MXPA01009652A - Valvula de transferencia de carga proporcional para control de suspension con control de traccion automatico 6x2. - Google Patents

Abstract

Se describe una valvula de transferencia de carga proporcional (54) para desplazar una relacion predeterminada de aproximadamente cincuenta por ciento (50%) del peso en un eje tag (12) al eje de impulsion (10). La valvula de transferencia de carga actua en respuesta a una senal neumatica indicativa de un evento de traccion. La valvula altera. la relacion de presion del puerto de suministro (82) asociada con las bolsas de suspension de aire (14) del eje transversal que esta, orientado hacia adelante hacia el puerto de suministro (84) asociado con el conjunto de suspension de bolsa de aire (16) del eje de tag. A medida que el peso impuesto al eje de impulsion se aproxima a un maximo predeterminado, la valvula de transferencia de carga transfiere menos peso de manera que no se sobrecarga el eje de impulsion.

Description

VÁLVULA DE TRANSFERENCIA DE CARGA PROPORCIONAL PARA • CONTROL DE SUSPENSIÓN CON CONTROL DE TRACCIÓN AUTOMÁTICO 6X2 Antecedentes de la Invención Referencia a Solicitud Relacionada La solicitud copendiente, comúnmente asignada. No. de Serie 09/107,620, presentada el 30/6/98, está • relacionada con un conjunto mejorado de control de 10 tracción y suspensión del tipo que puede utilizar la proporción y váLvula de control de la presente invención. La exposición de esa solicitud ee incorpora por la presente como referencia. 15 Campo de la Invención Esta invención pertenece a una válvula de proporción y control para un conjunto de suspensión asociado con un sistema de frenado de aire para un vehículo tractor/remolque. La invención es 20 particularmente aplicable a vehículos tales como sistemas de camiones/tractor conocidos como un vehículo 6x2 que emplea un sistema de control de tracción con transferencia de control de suspensión de aire. Se observará, sin embargo, que la invención puede tener 25 aplicaciones más amplias y se puede emplear ventajosamente en ambientes o aplicaciones relacionados Descripción de la Técnica Relacionada Por vía de antecedentes breves, un camión 6x4 y sistema de tractor emplea un par de ejes de impulsión. Como se observará, el costo del vehículo asociado con un par de ejes de tracción ee substancialmente mayor que una disposición 6x2, es decir, un sistema en el que solamente uno de los dos ejes traseros es un eje de impulsión, debido a los componentes de impulsión adicionales Puesto que un sistema 6x4 tiene peso incrementado, los costos de operación, complejidad, costos de mantenimiento, fricción y consumo de combustible asociados con el mismo, un conjunto de 6x2 es altamente deseable. Por otra parte, un sistema 6x2 tiene capacidades de tracción disminuidas con relación a una configuración 6x4 Consecuentemente, un sistema 6x2 que utiliza un control de suspensión de aire para transferir carga al eje de impulsión se ha propuesto como una disposición preferida que logra control de tracción mejorado Por lo general, los sistemas de control de tracción emplean principios similares para los sistemas de frenado antibloqueo, sobre superficies húmedas o resbalosas, curvas, superficies divididas, hielo y lo semejante, los conjuntos de control de tracción perciben x _____________L_ — ,_ _ _. _._— __-. --*•* • cuando las ruedas de un vehículo giran durante la aceleración. Esto es representativo de una pérdida de tracción entre la superficie del camino y la llanta. En respuesta, el par de torsión de j.mpulsión se transfiere a las llantas o ruedas que no giran y una fuerza de frenado se aplica suavemente a la rueda que gira. Esto transfiere el par de torsión a través del diferencial a la rueda que no gira o que gira más lentamente. Si ambas ruedas giran, entonces las RPM del motor se controlan electrónicamente y se reducen a un nivel apropiado. Como se indica brevemente en lo que antecede, se ha propuesto utilizar un desplazamiento o transferencia de la carga de vehículo en una disposición 6x2. Un conjunto de suspensión de bolsa de aire asociado con la misma reduce la presión de bolsa de suspensión en el eje de no impulsión de manera que se transfiere más peso al eje de impulsión De esta manera, una porción incrementada de la carga ee transfiere al eje de impulsión para mejorar la tracción. Transfiriendo toda la carga del eje de impulsión se puede sobrecargar el eje de impulsión en el modo cargado. Además, transfiriendo toda la carga al eje de impulsión puede poner en consideración asuntos de garantía de eje y límites de peso de carretera legales. De esta manera, existe una necesidad de una transferencia proporcional de la carga entre los e es de impulsión y de no impulsión en respuesta a los eventos de control de tracción Compendio de la Invención La presente invención contempla una válvula de transferencia de carga proporcional nueva y mejorada utilizada en asociación con un conjunto de tracción y suspensión que supera los problemas anotados y proporciona un conjunto sencillo, económico y proceso para lograr estas metas De conformidad con la presente invención, una válvula de transferencia de carga proporcional desplaza peso del e e de marca al e e de impulsión en respuesta a una señal del conjunto de control de tracción durante un evento de tracción De conformidad con otro aspecto ae la invención a medida que el peso del e e de impulsión se acerca a un límite predeterminado la válvula de transferencia de carga disminuye la transferencia de peso al e e de impulsión y alcanza un máximo en donde ninguna carga adicional se debe transferir para impedir la sobrecarga del e o de impulsión De conformidad con otro aspecto ae la invención aproximadamente cincuenta por ciento (50%) del f.M ? i. ^_¡_.t__. _, . ______________________ _________!__ peso en el eje de marca se transfiere al eje de impulsión • en respuesta a una señal neumática desde la eolenoide de control de tracción Una ventaja principal de la invención es la capacidad de controlar la transferencia de carga del peso del eje de marca al eje de impulsión para control de tracción mejorado Otra ventaja de la invención reside en la • operación automatizada de la transferencia que responde a 10 un evento de tracción. Todavía otra ventaja de la invención se encuentra en la capacidad de limitar la transferencia de carga proporcional. Todavía otras ventajas y beneficios de la 15 invención se harán evidentes a aquellos experimentados en la técnica después de una lectura y entendimiento de la siguiente descripción detallada.

Breve Descripción de los Dibujos 20 La invención puede adoptar la forma física en ciertas partes y disposiciones de partes, las modalidades preferidas de las cuales se describirán con detalle en la especificación y se ilustran en los dibujos que se acompañan. Los dibujos incluyen: 25 La Figura 1 que es una representación .,- .. esquemática de un sistema de control de tracción 6x2 con un conjunto de suspensión de aire que transfiere carga entre los ejes de impulsión y de marca; La Figura 2 ee una sección transversal longitudinal de una válvula de transferencia de carga proporcional preferida; La Figura 3 es una representación gráfica de las presiones de suministro y entrega proporcionadas por • la válvula de la Figura 2; 10 La Figura 4 es una segunda disposición preferida de una válvula de transferencia de carga proporcional; y. La Figura 5 es una representación gráfica de la presión de suministro contra la presión de entrega 15 proporcionadas por la válvula de la Figura 4.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Haciendo ahora referencia a los dibujos que ilustran las modalidades preferidas de la invención 20 solamente y no pretenden limitar la invención, las Figuras muestran un conjunto A de control de tracción y suspensión utilizado en un vehículo de tractor/remolque. Más particularmente, la Figura 1 ilustra esquemáticamente una cabina de tractor que t LTI T un primer eje 10 o de 25 impulsión y un segundo eje 12 o de no impulsión. ______ _t-_ _. _ i. I &.,. ? . _ ?:-it ¡ .

Montadas en extremos opuestos de los ejes se encuentran las ruedas 14, 16 traseras, respectivamente, que soportan el peso impuesto en el tractor cuando jala un remolque cargado o en una condición no cargada conocida como un modo de cola corta En este sistema 6x2, solamente uno de los ejes es impulsado y el eje segundo o trasero, conocido como un eje d© marca, ayuda a soportar el peso del remolque. El tractor ilustrado mostrado en la Figura 1 está equipado con un conjunto de control de antibloqueo/ tracción convencional, comercialmente disponible, por ejemplo, del concesionario de la presente solicitud. El sistema de control ant ibloqueo/tracción incluye una fuente de aire comprimido representada por el cilindro 20. Como es bien conocido en el ramo, un compresor carga periódicamente el cilindro ié manera que se proporcione un suministro o depósito de aire suficiente para las necesidades de frenado. El aire a presión se suministra a un controlador 22 de antibloqueo/tracción que incluye una unidad 24 de control electrónico antibloqueo y una válvula 26 solenoide de tracción y una válvula 28 de relé. El controlador regula el aire a las válvulas 30, 32 moduladoras que suministrar los accionadores 34 de freno de aire asociados con las ruedas 14, 16 traseras. Los sensores 40 están asociados con las ruedas i -___. ,¿ .__• ___!. ,».., 14 en el eje 10 de impulsión para supervisar la rotación • de las ruedas Los sensores proporcionan señales representativas de las condiciones de giro de rueda a la unidad de control Si una rueda está girando, es decir, se percibe un evento de control de tracción diferencial, el frenado se aplica suavemente a la rueda que gira Asimismo, si todas las ruedas de impulsión se están deslizando, la RPM del motor se puede reducir y se aplica • frenado suavemente a las ruedas Esto transfiere par de 10 torsión a la(s) rueda(e) de una manera bien conocida con los conjuntos de control de tracción convencionales Las líneas 42, 44 se fluido se extienden desde los moduladores 30, 32, respectivamente para suministrar los accionadores de freno asociados con el eje de impulsión a 15 través de primeros pasajes 42a 44a de ramificación Asimismo, los segundos pasaies 42b, 44b de ramificación comunican aire a los accionadores de freno asociados con las ruedas 16 de no impulsión. Un conjunto 50 de suspensión de bolsa de aire 20 también ee representa esquemáticamente en la Figura 1 Incluye bolsas 52 de aire dispuestas en pares adyacentes a las ruedas de los primero y segundo e es Aumentando o disminuyendo selectivamente las bolsas de aire, la carga o peso del vehículo se puede desplazar entre los ejes de 25 impulsión y de no impulsión Como se observará, las bolsas de aire asociadas con uno de los e es trabajan en • tándem para desplazar la carga del vehículo como se desee para tracción mejorada Una 1 mea 60 se extiende desde la solenoide de tracción a la válvula 54 de control de suspensión de aire Además, las válvulas 62 de aislamiento están asociadas con los accionadores de freno del eje de no impulsión De esta manera si ocurre un evento de • control de tracción la presión de aire del controlador 10 de antibloqueo/tracción se dirige a las válvulas 62 para aislar el frénalo al eje de no impulsión desde el e e de impulsión Esto limite el arrastre de freno en el eje de no impulsión durante un evento de tracción Los detalles estructurales particulares de una 15 válvula de transferencia de carga proporcional preferida se muestran en la Figura ? Un alojamiento 80 de válvula • incluye un portillo 82 p_ ímerc o de suministro que comunica con eJ conjunto de suspensión asociado con el eje de impulsión En la posición da válvula mostrada en 2o Ia Figura 2 el portillo de suministro está en comunicación con un portillo 84 segundo o de entrega que comunica con las bolsas de aire de suspensión de eje de marca Ademas la común1 cacion con un portillo 86 tercero o de descarga se impide como resultado de la 25 válvula 88 de entrada/descarga desviada La válvula de , » J entrada/descarga se muestra en una posición cerrada con • el asiento 90 de descarga, aún cuando quedará entendido que la válvula 88 se mueve selectivamente del asiento en respuesta a cambios de presión en la válvula de transferencia de carga. Un portillo 92 cuarto o de control recibe una señal neumática de una solenoide de control de tracción durante un evento de tracción. La presión neumática introducida al portillo de control • somete a presión el lado inferior del pistón 94 de manera 10 que el movimiento del pistón desde la posición mostrada en la Figura 2 abre selectivamente 1 válvula de, entrada/descarga y varía la porción o ración de la presión de portillo de suministro que alcanza al portillo de entrega. 15 En la disposición de la Figura 2, un resorte 96 impulsa al pistón 94 a la posición ilustrada y el pistón incluye un sello deslizante tal co o la junta tórica 98 para sellar entre los portillos de control y suministro. De esta manera, se observará que la presión proporcionada 20 a través del portillo 92 de control debe superar la presión en el lado superior del pistón, así como la fuerza impuesta por el resorte 96 de desviación, para alterar la relación de presión de suministro que alcanza al portillo de entrega. Si el pistón es impulsado hacia 25 arriba, la cantidad de la presión de suministro provista al portillo de entrega, y de esta manera al eje de marca, • se altera. La disposición ilustrada en la Figura 2 se pretende para transferir una relación predeterminada, v.gr., aproximadamente cincuenta por ciento (50%) del peso, en el eje de marca al eje de impulsión cuando una señal neumática de la solenoide de control de tracción se recibe durante un evento de tracción. A medida que el • peso en el e e de tracción se acerca a un máximo 10 predeterminado, v.gr., nueve mil setenta y dos kilogramos (20,000 lbs), la válvula de transferencia de carga proporcional transferirá menos del cincuenta por ciento (50%) del peso en el eje de marca al eje de impulsión. Basado en una presión predeterminada en las 15 bolsas de aire de suspensión del eje de impulsión, la presión de nuevo doblez de válvula determina el punto en donde no se transfiere carga adicional. De esta manera, la válvula de transferencia de carga proporcional puede transferir tan poco como cero por ciento (0%) desde el 20 eje de marca al de impulsión para impedir la sobrecarga del eje de impulsión. Cuando el portillo de control se ventila a la atmósfera, sin embargo, la válvula de transferencia de carga proporcional entre cien por ciento (100%) Como ee indica en la Figura 3, que es una 25 representación gráfica de la presión de suministro contra . - ¿_&l_ . » i * la presión de entrega, ee entrega un cincuenta por ciento (50%) de la relación de la salida. Adí cionalmente , la válvula de transferencia de carga proporcional preferida puede transferir alguna relación del eje de marca al eje de impulsión a las escalas inferiores de presión. Esto se ilustra particularmente en la Figura 3 que demuestra una transferencia proporcional a presiones de suministro a o iguales a cero (0) kg/cm2 (0 psi ) . Lae Figuras 4 y 5 son substancialmente idénticas a la modalidad de las Figuras 2 y 3, excepto que se utiliza un ajuste diferente para la fuerza de retromezclado. Como será evidente, el resorte 96 de la modalidad de la Figura 2 se elimina. Mientras que la modalidad de las Figuras 2 y 3 tiene un ajuste de 4.22 kilogramos por centímetro cuadrado (60 psi), la válvula de transferencia de carga proporcional de la Figura 4 está ajustada a 5.62 kg/cm2 (80 psi). De esta manera,' la curva de la Figura 5 ilustra las características de operación de la válvula que se puede comparar con aquella mostrada en la Figura 3. Se observará, sin embargo, que se pueden utilizar todavía otros ajustes para lograr una curva operacional deseada y aquella que transfiere efectivamente una porción del peso en el eje de marca al eje de impulsión en respuesta a. una señal neumática de un íí A-.- _..___ ;j_-_k_ - . .-..ja.. evento de control de tracción. • También es importante que un límite superior se establezca de manera que el eje de impulsión, cuando se acerca al límite legal de peso de carretera, no reciba ninguna transferencia de carga adicional del eje de marca. De esta manera, a medida que se logra la presión predeterminada en las bolsas de aire ele suspensión de eje de impulsión, la válvula transferirá cero por ciento (0%) • del eje de marca al eje de impulsión para impedir la 10 sobrecarga. Adicionalmente, se observará que la válvula puede adoptar otras configuraciones distintas a la configuración estructural particular ilustrada en la presente que logra estos objetivos. La invención se ha descrito con referencia a la 15 modalidad preferida. Evidentemente, se ocurrirán modificaciones y alteraciones a otros después de una lectura y entendimiento de esta especificación Se pretende incluir todas estas modificaciones y alteraciones en tanto cueden dentro del alcance de las 20 reivindicaciones anexas o los equivalentes de las mismas. 25

Claims (2)

1-1 - REIVINDICACIONES • 1.- Un conjunto de transferencia de carga proporcional para un vehículo que tiene un conjunto de control de tracción y de suspensión, el conjunto comprendiendo un eje de impulsión; un conjunto de control de tracción para el eje • de impulsión para controlar selectivamente el par de 0 torsión a una rueda montada en el eje de impulsión en respuesta a un evento de control de tracción; un conjunto de suspensión para proporcionar la carga del vehículo entre los ejes de impulsión y de no impulsión ; 15 un eje de no impulsión; y un conjunto do vá vula asociado operativamente • con el conjunto de suspensión para transferir selectivamente una relación predeterminada de carga del vehículo del eje de no impulsión al eje de impulsión 20 hasta un máximo previamente seleccionado en respuesta a un evento de control de tracción.

2 - La invención de conformidad con la reivindicación 3, en donde el conjunto de válvula incluye un miembro de válvula interpuesto entre el portillo de 25 suministro y un portillo de entrega que se mueve en _. -_• * _ _. > respuesta a una señal de presión desde el conjunto de • control de tracción. 3.- La invención de conformidad con la reivindicación 2, en donde el conjunto de válvula incluye un miembro movible asociado operativamente con el miembro de válvula y que incluye una superficie de presión en el mismo que comunica con un portillo de control en comunicación con el conjunto de control de tracción. 4.- La invención de conformidad con la 10 reivindicación 3, en donde el conjunto de válvula incluye un portillo de descarga sellado selectivamente por el miembro de válvula, medíante lo cual, una relación de presión de suministro proporcionada al portillo de entrega depende de la posición del miembro de válvula con 15 relación al portillo de descarga. 5.- La invención de conformidad con la • reivindicación 4, en donde el conjunto de válvula incluye un miembro de desviación que impulsa al miembro movible hacia una primera posición mediante lo cual el miembro de 20 válvula cierra un portillo de descarga y toda la presión de suministro se proporciona al portillo de entrega. 6.- La invención de conformidad con la reivindicación 5, en donde el conjunto de válvula incluye además un segundo miembro de desviación que impulsa al 25 miembro de válvula hacia un asiento de válvula asociado t.-; con el portillo de descarga. • 7.- La invención de conformidad con la reivindicación 5, en donde el conjunto de válvula incluye un segundo asiento entre los portillos de suministro y de entrega que está acoplado selectivamente por el miembro de válvula cuando la presión en el portillo de entrega alcanza un límite predeterminado 8.- Un método para controlar la tracción de un • eje de impulsión en un sistema de camión 6x2 que tiene un 10 conjunto de control de suspensión asociado con un eje de no impulsión y el eje de impulsión, que comprende los pasos de proporcionar una presión al conjunto de control de suspensión asociado con el eje de impulsión; 15 proporcionar una presión al conjunto de control de suspensión asociado con el eje de no impulsión; regular la presión al conjunto de control de suspensión asociado con el eje de impulsión en respuesta a un evento de tracción; y 20 limitar la presión al conjunto de control de suspensión de eje de impulsión a un máximo predeterminado 9.- El método de conformidad con la reivindicación 8, que comprende los pasos adicionales de 25 regular la presión al conjunto de control de suspensión A. ti*. - de eje de impulsión a cualquier presión por debajo del máximo predeterminado. 10.- El método de conformidad con la reivindicación 3, en donde el paso de regular la presión varía de una relación de transferencia de cero por ciento (0%) a una relación de transferencia del cien por ciento (100%) . 11.- El método de conformidad con la • reivindicación 8, que comprende el paso adicional de 10 proporcionar una señal de presión al conjunto de control de suspensión en respuesta a un evento de tracción. 15 • 20 25 —**>-¡ fa — >