Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador,

de forma que durante el funcionamiento del compactador el motor térmico, las bombas y motores de traslación y de vibración están controlados y se regulen electrónicamente, para lo que el sistema comprende un motor térmico (1), un dispositivo hidráulico y un dispositivo electrónico. El dispositivo hidráulico comprende: unas bombas hidráulicas de traslación (2) y vibración (3); unos motores hidráulicos de traslación de ruedas (4) y rulo (5); un motor de vibración (6), y; unas válvulas para el sistema de freno y dirección. El dispositivo electrónico consta de: unas unidades de control electrónico del motor (ECUm) (7) y del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh) (8); unos servomandos de los equipos hidráulicos; unos comandos de cabina, y; unos sensores de velocidad diferencial (9) y revoluciones rulo (10) y presión de traslación (11) y vibración (12).

Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador.

Objeto de la invención

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, siendo de utilidad para su incorporación en compactadores monocilíndricos con objeto de mejorar, de manera muy significativa, la eficiencia energética.

Para ello, incorpora un sistema de control electrónico que permite trabajar siempre automáticamente sin el control del operador, en el punto de mínimo consumo de combustible del motor térmico para la potencia requerida por el sistema, consiguiendo obtener bajos costes de operación y reducir la emisión de gases de combustión o de efecto invernadero a la atmósfera.

Así, se trata de tener un control del caudal de las bombas y motores hidráulicos que gobiernan el dispositivo motriz y el dispositivo vibratorio, así como la velocidad de giro del motor, con objeto de optimizar el funcionamiento global del compactador.

Campo de aplicación

En la presente memoria se describe un sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, el cual es de especial aplicación en compactadores monocilíndricos.

Antecedentes de la invención

En cuanto a los compactadores monocilíndricos utilizados para la compactación de terrenos, de forma genérica, podemos indicar que los mismos se han venido basando en materializar la compactación por el propio peso del cilindro o rulo compactador, de manera que con el paso del tiempo se introdujeron los compactadores vibratorios que presentan una mayor eficacia aún con un menor peso.

Así, la diferencia esencial de este nuevo concepto de compactación consiste en su especial comportamiento vibratorio aprovechando en su trabajo toda la masa de la estructura de la máquina, esto es, del rulo y del chasis, mientras que en los compactadores anteriores solo se aprovecha la masa del rulo.

Por otra parte, los motores utilizados en los compactadores monocilíndricos han venido funcionando continuamente a un régimen constante de revoluciones, lo que provoca un consumo excesivo de combustible y una emisión innecesaria de gases contaminantes.

Asimismo, es conocida la utilización de motores que pueden funcionar según dos regímenes diferentes de revoluciones, de forma que en un régimen se refiere al funcionamiento normal del compactador con las revoluciones habituales y en un segundo régimen permite trabajar al motor a un número menor de revoluciones, en lo que se denomina el funcionamiento ecológico.

Esta tecnología utiliza dos circuitos independientes controlados de forma mecánica, uno para la traslación y el otro para la vibración, pero plantea problemas en determinadas situaciones como la subida de una pendiente mientras que está accionado el sistema vibratorio.

Descripción de la invención

En la presente memoria se describe un sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, el cual se basa en que durante el funcionamiento del compactador, el motor térmico, las bombas y motores de traslación y de vibración están controlados y se regulen electrónicamente con la ayuda de sensores y unidades de control electrónico (ECU) de forma que el sistema se conforma por un motor térmico, un dispositivo hidráulico y un dispositivo electrónico, de manera que los equipos que comprende el dispositivo hidráulico son:

• un motor térmico;

• unas bombas de traslación y vibración;

• unos motores de traslación de ruedas y rulo;

• un motor de vibración, y;

• unas válvulas para el sistema de freno y dirección,

mientras que el dispositivo electrónico consta de:

• unas unidades de control electrónico del motor (ECUm) y del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh);

• unos servomandos de los equipos hidráulicos;

• unos comandos de cabina, y;

• unos sensores de revolución y presión.

El motor térmico mueve las bombas hidráulicas de traslación y vibración, a través de un acoplamiento elástico, al mismo número de revoluciones, estando reguladas las revoluciones del motor por la unidad de control (ECUm) del motor térmico en función de los datos aportados por la unidad de control del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh).

Por otra parte, las unidades de control electrónico (ECUm) del motor térmico y del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh), están intercomunicadas entre sí para enviar y recibir información.

El motor hidráulico de traslación, incorporado en la entrada del puente diferencial y el motor hidráulico de rulo, formando ambos motores un circuito en paralelo, reciben la potencia necesaria en cada instante de la correspondiente bomba de traslación.

El valor de la velocidad de desplazamiento se determina a partir de la marcha seleccionada por el operador a través de un interruptor en el cuadro de mandos y por el ángulo de inclinación de una palanca situada al lado del conductor que por medio de una comunicación CAN informa al control del valor de la velocidad deseada por el operador.

La unidad de control del dispositivo hidráulico (ECUh) recibe información de los sensores de velocidad de los dispositivos de traslación (velocidad diferencial) y vibración (revoluciones vibración rulo), así como de los sensores de presión de traslación y vibración relativos al valor de la presión hidráulica en las bombas y motores.

En el funcionamiento del compactador se controla la frecuencia de vibración del rulo y la velocidad instantánea de traslación del compactador por medio de los correspondientes sensores, enviando la información a la unidad de control del dispositivo hidráulica (ECUh) de traslación y vibración, para que actúe sobre los servomandos de bombas de traslación y vibración y servomandos de los motores de traslación del diferencial y vibración del rulo, manteniendo los parámetros del sistema y minimizando el consumo de combustible, para lo cual también envía información a la unidad de control térmico (ECUm) para que proceda a actuar sobre el número de revoluciones del propio motor térmico.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuya figura de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.

Breve descripción de los diseños

Figura 1. Muestra una vista esquemática de los componentes del sistema, pudiendo observar el circuito hidráulico, así como las conexiones eléctricas y de freno.

Descripción de una realización preferente

A la vista de la comentada figura y de acuerdo con la numeración adoptada podemos observar como el sistema comprende un dispositivo hidráulico y un dispositivo electrónico, habiendo representado las conexiones eléctricas, hidráulicas y de freno.

Así, el dispositivo hidráulico esta constituido por una serie de equipos hidráulicos que comprenden el motor térmico 1, unas bombas hidráulicas de traslación 2 y vibración 3, unos motores hidráulicos de traslación de ruedas 4 y rulo 5, un motor de vibración 6, y unas válvulas 20 para el sistema de freno y dirección.

La transmisión de la energía del sistema se realiza desde el motor 1 a los dispositivos hidráulicos, independientes entre sí, de traslación, vibración, dirección y freno, de forma que el dispositivo de traslación permite el desplazamiento de la máquina, el dispositivo de vibración asegura la compactación del terreno y los dispositivos de dirección y freno complementan la movilidad y la seguridad.

Por otra parte, el dispositivo electrónico consta de una unidad 7 de control electrónico del motor (ECUm) y una unidad 8 de control del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh), así como de unos servomandos de los equipos hidráulicos, unos comandos de cabina 17 y unos sensores de velocidad 9 del diferencial y revoluciones 10 del rulo y sensores de presión de traslación 11 y vibración 12.

Las unidades 7 y 8 de control electrónico del motor (ECUm) y del dispositivo...

1. Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, de forma que durante el funcionamiento del compactador el motor térmico, las bombas y motores de traslación y de vibración están controlados y se regulen electrónicamente, caracterizado porque el sistema comprende un motor térmico (1), un dispositivo hidráulico y un dispositivo electrónico, de manera que los equipos que comprende el dispositivo hidráulico son:

• unas bombas hidráulicas de traslación (2) y vibración (3);

• unos motores hidráulicos de traslación de ruedas (4) y rulo (5);

• un motor de vibración (6), y;

• unas válvulas para el sistema de freno y dirección,

mientras que el dispositivo electrónico consta de:

• unas unidades de control electrónico del motor (ECUm) (7) y del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh) (8);

• unos servomandos de los equipos hidráulicos;

• unos comandos de cabina, y;

• unos sensores de velocidad diferencial (9) y revoluciones rulo (10) y presión de traslación (11) y vibración (12).

2. Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el motor térmico (1) mueve las bombas hidráulicas de traslación (2) y vibración (3), a través de un acoplamiento elástico, al mismo número de revoluciones, estando reguladas las revoluciones del motor por la unidad de control electrónico (ECUm) (7) del motor térmico (1) en función de los datos aportados por la unidad de control del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh) (8).

3. Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, según reivindicaciones 1ª y 2ª, caracterizado porque las unidades de control electrónico (ECUm) (7) del motor térmico (1) y del dispositivo hidráulico de traslación y vibración (ECUh) (8), están intercomunicadas entre sí para enviar y recibir información.

4. Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el motor hidráulico (4) de traslación, incorporado en la entrada del puente diferencial y el motor hidráulico (5) de rulo, reciben la potencia necesaria en cada instante de la correspondiente bomba de traslación (2), formando ambos motores un circuito en paralelo.

5. Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la unidad de control del dispositivo hidráulico (ECUh) (8) recibe información de los sensores (9) y (10) de velocidad de los dispositivos de traslación (velocidad diferencial) y vibración (revoluciones vibración rulo), así como de los sensores de presión de traslación (11) y de vibración (12) relativos al valor de la presión hidráulica en las bombas y motores.

6. Sistema de control del dispositivo motriz y vibratorio de un compactador, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el funcionamiento del compactador se controla la frecuencia de vibración del rulo y la velocidad instantánea de traslación del compactador por medio de los correspondientes sensores, enviando la información a la unidad de control del dispositivo hidráulico (ECUh) (8) de traslación y vibración, para que actúe sobre los servomandos de bombas de traslación (13) y vibración (14) y servomandos de los motores de traslación del diferencial (15) y vibración (16) del rulo, manteniendo los parámetros del sistema y minimizando el consumo de combustible, para lo cual también envía información a la unidad de control electrónico del motor térmico (ECUm) (7) para que proceda a actuar sobre el número de revoluciones del propio motor térmico.