CIRCUITO HIDRÁULICO DE ACCIONAMIENTO DE DIRECCIÓN ASISTIDA Y VEHÍCULO AUTOMÓVIL PROVISTO DEL MISMO.

Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida para un vehículo automóvil,

circuito (C) que incluye al menos una entrada (99) de mando de dirección y al menos una salida (71, 72) de fluido hidráulico, estando la salida (71, 72) destinada a aplicar una presión de fluido hidráulico a un cilindro (6) hidráulico de asistencia a la dirección para el accionamiento de un tren (5) de dirección del vehículo unido al cilindro (6) en función de una orden de dirección recibida en la entrada (99), circuito (C) que incluye: - una bomba (10) de alimentación de fluido hidráulico a presión, - al menos una primera tubería (11) de fluido hidráulico de alta presión y al menos una segunda tubería (12) de fluido hidráulico, - una válvula (9) de distribución de fluido hidráulico, que incluye primer y segundo accesos (91, 92) de alimentación de fluido hidráulico unidos respectivamente a la bomba (10) por las tuberías (11, 12) primera y segunda y, al menos, un acceso (93, 94) suplementario, que está unido a la salida (71, 72), incluyendo la válvula una sección de paso de fluido hidráulico entre el acceso (93, 94) suplementario y el primer o segundo acceso (91, 92) que es variable en función de la orden presente en la entrada (99), un medio (20) de restricción de sección de paso de fluido hidráulico de la bomba (10) hacia el primer acceso (91) que está previsto en la primera tubería de alta presión(11), caracterizado porque, para un tren (5) de dirección que tiene una dinámica cuyo primer orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propia determinada, el medio (20) de restricción es escogido para que la función de transferencia de la presión a la salida (71, 72) con respecto a la señal de mando en la entrada (99) tenga un cero de frecuencia inferior a esta frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren

La invención se refiere a un circuito hidráulico de accionamiento de la dirección asistida para un vehiculo automóvil, tal como se define en el preámbulo de la reivindicación 1 y conocido, por ejemplo, del documento de patente europea EP 1 234 748 A1. 5

Un dominio de aplicación de la invención es el de las direcciones de vehículos automóviles, asistidas de manera hidráulica para ayudar a maniobrar sus ruedas directrices a partir del volante girado por el usuario.

El vehículo automóvil incluye habitualmente una columna de dirección accionada por el volante, que debe desplazar en traslación, mediante un engranaje, una cremallera 10 unida mecánicamente a las ruedas para hacerlas girar en el sentido deseado.

Para la asistencia, la rotación de la columna de dirección actúa por medio de una barra sobre una válvula hidráulica de distribución. Esta válvula está comunicada hidráulicamente a un cilindro de asistencia solidario en traslación de la cremallera para desarrollar sobre ella una fuerza suplementaria que actúa en el mismo sentido que la 15 rotación de la columna de dirección.

Ocurre que el sistema de dirección sea perturbado durante los giros del volante por un fenómeno de vibración o de ondulación (en ingles: ripple), que crea una inestabilidad sentida por el usuario.

Este fenómeno aparece principalmente en la fase de maniobras de aparcamiento 20 sobre ciertas adherencias al suelo.

En el estado de la técnica, se considera a veces que sin duda alguna este problema existe, pero que la ondulación es aceptable para el usuario, sin que se haya propuesto solución técnica alguna.

En otros casos, se intenta reducir la ondulación efectuando modificaciones en la 25 tubería hidráulica mediante el añadido y/o retirada de partes flexibles y/o rígidas de tubo sin metodología particular. Desde luego, esto engendra un tiempo de puesta a punto que no es despreciable.

La invención pretende obtener un circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida que palie los inconvenientes del estado de la técnica y reduzca 30 eficientemente este fenómeno de inestabilidad al giro del volante.

A este efecto, un primer objeto de la invención es un circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida para un vehículo automóvil, circuito que incluye al menos una entrada de orden de la dirección y al menos una salida de fluido hidráulico, estando la salida destinada a aplicar una presión de fluido hidráulico a un cilindro 35 hidráulico de asistencia a la dirección para el accionamiento de un tren de dirección del vehículo unido al cilindro en función de una orden de dirección recibida en la entrada,

circuito que incluye:

- una bomba de alimentación de fluido hidráulico a presión,

- al menos una primera tubería de fluido hidráulico de alta presión y al menos una segunda tubería de fluido hidráulico, 5

- una válvula de distribución de fluido hidráulico, que incluye primer y segundo accesos de alimentación de fluido hidráulico unidos respectivamente a la bomba por las tuberías primera y segunda y, al menos, un acceso suplementario, que está unido a la salida, incluyendo la válvula una sección de paso de fluido hidráulico entre el acceso suplementario y el primer o segundo acceso, que es variable en función de la orden 10 presente en la entrada,

- un medio de restricción de sección de paso de fluido hidráulico de la bomba hacia el primer acceso que está previsto en la primera tubería de alta presión,

caracterizado porque, para un tren de dirección que tiene una dinámica cuyo primer orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propia 15 determinada, el medio de restricción es escogido para que la función de transferencia de la presión a la salida con respecto a la señal de mando en la entrada tenga un cero de frecuencia inferior a esta frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren.

Según otras características de la invención,

- El medio de restricción está formado por un elemento localizado de restricción 20 de la sección de paso de la primera tubería de alta presión aguas arriba del primer acceso de la válvula, la primera tubería de alta presión comprende un tubo flexible de fluido hidráulico que tiene un volumen de expansión superior a un valor prescrito entre el elemento de restricción y la bomba.

- El elemento de restricción está interpuesto entre el extremo de salida de la 25 primera tubería de alta presión, alejado de la bomba, y el primer acceso de la válvula.

- Para un tren de dirección que tiene una dinámica cuya primera orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propia determinada, el medio de restricción es escogido para que la función de transferencia de la presión de la salida con respecto a la señal de mando en la entrada tenga un desfase global de menos 30 de 20º en valor absoluto a esta frecuencia propia del primer modo antisimétrico de tren.

- Para un tren de dirección que tiene una dinámica cuya primera orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propio determinado, el medio de restricción añade para esta frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren un valor positivo al desfase de la función de transferencia de la presión de la salida 35 con respecto a la señal de mando en la entrada.

- El valor positivo añadido de desfase del medio de restricción es superior o igual a 60º a esta frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren.

- La frecuencia del cero de la función de transferencia es igual a un tercio de la frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren.

- Para un cilindro de doble efecto, una primera salida está prevista para aplicar 5 una presión de fluido hidráulico sobre un primer lado del pistón del cilindro y una segunda salida está prevista para aplicar una presión de fluido hidráulico sobre un segundo lado del pistón del cilindro, opuesto al primer lado,

la válvula incluye:

- un tercer acceso unido a la primera salida, 10

- un cuarto acceso unido a la segunda salida,

- un primer ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una primera restricción de sección de paso entre el tercer acceso y el primer acceso,

- un segundo ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una segunda restricción de sección de paso entre el tercer acceso y el segundo acceso, 15

- un tercer ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una tercera restricción de sección de paso entre el cuarto acceso y el primer acceso,

- un cuarto ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una cuarta restricción de sección de paso entre el cuarto acceso y el segundo acceso,

siendo la sección de paso de fluido hidráulico de las primera y cuarta 20 restricciones o la sección de paso de fluido hidráulico de las segunda y tercera restricciones función de la orden presente en la entrada.

Otro objeto de la invención es un vehículo automóvil que incluye un volante de dirección unido por medio de una columna de dirección a una cremallera para gobernar el desplazamiento de la cremallera unida a un tren de dirección con el fin de orientar las 25 ruedas directrices unidas a este tren,

estando la cremallera unida a al menos un cilindro hidráulico de asistencia al desplazamiento de la cremallera,

estando el vehículo dotado de un circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 30

estando previsto un medio para aplicar, en función de la rotación de la columna de dirección, una orden de dirección sobre la entrada del circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida,

estando el cilindro unido a la salida del circuito hidráulico de accionamiento para recibir de aquel una presión de fluido hidráulico para el accionamiento del cilindro con 35 intención de desplazar la cremallera según la orden de dirección.

La invención será mejor comprendida con la lectura de la descripción que va a continuación, dada únicamente a título de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos que acompañan, en los cuales:

- la figura 1 representa un...

1. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida para un vehículo automóvil, circuito (C) que incluye al menos una entrada (99) de mando de dirección y al menos una salida (71, 72) de fluido hidráulico, estando la salida (71, 72) destinada a aplicar una presión de fluido hidráulico a un cilindro (6) hidráulico de asistencia a la 5 dirección para el accionamiento de un tren (5) de dirección del vehículo unido al cilindro (6) en función de una orden de dirección recibida en la entrada (99),

circuito (C) que incluye:

- una bomba (10) de alimentación de fluido hidráulico a presión,

- al menos una primera tubería (11) de fluido hidráulico de alta presión y al menos 10 una segunda tubería (12) de fluido hidráulico,

- una válvula (9) de distribución de fluido hidráulico, que incluye primer y segundo accesos (91, 92) de alimentación de fluido hidráulico unidos respectivamente a la bomba (10) por las tuberías (11, 12) primera y segunda y, al menos, un acceso (93, 94) suplementario, que está unido a la salida (71, 72), incluyendo la válvula una sección de 15 paso de fluido hidráulico entre el acceso (93, 94) suplementario y el primer o segundo acceso (91, 92) que es variable en función de la orden presente en la entrada (99), un medio (20) de restricción de sección de paso de fluido hidráulico de la bomba (10) hacia el primer acceso (91) que está previsto en la primera tubería de alta presión(11),

caracterizado porque, 20

para un tren (5) de dirección que tiene una dinámica cuyo primer orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propia determinada, el medio (20) de restricción es escogido para que la función de transferencia de la presión a la salida (71, 72) con respecto a la señal de mando en la entrada (99) tenga un cero de frecuencia inferior a esta frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren. 25

2. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio (20) de está formado por un elemento localizado de restricción de la sección de paso de la primera tubería de alta presión (11) aguas arriba del primer acceso (91) de la válvula (9), la primera tubería de alta presión (11) comprende un tubo flexible de fluido hidráulico que tiene un volumen (16) de expansión 30 superior a un valor prescrito entre el elemento (20) de restricción y la bomba (10).

3. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento (20) de restricción está interpuesto entre el extremo de salida de la primera tubería de alta presión (11), alejado de la bomba (10), y el primer acceso (91) de la válvula (9). 35

4. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para un tren (5) de dirección que tiene una dinámica cuyo primer orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propia determinada, el medio (20) de restricción es escogido para que la función de transferencia de la presión de la salida (71, 72) con respecto a la señal de mando en la entrada (99) tenga un desfase global de menos de 20º en valor absoluto a 5 esta frecuencia propia del primer modo antisimétrico de tren.

5. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para un tren (5) de dirección que tiene una dinámica cuyo primer orden corresponde a un primer modo antisimétrico de tren de frecuencia propio determinado, el medio (20) de restricción añade para esta 10 frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren un valor positivo al desfase de la función de transferencia de la presión de la salida (71, 72) con respecto a la señal de mando en la entrada (99).

6. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según la reivindicación 5, caracterizado porque el valor positivo añadido de desfase del medio (20) de restricción 15 es superior o igual a 60º a esta frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren.

7. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha restricción (20) está calibrada en un valor determinado.

8. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de 20 las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la frecuencia del cero (ωz1) de la función de transferencia es igual a un tercio de la frecuencia propia de primer modo antisimétrico de tren.

9. Circuito hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque para un cilindro (6) de doble 25 efecto, una primera salida (71) está prevista para aplicar una presión de fluido hidráulico sobre un primer lado (6a) de un pistón (60) de cilindro (6) y una segunda (72) salida está prevista para aplicar una presión de fluido hidráulico sobre un segundo lado (6b) de un pistón (60) de cilindro (6), opuesto al primer lado (6a).

la válvula (9) incluye: 30

- un tercer acceso (93) unido a la primera salida (71),

- un cuarto acceso (94) unido a la segunda salida (72),

- un primer ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una primera restricción (96) de sección de paso entre el tercer acceso (93) y el primer acceso (91),

- un segundo ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una segunda 35 restricción (98) de sección de paso entre el tercer acceso (93) y el segundo acceso (92), -un tercer ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una tercera restricción (95) de sección de paso entre el cuarto acceso (94) y el primer acceso (91),

- un cuarto ramal de paso de fluido hidráulico, asociado a una cuarta restricción (97) de sección de paso entre el cuarto acceso (94) y el segundo acceso (92),

siendo función la sección de paso de fluido hidráulico de las primera y cuarta 5 restricciones (96, 97) o la sección de paso de fluido hidráulico de las segunda y tercera restricciones (98, 95) de la orden presente en la entrada (99).

10. Vehículo automóvil que incluye un volante (1) de dirección unido por medio de una columna (2) de dirección a una cremallera (4) para gobernar el desplazamiento de la cremallera (4) unida a un tren (5) de dirección con el fin de orientar las ruedas directrices 10 unidas a este tren (5),

estando la cremallera (4) unida a al menos un cilindro (6) hidráulico de asistencia al desplazamiento de la cremallera (4),

estando el vehículo dotado de un circuito (C) hidráulico de accionamiento de dirección asistida según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, 15

estando previsto un medio (8) para aplicar, en función de la rotación de la columna (2) de dirección, una orden de dirección sobre la entrada (99) del circuito (C) hidráulico de accionamiento de dirección asistida,

estando el cilindro (6) unido a la salida (71, 72) del circuito (C) hidráulico de accionamiento para recibir de aquel una presión de fluido hidráulico para el 20 accionamiento del cilindro (6) con intención de desplazar la cremallera (4) según la orden de dirección.