ES2524904T3 - Sistema de dirección - Google Patents
Sistema de dirección Download PDFInfo
- Publication number
- ES2524904T3 ES2524904T3 ES12172834.9T ES12172834T ES2524904T3 ES 2524904 T3 ES2524904 T3 ES 2524904T3 ES 12172834 T ES12172834 T ES 12172834T ES 2524904 T3 ES2524904 T3 ES 2524904T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- wheels
- steering
- machine
- longitudinal axis
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 28
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 241001417527 Pempheridae Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/159—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/148—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering provided with safety devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1509—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels with different steering modes, e.g. crab-steering, or steering specially adapted for reversing of the vehicle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Un sistema de dirección hidráulica para una máquina (10) que tiene un eje longitudinal, que comprende: un primer eje de dirección que tiene un primer conjunto de ruedas (11); y un segundo eje de dirección que tiene un segundo conjunto de ruedas (12), pudiendo el segundo conjunto de ruedas (12) operar para bloquearse en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina (10); caracterizado por que una unidad de control se configura para supervisar la orientación del segundo conjunto de ruedas (12) cuando está bloqueado en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina (10) y para corregir la desviación del segundo conjunto de ruedas (12) desde dicha orientación.
Description
E12172834
25-11-2014
Sistema de dirección
5 La invención se refiere a un sistema de dirección para una máquina móvil de dos ejes de cuatro ruedas, y en particular, a un sistema de dirección hidráulica adecuado para máquinas de limpieza de superficies de carreteras.
Las máquinas de limpieza de carreteras (también conocidas como barredoras) se utilizan normalmente para eliminar los residuos no deseados de las calles en las zonas urbanizadas. Tales máquinas están típicamente equipadas con
10 cepillos, equipo de aspiración, y/o sistemas de lavado a presión. Estas máquinas están diseñadas para su uso en áreas confinadas dentro de espacios públicos, en carreteras y caminos, y con frecuencia en y entre el tráfico dentro de pueblos y ciudades.
Una máquina típica de limpieza de carreteras se muestra en la Figura 1. El equipo de limpieza que, en este ejemplo,
15 comprende cepillos y medios de recogida de residuos, está ubicado en la parte delantera de la máquina delante del eje delantero. Esta disposición proporciona un buen control del operario y visibilidad desde un puesto/cabina de control del operario/conductor en la parte delantera del vehículo.
Tales máquinas de limpieza de carreteras tienen convencionalmente dos modos de operación seleccionables: un
20 modo de ‘trabajo’ y un modo de ‘tránsito’. En el modo de ‘trabajo’, la máquina realiza su función de limpieza, desplazándose lentamente y, por lo general, limitada a bajas velocidades, por ejemplo, de hasta 15 km/h. En el modo de ‘tránsito’, la máquina puede estar desplazándose a un lugar de trabajo o a un lugar para la disposición de los desechos recogidos; las velocidades de este modo podrían ser de hasta 50 km/h, lo más a menudo es que se desplace al lado y en entre otros usuarios de la carretera, y las funciones de limpieza son inertes automáticamente
25 en este modo. La función de los medios de limpieza y recogida solo puede operar cuando la máquina se encuentra en el modo de ‘trabajo’. Los dos modos son de igual importancia y funcionalidad en la operación de la máquina.
Las máquinas de limpieza de carreteras como se han descrito se dirigen típicamente solo por el eje delantero, empleando un alto grado de articulación con el fin de lograr un buen grado de maniobrabilidad. Si bien este tipo de
30 máquinas puede tener un pequeño radio de giro derivado del alto grado de articulación de las ruedas delanteras, puede sufrir una situación de desventaja en que la trayectoria del equipo de limpieza no sigue mejor el perímetro de una curva exterior. Existe una solución conocida para este problema donde el equipo de limpieza se vincula de forma móvil a la función de dirección con el fin de alinearse con la dirección de giro. Los documentos DE-A-3517079 y EP-A-1612335 divulgan tales sistemas.
35 Como alternativa, para mejorar la trayectoria de barrido alrededor de los perímetros curvos más pequeños, otras máquinas de limpieza emplean dirección continua en las cuatro ruedas o articulación entre los ejes delantero y trasero fijos. Las maquinas dirigidas y articuladas en las cuatro ruedas son más capaces de limpiar y seguir perímetros exteriores dado que el centro de su arco de giro está longitudinalmente más cerca de sus medios de
40 limpieza y recogida que en las máquinas dirigidas con las ruedas delanteras. Sin embargo, una desventaja de tales máquinas dirigidas y articuladas en las cuatro ruedas es que se comportan de una manera inusual en comparación con otros vehículos de carretera, debido al hecho de que el extremo secundario de tales máquinas oscila hacia el exterior en curvas y giros cerrados. Tales características pueden ser desconcertantes para otros usuarios de la carretera cuando se desplaza en el modo de ‘tránsito’. En particular, la ubicación del equipo de barrido y el
45 alojamiento del operario en la parte delantera de las máquinas articuladas compara su comportamiento al de un vehículo exclusivamente de dirección trasera, configuración que presenta una buena situación para limpiar alrededor de los perímetros exteriores curvos pero se presenta lo más lejos de un modo de ‘tránsito’ normal al maniobrar entre el flujo de tráfico normal, como se ha descrito anteriormente. En contraste, las máquinas de barrido que utilizan únicamente la dirección de las ruedas delanteras son similares a los otros vehículos con los que comparten la
50 carretera y, por lo tanto, se comportan de manera similar cuando giran.
Para tratar de solucionar este problema, el documento WO-A-91/19048 desvela un vehículo de limpieza operado por conductor autopropulsado, que tiene un modo de limpieza a baja velocidad y un modo de transporte a alta velocidad. Se proporciona la dirección en la rueda trasera que varía con la velocidad del vehículo, y que se reduce a cero
55 cuando el vehículo cambia al modo de tránsito.
El documento US-A-5111901 desvela un sistema de dirección hidráulica genérico con un modo de dirección en dos ruedas y uno de dirección en las cuatro ruedas. En el modo de dirección en dos ruedas, las ruedas no dirigidas se bloquean a un ángulo de dirección de cero.
60 Un objeto de la invención es proporcionar este sistema.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de dirección hidráulica para una máquina que tiene un eje longitudinal, que comprende:
65
E12172834
25-11-2014
un primer eje de dirección que tiene un primer conjunto de ruedas; y un segundo eje de dirección que tiene un segundo conjunto de ruedas, pudiendo el segundo conjunto de ruedas operar para bloquearse en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina; caracterizado por que
5 una unidad de control se configura para supervisar la orientación del segundo conjunto de ruedas cuando está bloqueado en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina y para corregir la desviación del segundo conjunto de ruedas desde dicha orientación.
Preferentemente, la unidad de control se configura para corregir el ángulo de dirección del segundo conjunto de 10 ruedas cuando la velocidad del vehículo es inferior a un primer valor umbral predeterminado.
Preferentemente, la unidad de control se configura para corregir el ángulo de dirección del segundo conjunto de ruedas cuando el ángulo de dirección del primer conjunto de ruedas se encuentra dentro de un intervalo predeterminado.
15 De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método de operación de un sistema de dirección hidráulica que tiene un primer eje de dirección que tiene un primer conjunto de ruedas y un segundo eje de dirección que tiene un segundo conjunto de ruedas, pudiendo el segundo conjunto de ruedas operar para bloquearse en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto a un eje longitudinal de la
20 máquina, comprendiendo el método las etapas de:
supervisar la orientación del segundo conjunto de ruedas cuando está bloqueado en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina; y corregir la desviación del segundo conjunto de ruedas desde dicha orientación.
25 Preferentemente, el método comprende además la etapa de determinar cuando la velocidad del vehículo es inferior a un primer valor umbral predeterminado. Preferentemente, la etapa de corrección se realiza cuando la velocidad del vehículo es inferior al primer valor umbral predeterminado.
30 Preferentemente, el método comprende además la etapa de determinar cuando el ángulo de dirección del primer conjunto de ruedas se encuentra dentro de un intervalo predeterminado. Preferentemente, la etapa de corrección se realiza cuando el ángulo de dirección del primer conjunto de ruedas se encuentra dentro del intervalo predeterminado.
35 Una ventaja de la presente invención es que la orientación de las ruedas traseras se supervisa y recalibra constantemente, si es necesario. Los sistemas hidráulicos están sujetos a las fugas, por ejemplo, a través de carretes y en las juntas del pistón, especialmente a medida que el desgaste se introduce en el sistema. Tal fuga podría llevar al ‘derrape’ de las ruedas traseras. Las ruedas traseras se supervisan, por tanto, constantemente para su desviación de la orientación recta hacia delante (es decir, aproximadamente paralela a, o en un ángulo de cero
40 grados con respecto a, un eje longitudinal de la máquina). Cuando se supera una desviación máxima admisible, se realiza una serie de comprobaciones de seguridad y si todo se cumple, a continuación un sistema de corrección de la dirección se acopla para hacer retornar las ruedas traseras a la orientación deseada, es decir, en línea recta.
Una ventaja de solo realizar la corrección de las ruedas traseras, mientras que las ruedas delanteras están cerca de
45 la orientación recta hacia delante (por ejemplo, ± 5°), es decir, al mismo tiempo muy cerca de la conducción en línea recta, es que se minimiza cualquier movimiento perceptible por el operario de la máquina que sea contrario a los cambios de dirección deseados introducidos en el sistema mediante el ajuste por parte del operario para un volante de dirección. Adicionalmente, el sistema de corrección de la dirección es automático y, como tal, no requiere entradas por parte del operario, ni la percepción del operario de que la corrección se realiza.
50 Una ventaja adicional de la invención es la retención de los beneficios de la dirección de las ruedas delanteras y, por tanto, el comportamiento de maniobra cuando está en el modo de ‘tránsito’, combinados con los beneficios de una función de dirección de las rueda traseras adicional que solo es operativa en el modo de ‘trabajo’ para mejorar la trayectoria de limpieza alrededor de los perímetros curvos más pequeños.
55 Adicionalmente, la conmutación de la función de dirección entre las ruedas delanteras y la dirección en las cuatro ruedas es automáticamente parte de la selección de los modos de 'tránsito' y 'trabajo', respectivamente, y se presenta como un proceso transparente en la operación de la máquina a medida que el operario conmuta entre estos estos dos modos.
60 Una realización ejemplar de un sistema de dirección de la presente invención es tal como se describirá con referencia a, y como se muestra en, los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina barredora típica de la técnica anterior; 65
E12172834
25-11-2014
La Figura 2 es un diagrama de flujo que muestra la conmutación de la dirección en dos ruedas a la dirección en las cuatro ruedas;
La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra la conmutación de la dirección en las cuatro ruedas a la 5 dirección en dos ruedas;
La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un sistema de corrección de la dirección trasera que se puede aplicar durante la dirección en dos ruedas;
La Figura 5 es un diagrama de flujo que muestra una prueba de condición de error que se puede aplicar durante tanto la dirección en dos ruedas como la dirección en las cuatro ruedas;
La Figura 6 es un ejemplo esquemático hidráulico para uso con la presente invención;
15 La Figura 7 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado izquierdo en la dirección en dos ruedas;
La Figura 8 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado derecho en la dirección en dos ruedas;
La Figura 9 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado izquierdo en la dirección en las cuatro ruedas;
La Figura 10 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado derecho en la dirección en las cuatro ruedas;
La Figura 11 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado izquierdo en la dirección de corrección izquierda;
25 La Figura 12 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado derecho de la dirección de corrección izquierda;
La Figura 13 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado izquierdo de la dirección de corrección derecha;
La Figura 14 es el esquema hidráulico de la Figura 6 en un estado derecho de la dirección de corrección derecha;
35 La Figura 15 es una vista en perspectiva que muestra la inserción de un motor en un aparato de cardán para su uso con la presente invención;
La Figura 16 es una vista en perspectiva que muestra el motor cargado en posición en el aparato de cardán de la Figura 15;
La Figura 17 es una vista girada de la Figura 16 que muestra el eje de dirección;
La Figura 18 es un diagrama que muestra las comparaciones de giro de bordillo a bordillo entre una máquina de la técnica anterior y una máquina que comprende la presente invención;
45 La Figura 19 es un diagrama que muestra las comparaciones de giro de pared a pared entre una máquina de la técnica anterior y una máquina que comprende la presente invención; y
La Figura 20 es un diagrama que muestra las comparaciones de barrido de esquina exterior entre una máquina de la técnica anterior y una máquina que comprende la presente invención.
La Figura 1 ilustra una máquina de limpieza de carreteras de cuatro ruedas de la técnica anterior 10 en forma de un vehículo operado por un conductor que tiene un eje delantero y las ruedas correspondientes 11 y un eje trasero y las ruedas correspondientes 12. Un puesto de control del operario 13 se sitúa hacia el parte delantera del vehículo, bajo
55 el cual se proporciona el equipo de limpieza, tales como cepillos de limpieza 14 y los medios de recogida de residuos 15. Aunque se hace referencia a un eje delantero y a uno trasero en las realizaciones ilustradas, las ruedas delanteras y traseras 12 se pueden montar también en una suspensión delantera y trasera independientes, teniendo dos motores separados. En este caso, los "ejes" se refieren al "eje" que se extiende desde el centro de uno de los pares de ruedas hasta el centro del otro de los pares de ruedas.
De acuerdo con la presente descripción, cada uno del eje delantero 11 y del eje trasero 12 tiene un grado de articulación máximo predeterminado, con el eje delantero 11 teniendo un grado máximo de articulación más grande que el eje trasero 12. Cada uno de los grados de articulación máximos predeterminados de los ejes delantero y trasero 11, 12 viene dictado por el espacio disponible máximo para el giro de sus ruedas. La ubicación del motor y la 65 suspensión es típicamente la parte trasera de las máquinas de limpieza de carreteras 10, y por lo tanto, el grado de articulación máximo del eje trasero 12 está más limitado que el del eje delantero 11. Por ejemplo, el eje delantero 11
E12172834
25-11-2014
puede tener una articulación de 30° a 60°, mientras que la articulación del eje trasero 12 puede tener una articulación de 10° a 25°.
La máquina 10 tiene dos modos de operación seleccionables: un modo de ‘trabajo’ y un modo de ‘tránsito’. En el
5 modo de ‘tránsito’, solo la dirección en dos ruedas está disponible, en la forma de dirección de las ruedas delanteras. Sin embargo, cuando se selecciona el modo ‘trabajo’, la función de dirección de las ruedas traseras adicional entra en operación de manera que se activa la dirección en las cuatro ruedas y tanto el eje delantero 11 como el eje trasero 12 son dirigidos en sentidos opuestos en movimientos proporcionales (por ejemplo, con una relación entre el eje delantero 11 y el eje trasero 12 de 1:1, 2:1, 3:1, o cualquier otra relación adecuada), hasta el grado máximo de articulación del eje trasero 12. En el caso del ejemplo anterior, esto es hasta una articulación de 20° del eje trasero
12. A partir de a continuación, el eje trasero 12 mantiene su grado máximo de articulación, pero el eje delantero 11 puede articularse aún más hasta su grado máximo de articulación. En el caso del ejemplo anterior, el eje trasero 12 podrá mantener su grado máximo de articulación de 20°, mientras que el eje delantero 11 se puede articular hasta tener una articulación de 60°, similar a la articulación de la máquina de la técnica anterior. Cuando sucede un
15 ‘enderezamiento’ a la inversa, de tal manera que una vez que el eje delantero 11 se ha revertido desde un mayor grado de articulación a su ángulo de articulación proporcional correspondiente al grado de articulación del eje trasero 12, a continuación, ambos ejes delantero 11 y trasero 12 se enderezan de forma proporcional. Este método de 'enderezar' es preferible a la reanudación de la dirección proporcional entre el eje delantero 11 y el eje trasero 12 cuando el eje delantero 11 se ha revertido desde un mayor grado de articulación hasta su ángulo de articulación proporcional correspondiente al grado máximo de articulación del eje trasero 12, porque un método de este tipo podría dar como resultado la divergencia entre la dirección del eje delantero 11 y del eje trasero 12 si el eje trasero 12 se ha bloqueado en un ángulo que no es su ángulo de dirección máximo exacto (por ejemplo, si se ha bloqueado en ± 2° desde su ángulo de dirección máximo).
25 Uno o más sensores se pueden proporcionar en cada uno de los ejes delantero y trasero 11, 12 para medir el desplazamiento angular de los ejes 11, 12. Los sensores pueden ser sensores de posición sin contacto o sin contacto/giratorios sin contacto.
El modo y el control de las funciones de dirección trasera es tal que la selección del operario del modo de ‘tránsito’ solo es posible en el modo de ‘trabajo’, y viceversa, cuando la posición de la dirección se alinea en la posición 'recta hacia delante' y con la máquina desplazándose a velocidades dentro el intervalo permitido para el modo de ‘trabajo’, por ejemplo, de menos de 15 km/h. En el modo de ‘tránsito’, el eje de dirección trasero se bloquea/retiene automáticamente en la posición de 'recta hacia delante'. El modo de control se puede pre-seleccionar de modo que la conmutación del modo se realiza de forma automática una vez que la dirección está en la posición ‘recta hacia
35 delante’ y la velocidad está por debajo del nivel de umbral predeterminado para el modo de ‘trabajo’, por ejemplo, 15 km/h.
El control y la interconexión de las diversas funciones se activan electrónicamente con un medio de representación visual por parte del operario que muestra la sección del modo y el movimiento de posición en tiempo real de los dos ejes de dirección 11,12 y el estado de conmutación del modo.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra la conmutación de la dirección en dos ruedas a la dirección en las cuatro ruedas, es decir, del modo de ‘tránsito’ al modo de ‘trabajo’. Inicialmente, una solicitud para el modo de ‘trabajo’ se efectúa por el operario de la máquina 10, por ejemplo, mediante el accionamiento de un conmutador. La 45 solicitud para el modo de ‘trabajo’ instiga automáticamente una solicitud de una unidad de control para la dirección en las cuatro ruedas 20. Antes de que la solicitud se pueda efectuar, se pueden hacer tres comprobaciones por la unidad de control: en primer lugar, se comprueba si se selecciona el modo de ‘trabajo’ 21; en segundo lugar, se comprueba si la velocidad del vehículo está en el intervalo correcto para el modo de ‘trabajo’ 22; por último, se comprueba si las ruedas delanteras 11 están en alineación con las ruedas traseras 12 23 (es decir, aproximadamente paralelas a, o formando un ángulo de cero grados con respecto a, un eje longitudinal de la máquina 10). El sistema proporciona la validación automática por que la conmutación se realiza cuando la alineación de las ruedas delanteras y traseras 12 coincide. Por tanto, por ejemplo, si la relación de dirección proporcional entre el eje delantero 11 y el eje trasero 12 es de 2:1, a continuación, si las ruedas traseras 12 están alineadas en un ángulo de dirección a la izquierda de 1°, la conmutación ocurrirá solo cuando las ruedas delanteras 11 se 55 encuentren en un ángulo de dirección a la derecha de 2°. Si alguna de estas condiciones no se cumple, el conductor es informado 24, por ejemplo, por medio de un mensaje que aparece en una interfaz de usuario. A la inversa, si se cumplen las tres condiciones, a continuación, el eje trasero 12 se acopla 25. En esta etapa, una comprobación de la condición de error se realiza 26, como se describe a continuación en relación con la Figura 5. Si bien la solicitud de dirección está dentro del límite de la articulación máxima del eje trasero 12, los ejes, delantero y trasero 11, 12, son dirigidos proporcionalmente. Sin embargo, si la solicitud de dirección está fuera del límite de la articulación máxima del eje trasero 27, a continuación, el eje trasero 12 se bloquea sustancialmente en su articulación máxima 28, mientras que el eje delantero 11 puede seguir articulándose hasta su grado máximo de articulación. Si en cualquier momento, la solicitud de dirección cae por debajo del grado máximo de articulación del eje trasero 12 29, y una solicitud de dirección en dos ruedas no se ha recibido 19, a continuación la dirección de las ruedas traseras se
65 vuelve a acoplar.
E12172834
25-11-2014
El diagrama de flujo de la Figura 3 ilustra la conmutación de la dirección en las cuatro ruedas a la dirección en dos ruedas, es decir, en general, del modo de ‘trabajo’ al modo de ‘tránsito’. Inicialmente, una solicitud de dirección en dos ruedas se hace 30. La solicitud se puede hacer en una de dos maneras: una solicitud para el modo de ‘tránsito’ se puede realizar por el operario de la máquina 10, por ejemplo, mediante el accionamiento de un conmutador, dicha 5 solicitud instigar automáticamente una solicitud de la unidad de control de dirección en dos ruedas 30; como alternativa, el operario de la máquina 10 puede elegir activamente la dirección en dos ruedas, mientras que en el modo de ‘trabajo’, por ejemplo, mediante el uso de un conmutador para anular manualmente la selección automática de la dirección en las cuatro ruedas en el modo de ‘trabajo’. Tras la solicitud 30 para la dirección en dos ruedas, la unidad de control comprueba si las ruedas traseras 12 están rectas (es decir, aproximadamente paralelas a, o 10 formando un ángulo de cero grados con respecto a, un eje longitudinal de la máquina 10) 31. Si cualquiera de estas condiciones no se cumple, el conductor es informado 32, por ejemplo, por medio de un mensaje que aparece en una interfaz de usuario. Por el contrario, si se cumplen las tres condiciones, a continuación el eje trasero se bloquea en su posición actual (sustancialmente recta, pero puede tener por ejemplo ± 2°) 33, y la limitación de la velocidad asociada con el modo 'trabajo' se retira 34. Mientras la máquina 10 está en el modo de ‘tránsito’, el eje trasero 12 se 15 supervisa continuamente por la unidad de control para comprobar que las ruedas traseras 12 estén rectas 35, por ejemplo, por medio de sensores de desplazamiento angular en una o ambas de las ruedas traseras 12. Si la unidad de control determina que las ruedas traseras 12 no están rectas, se dedica una corrección activa a través de un sistema de corrección de la dirección 36, como se describe a continuación en relación con la Figura 4. Tras el sistema de corrección de la dirección 36, o si la unidad de control determina que las ruedas traseras 12 están rectas, 20 se comprueba si una solicitud de dirección en las cuatro ruedas se ha recibido 37. Si este no es el caso, se realiza una comprobación de la condición de error 26, como se describe a continuación en relación con la Figura 5, y el sistema vuelve a la etapa de bloqueo de las ruedas traseras 12 en la posición 33. La supervisión continua de la alineación de las ruedas traseras 12 cuando la máquina 10 está en el modo de ‘tránsito’ proporciona un mecanismo de seguridad para asegurar que la dirección en las cuatro ruedas quede restringida a las velocidades de máquina
25 inferiores asociadas con el modo de ‘trabajo’.
Los sistemas hidráulicos están sujetos a fugas, por ejemplo a través de los carretes y otras juntas del pistón, especialmente a medida que se introduce el desgaste en el sistema. Dicha fuga podría conducir al "derrape" de las ruedas traseras 12. Las ruedas traseras 12 se supervisa, por tanto, monitoreados para la desviación de la
30 orientación recta hacia delante (es decir, aproximadamente paralelas a, o en un ángulo de cero grados con respecto a, un eje longitudinal de la máquina 10). Cuando se supera una desviación máxima admisible, se realiza una serie de comprobaciones de seguridad y si todas se cumplen a continuación un sistema de corrección de la dirección se dedica a hacer retornar las ruedas traseras 12 a la orientación deseada, es decir, en línea recta.
35 La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra el sistema de corrección de la dirección 36, que comprende una metodología de control para la aplicación de una función de corrección automática para supervisar el eje trasero 12 y permitir la corrección de cualquier desviación desde la posición recta hacia delante por medio de la realineación del eje trasero 12 de manera segura y controlada. El sistema comprueba continuamente la posición de las ruedas traseras 12 60, por ejemplo, por medio de un sensor de posición, que podría ser del tipo sin contacto, montado en el
40 eje trasero 12. La regeneración de la comprobación de la posición 60 se analiza para determinar si las ruedas traseras 12 están dentro de una posición recta hacia delante aceptable, que podría ser, por ejemplo dentro de ± 0,5° de la orientación recta hacia delante 61. Si las ruedas están todavía dentro de este intervalo, a continuación el sistema comienza el proceso de comprobación de nuevo repitiendo la comprobación de la posición 60. Sin embargo, si las ruedas traseras 12 están fuera de alineación, a continuación se comprueba si la velocidad de marcha del
45 vehículo está por debajo de un valor umbral predeterminado aceptable para comenzar la corrección 62. El valor umbral predeterminado aceptable se determina en base a la seguridad y la percepción del operario, y puede, por ejemplo, ser 30 km/h. Si este no es el caso, a continuación el sistema comienza el proceso de comprobación de nuevo volviendo a la comprobación de la posición 60. Sin embargo, si la velocidad de marcha está por debajo del límite aceptable, a continuación, se examina el eje delantero 12, por ejemplo, por medio de sensores de posición de
50 la rueda, para determinar si está dentro de un intervalo aceptable, que podría ser, por ejemplo, de ± 5° desde la orientación recta hacia delante 63. Si las ruedas delanteras 11 no están dentro de este intervalo, a continuación la secuencia de comprobación se inicia de nuevo volviendo a la posición de comprobación 60. Si las ruedas delanteras 11 están dentro del intervalo requerido, a continuación, todas las comprobaciones de seguridad se cumplen y el sistema comprueba en cuál dirección se requiere 64 la corrección. Si se considera que el borde de ataque de las
55 ruedas traseras 12 está fuera de la alineación a la derecha a continuación, el modo de corrección izquierda se acopla 65. Si se considera que el borde de ataque de las ruedas traseras 12 está fuera de la alineación a la izquierda, a continuación, el modo de corrección derecha se acopla 66.
La corrección de las ruedas traseras 12 solo se realiza mientras que las ruedas delanteras 11 están cerca de la
60 orientación hacia recta hacia delante 63 (por ejemplo, ± 5°), es decir, al mismo tiempo muy cerca de la conducción en línea recta, con el fin de minimizar cualquier movimiento perceptible por parte del operario de la máquina que sea contrario a los cambios de dirección deseados introducidos en el sistema por el operario mediante el ajuste de dirección de un volante manual. El sistema de corrección de la dirección 36 es automático y, como tal, no requiere ninguna intervención por parte del operario, ni dar lugar a la percepción por parte del operario de que se realiza la
65 corrección.
E12172834
25-11-2014
La Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra la comprobación de la condición de error 26, que se realiza continuamente para la prueba de fallos y para limitar los resultados de falsos positivos. Después de la iniciación 70 de la condición de comprobación de error 26, hay un tiempo de espera 71 (por ejemplo, de 300ms) para reducir la posibilidad de interferencia electromagnética u otro tipo de ‘ruido’ en la línea de señal que está siendo interpretado 5 como una condición de señal errónea. A continuación, se comprueba si las señales de los sensores se encuentran dentro del intervalo de trabajo 72, que se pre-define como SVF para el intervalo de señal frontal y SVR para el intervalo de señal posterior. Si la señal recibida de los sensores están todos dentro de los intervalos aceptables, a continuación, un contador de errores se restablece a cero 73. El contador de errores se emplea con el fin de reducir aún más la posibilidad de interferencia electromagnética u otro ‘ruido’ en la línea de señal que esté siendo interpretado como una condición de señal errónea, al permitir la validación de múltiples señales erróneas en la secuencia. Sin embargo, si las señales recibidas están fuera de los intervalos aceptables, a continuación, el contador de la condición de error se incrementa en uno 74, y se comprueba si el contador de errores ha alcanzado su límite superior predeterminado 75, por ejemplo, un valor de 125. Si el límite superior del contador de errores no se ha cumplido, una condición de error secuencial se prueba mediante una pausa de un retardo de tiempo de, por 15 ejemplo, 8 ms para garantizar que el error está presente y no es erróneo, después de lo que las señales de los sensores se prueban de nuevo 72. Sin embargo, si el límite superior del contador de errores se ha cumplido, se prueba si hay una señal del sensor de posición de la rueda trasera una disponible y que en principio trabaja correctamente, es decir, dentro de un intervalo predeterminado 77. Si un sensor de posición de rueda trasera está disponible, a continuación es posible ajustar las ruedas traseras 12 a la posición recta hacia delante, y que el vehículo siga trabajando, solamente, como un vehículo de dirección en dos ruedas. Para lograr esto, el sistema de corrección de la dirección 36 se acopla para dirigir las ruedas traseras 12 a la orientación recta hacia delante, en cuya orientación las mismas se bloquean 78. Sin embargo, si no hay un sensor de posición de rueda trasera disponible (que funciona dentro de los parámetros predeterminados), a continuación las ruedas traseras 12 se deben bloquear inmediatamente en su posición actual. Esto es porque no hay manera de saber con precisión a cuáles
25 ángulos de dirección de las ruedas traseras 12 se establecen actualmente, y por lo tanto, no hay ninguna condición de límite de partida conocida desde la que se realiza un procedimiento de corrección. Dado que no hay ninguna señal de posición de ruedas traseras 12 disponible, el ángulo de giro del eje trasero 12 no se puede conocer, y por lo tanto, la dirección en las cuatro ruedas no puede continuar operando de manera segura. Por tanto, el modo de dirección en las cuatro ruedas se desactiva y la retroalimentación se muestra al operario explicando la condición 79.
La Figura 6 muestra un ejemplo del circuito hidráulico que se puede utilizar para efectuar la presente invención. El fluido hidráulico desde un depósito 50 se dirige a una unidad de dirección orbital 51 mediante una bomba 52, que puede ser una bomba hidráulica desplazamiento fijo unidireccional. Desde la unidad de dirección orbital, el fluido se puede hacer pasar a un eje delantero de doble acción del cilindro 53 a través de una línea de dirección a la derecha
35 54 o una línea de dirección a la izquierda 55.
Tres válvulas se deben acoplar para que las ruedas traseras 12 se dirijan en ambas direcciones para la dirección en las cuatro ruedas: una válvula de 'corrección izquierda' 56, una válvula de 'corrección derecha' 57, y una válvula de 'dirección trasera' 58. Las tres válvulas 56, 57, 58 son preferentemente válvulas de solenoide de cuatro vías, dos posiciones, de acción directa, tipo carrete, de cartucho atornillado. La válvula de corrección izquierda 56 y la válvula de corrección derecha 57 en la posición energizada tienen la lumbrera 3 abierta a la lumbrera 4 y la lumbrera 2 abierta a la lumbrera 1, mientras que en el flujo en la posición des-energizada se permite entre la lumbrera 2 y la lumbrera 3 (y viceversa), mientras que la lumbrera 1 y la lumbrera 4 se bloquean. La válvula de dirección trasera 58 en la posición energizada permite el flujo desde la lumbrera 3 a la lumbrera 4 (y viceversa) y de la lumbrera 2 a la 45 lumbrera 1 (y viceversa), mientras que en la posición des-energizada permite el flujo de la lumbrera 2 a la lumbrera 3 (y viceversa) y de la lumbrera 4 a la lumbrera 1 (y viceversa). Las tres válvulas 56, 57, 58 se alojan en un bloque de válvulas de dirección 59. Como alternativa, cuando el sistema de corrección de la dirección 36 se acopla, ya sea la válvula de corrección izquierda 56 o la válvula de corrección derecha 57 se pueden energizar junto con la válvula de dirección trasera 58 solo para dirigir las ruedas traseras 12 en una dirección (izquierda o derecha, respectivamente). Esto se proporciona por dos razones. En primer lugar, desde un aspecto de seguridad, se requieren de dos fallos para que las válvulas de las ruedas traseras 12 inicien la dirección cuando no se espera. En segundo lugar, para fines de corrección, la dirección trasera solo activa y desactiva y no controla ni mide la entrada al sistema, ya que esto se realiza por la entrada de operario de vehículo en el volante. Por tanto, en la situación en la que el operario está "aserrado" u haciendo oscilar el volante, la salida se podría controlar para dirigirse en una dirección solamente
55 para corregir las ruedas traseras 12.
A fin de implementar el sistema de corrección de la dirección 36 con seguridad, tiene que haber un método para asegurar que el grado de articulación de las ruedas traseras 12 no se ve afectado por fuerzas externas transferidas en el sistema, por ejemplo, en virtud del movimiento del vehículo 10 alrededor de una esquina. Cuando la corrección de la dirección 36 se activa, la presión desarrollada por las fuerzas de entrada de la carretera en el sistema hidráulico puede ser mayor que la presión utilizada para implementar una corrección del sentido de la dirección trasera. Con el fin de superar tales fuerzas de entrada de la carretera, una válvula de retención operada por piloto 62 se encuentra en una línea de la dirección trasera-izquierda 63 y una línea de la dirección trasera-derecha 68. La válvula de retención operada por piloto 62 requiere una presión piloto desde el lado donde el esfuerzo de la dirección 65 se ha iniciado con el fin de levantar una válvula de retención de su asiento y con ello permitir el retorno de fluido hidráulico a través de las líneas. Esto tiene el efecto de que solo permite que el cambio del ángulo de dirección de
E12172834
25-11-2014
las ruedas traseras 12 ocurra cuando se inicia desde el lado de control del sistema.
Existen ocho modos de dirección diferentes de operación para el sistema, que se describirán a continuación.
5 Los dos primeros modos de operación están dirigiendo a la izquierda y a la derecha a través de la dirección en dos ruedas. En estos modos, ninguna de la válvula de corrección izquierda 56, de la válvula de corrección derecha 57, ni de la válvula de dirección trasera 58 está energizada. Cuando se dirige a la izquierda (Figura 7), el fluido hidráulico fluye desde la unidad de dirección orbital 51, a través de la válvula de corrección derecha 57, de una primera válvula de retención 60, y de la línea de dirección a la izquierda 55 en el cilindro del eje delantero 53, lo que gira el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 hacia la izquierda. Esto hace que el fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección derecha 54 y la unidad de dirección orbital 51 de vuelta al depósito 50. Cuando se dirige a la derecha (Figura 8), el fluido hidráulico desde la unidad de dirección orbital fluye directamente a través de la línea de dirección derecha 54 en el cilindro de eje delantero 53, que hace girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 a la derecha. Esto hace que el
15 fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección izquierda 55, de la válvula de corrección izquierda 56, de una segunda válvula de retención 61, y de la unidad de dirección orbital 51 de vuelta al depósito 50.
Los segundos dos modos de operación están dirigiendo la izquierda y derecha a través de la dirección en las cuatro ruedas. En estos modos, la válvula de corrección izquierda 56, la válvula de corrección derecha 57, y la válvula de dirección trasera 68 están todas energizadas. Cuando se dirige a la izquierda (Figura 9), los flujos de fluido hidráulico forman la unidad de dirección orbital 51, a través de la válvula de corrección derecha 57 y de la válvula de dirección trasera 58, después a través de una válvula de retención operada por piloto 62 a una línea de dirección trasera-izquierda 63, que dirige el fluido hidráulico al lado del pistón 64 de un cilindro trasero izquierdo 65 y el lado 25 anular 66 de un cilindro trasero derecho 67; esto tiene el efecto de dirigir el borde de ataque de las ruedas traseras 12 a la derecha. El fluido hidráulico se desplaza con ello desde el cilindro trasero izquierdo 65 y desde el cilindro trasero derecho 67 en una línea de dirección trasera-derecha 68, a través de la válvula de retención operada por piloto 62, la válvula de dirección trasera 58, ambas de las válvulas de corrección izquierda y corrección derecha 56, 57, y la línea de dirección izquierda 55 en el cilindro de eje delantero 53, lo que hace girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 hacia la izquierda. Esto hace que el fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección derecha 54 y de la unidad de dirección orbital 51 de vuelta al depósito 50. Cuando se dirige la derecha (Figura 10), el fluido hidráulico de la unidad de dirección orbital fluye directamente a través de la línea de dirección derecha 54 en el cilindro de eje delantero 53, lo que hace girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 a la derecha. Esto hace que el fluido hidráulico se
35 desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección izquierda 55, de la válvula de corrección izquierda 56 (no hay diferencia de presión para que el fluido pase a través de la válvula de corrección derecha 57), de la válvula de dirección trasera 58, y de la válvula de retención operada por piloto 62 a la línea de dirección trasera derecha 68, lo que dirige el fluido hidráulico al lado del pistón 64 del cilindro trasero derecho 67 y el lado anular 80 del cilindro trasero izquierdo 65; esto tiene el efecto de dirigir el borde de ataque de las ruedas traseras 12 a la izquierda. El fluido hidráulico se desplaza por ello desde el cilindro trasero izquierdo 65 y desde el cilindro trasero derecho 67 a la línea de dirección trasera izquierda 63, a través de la válvula de retención operada por piloto 62, la válvula de dirección trasera 58, la válvula de corrección derecha 57 o la válvula de corrección izquierda 56 y la segunda válvula de retención 61, y a través de la unidad de dirección orbital 51 de nuevo en el depósito 50.
45 Los últimos cuatro modos de operación comprenden dos modos de corrección izquierda, en los que el borde de ataque de las ruedas traseras 12 se ajusta a la izquierda, y dos modos de corrección derecha, en los que el borde de ataque de las ruedas traseras 12 se ajustan a la derecha. Los modos de corrección izquierda y derecha solo se pueden efectuar durante la dirección en dos ruedas.
En el modo de corrección izquierda, la válvula de corrección izquierda 56 y la válvula de dirección trasera 58 se activan, y la válvula de corrección derecha 57 no se energiza. Cuando se dirige a la izquierda en el modo de corrección izquierda (Figura 11), los flujos de fluido hidráulico forman la unidad de dirección orbital 51, a través de la válvula de corrección derecha 57 y una primera válvula de retención 60, y a través de la línea de dirección izquierda
55 55 en el cilindro de eje delantero 53, lo que hace girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 hacia la izquierda. Esto hace que el fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección derecha 54 y la unidad de dirección orbital 51 de nuevo en el depósito 50. Por lo tanto, el resultado es solo un modo de dirección en dos ruedas, con ninguna corrección en las ruedas traseras 12.
Cuando se dirige a la derecha en el modo de corrección izquierda (Figura 12), el fluido hidráulico de la unidad de dirección orbital fluye directamente a través de la línea de dirección derecha 54 en el cilindro de eje delantero 53, lo que hace girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 a la derecha. Esto hace que el fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección izquierda 55, la válvula de corrección izquierda 56, la válvula de dirección trasera 58, y la válvula de retención operada por piloto 62 65 a la línea de la dirección trasera-derecha 68, lo que dirige el fluido hidráulico al lado del pistón 64 del cilindro trasero derecho 67 y al lado anular 80 del cilindro trasero izquierdo 65; esto tiene el efecto de dirigir el borde de ataque de
E12172834
25-11-2014
las ruedas traseras 12 a la izquierda. El fluido hidráulico se desplaza, con ello, desde el cilindro trasero izquierdo 65 y el cilindro trasero derecho 67 en la línea de la dirección trasera-izquierda 63, a través de la válvula de retención operada por piloto 62, la válvula de dirección trasera 58, la válvula de corrección izquierda 56, solamente y la segunda válvula de retención 61, a través de la unidad de dirección orbital 51 de nuevo en el depósito 50. El
5 resultado es la habilitación de un ajuste del modo de dirección en las cuatro ruedas de las ruedas traseras 12 hacia la izquierda.
En el modo de corrección derecha, la válvula de corrección izquierda 56 no está energizada, y la válvula de corrección derecha 57 y la válvula de dirección trasera 58 están energizadas. Cuando se dirige a la izquierda en el 10 modo de corrección derecha (Figura 13), el fluido hidráulico fluye desde la unidad de dirección orbital 51, a través de la válvula de corrección derecha 57 y de la válvula de dirección trasera 58, a continuación, a través de la válvula de retención operada por piloto 62 a la línea de dirección trasera izquierda 63, lo que dirige el fluido hidráulico al lado del pistón 64 del cilindro trasero izquierdo 65 y a lado anular 66 del cilindro trasero derecho 67; esto tiene el efecto de dirigir el borde de ataque de las ruedas traseras 12 a la derecha. El fluido hidráulico se desplaza, con ello, desde 15 el cilindro trasero izquierdo 65 y el cilindro trasero derecho 67 en una línea de la dirección trasera derecha 68, a través de la válvula de retención operada por piloto 62, la válvula de dirección trasera 58, la válvula de corrección derecha 57, y la línea de dirección izquierda 55 en el cilindro de eje delantero 53, lo que hace girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 hacia la izquierda. Esto hace que el fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección derecha 54 y la unidad de dirección
20 orbital 51 de nuevo en el depósito 50. El resultado es la habilitación de un ajuste del modo de dirección en las ruedas de las ruedas traseras 12 hacia la derecha.
Cuando sea la derecha en el modo de corrección derecha (Figura 14), el fluido hidráulico de la unidad de dirección orbital fluye directamente a través de la línea de dirección derecha 54 en el cilindro eje delantero 53, lo que hace
25 girar el borde de ataque de las ruedas montadas en el eje delantero 11 a la derecha. Esto hace que el fluido hidráulico se desplace desde el cilindro de eje delantero 53 a través de la línea de dirección izquierda 55, la válvula de corrección de izquierda 56, una segunda válvula de retención 61, y la unidad de dirección orbital 51 de vuelta al depósito 50. Por lo tanto, el resultado es solo un modo de dirección en dos ruedas, con ninguna corrección en las ruedas traseras 12.
30 La Figura 15 ilustra un aparato de cardán 40 para su uso en los ejes traseros de la presente invención. Un motor para las ruedas hidráulico 41 se emplea en cada rueda trasera de la presente invención, y se permite pivotar alrededor de un eje de dirección 42 mediante la aplicación de un alojamiento en forma de cardán 40, que se suspende en extremos opuestos de una disposición de cojinete 43. El aparato de cardán 40 permite de este modo la
35 articulación de una brida orientada hacia un motor para las ruedas hidráulico fijo 41. Una manguera hidráulica vincula cada uno de los motores 41 a una bomba hidráulica que acciona los motores. Esta disposición es mucho más compacta que una disposición de eje de dirección convencional que comprende un solo eje que impulsa ambas ruedas.
40 Los motores de las ruedas 41 se insertan a través del aparato de cardán 40 desde el exterior del vehículo, girados en 90° y se tiran de nuevo hacia la cara de acoplamiento en el interior del cardán 40, como se ilustra en la Figura 15 y en la Figura 16. Esta disposición permite que el eje de dirección 42 se lleve más cerca de la cara de montaje del cubo, mientras que también permite que una inclinación del eje de dirección (el ángulo entre el eje de dirección y la vertical) de 3-5° se alcance (véase Figura 17). El aparato de cardán 40 y las ruedas (no mostradas) se configuran de
45 tal manera que el eje de dirección 42 y la línea de caída negativa (el eje que pasa por el centro de la llanta y la rueda, perpendicular a su eje de giro) intersequen por debajo de la superficie de carretera, lo que da como resultado un radio de pivotamiento positivo. Esto tiene la ventaja de que el neumático rueda cuando la rueda está siendo dirigida, lo que reduce la fuerza requerida para su dirección.
50 La aplicación del sistema de dirección de la presente invención puede dar lugar a una máquina con un radio de giro de bordillo a bordillo que se reduce en casi un 15% en comparación con la máquina de dirección de dos ruedas Johnston C200 conocida (3760mm en comparación con 4350mm de diámetro de diámetro de giro como se muestra en la Figura 18. El diámetro de giro pared a pared se puede reducir en casi un 5% (en comparación con 4930mm 5150mm, Figura 19). La máquina puede seguir un perímetro exterior 400% más pequeño que la máquina de la
55 técnica anterior (radio de 2,5m en comparación con 10m, Figura 20). La mejora de la reducción de los radios de los perímetros exteriores es en virtud que el centro del arco de giro está más cerca longitudinalmente hacia el equipo de barrido. La mejora de los perímetros interiores reducidos se debe a un arco de giro mínimo reducido de la máquina.
Claims (11)
- E1217283425-11-2014REIVINDICACIONES1. Un sistema de dirección hidráulica para una máquina (10) que tiene un eje longitudinal, que comprende:5 un primer eje de dirección que tiene un primer conjunto de ruedas (11); y un segundo eje de dirección que tiene un segundo conjunto de ruedas (12), pudiendo el segundo conjunto de ruedas (12) operar para bloquearse en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina (10); caracterizado por que una unidad de control se configura para supervisar la orientación del segundo conjunto de ruedas (12) cuando está bloqueado en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con respecto al eje longitudinal de la máquina (10) y para corregir la desviación del segundo conjunto de ruedas (12) desde dicha orientación.
- 2. Un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1, donde la unidad de control se configurapara corregir el ángulo de dirección del segundo conjunto de ruedas (12) cuando la velocidad del vehículo (10) es 15 inferior a un primer valor umbral predeterminado.
-
- 3.
- Un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde la unidad de control se configura para corregir el ángulo de dirección del segundo conjunto de ruedas (12) cuando el ángulo de dirección del primer conjunto de ruedas (11) se encuentra dentro de un intervalo predeterminado.
-
- 4.
- Un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde:
el primer conjunto de ruedas (11) está situado hacia la parte delantera de la máquina (10) y tiene un primer ángulo de dirección máximo predeterminado; y25 el segundo conjunto de ruedas (12) está situado hacia la parte trasera de la máquina (10) y tiene un segundo ángulo de dirección máximo predeterminado; donde el primer ángulo de dirección máximo predeterminado es mayor que el segundo ángulo de dirección máximo predeterminado; y donde el primer conjunto de ruedas (11) y el segundo conjunto de ruedas (12) están configurados para dirigir proporcionalmente hasta el segundo ángulo de dirección máximo predeterminado, y el segundo conjunto de ruedas (12) está configurado para bloquearse en el segundo ángulo de dirección máximo predeterminado y el primer conjunto de ruedas (11) está configurado para seguir la dirección hasta el primer ángulo de dirección máximo predeterminado.- 35 5. Un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la unidad de control se configura además para determinar cuando el segundo conjunto de ruedas (12) se debe bloquear en el ángulo de dirección de aproximadamente cero grados con respecto al eje longitudinal de la máquina (10).
- 6. Un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el primer ángulo de dirección máximo predeterminado es de aproximadamente 60 grados con respecto al eje longitudinal de la máquina (10), y el segundo ángulo de dirección máximo predeterminado es de aproximadamente 20 grados con respecto al eje longitudinal de la máquina (10).
- 45 7. Una máquina de cuatro ruedas (10), que comprende:
un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; donde la unidad de control está programada para poner el sistema de dirección en uno de los tres modos de operación; donde en un primer modo de operación, la velocidad de la máquina (10) es mayor que un segundo umbral de velocidad predeterminado y el segundo conjunto de ruedas (12) se bloquea a un ángulo de dirección de aproximadamente cero grados con respecto al eje longitudinal de la máquina (10), de tal manera que solo el primer conjunto de ruedas (11) es operable para dirigir; en un segundo modo de operación, la velocidad de la máquina (10) es menor que el segundo umbral de55 velocidad predeterminado y el segundo conjunto de ruedas (12) es operable para dirigir; y en un tercer modo de operación, la velocidad de la máquina (10) es menor que el segundo umbral de velocidad predeterminado y el segundo conjunto de ruedas (12) se bloquea en el ángulo de dirección de aproximadamente cero grados con respecto al eje longitudinal de la máquina (10), de tal manera que solo el primer conjunto de ruedas (11) es operable para dirigir. -
- 8.
- Una máquina de cuatro ruedas (10) de acuerdo con la reivindicación 7, donde el segundo modo de operación se limita a velocidades por debajo del segundo valor umbral predeterminado.
-
- 9.
- Un método para operar un sistema de dirección hidráulica que tiene un primer eje de dirección que tiene un primer
65 conjunto de ruedas (11) y un segundo eje de dirección que tiene un segundo conjunto de ruedas (12), pudiendo el segundo conjunto de ruedas (12) operar para bloquearse en un ángulo de giro de cero grados sustancialmente, con10E1217283425-11-2014respecto a un eje longitudinal de la máquina (10), comprendiendo el método las etapas de:supervisar (60) la orientación del segundo conjunto de ruedas (12) cuando está bloqueado a un ángulo de giro de sustancialmente cero grados con respecto al eje longitudinal de la máquina (10); y5 corregir (65, 66) la desviación del segundo conjunto de ruedas (12) desde dicha orientación. - 10. Un método para operar un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además la etapa de determinar (62) cuando la velocidad del vehículo es inferior a un primer valor umbral predeterminado.10
-
- 11.
- Un método para operar un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con la reivindicación 10, donde la etapa de corrección (65, 66) se realiza cuando la velocidad del vehículo es inferior al primer valor umbral predeterminado.
-
- 12.
- Un método para operar un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
15 9 a 11, que comprende además la etapa de determinar (63) cuando el ángulo de dirección del primer conjunto de ruedas se encuentra dentro de un intervalo predeterminado. - 13. Un método para operar un sistema de dirección hidráulica de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la etapade corrección (65, 66) se realiza cuando el ángulo de dirección del primer conjunto de ruedas se encuentra dentro 20 del intervalo predeterminado .11
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB1110434.6A GB201110434D0 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Steering system |
| GB201110434 | 2011-06-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2524904T3 true ES2524904T3 (es) | 2014-12-15 |
Family
ID=44454358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES12172834.9T Active ES2524904T3 (es) | 2011-06-20 | 2012-06-20 | Sistema de dirección |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2537734B1 (es) |
| DK (1) | DK2537734T3 (es) |
| ES (1) | ES2524904T3 (es) |
| GB (1) | GB201110434D0 (es) |
| PL (1) | PL2537734T3 (es) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3517079A1 (de) | 1985-05-11 | 1986-11-13 | Schörling GmbH & Co Waggonbau, 3000 Hannover | Selbstaufnehmendes kehrfahrzeug |
| GB8717192D0 (en) * | 1987-07-21 | 1987-08-26 | Bamford Excavators Ltd | Materials handling vehicle |
| US5238077A (en) * | 1989-06-23 | 1993-08-24 | Trw Inc. | Method and apparatus for steering a vehicle |
| US5111901A (en) * | 1989-08-08 | 1992-05-12 | Oshkosh Truck Company | All wheel steering system |
| GB2244748B (en) | 1990-06-08 | 1995-02-15 | Schmidt Mfg & Equip | Transmission and braking system for a cleaning vehicle |
| DE102004032383B3 (de) | 2004-06-29 | 2006-03-09 | Schmidt Holding Gmbh | Selbstfahrende Kehrmaschine |
-
2011
- 2011-06-20 GB GBGB1110434.6A patent/GB201110434D0/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-06-20 ES ES12172834.9T patent/ES2524904T3/es active Active
- 2012-06-20 EP EP12172834.9A patent/EP2537734B1/en active Active
- 2012-06-20 PL PL12172834T patent/PL2537734T3/pl unknown
- 2012-06-20 DK DK12172834.9T patent/DK2537734T3/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK2537734T3 (en) | 2014-12-08 |
| EP2537734B1 (en) | 2014-11-12 |
| EP2537734A1 (en) | 2012-12-26 |
| PL2537734T3 (pl) | 2015-04-30 |
| GB201110434D0 (en) | 2011-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8548680B2 (en) | Steering system with automated articulation control | |
| US8489283B2 (en) | Parallel parking assistant system and method thereof | |
| US4571147A (en) | Shovel excavator with modified upper carriage design | |
| US20110224872A1 (en) | System And Method To Control Vehicle Steering | |
| CN101687521A (zh) | 建筑机械的驾驶室、搭载有该驾驶室的建筑机械及平地机 | |
| CN106660581A (zh) | 用于自动铰接的动态死区 | |
| BR102018008660B1 (pt) | Conjunto de barra de tração de círculo para uma motoniveladora, e, motoniveladora | |
| US20080001380A1 (en) | Vehicle, in particular an all-wheel drive vehicle, with a first steered vehicle axle and a second steered vehicle axle | |
| ES2524904T3 (es) | Sistema de dirección | |
| KR20140109664A (ko) | 차량용 조명 시스템 및 그 제어방법 | |
| CN105522917A (zh) | 车辆的行驶安全装置 | |
| SU1015819A3 (ru) | Управл емый ведущий мост транспортного средства | |
| JPH02200507A (ja) | 軌動案内可能な両方向関節車両 | |
| CN114056423B (zh) | 车辆转向控制系统和具有其的车辆 | |
| JP3005151B2 (ja) | ビーム光誘導式作業車の走行制御装置 | |
| JP4605647B2 (ja) | 草刈り機 | |
| JP4109361B2 (ja) | 走行車両のステアリング装置 | |
| CN208521006U (zh) | 辐射检测系统 | |
| CN114987599A (zh) | 一种公铁两用车转向系统、方法及公铁两用车 | |
| CN117396741A (zh) | 台上测试装置以及台上测试方法 | |
| ES2992893B2 (es) | Metodo y sistema de control direccional para la realizacion de maniobras marcha atras de un conjunto vehicular con mas de una articulacion | |
| JP2805676B2 (ja) | 自走車両のステアリング方法及びステアリング装置 | |
| JPH05139343A (ja) | 車幅拡縮機構を有する建設機械 | |
| RU2121447C1 (ru) | Тележка землеройно-транспортной машины с бортовым способом поворота | |
| US12545229B2 (en) | Steering control system |