MXPA02006828A - Sistema de control dle suspension de vehiculo. - Google Patents

Abstract

Un sistema de suspension de vehiculo incluye una bomba de fluido, un par de cilindros de suspension y un circuito de control hidraulico para controlar la presurizacion de los cilindros de suspension. Cada cilindro de suspension tiene un extremo de cabeza y un extremo de varilla. El circuito de control incluye una valvula de control de presion de varilla proporcional 36 con un primer piloto el cual esta expuesto a la presion el cual es comunicado al extremo de cabeza del cilindro de suspension y un segundo piloto el cual es expuesto a la presion la cual es comunicada al extremo de varilla del cilindro de suspension. La valvula de control de presion de varilla controla la presion del extremo de varilla del cilindro de suspension como una funcion de y proporcional a la presion en el extremo de cabeza del cilindro de suspension. Una valvula de amortiguamiento de suspension controla la comunicacion entre una camara del cilindro y un acumulador.

Description

SISTEMA DE CONTROL DE SUSPENSIÓN DE VEHICULO Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a un sistema de suspensión para un vehículo, tal como un tractor de trabajo pesado.

Los tractores de trabajo pesado se han proporcionado con sistemas de suspensión hidráulica de eje frontal, los cuales incluyen un par de cilindros hidráulicos conectados entre el armazón y el eje del tractor. Uno de tales sistemas está descrito en la Patente Alemana No. DE 4242448, publicada el 31 de Marzo de 1994. Tales sistemas de suspensión también incluyen acumuladores hidráulicos y pueden llevar a cabo una función de nivelación de armazón. Tales tractores están sometidos a un rango amplio de cargas de eje, y estas cargas pueden exceder el rango de presión normal del acumulador. Si un implemento está sujetado a tal tractor, la operación del implemento puede producir cambios grandes en la carga y en la actitud del armazón que pueden interferir con el control de implemento y con el control de actitud del armazón. El tiempo de respuesta de nivelación puede ser lento debido a que el flujo a ambos extremos de cabeza y de varilla de los cilindros debe ser controlado por un par de válvulas operadas por solenoide.

Tales sistemas usan un regulador de presión fijo para controlar la presión lateral de varilla o usa una presión de cabeza y varilla común. Para lograr el rango de carga máximo es deseable el tener una presión de varilla superior cuando la presión de cabeza es baja y una presión de varilla baja cuando la presión de cabeza es alta. Para mantener la actitud de tractor de nivel y un mejor implemento de control es deseable el restringir el desplazamiento de armazón vertical cuando son anticipados cambios significantes. No es deseable el bloquear el flujo sobre ambos lados debido al potencial para trabajar la cabeza y la varilla una en contra de otra debido al flujo en el cilindro o los efectos térmicos.

Tales sistemas anteriores tampoco permiten una carga de varilla y de cabeza independiente. Como un resultado, el flujo típicamente va al lado de varilla primero, el cual es la trayectoria de menos resistencia. Esto resulta en una operación de nivelación retrasada, y resulta en la descarga del aceite de lado de varilla que fue justo introducido en el lado de varilla, desperdiciando por tanto la energía.

SINTESIS Por tanto, un objeto de esta invención es el de proporcionar un sistema de control de suspensión hidráulica el cual puede acomodar un rango amplio de cargas.

Un objeto adicional de la invención es el de proporcionar tal sistema el cual evita la operación de nivelación retrasada.

Un objeto adicional de la invención es el de proporcionar tal sistema el cual no desperdicia energía mediante el descargar el aceite lateral de varilla.

Un objeto adicional de la invención es el de proporcionar tal sistema el cual mantiene la actitud de tractor de nivel y el cual mejora el control de implemento.

Estos y otros objetos son logrados por la presente invención en donde se proporciona un circuito de control hidráulico para un sistema de suspensión de vehículo que tiene cilindros de suspensión y de bomba de fluido, cada uno teniendo un extremo de cabeza y un extremo de varilla. El circuito de control incluye una válvula de control de presión de varilla proporcional con un par de pilotos. El primer piloto está expuesto a una presión la cual es comunicada al extremo de varilla del cilindro de suspensión. El segundo piloto está expuesto a la presión la cual está comunicada al extremo de cabeza del cilindro de suspensión. La válvula de control de presión de varilla controla la presión en el extremo de varilla del cilindro de suspensión como una función de la presión y proporcional a la presión en el extremo de cabeza del cilindro de suspensión. La presión del sistema es comunicada a la válvula de control de presión de varilla a través de una válvula de subir/bajar operada por solenoide. A fin de lograr el rango de carga máximo, el sistema produce una presión de varilla alta cuando la presión de cabeza está baja y produce una presión de varilla baja cuando la presión de cabeza está alta .

El desplazamiento de armazón vertical está restringido para mantener la posición de tractor a nivel y proporcionar un mejor control de implemento mediante el bloquear el flujo entre los cilindros y los acumuladores por un lado de la suspensión. La presión de piloto es aplicada a la válvula de amortiguamiento rápidamente para responder rápidamente a los cambios de carga. El flujo entre los cilindros y los acumuladores puede ser completamente bloqueado. Esto resulta en un diferencial de presión significante entre los cilindros y los acumuladores. Para controlar el igualamiento de presión, la presión de piloto es dosificada fuera a través de un orificio. El dosificador abre la válvula de amortiguamiento en forma suficientemente lenta de manera que el controlador pueda responder a los cambios de posición mediante el nivelar, cerrar la válvula de escape de piloto para retener la válvula de amortiguamiento en posición o volver a aplicar la presión de piloto para iniciar de nuevo el proceso de abertura.

Como una alternativa para bloquear completamente el flujo entre los cilindros y los acumuladores, es deseable el flujo de orificio entre los cilindros y los acumuladores. El igualamiento de presión gradual puede hacerse fácilmente mediante el nivelar el flujo. Cuando la presión es controlada parcial o completamente por el orificio de igualamiento, los requerimientos de control son simplificados y la transición de una operación amortiguada a no amortiguada es rápida y sin problema. El orificio de igualamiento también mejora la seguridad mediante el asegurar que los cilindros y acumuladores pueden estar drenados por los mismos elementos, y asegurar el igualamiento si el tractor es cerrado mientras que la suspensión está en una condición amortiguada; evitando por tanto un movimiento inesperado si se abre la válvula de amortiguamiento en un momento posterior.

Los extremos de cabeza y varilla pueden ser cargados independientemente para lograr una operación de nivelación pronta, y a fin de evitar la descarga del aceite de lado de varilla, ahorrando por tanto energía. El flujo puede ser aplicado primero al lado de cabeza para lograr que una parte de la presión/flujo antes de la nivelación sean aplicados al lado de varilla para establecer la presión de lado de varilla. Para este propósito, el lado de cabeza y de varilla del sistema son piloteados en forma cruzada.

Breve Descripción de los Dibujos La figura única es un diagrama de circuito hidráulico de un sistema de suspensión hidráulica de vehículo de acuerdo a la presente invención.

Descripción Detallada La figura muestra un sistema de suspensión de vehículo 10, tal como un eje frontal (no mostrado) de un tractor (no mostrado) el cual incluye un par de cilindros de suspensión 12 y 14, cada uno teniendo una caja 16 y 18 acoplada a un armazón (no mostrado) del vehículo y una varilla 20 y 22 acoplada a una parte de eje frontal (no mostrada), tal como un brazo inferior de eje frontal (no mostrado) . Las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14 están conectadas al acumulador 26 a través de una válvula de amortiguamiento de suspensión operada por piloto 28. Las cámaras de varilla de los cilindros 12 y 14 están conectadas al acumulador 30.

La presión del sistema desde la bomba 34 es suministrada a la válvula de control de presión de varilla proporcional 36 a través de una válvula de subir/bajar operada por solenoide 38 y de la válvula de verificación en contra del estiramiento del lado de varilla 40. La válvula 36 incluye un primer piloto 42 el cual está expuesto a la presión la cual es comunicada a las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14 a través de la tubería 50, la válvula de verificación operada por piloto del lado de cabeza 52, y la tubería 54. La válvula 36 incluye un segundo piloto 48 el cual está expuesto a la presión la cual es comunicada a las cámaras de varilla de los cilindros 12 y 14 a través de la tubería 44, de la válvula de verificación operada por piloto del lado de varilla 46 y de la tubería 47. Como un resultado de esto, la presión a las de varilla de los cilindros 12 y 14 es controlada como una función de y es proporcional a la presión en las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14.

El sistema 10 incluye una válvula de elevación operada por solenoide 60 la cual puede ser activada para comunicar la presión del sistema desde la bomba 34 a través de la válvula de verificación 62 a las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14 a través de la válvula de verificación 52 y de la tubería 54. Una válvula de drenado operada manualmente 64 puede ser operada para comunicar las cámaras de varilla y de cabeza de los cilindros 12 y 14 con el sumidero. La válvula de alivio de presión 66 alivia o limita la presión en las cámaras de varilla y cabeza de los cilindros 12 y 14 mediante el comunicar los mismos al sumidero si la presión en la cámara de cilindros 12 y 14 excede un cierto nivel.

Una Válvula de cierre operada por solenoide 68 controla la comunicación de la presión desde la bomba 34 y la válvula de reducción de presión 70 al piloto de una válvula de amortiguamiento de suspensión operada por piloto 28. Por tanto, cuando la válvula 68 es activada el piloto de válvula 28 es presurizado y la válvula 28 restringe la comunicación entre las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14 y el acumulador 26, por tanto reteniendo constante la cantidad de fluido en las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14. Esto restringe el desplazamiento de armazón vertical y ayuda a mantener la posición del tractor a nivel y proporcionar un mejor control del implemento (no mostrado) el cual puede estar unido al tractor (no mostrado) .

Una válvula de abertura operada por solenoide 72 controla la comunicación de presión entre el sumidero y el piloto de una válvula de amortiguamiento de suspensión operada por piloto.28. Por tanto cuando la válvula 72 es activada la válvula de amortiguamiento de suspensión de piloto 28 es despresurizada y la válvula abre la comunicación entre las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14 y el acumulador 26, permitiendo por tanto que varíe la cantidad de fluido en las cámaras de cabeza de los cilindros 12 y 14.

La función de cierre es rápida a fin de responder a cambios en las cargas del implemento. La abertura es controlada de manera que las diferencias de presión entre las cámaras de cabeza y de varilla pueden ser ajustada. El sistema 10 mide el flujo entre los cilindros y los acumuladores durante una parte del golpe de la válvula de amortiguamiento 28 y después abre completamente para una restricción mínima del flujo entre los cilindros y los acumuladores durante la operación no cerrada. El sistema 10 también es bi-estable de manera que no ocurre un cambio de estado en el caso de pérdida de energía eléctrica o hidráulica.

Una válvula de verificación de lanzadera 74 con un sangrado de percepción de carga comunica la presión desde la salida de la válvula de control de presión de varilla 36 a la tubería de percepción de carga 76, y el lado de suministro de lado de cabeza de la válvula de verificación operada por piloto Aún cuando la presente invención se ha descrito en conjunción con una incorporación específica, se entiende el que serán evidentes muchas alternativas, modificaciones y variaciones para aquellos expertos en el arte a la luz de la descripción anterior. Por tanto, esta invención se intenta que abarque todas esas alternativas, modificaciones y variaciones las cuales caen dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (15)

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

1. Un circuito de control hidráulico para un sistema de suspensión de vehículo que tiene una bomba de fluido y un cilindro de suspensión que tiene una cámara de cabeza y una cámara de varilla, el circuito de control comprende: una válvula de control de presión de varilla proporcional que tiene un primer piloto el cual está expuesto a una presión la cual es comunicada a la cámara de cabeza del cilindro de suspensión, y un segundo piloto el cual está expuesto a la presión la cual es comunicada a la cámara de varilla del cilindro de suspensión, la válvula de control de presión controla la presión en la cámara de varilla del cilindro de suspensión como una función de y proporcional a la presión en la cámara de cabeza del cilindro de suspensión.

2. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende además : una válvula de subir/bajar operada por solenoide la cual controla la comunicación de la presión del sistema a la válvula de control de presión de varilla.

3. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque: válvula de subir/bajar es operada po solenoide -

4. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende además : una válvula de elevación operada por solenoide la cual puede ser activada para comunicar la presión del sistema desde una bomba a través de la válvula de verificación a la cámara de cabeza a través de una válvula de verificación.

5. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende : una válvula de drenado operada manualmente la cual puede ser operada para comunicar las cámaras de varilla y de cabeza con el sumidero.

6. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende : una válvula de alivio de presión la cual limita la presión en las cámaras de varilla y de cabeza mediante el comunicar las cámaras de varilla y de cabeza con el sumidero si la presión en la cámara excede de un cierto nivel .

7. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado además porque comprende : un acumulador; y una válvula de amortiguamiento de suspensión para controlar la comunicación entre una cámara del cilindro y un acumulador.

8. El circuito de control tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque comprende además : un acumulador una válvula de amortiguamiento de suspensión operada por piloto para controlar la comunicación entre una cámara del cilindro y el acumulador; y una válvula de verificación para controlar la comunicación entre la bomba y un piloto de la válvula de amortiguamiento de suspensión.

9. Un sistema de suspensión de vehículo acoplado entre un armazón y un eje del vehículo, que comprende: una bomba de fluido; un cilindro de suspensión que tiene una primera cámara acoplada al armazón y una segunda cámara acoplada al eje; y un circuito de control para controlar la comunicación de fluido entre la bomba y el cilindro, el circuito de control comprende una válvula de control de presión de varilla proporcional que tiene un primer piloto el cual está expuesto a una presión la cual está comunicada a la cámara de cabeza del cilindro de suspensión, y un segundo piloto el cual está expuesto a la presión la cual es comunicada a la segunda cámara del cilindro de suspensión, la válvula de control de presión de varilla controla la presión en el extremo de varilla del cilindro de suspensión como una función de y proporcional a la presión en el extremo de cabeza del cilindro de suspensión.

10. El sistema de suspensión de vehículo tal como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado adema porque comprende : una válvula de elevar/bajar operada por solenoide la cual controla la comunicación de la presión del sistema entre la bomba y la válvula de control de presión de varilla.

11. El sistema de control de vehículo tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque: la válvula de elevar/bajar es una válvula operada por solenoide.

12. El sistema de suspensión de vehículo tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque comprende : una válvula de elevar operada por solenoide la cual puede ser activada para comunicar la presión del sistema desde una bomba a través de la válvula de verificación a la cámara de cabeza del cilindro a través de una válvula de verificación.

13. El sistema de suspensión de vehículo tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado además porque comprende : una válvula de drenado operada manualmente la cual puede ser operada para comunicar la segunda cámara del cilindro al sumidero.

14. El sistema de suspensión de vehículo tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado además porque comprende : una válvula de alivio de presión la cual limita la presión en la primera cámara del cilindro mediante el comunicar la primera cámara al sumidero si la presión en la primera cámara excede de un cierto nivel .

15. El sistema de suspensión de vehículo tal y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado además porque comprende : un acumulador; y una válvula de amortiguamiento de suspensión para controlar la comunicación entre una cámara del cilindro y un acumulador . R E S U M E Un sistema de suspensión de vehículo incluye una bomba de fluido, un par de cilindros de suspensión y un circuito de control hidráulico para controlar la presurización de los cilindros de suspensión. Cada cilindro de suspensión tiene un extremo de cabeza y un extremo de varilla. El circuito de control incluye una válvula de control de presión de varilla proporcional 36 con un primer piloto el cual está expuesto a la presión el cual es comunicado al extremo de cabeza del cilindro de suspensión y un segundo piloto el cual es expuesto a la presión la cual es comunicada al extremo de varilla del cilindro de suspensión. La válvula de control de presión de varilla controla la presión del extremo de varilla del cilindro de suspensión como una función de y proporcional a la presión en el extremo de cabeza del cilindro de suspensión. Una válvula de amortiguamiento de suspensión controla la comunicación entre una cámara del cilindro y un acumulador.