Dispositivo de control de la rigidez torsional.

Dispositivo de control de la rigidez torsional para controlar un momento que va a transmitirse a un estabilizador(1f,

1r, 50f, 50r) contra un momento externo cargado en el estabilizador, comprendiendo dicho dispositivo de controlde la rigidez torsional:

una fuente (20) de presión de fluido para accionar un actuador (2f, 2r) giratorio conectado a una parte intermedia o unextremo del estabilizador o para accionar un cilindro (51f, 51r) conectado a un extremo del estabilizador;un depósito (R); y

un mecanismo variable en momento para variar el momento cargado en el estabilizador regulando una presión de fluidosuministrada desde dicha fuente de presión de fluido;

estando dicho dispositivo de control de la rigidez torsional dispuesto para calcular basándose en el valor del momentoexterno un valor de presión de fluido necesario para accionar el actuador giratorio o el cilindro, a continuación paracomparar el valor de la presión de fluido que está suministrándose al actuador giratorio o el cilindro con el valor de presiónde fluido necesario, y basándose en el resultado de la comparación regular la presión de fluido para controlar elmomento;

comprendiendo dicho mecanismo variable en momento:

un trayecto (30, 30f, 30r) de flujo de suministro conectado a dicha fuente de presión de fluido;

un trayecto (29, 29f, 29r) de flujo de descarga conectado a dicho depósito;

trayectos (25, 26, 25f, 26f, 25r, 26r) de flujo de suministro/descarga primero y segundo conectables respectivamente acámaras (7a, 8a) de presión primera y segunda formadas en el actuador giratorio o el cilindro;

una válvula (15, 15f, 15r) de control de presión accionada por solenoide conectada entre dicho trayecto de flujo de suministroy dicho trayecto de flujo de descarga; y

una válvula (12, 12f, 12r) de conmutación de dirección accionada por solenoide para conectar dicho trayecto de flujo desuministro y dicho trayecto de flujo de descarga a uno de dichos trayectos de flujo de suministro/descarga primero y segundoselectivamente;

caracterizado porque:dicho mecanismo variable en momento comprende además una válvula (16, 16f, 16r) de retención que permite sólo unflujo de fluido desde dicho trayecto de flujo de descarga a dicho trayecto de flujo de suministro y una válvula (17) de aliviodispuesta entre dicho trayecto de flujo de suministro y dicho trayecto de flujo de descarga; y

dicha válvula (16, 16f, 16r) de retención y dicha válvula (17) de alivio están dispuestas en paralelo con dicha válvula (15,15f, 15r) de control de presión.

Dispositivo de control de la rigidez torsional

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de control de la rigidez torsional que puede transmitir un momento a un elemento contra un momento externo cargado en el elemento y, más particularmente, a un dispositivo de control de la rigidez torsional para estabilizadores, estando montado el dispositivo de control de la rigidez torsional en un vehículo o similar y conectado a estabilizadores de modo que pueda controlar una rigidez torsional de los estabilizadores.

Antecedentes de la técnica Hasta ahora, como tipo de dispositivo de control de la rigidez torsional se ha conocido, por ejemplo, un dispositivo de control de la rigidez torsional de tipo variable de presión de aceite para estabilizadores dado a conocer en la patente japonesa abierta a consulta por el público n.o H09 (1997) -15633.

Según este dispositivo convencional, los estabilizadores que conectan los brazos de suspensión de las ruedas derecha e izquierda de cada una de las ruedas delanteras y traseras están divididos cada uno en dos en una parte central de una barra de torsión y una de las partes bisecadas de este modo está fijada a un lado de carcasa de un actuador giratorio hidráulico (a continuación en el presente documento denominado simplemente “actuador”) para cambiar una rigidez torsional de cada estabilizador, mientras la otra parte está fijada a un lado de rotor del actuador.

Cámaras de presión correspondientes en ambos actuadores dispuestas en los lados de rueda delantera y trasera se ponen en comunicación respectivamente con válvulas de control de presión diferencial a través de conductos, y un conducto que se comunica con las válvulas de control de presión diferencial se pone en comunicación con una fuente de presión de aceite a través de una válvula a prueba de fallos y una válvula de división de flujo, mientras que los otros conductos se ponen en comunicación con una fuente de presión de aceite a través de una válvula a prueba de fallos.

Los solenoides de conmutación de cada válvula de control de presión diferencial y válvula a prueba de fallos están conectados a un dispositivo de control que produce una señal de aceleración lateral de vehículo correspondiente a la dirección y magnitud de una aceleración lateral generada en el lado de carrocería.

Cuando una aceleración lateral actúa sobre la carrocería durante el desplazamiento, el dispositivo de control anterior detecta la dirección y magnitud de la aceleración lateral como una señal de aceleración lateral de vehículo, a continuación, con esta señal de aceleración lateral de vehículo, conmuta la válvula a prueba de fallos de una posición normal a una posición desplazada y controla las válvulas de control de presión diferencial de manera conmutada y correspondiente a la dirección y magnitud de la señal de aceleración lateral de vehículo.

Cuando no se ejerce ninguna aceleración lateral en la carrocería tal como durante una marcha recta del vehículo, el dispositivo de control, mientras mantiene las válvulas de control de presión diferencial en su posición neutra con presión diferencial cero bajo una corriente eléctrica de referencia, corta el suministro de una corriente eléctrica a la válvula a prueba de fallos, manteniendo la válvula a prueba de fallos en la posición normal y permitiendo que la válvula bloquee los actuadores previstos en los estabilizadores para las ruedas delanteras y traseras, y provoca que los estabilizadores actúen como estabilizadores ordinarios.

Por otro lado, cuando el vehículo comienza a girar (tomar una curva) y una aceleración lateral actúa sobre la carrocería, se suministra una corriente eléctrica a la válvula a prueba de fallos según la señal de aceleración lateral de vehículo detectada por el dispositivo de control para conmutar la válvula a prueba de fallos a la posición desplazada y poner la fuente de presión de aceite en un estado en carga, y las válvulas de control de presión diferencial se ponen en comunicación con los actuadores.

Al mismo tiempo, el dispositivo de control genera una corriente de señal de control desviada de un valor de referencia a un lado o bien positivo o bien negativo de manera correspondiente a la dirección y magnitud de la aceleración lateral.

Con esta corriente de señal de control, las válvulas de control de presión diferencial realizan una operación de conmutación por una cantidad predeterminada en una dirección predeterminada de manera correspondiente a la dirección y magnitud de la aceleración lateral ejercida en la carrocería, y las presiones diferenciales desarrolladas en las válvulas de control de presión diferencial se controlan y a continuación se alimentan independientemente a los actuadores previstos en los estabilizadores de rueda delantera y trasera.

Como resultado, los actuadores generan momentos en una dirección correspondiente a la dirección y magnitud de la aceleración lateral de vehículo y, con estos momentos, se transmite una rigidez torsional a los estabilizadores para las ruedas delanteras y traseras. A continuación, con una fuerza centrífuga desarrollada en este momento, un momento de balanceo que actúa en una dirección opuesta a y que compite con un momento de balanceo que actúa sobre la carrocería se transmite a la carrocería para suprimir de manera eficaz el movimiento de balanceo generado en la carrocería.

El dispositivo de control de la rigidez torsional descrito anteriormente no implica ningún problema desde el punto de vista funcional, pero se desea remediar el siguiente inconveniente.

En el anterior dispositivo de control de la rigidez torsional para estabilizadores, se controla el suministro de una presión de aceite a las cámaras de presión usando válvulas de control de presión diferencial y, por tanto, a veces sucede que aunque debe generarse un momento que actúa en una dirección correspondiente a la dirección y magnitud de una aceleración lateral de vehículo, que cada actuador debe generar, es imposible hacerlo.

Es decir, puede controlarse la presión diferencial en cada cámara de presión, y dado que la presión diferencial es una presión relativa, la presión de aceite dentro de cada cámara de presión en cada actuador conectado al estabilizador asociado varía dependiendo de una entrada prevista de una superficie de carretera. Por tanto, es necesario controlar y mantener de manera constante la presión diferencial en cada cámara de presión correspondiente a un momento generado. Además, debido a la presión diferencial, no se determina de manera inequívoca la presión de aceite requerida, de modo que el control se vuelve complicado y surge el temor de que la presión de aceite se vuelva inestable.

El documento DE-A-19622964 da a conocer un dispositivo de control de la rigidez torsional que tiene las características de la parte precaracterizadora de la reivindicación 1.

El documento US-A-6039326 da a conocer un dispositivo para estabilización de balanceo de un vehículo de motor.

El documento EP-A-0512358 da a conocer un sistema para controlar la carga en una barra de estabilizador antibalanceo.

El documento JP-A-07-246823 da a conocer un estabilizador para un vehículo.

Descripción de la invención Según la presente invención, se proporciona un dispositivo de control de la rigidez torsional para controlar un momento que va a transmitirse a un estabilizador contra un momento externo cargado en el estabilizador, comprendiendo dicho dispositivo de control de la rigidez torsional: una fuente de presión de fluido para accionar un actuador giratorio conectado a una parte intermedia o un extremo del estabilizador o para accionar un cilindro conectado a un extremo del estabilizador; un depósito; y un mecanismo variable en momento para variar el momento cargado en el estabilizador regulando una presión de fluido suministrada desde dicha fuente de presión de fluido; estando dicho dispositivo de control de la rigidez torsional dispuesto para calcular basándose en el valor del momento externo un valor de presión de fluido necesario para accionar el actuador giratorio o el cilindro, a continuación para comparar el valor de la presión de fluido que está suministrándose al actuador giratorio o el cilindro con el valor de presión de fluido necesario, y basándose en el resultado de la comparación para regular la presión de fluido para controlar el momento; comprendiendo dicho mecanismo variable en momento: un trayecto de flujo de suministro conectado a dicha fuente de presión de fluido; un trayecto de flujo de descarga conectado a dicho depósito; trayectos de flujo de suministro/descarga primero y segundo conectables... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de control de la rigidez torsional para controlar un momento que va a transmitirse a un estabilizador (1f, 1r, 50f, 50r) contra un momento externo cargado en el estabilizador, comprendiendo dicho dispositivo de control de la rigidez torsional:

una fuente (20) de presión de fluido para accionar un actuador (2f, 2r) giratorio conectado a una parte intermedia o un extremo del estabilizador o para accionar un cilindro (51f, 51r) conectado a un extremo del estabilizador;

un depósito (R) ; y

un mecanismo variable en momento para variar el momento cargado en el estabilizador regulando una presión de fluido suministrada desde dicha fuente de presión de fluido;

estando dicho dispositivo de control de la rigidez torsional dispuesto para calcular basándose en el valor del momento externo un valor de presión de fluido necesario para accionar el actuador giratorio o el cilindro, a continuación para comparar el valor de la presión de fluido que está suministrándose al actuador giratorio o el cilindro con el valor de presión de fluido necesario, y basándose en el resultado de la comparación regular la presión de fluido para controlar el momento;

comprendiendo dicho mecanismo variable en momento:

un trayecto (30, 30f, 30r) de flujo de suministro conectado a dicha fuente de presión de fluido;

un trayecto (29, 29f, 29r) de flujo de descarga conectado a dicho depósito;

trayectos (25, 26, 25f, 26f, 25r, 26r) de flujo de suministro/descarga primero y segundo conectables respectivamente a cámaras (7a, 8a) de presión primera y segunda formadas en el actuador giratorio o el cilindro;

una válvula (15, 15f, 15r) de control de presión accionada por solenoide conectada entre dicho trayecto de flujo de suministro y dicho trayecto de flujo de descarga; y

una válvula (12, 12f, 12r) de conmutación de dirección accionada por solenoide para conectar dicho trayecto de flujo de suministro y dicho trayecto de flujo de descarga a uno de dichos trayectos de flujo de suministro/descarga primero y segundo selectivamente;

caracterizado porque:

dicho mecanismo variable en momento comprende además una válvula (16, 16f, 16r) de retención que permite sólo un flujo de fluido desde dicho trayecto de flujo de descarga a dicho trayecto de flujo de suministro y una válvula (17) de alivio dispuesta entre dicho trayecto de flujo de suministro y dicho trayecto de flujo de descarga; y

dicha válvula (16, 16f, 16r) de retención y dicha válvula (17) de alivio están dispuestas en paralelo con dicha válvula (15, 15f, 15r) de control de presión.

2. Dispositivo de control de la rigidez torsional según la reivindicación 1, en el que se prevén varios estabilizadores (1f, 1r, 50f, 50r) , se prevén varios actuadores (2f, 2r) giratorios o cilindros (51f, 51r) estando cada actuador giratorio conectado a una parte intermedia o un extremo de uno respectivo de los estabilizadores o estando cada cilindro conectado a un extremo de uno respectivo de los estabilizadores, y se controla un momento que va a transmitirse a cada uno de los estabilizadores contra el momento externo.

3. Dispositivo de control de la rigidez torsional según la reivindicación 1, en el que una válvula (35) de división de flujo está dispuesta entre dicha fuente (20) de presión de fluido y el actuador giratorio o el cilindro (51f, 51r) , dicho mecanismo variable en momento está dispuesto para el o cada estabilizador (50f, 50r) en el lado de actuador giratorio o el lado de cilindro con respecto a dicha válvula de división de flujo, y se controla el momento que va a transmitirse al o cada estabilizador.

4. Dispositivo de control de la rigidez torsional según la reivindicación 1, en el que un área de apertura de dicha válvula (15, 15f, 15r) de control de presión se vuelve máxima en un estado no energizado del solenoide (14, 14f, 14r) , mientras que en un estado energizado del solenoide dicha área de apertura se ajusta según una corriente eléctrica aplicada, y dicha válvula (12, 12f, 12r) de conmutación de dirección cierra la presión de fluido en un estado no energizado del solenoide (13, 13f, 13r) y suministra la presión de fluido cuando el solenoide está energizado.

5. Dispositivo de control de la rigidez torsional según la reivindicación 1, en el que el valor de la presión de fluido que está suministrándose al actuador (2f, 2r) giratorio o el cilindro (51f, 51r) se detecta mediante un sensor (22, 22f, 22r) de presión, calculándose el valor de presión de fluido necesario para accionar el actuador giratorio o el cilindro mediante un controlador (21) basándose en el valor de dicho momento externo, comparándose a continuación el valor de presión de fluido detectado con el valor de presión de fluido necesario, y basándose en el resultado de la comparación, dicha

válvula (15, 15f, 15r) de control de presión y dicha válvula (12, 12f, 12r) de conmutación de dirección se controlan de manera conmutada para controlar dicho momento externo.

6. Dispositivo de control de la rigidez torsional según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho momento externo se calcula basándose en una aceleración lateral de vehículo, o una aceleración lateral de vehículo,

una velocidad de vehículo y un ángulo de dirección, o una aceleración lateral de vehículo, una velocidad de vehículo, un ángulo de dirección y una velocidad de guiñada.

7. Dispositivo de control de la rigidez torsional según la reivindicación 1, en el que:

las cámaras (7a, 8a) de presión primera y segunda están opuestas entre sí;

el actuador (2f, 2r) giratorio y el cilindro (51f, 51r) están adaptados para accionarse por el suministro o descarga de acei10 te de trabajo a o desde cada una de las cámaras de presión;

dicha válvula (12, 12f, 12r) de conmutación de dirección accionada por solenoide está dispuesta para establecer o bloquear la comunicación de cada una de las cámaras de presión con dicho trayecto (30, 30f, 30r) de flujo de suministro o dicho trayecto (29, 29f, 29r) de flujo de descarga selectivamente;

un área de apertura de dicha válvula (15, 15f, 15r) de control de presión se vuelve máxima en un estado no energizado 15 de la misma y es ajustable en un estado energizado de la misma; y

un controlador (21) está dispuesto, basándose en presiones internas de las cámaras de presión y una aceleración lateral de vehículo, un ángulo de dirección, una velocidad de vehículo y una velocidad de guiñada, para aplicar una corriente eléctrica a dicha válvula de conmutación de dirección accionada por solenoide y dicha válvula de control de presión de modo que se ajusta el área de apertura de dicha válvula de control de presión en proporción a la corriente eléctrica, y

de modo que se conmuta dicha válvula de conmutación de dirección accionada por solenoide o bien a una posición de comunicación o bien a una posición de corte.