IT201600090263A1 - Dispositivo di controllo per rimorchi di veicoli - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO DI CONTROLLO PER RIMORCHI DI VEICOLI”

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di controllo per rimorchi di veicoli.

In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di controllo applicato ai rimorchi o semirimorchi di autoveicoli ed in generale a qualsiasi tipo di convoglio che prevede un veicolo trainante ed uno o più rimorchi/caravan trainati.

Va specificato che, nel seguito della presente trattazione con il termine “rimorchio” verrà indicato qualsiasi tipologia di carrello o sistema trainato da veicolo a motore.

Come noto, i rimorchi sono costituiti da una struttura di sostegno (carrello) supportato da rispettive ruote trainate e quindi passive, vale adire non dotate di una rispettiva motorizzazione.

Il rimorchio è collegato al veicolo trainante e viene comandato dall’autista che opera dal veicolo stesso. Pertanto, la massa e la dinamica del rimorchio viene gestita attraverso l'azione sulla motrice che provvede alla movimentazione del rimorchio.

Il collegamento tra rimorchio e motrice può essere realizzato mediante opportuni sistemi di aggancio che provvedono ad un collegamento sia meccanico che elettrico, al fine di alimentare gli apparati di illuminazione posti lateralmente e posteriormente al rimorchio.

Inoltre, in alcuni casi le ruote del rimorchio sono dotate di opportuni sistemi frenanti, gestiti da parte dell’autista del veicolo, e attuati direttamente o indirettamente sui freni installati sui rimorchi e assali frenati.

In questa maniera, specie per rimorchi con carichi molto elevati, le ruote del rimorchio facilitano l’azione frenante determinata dalla motrice.

I rimorchi noti sopra sommariamente descritti, presentano tuttavia importanti inconvenienti e limiti.

Un primo importante inconveniente è derivato dai consumi eccessivi del veicolo motrice e di conseguenza dalle consistenti emissioni di inquinanti. Tale inconveniente risulta essere ancor più determinante nel caso di rimorchi con masse molto elevate e quindi con carichi molto pesanti che necessitano di consumi elevati per essere movimentati.

Un ulteriore inconveniente è derivato dalla scarsa stabilità dei veicoli a rimorchio dovuta agli spostamenti dei rimorchi stessi che si ripercuotono sulla stabilità della motrice.

Ad esempio, i carichi non correttamente stivati all’interno del rimorchio possono generare oscillazioni del rimorchio stesso. Tali oscillazioni sono particolarmente pericolose in quanto determinano l’instabilità dell’intero veicolo ed in alcuni casi anche il ribaltamento del rimorchio e della motrice. Possono inoltre verificarsi effetti “jackknife” derivati da uno sbandamento laterale del rimorchio rispetto alla motrice con i conseguenti inconvenienti in termini di sicurezza nella marcia del veicolo.

Scopo della presente invenzione è risolvere i problemi riscontrati nella tecnica nota proponendo un dispositivo di controllo per rimorchi di veicoli che superi i limiti e gli inconvenienti sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione realizzare un dispositivo di controllo per rimorchi di veicoli che sia in grado di abbattere sensibilmente i consumi del veicolo motrice e di conseguenza le emissioni di inquinanti, anche con masse di carico molto elevate.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di controllo per rimorchi che sia in grado di conferire maggiore stabilità al rimorchio stesso durante la corsa del veicolo, evitando eventuali sbandamenti ed oscillazioni derivate dal movimento del carico.

Infine, un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un dispositivo di controllo per rimorchi che sia versatile e che sappia intervenire sulla corsa del rimorchio in maniera attiva ed in funzione di determinate condizioni di funzionamento del rimorchio.

In particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo di controllo per rimorchi di veicoli, dotato di mezzi elettrici di movimentazione operativamente associati ad almeno una coppia di ruote del rimorchio, preferibilmente a tutte le ruote del rimorchio.

I mezzi di movimentazione sono alimentati da una sorgente di alimentazione elettrica. In questo modo, i mezzi elettrici trasformano l’energia meccanica delle ruote in energia elettrica accumulandola nella sorgente e trasformano l’energia elettrica fornita dalla sorgente in energia meccanica per movimentare dette ruote. Il dispositivo comprende una unità logica di controllo per l’attivazione controllata di detti mezzi elettrici che movimentano le rispettive ruote e mezzi sensori per rilevare una pluralità di parametri di funzionamento del rimorchio e generare una serie di segnali a detta unità logica di controllo, detta attivazione controllata essendo determinata in funzione di detti segnali.

Il dispositivo comprende inoltre un organo di collegamento dell’unità logica di controllo ad un veicolo motore che trasporta detto rimorchio.

Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell’invenzione.

Tale descrizione è fornita con riferimento alle unite figure, anch’esse aventi scopo puramente esemplificativo e pertanto non limitativo, in cui: - la figura 1 è una vista schematica ed in alzato laterale di un veicolo con semirimorchio dotato del dispositivo di controllo secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica ed in alzato laterale di un veicolo con rimorchio dotato di un dispositivo di controllo secondo la presente invenzione; e

- la figura 3 è uno schema di collegamento dei componenti del dispositivo oggetto della presente invenzione.

La presente invenzione, come sopra accennato, riguarda un dispositivo di 1 controllo per rimorchi di veicoli a motore.

In particolare la presente invenzione trova particolare applicazione per rimorchi o rimorchi di veicoli a motore del tipo sopra sommariamente descritti.

Va comunque specificato che la presente invenzione può essere applicata alle ruote non motorizzate di qualsiasi tipologia di veicolo motorizzato o trainato.

In altre parole la presente invenzione trova vantaggiosa applicazione se applicata alle ruote non motorizzate dei rimorchi trainati o dei veicoli a motore.

Per maggiore semplicità, nel corso della presente trattazione con il termine “rimorchio” verrà fatto riferimento a qualsiasi tipologia di veicolo non motorizzato, per lo più dedicato al trasporto di merci, che viene trainato da un rispettivo veicolo motorizzato.

A tale scopo, in figura 1 viene illustrato un camion con semirimorchio dotato del dispositivo 1 oggetto della presente ed in figura 2 viene illustrato un camion con semirimorchio e rimorchio dotato del citato dispositivo 1.

Come viene schematizzato nelle unite figure, il dispositivo 1 comprende mezzi elettrici 2 di movimentazione, operativamente associati ad almeno una coppia di ruote 3 del rimorchio 4.

Preferibilmente, i mezzi elettrici 2 di movimentazione comprendono una pluralità motori elettrici ciascuno dei quali associato ad una rispettiva ruota 3 del rimorchio 4.

In alternativa, può essere previsto anche un solo motore per ciascuna coppia di ruote.

Vantaggiosamente, i motori agiscono sulle rispettive ruote per movimentare e/o per recuperare energia in fase di frenata e/o per assistere la frenata dell’intero veicolo (rimorchio e motrice).

Ad esempio, i citati motori elettrici possono essere del tipo associati al mozzo della ruota per veicoli pesanti (autobus) denominati “ZA-wheel SM530”.

Va comunque specificato che la tipologia di motori utilizzati e la connessione degli stessi con una o più ruote può essere qualsivoglia.

In questo modo, ciascuna ruota 3 del rimorchio 4 è dotata di un rispettivo motore elettrico che viene installato e/o integrato alla ruota 3 stessa secondo tecniche di tipo noto ad esempio nell’ambito della tecnologia ibrida.

Il dispositivo 1 comprende inoltre una sorgente 5 di alimentazione elettrica dei citati mezzi di movimentazione 2. Vantaggiosamente, i motori che definiscono i mezzi elettrici 2 sono predisposti a trasformare l’energia meccanica delle ruote in energia elettrica accumulandola nella sorgente 5. In alternativa, i motori provvedono inoltre a trasformare l’energia elettrica fornita dalla sorgente 5 in energia meccanica per fornire adeguata potenza e coppia alle ruote e movimentare le stesse assistendo il veicolo motore 6 nella marcia.

La sorgente 5 di alimentazione elettrica comprende una o più batterie associate al rimorchio 4 e/o al veicolo motore 6.

Vantaggiosamente, le batterie sono collegate all’impianto elettrico del veicolo motore 6 che trasporta il rimorchio 4 e/o ad un pannello fotovoltaico 7 associato al rimorchio 4 e/o ad una presa di collegamento 8 elettrico esterna, associata al rimorchio 4. In questo modo la batteria può essere ricaricata elettricamente da una serie di fonti di energia elettrica. Inoltre i motori provvedono a recuperare energia elettrica in fase di frenata alimentando pertanto la citata sorgente di alimentazione 5.

I mezzi elettrici 2 di movimentazione e la sorgente 5 sono entrambi collegati ad una unità logica di controllo 9 atta all’attivazione controllata dei motori che movimentano le rispettive ruote 3.

In altre parole, l’unità logica di controllo determina l’attivazione di ciascun motore e controlla la potenza che genera ogni motore sulla ruota.

Inoltre, l’unità logica di controllo 9, costituita da una centralina elettronica di tipo noto, è opportunamente programmata per determinare il funzionamento di ciascun motore elettrico che può frenare la ruota 3 per recuperare energia o movimentare la ruota contribuendo alla marcia del veicolo.

A tale scopo il dispositivo 1 comprende mezzi sensori 10 (figure 1 e 2) atti a rilevare una pluralità di parametri di funzionamento P del rimorchio 4 e generare una serie di segnali S all’unità logica di controllo 9. In questo modo, l’attivazione controllata dei mezzi elettrici di movimentazione 2 è determinata dall’unità 9 in funzione de citati segnali S.

L’unità 9 risulta infatti essere predisposta a ricevere ed elaborare i segnali S generati dai mezzi sensori 10 e da comandi 11 posti sul veicolo motore 6.

Preferibilmente, i mezzi sensori 10 comprendono una pluralità di trasduttori (di tipo noto e pertanto non descritti nel dettaglio), disposti in predefinite posizioni del rimorchio 4 per determinare i citati parametri P di funzionamento rappresentativi del comportamento del rimorchio 4 e del veicolo motore 6.

A tale scopo i sensori possono rilevare parametri del solo rimorchio, oppure del solo veicolo motore, oppure di entrambi (veicolo motore e rimorchio).

Ad esempio, i mezzi sensori 10 possono essere trasduttori di pressione/forza/deformazione installati sul gancio che collega il veicolo motore 6 al rimorchio 4. I trasduttori provvedono in questo modo a rilevare il carico relativo tra carrello e motrice per identificare condizioni di frenata o accelerazioni del veicolo e definire se attivare o meno i mezzi elettrici 2 come freno, recupero energia o motore.

In altre parole, i sensori 10 rilevano le condizione di funzionamento del rimorchio 4 e del veicolo motore 6 in modo tale che l’unità logica 9 possa intervenire su ciascun motore in base alla migliore condizione di funzionamento del veicolo.

Vantaggiosamente, i motori elettrici associati alle ruote passive 3 del rimorchio 4 consentono di dare potenza in accelerazione, recuperare energia in fase di frenata, frenare ed assistere la frenata, sfruttando logiche di controllo e per migliorare la stabilità del rimorchio 4 e quindi la sicurezza di marcia dell’intero veicolo.

Il dispositivo 1 comprende inoltre un organo di collegamento 12 dell’unità logica di controllo 9 ad un veicolo motore 6 che trasporta detto rimorchio. Vantaggiosamente, l’organo di collegamento 12 associa l’unità logica ai comandi 11 posti nella cabina del veicolo motore 6.

L’organo di collegamento 12 è un sistema di connessione via cavo o wireless ed è inoltre preposto a collegare l’unità logica 9 con una apparecchiatura elettronica mobile 13 quale ad esempio uno smartphone, tablet o computer portatile.

In questa situazione, l’unità logica 9 può essere inoltre comandata sia dai comandi 11 posti sulla cabina del veicolo motore attivi sul motore del veicolo motore 6 oppure da remoto mediante la citata apparecchiatura mobile 13.

Vantaggiosamente, l’apparecchiatura mobile 13 permette di rilevare e visualizzare i citati parametri di funzionamento del veicolo fornendo all’utilizzatore una serie di informazioni circa le condizioni di funzionamento del rimorchio 4.

In aggiunta, il dispositivo può essere connesso ad un comando di accensione 14 disposto nella cabina di comando del veicolo motore 6 ed atto ad inserire e disinserire l’azione dei motori elettrici sulle ruote 3.

Con particolare riferimento alla figura 3, vengono schematizzati i componenti del dispositivo 1 con le relative connessioni.

In particolare: con il numero 15 è indicata la connessione meccanica dei componenti, con il numero 16 è indicata la connessione elettrica dei componenti, mentre con il numero 17 è indicata la connessione circuitale tra veicolo motore 6, unità logica 9 e mezzi elettrici 2 di movimentazione. Il dispositivo 1 di controllo sopra descritto presenta numerosi vantaggi e risolve gli inconvenienti della tecnica nota.

Un primo importante vantaggio è dato dalla possibilità di ridurre considerevolmente i consumi e quindi le emissioni inquinanti del veicolo trainante.

Tale vantaggio è dato dal contributo dei motori elettrici che rendono attiva la movimentazione del solo rimorchio 4.

In altre parole, i mezzi elettrici di movimentazione 2 provvedono ad assistere alla corsa del rimorchio 4 fornendo energia all’intero veicolo con il conseguente abbassamento dell’energia richiesta dal veicolo motore 6. Inoltre, il rimorchio provvisto di motori elettrici integrati alle ruote 3 risulta essere autonomo nella movimentazione, potendo così favorire la movimentazione del rimorchio 4 stesso anche in assenza di veicolo trainante.

In aggiunta, vengono ridotte le sollecitazioni del veicolo motore 6, in marcia (sia in frenata che in accelerazione).

Un ulteriore importante vantaggio della presente invenzione è derivato dalla possibilità di conferire maggiore stabilità del veicolo eliminando eventuali spostamenti, sbandamenti ed oscillazioni del rimorchio 4.

Tale vantaggio viene dato dall’azione indipendente dei motori elettrici che agiscono sulle singole ruote 3 del rimorchio 4 correggendo la corsa delle ruote 3. Ad esempio, un funzione dei parametri di funzionamento del rimorchio 4, l’unità logica 9 provvede a comandare i motori per intervenire fornendo potenza o frenando la ruota. Viene quindi corretta la corsa del rimorchio dall’azione indipendente dei motori.

Un altro vantaggio della presente invenzione è dato dalla versatilità del dispositivo 1 che essendo associato al rimorchio 4 può dialogare con qualsiasi veicolo motore 6 collegato all’unità 9 o da qualsiasi apparecchiatura mobile 13.

Infine, un vantaggio della presente invenzione è dato dalla possibilità di utilizzare il dispositivo 1 sopra descritto per qualsiasi tipologia di rimorchio, semirimorchio, carrello e per qualsiasi veicolo dotato di ruote non attive e che quindi possono essere assistite dal dispositivo 1 al fine di migliorarne il funzionamento dell’intero veicolo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo per rimorchi di veicoli, caratterizzato dal fatto che comprende: - mezzi elettrici di movimentazione (2) operativamente associati ad almeno una coppia di ruote (3) di detto rimorchio (4); - una sorgente di alimentazione elettrica (5) di detti mezzi di movimentazione (2), detti mezzi elettrici (2) trasformando l’energia meccanica delle ruote (3) in energia elettrica accumulandola nella sorgente (5) e trasformando l’energia elettrica fornita dalla sorgente (5) in energia meccanica per movimentare dette ruote (3); - una unità logica di controllo (9) per l’attivazione controllata di detti mezzi elettrici (2) che movimentano le rispettive ruote (3); - mezzi sensori (10) per rilevare una pluralità di parametri di funzionamento (P) del rimorchio (4) e generare una serie di segnali (S) a detta unità logica di controllo (9), detta attivazione controllata essendo determinata in funzione di detti segnali (S); e - un organo di collegamento (12) dell’unità logica di controllo (9) ad un veicolo motore (6) che trasporta detto rimorchio (4).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi elettrici di movimentazione (2) comprendono una pluralità motori elettrici ciascuno dei quali associato ad una rispettiva ruota (3) del rimorchio (4); detti motori agendo sulla ruota (3) per movimentarla e/o per recuperare energia in fase di frenata e/o per assistere la frenata.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti motori elettrici sono installati e/o integrati alla rispettiva ruota (3) del rimorchio (4).
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta sorgente di alimentazione elettrica (5) comprende una o più batterie associate al rimorchio (4) e/o al veicolo motore (6).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che dette batterie sono collegabili all’impianto elettrico del veicolo motore (6) che trasporta il rimorchio (4) e/o ad un pannello fotovoltaico (7) associato al rimorchio (4) e/o ad una presa (8) di collegamento elettrico esterno associata al rimorchio (4).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato da fatto che detta unità logica di controllo (9) è una centralina elettronica per ricevere i segnali (S) generati dai mezzi sensori (10) e/o da comandi (11) posti sul veicolo motore (6) e determinare il funzionamento di ciascun motore elettrico per frenare le ruote (3) o recuperare energia o movimentare le ruote (3).
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (10) comprendono una pluralità di trasduttori disposti in predefinite posizioni del rimorchio (4) per determinare detti parametri (P) di funzionamento rappresentativi del comportamento del rimorchio (4) e/o del veicolo motore (6).
8. 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto organo di collegamento (12) è un sistema di connessione via cavo o wireless e dal fatto che detto organo (12) collega inoltre l’unità logica (9) con una apparecchiatura elettronica mobile e non (13).
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta apparecchiatura mobile (13) comprende uno smartphone, tablet o computer portatile o altro dispositivo elettronico di interfaccia.
10. 10. Uso di un dispositivo di controllo per rimorchi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per assistere il moto del rimorchio (4) trainato da un rispettivo veicolo motore (6) o in autonomia.