Invención La invención se relaciona con un circ hidráulico, y más particularmente, con un circuito hidráu para un sistema activo de suspensión de asiento.

Los sistemas pasivos de suspensión, tal como un asiento de vehículo, son conocidos. Por ejemplo, los tract John Deere series nos. 6000, 7000, 8000 y 9000 tienen sist pasivos de suspensión de asiento los cuales incluyen amortiguador hidráulico en paralelo con una bolsa de aire. conocidos los sistemas de suspensión activos los cuales incl un accionador electrohidráulicamente controlado los cu trabajan en paralelo con un dispositivo elástico, tal como resorte. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de Amé No. 4,363,377 (Van Gerpen) , otorgada el 14 de diciembre de 19 describe un sistema activo de suspensión de asiento con accionador hidráulico en paralelo con un resorte. Un sistema control controla la comunicación del fluido al accionador respuesta a una señal de posición de asiento, un control rigidez, un control de altura de asiento y un control ganancia. La patente de los Estados Unidos de América 6,000,703 (Schubert y otros), otorgada el 14 de diciembre 1999, describe un sistema activo de control de suspensió asiento o de cabina con un accionador hidráulico en paralelo una bolsa de aire o resorte de aire neumático. Un sistema ac de suspensión de asiento el cual activamente controla aislamiento del asiento con hidráulicos y un acelerómetro e mostrados en la obra Un Sistema de Suspensión de Asiento Ac para los Vehículos Fuera del Camino de Grimm y otros . Con sistema de control de posición activo electrohidráulico, interacciones hidráulicas pueden ocurrir en el apagado y e encendido del vehículo. En el encendido, la Aresi°n hidráu puede ser generada antes de que funcione el control electróni Si el circuito hidráulico no es bloqueado cuando el cont electrónico es habilitado, pueden resultar los movimie repentinos en el accionador por el suministro de presión que e presente antes de la colocación adecuada de la válvula de cont del accionador. En el caso de pérdida de la energía eléctri pueden perderse el control de colocación electrónico, lo resulta en la acción no deseada del sistema de suspensi Típicamente, un sensor de retroalimentación de posición carrete es usado para posicionar con precisión el carrete válvula de control de accionador con el encendido. Esto aume el costo y la complejidad del sistema. Por lo tanto, es desea el tener un circuito hidráulico el cual no requiera el uso de sensor de retroalimentación de posición de carrete.

Síntesis de la Invención Por lo tanto, un objeto de esta invención es proporcionar un sistema de suspensión activo el cual evite interacciones hidráulicas no deseadas en el encendido y en apagado del vehículo.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar tal sistema de suspensión activo en donde la acc del accionador hidráulico es evitada hasta que el cont electrónico sea habilitado.

Otro objeto de la invención es el proporcionar sistema de suspensión activo el cual evite la acción no dese del sistema de suspensión si se pierde la energía eléctrica.

Otro objeto de la invención es el proporcionar sistema de suspensión activo con un circuito hidráulico el c no requiere el uso de un sensor de retroalimentación de posic de carrete .

Estos y otros objetos son logrados por la prese invención, en donde un sistema de suspensión activo para soste una masa, tal como un asiento en una base de un vehículo, incl un accionador hidráulico acoplado entre el asiento y la base, dispositivo fuera de carga neumático entre el asiento y la ba y un sistema de control el cual activamente controla accionador hidráulico y el cual controla el miembro fuera carga. Una válvula de control de flujo controla la extensión retracción del accionador. Una válvula de control de pres proporcional está conectada entre una válvula que reduce presión primaria y una entrada de válvula de control de flu Durante el encendido, la válvula de control de presión evita suministro de flujo presurizado a la válvula de control de fl hasta que la válvula de control de flujo es impulsada a posición nula o centrada. Durante una falla de energía eléctr la válvula de control de presión operada por solenoide impulsada por resorte a una posición de apagado que evita comunicación de presión a la válvula de control de flujo.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es un diagrama esquemát simplificado de un sistema de suspensión de asiento de acue con la presente invención; La figura 2 es un diagrama esquemático de la pa del circuito de válvula hidráulico de la figura 1 ; La figura 3 es un diagrama esquemático eléctr de una de la presente invención; La figura 4 ilustra una válvula alterna la puede ser usada en lugar de la válvula de control de presió la figura 2; y La figura 5 ilustra otra válvula alterna la puede ser usada en lugar de la válvula de control de presió la figura 2.

Descripción Detallada Refiriéndonos a la figura 1, un sistema suspensión de asiento 10 incluye un asiento 12 sostenido por articulación de tijera 14 arriba de una base del asiento También acoplado entre el asiento 12 y la_ base 16 está accionador o pistón hidráulico 18 y un dispositivo neumático, como una bolsa de aire 20. Una unidad de válvula o de circ hidráulico 22 controla la comunicación de fluido entre accionador 18, una bomba 24 un sumidero o deposito 26. cantidad de aire en la bolsa de aire 20 es controlada por m de un compresor 28 (controlado por medio de un solenoide 2 por medio de un respiradero 30 (controlado por un solenoide Una acelerómetro 32, tal como un transductor de varia capactivo de silicio disponible comercialmente, preferiblemente acoplado al asiento 12, y un sensor de posi de asiento 34, tal como un transductor de efecto Hall rotato de relación métrica, está acoplado a la articulación 14. unidad de control electrónico (ECU) 36 recibe señales de sensores 32 y 34, desde un control de altura operable manualm (interruptor oscilador de elevar/bajar) 37 y de un control firmeza operable manualmente 38. En respuesta a estas entra la unidad de control electrónico 36 proporciona señales control a la unidad de válvula 22, al solenoide de control compresor y a un solenoide de control de ventanilla.

Como se observa mejor en la figura 2, la unida válvula 22 incluye una pantalla de entrada 40 acoplada entr bomba 24 y una válvula de reducción de presión 42. Una válvul control de expresión proporcional, de dos posiciones, control por piloto, operada por solenoide 44 incluye una primera lumb 46, una segunda lumbrera 50 y una tercera lumbrera 56. La pri lumbrera 46 está comunicada con una salida de la válvula reducción de presión 42 y con un acumulador 48. La segu lumbrera 50 está comunicada con una entrada de control de pres 52 de la válvula de reducción de presión 42, y con el sumider por medio de una válvula de retención de regreso 54. La terc lumbrera 56 esta comunicada con una lumbrera sensora de pres 58 de la válvula 44 y con una válvula de control de fl proporcional 70. La válvula 44 incluye un miembro de válvula movible de una primera posición en donde la lumbrera 46 e cerrada y la lumbrera 50 está comunicada con la lumbrera 56 una segunda posición en donde la lumbrera 50 está cerrada y lumbrera 46 está comunicada con la lumbrera 56. Un resorte impulsa al miembro de válvula 60 a su primera posición. solenoide 64 puede ser energizado para mover el miembro válvula 60' en su segunda posición. Alternativamente, la válv 44 puede ser una válvula de actuación directa, proporcional como se muestra en la figura 4, o una válvula de actuac directa no proporcional tal como se muestra en la figura 5.

La válvula de control de flujo proporcional incluye una primera lumbrera 72, una segunda lumbrera 74, tercera lumbrera 76 y una cuarta lumbrera 78. La lumbrera 72 e comunicada con la tercera lumbrera 56 de la válvula 44. lumbrera 74 está comunicada con la lumbrera 50 de la válvula y con el sumidero 26 por medio de una válvula de retención regreso 54. La lumbrera 76 está comunicada con una prim lumbrera del accionador 18 y con la lumbrera 74 por medio de orificio 77. La lumbrera 78 está comunicada con una segu lumbrera de accionador 18 y con la lumbrera 74 por medio de orificis 79. Preferiblemente, un orificio 80 comunica a lumbrera 76 con la lumbrera 78. La válvula 70 incluye un miem de válvula 82 movible desde una primera posición (extensión accionador) en donde la lumbrera 72 está comunicada a la lumbr 76 y la lumbrera 78 está comunicada con la lumbrera 74, a segunda posición de "flotación" o centrada en donde la lumbre 72 está bloqueada y las lumbreras 76 y 78 son comunicadas con lumbrera 74, y con una tercera posición (retracción accionador) en donde la lumbrera 72 está comunicada con lumbrera 78 y la lumbrera 74 está comunicada con la lumbrera Un resorte 84 impulsa al miembro de válvula 82 a su pri posición. El solenoide 86 puede ser energizado para mover miembro de válvula 82 a sus posiciones segunda y tercera.

El accionador 18 incluye un pistón 90 y varilla 92 movible dentro de un cilindro 94 y el cual separa cilindro en las cámaras 96 y 98. Un conducto de orificio 100 extiende a través del pistón 90 y comunica a la cámara 96 con cámara 98.

Como mejor se observa en la figura 3, la unida control electrónico 36 está conectada con el acelerómetro 32, el sensor de posición de asiento 34, con el control de altura con el control de firmeza 38, con el solenoide 64 de la válv 44, con el solenoide 86 de la válvula 70, con el solenoide 29 compresor 28 y con el solenoide 31 de la ventanilla 30. La uni de control electrónico esta preferiblemente programada para funcione como se describe abajo.

La unidad de control electrónico preferibleme pone el sistema en un modo "hidráulicos apagados" mediante ajustar a cero la corriente aplicada a la válvula de control presión 44 y a la válvula de control de flujo 70. Con es válvulas apagadas, la suspensión actúa como una suspensión pas con ambos lados del accionador 18 conectados al sumid permitiéndole a éste flotar libremente. El modo de "hidráuli apagados" es preferiblemente habilitado cuando el vehículo e estacionario, cuando existe una condición de falla, cuando generado un comando de bajado de asiento mediante el control peso (elevar/bajar) 37, o si la llave de ignición (no mostra está apagada.

Cuando se transita del modo de "hidrául apagados" a un modo de control activo (elevar por medio control 37 o del aislamiento activo) , la unidad de cont electrónica 36 ajusta la corriente a la válvula de control flujo 70 a nulo mientras que la orden aplicada al solenoide 64 la válvula de control de presión 44 es gradualmente increment desde cero. Este incremento gradual en la corriente a la válv de control de presión 44 proporciona un incremento controlad gradual en la presión suministrada a la válvula de control flujo 70. Después de que esta orden de corriente ha sido elev "rampa arriba" a un nivel máximo, la unidad de cont electrónico 36 entonces ajusta la corriente al solenoide 86 de válvula de control de flujo 70 para mover el- asiento 12 a posición deseada. (La unidad de control electrónica 36 pu ajustar la corriente a la válvula de control de flujo 70 ante la corriente en la válvula de control de presión 44 alcanzando nivel máximo) . La operación de la unidad de control electrón 36" y un sistema de control asociado con el mismo esta ade descrito en la solicitud copendiente número de serie (asunto de abogado No. 15357-US) , la cual es incorporada aquí referencia .

La figura 4 muestra una válvula de control actuación directa, proporcional 144 la cual puede ser usad lugar de la válvula de control de presión 44. La válvula tiene una primera posición en donde la lumbrera 50 es bloqu y la lumbrera 46 es comunicada con la lumbrera 56, una seg posición en donde la lumbrera 56 está comunicada con lumbreras 46 y 50 por medio de los orificios 146 y respectivamente, y una tercera posición en donde la lumbrer está bloqueada y la lumbrera 50 es comunicada con la lumbrera Refiriéndonos ahora a la figura 5, una válvul control de actuación directa no proporcional 244 puede ser us en lugar de la válvula de control de presión 44. La válvula tiene una primera posición en donde la lumbrera 50 es bloque y la lumbrera 46 es comunicada con la lumbrera 56, una segu posición en donde la lumbrera 56 es comunicada con las lumbre 46 y 50 por medio de los orificios 146 y 148, respectivamente una tercera posición en donde la lumbrera 50 es comunicada co lumbrera 56.

Aun cuando la invención ha sido descrita conjunto con una incorporación específica, es de entenderse muchas alternativas, modificaciones y variaciones podrán evidentes para aquellos con una habilidad en el arte a la luz la descripción anterior. Por ejemplo, la presente invención aplicable a los sistemas de suspensión para las masas en luga asientos, tal como un chasis o una cabina de vehículo. Por tanto, esta invención tiene la intención de abarcar todas e alternativas, modificaciones y variaciones las cuales caen den del espíritu y el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (10)

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

1. Un sistema de suspensión para soportar masa sobre una base de un vehículo, que comprende .- una fuente de presión hidráulica; un accionador hidráulico acoplado entre la ma la base; una primera válvula de control que controla extensión y retracción del accionador; una segunda válvula de control está conect entre la fuente y una entrada de la primera válvula de cont la válvula de control de presión tiene un miembro de vál movible desde una primera posición en donde la comunicación e la fuente y la primera válvula de control está cerrada, a segunda posición en donde la comunicación entre la fuente y primera válvula de control está abierta, la válvula de control presión tiene un resorte presionado para empujar al miembro válvula a su primera posición, y tiene un solenoide energiza para mover el miembro de válvula afuera de la primera posició a su segunda posición; y una unidad de control acoplada operativamente primera válvula de control y a la segunda válvula de contro la cual controla activamente el accionador hidráulico.

2. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la pri válvula de control comprende una válvula de control de fluj

3. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la seg válvula de control comprende una válvula de control de pres

. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: la primera válvula de control tiene una posi nula que cierra la comunicación de fluido al accionador, y durante el encendido, la unidad de control coo con la segunda válvula de control y la primera válvula de con para evitar el suministro del fluido presurizado a la pri válvula de control hasta que la primera válvula de control llevada a su posición nula.

5. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: durante una falla de energía eléctrica, el res de la segunda válvula de control mueve al miembro de válvul la segunda válvula de control a su primera posición, cerrand comunicación de fluido entre la fuente y la primera válvul control.

6. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque.- una válvula reductora de presión está conec entre la fuente y una entrada de la segunda válvula de cont

7. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque: la válvula reductora de presión tiene una lumbr de control de presión la cual está comunicada con una lumbrer la segunda válvula de control y una lumbrera de la pri válvula de control.

8. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: la segunda válvula de control comunica la entr de la primera válvula de control con el tanque.

9. El sistema de suspensión tal y com reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque: la segunda válvula de control comprende válvula controlada por piloto, operada por solenoid proporcional .

10. El sistema de suspensión tal y como reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque: por lo menos un orificio acoplado al accion hidráulico de manera que el fluido hidráulico fluirá a través orificio al moverse el accionador hidráulico. E S U M E N Un sistema de suspensión activo para soportar masa, tal como un asiento sobre una base de un vehículo, inc un accionador hidráulico acoplado entre el asiento y la base dispositivo fuera de carga neumático entre el asiento y la b y un sistema de control el cual controla activamente accionador hidráulico y el cual controla el miembro fuer carga. El sistema de control controla activamente el accion hidráulico como una función de una señal de error de posición asiento. Una válvula de control de flujo controla la exten y la retracción del accionador. Una válvula de control presión proporcional está conectada entre una válvula reduc de presión primaria y una entrada de la válvula de contro flujo. Durante el encendido, la válvula de control de pre evita el suministro de fluido presurizado a la válvula de con hasta que la válvula de control de flujo es impulsada a posición central o nula. Durante una falla de energía eléctr la válvula de control de presión operada por solenoide impulsada por resorte a una posición de apagado evitando comunicación de la presión a la válvula de control de flujo.