PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA DETERMINACION DE UNA MEDIDA DE AMORTIGUACION PARA OSCILACIONES DE VEHICULOS.

Procedimiento para la determinación de una medida de amortiguación para oscilaciones de vehículos,

con las etapas:

- Excitación de una rueda del vehículo (29, conectada con un amortiguador de oscilaciones (1) a evaluar y realización de una curva de la frecuencia para la determinación de la resonancia del banco de pruebas para calcular una constante de amortiguación K con la ayuda de la relación entre una amplitud r de la excitación y una amplitud x1 detectada del movimiento de la rueda del vehículo (2) o bien de la placa de soporte (7) en el caso de resonancia, y

- Cálculo de la medida de la amortiguación de Lehr ? para la amortiguación de una oscilación de la carrocería del vehículo a través de un amortiguador de oscilaciones (1) con la ayuda de la constante de amortiguación K calculada del amortiguador de oscilaciones (1) y de una masa proporcional del vehículo m4, que actúa sobre el amortiguador de oscilaciones (1) y de un valor predeterminado para la frecuencia de resonancia de una estructura de carrocería, de manera que la masa proporcional del vehículo se determina por una de las dos maneras siguientes:

- sobre la base de una medición de una desviación s de una placa de soporte (7), provocada por la carga con la rueda del vehículo (2), o

- sobre la base de la mitad de la carga admisible de la rueda

Procedimiento y dispositivo para la determinación de una medida de amortiguación para oscilaciones de vehículos.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la determinación de una medida de amortiguación para oscilaciones de vehículos, que son amortiguadas por un amortiguador de oscilación.

Los amortiguadores de vibraciones son un elemento importante para la seguridad del tráfico en los automóviles. Por una parte, debe impedirse que las masas axiales entren en oscilaciones incontroladas con muelles del vehículo o muelles de los neumáticos y, por otra parte, deben amortiguarse las oscilaciones de la estructura del vehículo. Con esta finalidad, en los ejes del vehículo están previstos amortiguadores de impacto, que suprimen las oscilaciones que se producen adicionalmente a la amortiguación propia del eje, por ejemplo a través de fricción o cojinetes de caucho. Durante la adaptación de un amortiguador de impacto hay que tener en cuenta, en principio, varios aspectos contradictorios. Por una parte, en general, a medida que aumenta la amortiguación, se reduce la oscilación de la carga de la rueda, pero, por otra parte, se perjudica la comodidad de la marcha. A la inversa, se aplica que con comodidad elevada, también deben tolerarse oscilaciones más elevadas de la carga de la rueda, lo que implica una adhesión reducida al suelo.

Para conseguir un buen compromiso con el menor número posible de oscilaciones de la carga de la rueda, es decir, una buena posición en la carretera y, a pesar de todo, alta comodidad, se pueden configurar amortiguadores de impacto con curvas características variables, no uniformes. Por ejemplo, la fase de presión se puede diseñar más débil que la fase de tracción y/o el amortiguador, a velocidades v_D más reducidas del movimiento relativo de las partes móviles en el amortiguador, dispone de una constante de amortiguación K mayor que a velocidades más elevadas, es decir, que la constante de amortiguación presenta una curva característica no lineal. Para poder combatir mejor las oscilaciones de la estructura del vehículo, se diseñan amortiguadores de impacto, en parte, de tal forma que la fuerza del amortiguador FD se eleva fuertemente a bajas velocidades y se vuelve más plana a partir de aproximadamente 0,1 a 0,2 m/s. Para la constante de amortiguación K de un amortiguador de impacto se aplica:

En tales amortiguadores no lineales, la constante de amortiguación K a bajas velocidades es mayor y se reduce a velocidades más altas. Especialmente en vehículos, que están equipados con sistemas anti-bloqueo o bien con sistemas de estabilidad, la influencia de la amortiguación del vehículo es significativa para la función correcta de los sistemas de asistencia de la marcha. Ejemplos de curvas características de amortiguadores de impacto se representan en la figura 6. esta figura muestra la fuerza del amortiguador para la fase de tracción y la fase de presión de un vehículo con diferentes amortiguadores de impacto, parcialmente modificados, cuya efectividad de amortiguación varía entre 100% (amortiguador nuevo, totalmente funcional) y 15% (amortiguador de impacto defectuoso).

Para la verificación de la actuación de amortiguadores de impacto de automóviles en el estado montado se conocen una serie de procedimientos de ensayo.

En el documento DE 1 232 372 se propone para la verificación de la efectividad de amortiguadores de oscilaciones en vehículos en el estado montado, instalar una rueda de vehículo sobre una placa oscilante o placa de soporte de un banco de pruebas y excitar la placa a oscilaciones con diferentes frecuencias. La excitación de la placa de soporte conducida sobre un balancín paralelo se realiza a través de un elemento elástico conectado con el accionamiento excéntrico. Además, está prevista una instalación de medición, que representa el tamaño de las amplitudes de la placa de soporte. En este principio, el sistema oscilante del vehículo, que está constituido por la rueda del vehículo con suspensión de la rueda, amortiguador de oscilaciones y muelle, junto con la placa de soporte es excitado a una oscilación forzada. El número de revoluciones del accionamiento excéntrico se selecciona para que la masa oscilante pase a un estado de resonancia. Como valor para la calidad de la amortiguación se utiliza la relación del valor de la amplitud de resonancia de la oscilación forzada, es decir, la amplitud de la placa de soporte oscilante a la frecuencia de resonancia del sistema oscilante, con relación a la amplitud del excitador. Sin embargo, esto tiene el inconveniente de que el valor medido de la amplitud de resonancia de la oscilación forzada depende de muchas variables de influencia, por ejemplo de la excitación, del elemento elástico, de la amortiguación por fricción, etc. Los valores calculados de esta manera son, por lo tanto, difíciles de comparar entre sí.

Para descargar la conducción de la placa de soporte y el accionamiento excéntrico para la excitación del sistema del peso del vehículo, se propone en el documento DE 101 43 492 otro elemento elástico para el apoyo de la placa de soporte contra un bastidor del dispositivo de ensayo. A través de la previsión de los llamados muelles de punto de pata se genera en el banco de pruebas, además de los dos sistemas de masas de resorte que proceden del vehículo - masa de la estructura del vehículo con muelle de la estructura y masa axial no amortiguada- otro sistema de masa de resorte con un punto de resonancia correspondiente. Para obtener un buen desacoplamiento de las oscilaciones, se coloca la resonancia del banco de pruebas de manera más conveniente aproximadamente en el centro entre los dos lugares de resonancia del vehículo.

La figura 7 muestra un ejemplo de una curva de frecuencia típica de la resonancia de la estructura, de la resonancia del banco de pruebas y de la resonancia del eje (de izquierda a derecha). La amplitud de la resonancia de la estructura tiene un valor máximo entre 1 y 2 Hz y la resonancia del eje presenta un máximo entre 12 y 20 Hz. En virtud de estos valores característicos para los puntos de resonancia de vehículos es conveniente diseñar el banco de pruebas de tal forma que la resonancia del banco de pruebas esté entre el máximo de la resonancia de la estructura y la resonancia del eje (Típicamente en 7 Hz aproximadamente).

Si se desplaza ahora este sistema de masa de resorte, por ejemplo a través de un mecanismo de manivela a una oscilación forzada y se ejecuta en este caso la frecuencia de resonancia de la estructura de pruebas, que se determina esencialmente a través del sistema de masa de resorte de la placa de soporte, entonces se forma una sobreelevación de la resonancia, que es tanto más fuerte cuanto más débilmente se amortigua el sistema a través del amortiguador de impacto.

En el documento DE 44 39 997 se explica cómo se puede calcular a partir de la relación de la amplitud de la oscilación excitada en el caso de resonancia con respecto a la amplitud de la oscilación del excitador la medida de amortiguación de Lehr del sistema oscilante y se puede utilizar para la evaluación de un amortiguador de oscilaciones, La medida de la amortiguación de Lehr es una variable conocida a partir de las enseñanzas de la oscilación, que indica la rapidez con la que se atenúa una oscilación.

En principio, todos los procedimientos conocidos para la evaluación de amortiguadores de oscilaciones tienen el inconveniente de que consideran y evalúan propiamente una oscilación forzada a través de una excitación y amortiguada a través del amortiguador del vehículo de un sistema oscilante, que está constituido por la placa de soporte y la rueda del vehículo con suspensión. Con otras palabras, en el supuesto de una estructura de vehículo estacionaria, se calcula la amortiguación, con la que el amortiguador del vehículo amortigua el oscilador del banco de pruebas (es decir, la placa de soporte). Sin embargo, una medida de amortiguación calculada de esta manera no es adecuada para una evaluación de la amortiguación que interesa propiamente, con la que el amortiguador de impacto amortigua la estructura del vehículo.

El cometido de la presente invención es preparar una medida de evaluación para la amortiguación de oscilaciones de vehículo a través de amortiguadores de oscilaciones, que posibilita una evaluación fiable de la eficacia de amortiguadores de oscilaciones en el estado montado, y preverán procedimiento...

1. Procedimiento para la determinación de una medida de amortiguación para oscilaciones de vehículos, con las etapas: