Amortiguador para un vehículo y sistema de funcionamiento para un amortiguador de vehículo (10),

en el que un émbolo (20) es conducido a través de un vástago del émbolo (26), con lo que para el ajuste de valores característicos del amortiguador se puede ajustar el flujo de un fluido amortiguador (16) a través de, al menos, una válvula reguladora del flujo (22), y a un sistema de funcionamiento correspondiente para un amortiguador de vehículo. Conforme a la presente invención, en el émbolo (20) se encuentra integrado, al menos, un sensor de alta frecuencia (30) para la medición directa de una posición y/o velocidad actual del émbolo (20) en relación al cilindro amortiguador (10), con lo que las magnitudes medidas actuales se pueden evaluar para la regulación del flujo del fluido de amortiguación (16).

Amortiguador para un vehículo y sistema de funcionamiento para un amortiguador de vehículo.

Estado actual del arte

La presente invención hace referencia a un amortiguador para un vehículo, conforme a la clase de la reivindicación independiente 1, y un sistema de funcionamiento correspondiente para un amortiguador de vehículo.

Del estado actual del arte se conocen sensores basados en alta frecuencia para la medición de distancia y velocidad para corto alcance. En este caso los márgenes de medición de estos sensores de alta frecuencia se encuentran en dimensiones de μm hasta cm.

En la solicitud de patente DE 10 2006 037 172 A1 se describe un amortiguador para un vehículo. El amortiguador descrito comprende un cilindro amortiguador, en el que un émbolo es conducido a través de un vástago del émbolo. Para el ajuste de valores característicos del amortiguador, se puede regular el flujo de un fluido amortiguador. A tal efecto, dentro del cilindro amortiguador se encuentran dispuestos elementos de regulación, que presentan dos circuitos de regulación independientes para un período de etapa de tracción y un período de etapa de presión, con lo que los elementos de regulación, durante el período de etapa de presión, regulan el flujo del fluido de amortiguación en una primera dirección de flujo con primeros medios de desplazamiento, y durante el período de etapa de tracción, en una segunda dirección de flujo con segundos medios de desplazamiento. Las magnitudes de desplazamiento para los primeros medios de desplazamiento, y/o para los segundos medios de desplazamiento, pueden ser determinados, por ejemplo, mediante la valoración de señales de unidades de sensores. Las unidades de sensor se encuentran conformadas, por ejemplo, como sensores de presión, sensores de aceleración y/o captadores de posición, y comprenden conmutaciones electrónicas correspondientes para el control y la valoración de señales.

Exposición de la invención

El amortiguador para un vehículo conforme a la invención, con las características de la reivindicación independiente 1, presenta la ventaja de que en el émbolo se encuentra integrado, al menos, un sensor de alta frecuencia para la medición directa de una posición y/o velocidad actual del émbolo en relación al cilindro amortiguador, con lo que las magnitudes medidas actuales son valoradas para la regulación del flujo del fluido de amortiguación. La implementación de sensores de alta frecuencia posibilita, de manera ventajosa, la medición directa de la velocidad del émbolo y posibilita, en comparación con una medición que determina la velocidad y la posición mediante la presión, una medición con una exactitud considerablemente mayor, ya que contrariamente a la medición de presión, la medición no se ve afectada por influencias transversales como, por ejemplo, temperatura, falta de linearidad, pares iniciales de arranque, etc. De esta manera, en el amortiguador conforme a la invención, el flujo del fluido amortiguador puede ser regulado por, al menos, una válvula reguladora del flujo, dependiendo directamente de la velocidad del émbolo y/o de la posición actual del émbolo.

A través de las medidas y los perfeccionamientos mencionados en las reivindicaciones dependientes, son posibles mejoras ventajosas del amortiguador para un vehículo indicado en la reivindicación independiente 1, y del sistema de funcionamiento correspondiente para un amortiguador de vehículo indicado en la reivindicación independiente 9.

Es especialmente ventajoso, que el, al menos, un sensor de alta frecuencia se encuentre conformado como un sensor de alta escala de integración con tecnología de silicio germanio. Esto hace posible la implementación de sensores más económicos, fabricados a gran escala. La dirección de medición del sensor de alta frecuencia es determinada por la dirección de la señal de medición o la orientación de montaje del sensor de alta frecuencia.

En el diseño del amortiguador conforme a la invención, la señal de medición, generada por el, al menos, un sensor de alta frecuencia, se encuentra orientada hacia una pared lateral del cilindro amortiguador, de forma perpendicular a la dirección de movimiento del émbolo. Para ello, la señal de medición generada por el, al menos, un sensor de alta frecuencia, se encuentra orientada hacia una escala de marcación con marcas de posición, dispuesta en el interior de la pared lateral, a través de una ventana de émbolo en una pared lateral, con lo que el, al menos, un sensor de alta frecuencia valora la señal de medición reflejada por la escala de marcación para el reconocimiento de la posición. Durante el desplazamiento del émbolo en el cilindro amortiguador, las marcaciones de posición colocadas de forma correspondiente, que se encuentran conformadas por ejemplo como cavidades, son detectadas y valoradas. Para ello, las marcaciones de posición representan un reconocimiento de posición absoluto. Mediante la valoración del lapso de tiempo entre la detección de, al menos, dos marcaciones de posición sobre la escala de marcación se puede determinar, de manera ventajosa, la velocidad actual del émbolo.

En un diseño alternativo del amortiguador conforme a la invención, la señal de medición, generada por el, al menos, un sensor de alta frecuencia, se encuentra orientada hacia un fondo de cilindro o una cubierta de cilindro del cilindro amortiguador, de forma paralela a la dirección de movimiento del émbolo, es decir, en la dirección o contra la dirección del movimiento del émbolo. Para ello, la señal de medición generada es emitida a través de una ventana de émbolo en el fondo o en la cubierta del émbolo, con lo que el sensor de alta frecuencia recibe la señal de medición reflejada por el fondo del cilindro o la cubierta del cilindro, y la valora para la determinación directa de la distancia del émbolo respecto del fondo del cilindro o respecto de la cubierta del cilindro y/o para la determinación directa de la velocidad actual del émbolo. De manera adicional el, al menos, un sensor de alta frecuencia puede determinar la velocidad actual, indirectamente a través de la valoración de una modificación de distancia y una duración temporal. De esta manera, la velocidad del émbolo puede ser determinada directamente a través de la valoración de una señal Doppler o indirectamente a través de una determinación trayecto-tiempo.

Mediante el sistema de funcionamiento conforme a la invención para un amortiguador de vehículo una posición y/o velocidad actual del émbolo son medidas directamente en relación al cilindro amortiguador, con lo que las magnitudes medidas actuales son valoradas para la regulación del flujo del fluido de amortiguación. Para la medición, una señal de medición puede ser orientada hacia una pared lateral del cilindro amortiguador, de forma perpendicular a la dirección del movimiento del émbolo o hacia un fondo de cilindro o una cubierta de cilindro del cilindro amortiguador, de forma paralela a la dirección de movimiento del émbolo, con lo que la señal de medición reflejada es valorada para la determinación de la posición y/o para la determinación de la distancia y/o para la determinación de la velocidad.

En los dibujos se representan ejemplos de ejecución de la invención y en la descripción siguiente se explican con más detalle.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra un diagrama del bloque esquemático de un primer ejemplo de ejecución de un amortiguador para un vehículo conforme a la invención.

La Figura 2 muestra un diagrama del bloque esquemático de un segundo ejemplo de ejecución de un amortiguador para un vehículo conforme a la invención.

Formas de ejecución de la invención

Como se puede observar en la fig. 1, un primer ejemplo de ejecución de un amortiguador 1 para un vehículo conforme a la invención comprende un cilindro amortiguador 10, en el que un émbolo 20 es conducido a través de un vástago del émbolo 26. Para el ajuste de valores característicos del amortiguador se puede ajustar el flujo de un fluido amortiguador 16 a través de varias válvulas reguladoras del flujo, de las cuales se encuentra representada, a modo de ejemplo, una válvula reguladora de flujo 22. La válvula reguladora de flujo 22 es controlada por una unidad de ajuste 24, con lo que para la regulación de la válvula reguladora de flujo 22, la unidad de ajuste 24 recibe información, a través de una línea de alimentación 3, desde una unidad de mando del vehículo, no representada,...

1. Amortiguador para un vehículo con un cilindro amortiguador (10), en el que un émbolo (20, 20') es conducido a través de un vástago del émbolo (26), con lo que para el ajuste de valores característicos del amortiguador se puede ajustar el flujo de un fluido amortiguador (16) a través de, al menos, una válvula reguladora del flujo (22, 22'), caracterizada por, al menos, un sensor de alta frecuencia (30, 30') integrado en el émbolo (20, 20') para la medición directa de una posición y/o velocidad actual del émbolo (20, 20') en relación al cilindro amortiguador (10, 10'), con lo que las magnitudes medidas actuales se pueden valorar para la regulación del flujo del fluido de amortiguación (16).

2. Amortiguador conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30, 30') se encuentra conformado como un sensor con alta escala de integración con tecnología de silicio germanio.

3. Amortiguador conforme a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque una señal de medición (32), generada por el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30), se encuentra orientada hacia una pared lateral (17) del cilindro amortiguador (10), de forma perpendicular a la dirección de movimiento del émbolo (20).

4. Amortiguador conforme a la reivindicación 3, caracterizado porque una señal de medición (32), generada por el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30), se encuentra orientada hacia una escala de marcación (34) con marcas de posición, a través de una ventana de émbolo (28) en una pared lateral, con lo que el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30) valora una señal de medición reflejada por la escala de marcación para el reconocimiento de la posición.

5. Amortiguador conforme a la reivindicación 4, caracterizado porque el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30) determina una velocidad actual del émbolo (20), y para ello valora un lapso de tiempo entre una detección de al menos dos marcaciones de posición sobre la escala de marcación (34).

6. Amortiguador conforme a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque una señal de medición (32'), generada por el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30'), se encuentra orientada hacia un fondo de cilindro (12) o una cubierta de cilindro (14) del cilindro amortiguador (10'), de forma paralela a la dirección de movimiento del émbolo (20').

7. Amortiguador conforme a la reivindicación 6, caracterizado porque que el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30') genera una señal de medición y la envía a través de una ventana del émbolo (28') en el fondo o la cubierta del émbolo (20), con lo que el sensor de alta frecuencia (30') recibe la señal de medición (32') reflejada por el fondo del cilindro (12) o la cubierta del cilindro (14) y la valora para la determinación directa de la distancia del émbolo (20') respecto del fondo del cilindro (12) o respecto de la cubierta del cilindro (14) y/o para la determinación directa de la velocidad actual del émbolo (20').

8. Amortiguador conforme a la reivindicación 7, caracterizado porque el, al menos, un sensor de alta frecuencia (30) determina una velocidad actual, indirectamente a través de la valoración de una modificación de distancia y una duración temporal.

9. Sistema de funcionamiento para un amortiguador de vehículo, con lo que el amortiguador (1, 1') comprende un cilindro amortiguador (10), en el que un émbolo (20, 20') es conducido a través de un vástago del émbolo (26), con lo que para el ajuste de valores característicos del amortiguador se ajusta el flujo de un fluido amortiguador (16) a través de, al menos, una válvula reguladora del flujo (22, 22'), caracterizado porque una posición y/o velocidad actual del émbolo (20, 20') en relación al cilindro amortiguador (10, 10') es medida directamente con un sensor de alta frecuencia (30, 30'), con lo que las magnitudes medidas actuales son valoradas para la regulación del flujo del fluido de amortiguación (16).

10. Sistema de funcionamiento conforme a la reivindicación 9, caracterizado porque una señal de medición (32, 32') es orientada hacia una pared lateral (17) del cilindro amortiguador (10), de forma perpendicular a la dirección de movimiento del émbolo (20) o es orientada hacia un fondo de cilindro (12) o una cubierta de cilindro (14) del cilindro amortiguador (10'), de forma paralela a la dirección de movimiento del émbolo (20'), con lo que la señal de medición reflejada es valorada para la determinación de la posición y/o para la determinación de la distancia y/o para la determinación de la velocidad.