IT201600094657A1 - Veicolo per uso agricolo con mezzi di analisi stato veicolo e comando gruppo differenziale - Google Patents
Veicolo per uso agricolo con mezzi di analisi stato veicolo e comando gruppo differenzialeInfo
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Description
DESCRIZIONE
Forma oggetto della presente invenzione un veicolo per uso agricolo, preferibilmente nella forma di realizzazione in cui il veicolo per uso agricolo è un “trattorino”. Nello specifico, tale veicolo per uso agricolo comprende un assale motrice del tipo a singole-ruote-sospese-sterzanti ed è adatto a gestire la trazione di detti gruppi ruota in funzione delle sue condizioni di moto. E’, inoltre, oggetto della presente invenzione un metodo di gestione della trazione di un veicolo per uso agricolo avente un assale motrice del tipo a singole-ruote-sospese-sterzanti.
Nella seguente descrizione, con la perifrasi “veicolo per uso agricolo” si intendono sia le trattrici agricole, che, più in generale, le macchine movimento terra derivate da trattrici agricole. Generalmente con “trattore” si fa riferimento a veicoli di dimensioni importanti generalmente specifici per l’esecuzione di azioni di potenza, con “trattorini” si fa riferimento a veicoli di dimensioni contenute, tipicamente adatti a operare tra filari di vigne o di piante da frutto.
Con la perifrasi “gruppo ruota” si intendono tutte le tipologie di ruote, senza alcuna limitazione alle tipologie di pneumatico e cerchione, del tipo singolo o gemellato.
Inoltre, nella presente descrizione, con “assale motrice del tipo a singole-ruote-sospese-sterzanti” si fa riferimento ad un assale adatto a supportare un gruppo ruota destro e un gruppo ruota sinistro indipendentemente l’uno dall’altro.
Nell’arte nota sono conosciuti veicoli per uso agricolo comprendenti assali motrici del tipo a singole-ruotesospese-sterzanti, i quali tuttavia sono afflitti da un particolare inconveniente. Infatti, in tali veicoli la trazione ai due gruppi ruota è trasmessa mediante un gruppo differenziale che la ripartisce equamente: in altre parole, quando un gruppo ruota si trova in condizioni di scarsa, o nulla, aderenza, il differenziale opera in maniera tale da guidare in trazione l’altro gruppo ruota alle medesime condizioni, ossia erogando bassa trazione o addirittura non erogando alcuna trazione, ad esempio fino a lasciare il rispettivo gruppo ruota ruotare folle.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un veicolo per uso agricolo ed un metodo di gestione della trazione di un veicolo, nel quale tale problematica è superata.
Tale scopo è raggiunto da un veicolo realizzato in accordo con la rivendicazione 1 e da un metodo di gestione della trazione in accordo con la rivendicazione 13. Le rivendicazioni da queste dipendenti descrivono ulteriori forme di realizzazione preferite.
Le caratteristiche ed i vantaggi del veicolo per uno agricolo secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:
- la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un veicolo per uso agricolo oggetto della presente invenzione in accordo con una forma preferita di realizzazione nella quale è un trattorino;
- la figura 2a mostra una schematizzazione di un assale compreso in un veicolo per uso agricolo motrice del tipo a singole-ruote-sospese-sterzanti, in una condizione lavorativa standard nella quale entrambi i gruppi ruota operano sul terreno in aderenza;
- le figure 2b e 2b’ illustrano una schematizzazione di assale motrice del tipo a singoleruote-sospese-sterzanti, in cui uno dei due gruppi ruota è sollevato, rispettivamente in una forma di realizzazione nota ed in una forma di realizzazione oggetto della presente invenzione;
- le figure 2c e 2c’ rappresentano una schematizzazione di assale motrice del tipo a singoleruote-sospese-sterzanti, in cui uno dei due gruppi ruota è in una condizione di scivolamento, rispettivamente in una forma di realizzazione nota e nella forma di realizzazione oggetto della presente invenzione;
- la figura 3 rappresenta uno schema del veicolo per uso agricolo oggetto della presente invenzione in accordo con una forma preferita di realizzazione;
- la figura 4 illustra un diagramma a blocchi rappresentante il metodo di gestione della trazione di un veicolo in accordo con l’oggetto della presente invenzione.
In accordo con le figure allegate, con 1 si è complessivamente indicato un veicolo per uso agricolo nella sua interezza. In una forma preferita di realizzazione, come quella di cui alla figura 1, il veicolo per uso agricolo è un trattorino.
Il veicolo 1 presenta un asse longitudinale X-X, lungo la direzione di avanzamento in rettilineo, un asse trasversale Y-Y, perpendicolare all’asse longitudinale X-X, e un asse verticale V-V, perpendicolare all’asse longitudinale X-X e all’asse trasversale Y-Y.
Il veicolo 1 comprende una pluralità di assali che si estendono lungo l’asse trasversale Y-Y. Nello specifico il veicolo 1 comprende un assale motrice 2 e un assale motrice secondario 200 di seguito ampiamente descritti. Preferibilmente, l’assale motrice 2 supporta un gruppo ruota destro 51 e un gruppo ruota sinistro 52, mentre l’assale motrice secondario 200 supporta un gruppo ruota destro secondario 501 e un gruppo ruota sinistro secondario 502.
In accordo con una forma preferita di realizzazione, l’assale motrice 2 è del tipo a singole-ruote-sospesesterzanti; ossia supporta rispettivamente indipendentemente l’uno con l’altro il gruppo ruota destro 51 e il gruppo ruota sinistro 52. In una forma Preferibilmente, l’assale motrice 2 comprende rispettivi gruppi portaruota per il supporto dei gruppi ruota 51, 52. Ciascun, gruppo portaruota è supportato ammortizzato al telaio del veicolo 1 indipendentemente, mediante appositamente previsti gruppi d’ammortizzazione, ad esempio comprendenti sospensioni a quadrilatero.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il veicolo 1 comprende un gruppo differenziale 3 adatto a trasmettere e distribuire la coppia motrice ai rispettivi gruppi ruota 51, 52; preferibilmente, il gruppo differenziale 3 comprende un albero destro 31 ed un albero sinistro 32 operativamente connessi con il gruppo ruota destro 51 e il gruppo ruota sinistro 52. In accordo con una forma preferita di realizzazione, il gruppo differenziale 3 è del tipo a variazione continua.
Preferibilmente, il gruppo differenziale 3 comprende un differenziale multidisco, ad esempio pressurizzato in bagno d’olio.
Inoltre, il veicolo 1 comprende mezzi di rilevazione 10 adatti a rilevare specifici stati del veicolo 1.
Preferibilmente, infatti, i mezzi di rilevazione 10 comprendono un gruppo rilevatore velocità veicolo 12 adatto a rilevare la velocità di moto del veicolo.
In particolare, il gruppo rilevatore velocità veicolo 12 è adatto a rilevare anche la variazione di velocità del veicolo, ossia le sue accelerazioni o decelerazioni.
In una forma preferita di realizzazione, il gruppo rilevatore velocità veicolo 12 è del tipo comprendente una ruota fonica calettata sull’albero di trasmissione del veicolo ed inoltre un rispettivo sensore adatto a rilevare la velocità di rotazione della ruota fonica. Preferibilmente, inoltre, i mezzi di rilevazione 10 comprendono anche specifici mezzi adatti a rilevare e valutare le condizioni di moto dei rispettivi gruppi ruota 51, 52 dell’assale motrice 2.
In una forma preferita di realizzazione, i mezzi di rilevazione 10 comprendono un gruppo rilevatore velocità ruote assale 13 comprendente un sensore velocità destro 131 e un sensore velocità sinistro 132 rispettivamente adatti a rilevare ciascuna velocità di rotazione dei gruppi ruota 51, 52, indotta dall’albero destro 31 e dall’albero sinistro 32. In particolare, il sensore di velocità destro 131 ed, analogamente, il sensore di velocità sinistro 132, sono adatti a rilevare la velocità di rotazione dell’albero destro 31 e dell’albero sinistro 32.
Preferibilmente, il sensore velocità destro 131 e il sensore velocità sinistro 132 sono del tipo ciascuno comprendente una rispettiva ruota fonica solidale al rispettivo albero destro 31 o albero sinistro 31 del gruppo differenziale 3, ed inoltre un rispettivo sensore adatto a rilevare la velocità di rotazione della rispettiva ruota fonica.
Inoltre, i mezzi di rilevazione 10 comprendono un gruppo rilevatore direzione ruote assale 14 comprendente un sensore sterzo destro 141 e un sensore sterzo sinistro 142 adatti a rilevare ciascun angolo di sterzo rispettivamente del gruppo ruota destro 51 e del gruppo ruota sinistro 52.
Preferibilmente, il sensore sterzo destro 141 e il sensore sterzo sinistro 142 sono del tipo sono del tipo ciascuno comprendente rispettivo sensore di posizione angolare che misura la rotazione del rispettivo gruppo portaruota.
Secondo una forma preferita di realizzazione, il veicolo 1 comprende inoltre una unità principale di analisi e comando 20 operativamente connessa ai mezzi di rilevazione 10 ed al gruppo differenziale 3.
L’unità di analisi e comando 20 è adatta a analizzare quanto rilevato dai mezzi di rilevazione 10 per comandare il gruppo differenziale 3 in una predefinita configurazione operativa di trazione nella quale la coppia motrice è trasmessa ai rispettivi gruppi ruota 51, 52 e distribuita tra essi in funzione del comando dell’unità principale di analisi e comando 20.
In altre parole, l’unità di analisi e comando 20 è tale da operare con il gruppo differenziale 3 per comandarlo in specifiche configurazioni operative di trazione nelle quali la coppia motrice è ripartita ai rispettivi gruppi ruota per il meglio. Vale a dire che l’unità di analisi e comando 20 è adatta a distribuire la coppia motrice o una frazione di coppia motrice ad un gruppo ruota in presa anche quando l’altro gruppo ruota 52 è in una condizione di sollevamento o di scivolamento (come ad titolo d’esempio è schematizzato nelle figure 2b’ e 2c’).
In particolare, nella forma di realizzazione con gruppo differenziale 3 comprendente un differenziale multidisco pressurizzato in bagno d’olio, l’unità principale di analisi e comando 20 in funzione di quanto rilevato dai mezzi di rilevazione 10 comanda la pressione dell’olio interna al differenziale multidisco per distribuire la coppia motrice tra i gruppi ruota 51, 52.
In accordo con una forma preferita di realizzazione, l’unità di analisi e comando 20 è adatta a ricevere ed a comparare i valori rilevati rispettivamente rilevati dal sensore velocità destro 131 e dal sensore velocità sinistro 132 tra loro e/o rispetto ad un valore di velocità di soglia predefinito, per comandare il gruppo differenziale 3 in una configurazione operativa predefinita.
Inoltre, in una forma preferita di realizzazione, l’unità di analisi e comando 20 è adatta a ricevere ed a comparare i valori rilevati dal sensore sterzo destro 141 e dal sensore sterzo sinistro 142 tra loro e/o rispetto ad un valore di sterzo di soglia, per comandare il gruppo differenziale 3 in una configurazione operativa predefinita.
Preferibilmente, l’unità di analisi e comando 20 è adatta a ricevere ed comparare i valori rilevati sia dal gruppo rilevatore velocità ruote assale 13 che dal gruppo rilevatore sterzo ruote assale 14 per comandare il gruppo differenziale 3 in una configurazione operativa predefinita.
Preferibilmente, l’unità di analisi e comando 20 è adatta a ricevere i dati dai mezzi di rilevazione ed è adatta, mediante un software appositamente configurato, a comparare i valori rilevati per ricreare un valore matematico da comparare con un valore di soglia in accordo con quanto impostato nel modello matematico del software; in funzione del fatto che il valore matematico sia maggiore o sia superiore al valore di soglia l’unità di analisi e comando 3 gestisce la configurazione del gruppo differenziale 3 distribuendone la trazione (un esempio di funzionamento secondo cui opera l’unità di analisi e comando è schematizzato dalla figura 4 in allegato).
In accordo con una forma preferita di realizzazione, il gruppo differenziale 3 è comandabile in una configurazione neutra, nella quale è interrotta la trazione ai gruppi ruota 51, 52. In altre parole, nella configurazione neutra, il gruppo differenziale 3 non scambia coppia motrice sui rispettivi gruppi ruota.
In una forma preferita di realizzazione del veicolo per uso agricolo 1 il sopra descritto assale motrice 2 è sull’asse anteriore del veicolo.
In accordo con la forma di realizzazione del veicolo 1 comprendente l’assale motrice secondario 200, il veicolo 1 comprende, inoltre, mezzi di rilevazione secondari 210 adatti a rilevare lo stato di moto di detto assale motrice secondario 200, ad esempio la velocità di rotazione di detti ulteriori gruppi ruota secondari 501; 502 da esso supportati.
Preferibilmente, l’unità principale di analisi e comando 20 è operativamente connessa ai mezzi di rilevazione secondari 210 ed è adatta a analizzare quanto rilevato dai mezzi di rilevazione secondari 210 per comandare il gruppo differenziale 3 in una configurazione operativa predefinita di trazione o in una configurazione nulla. In altre parole, l’unità principale di analisi e comando 20 è configurata per gestire anche la trazione integrale del veicolo 1 in funzione di quanto rilevato dagli specifici mezzi di rilevazione che operano sull’assale motrice 2 e sull’assale motrice secondario 200.
E’ oggetto della presente invenzione anche un metodo di gestione della trazione di un veicolo per uso agricolo 1 comprendente un assale motrice 2 del tipo a singoleruote-sospese-sterzanti, supportante un gruppo ruota destro 51 e un gruppo ruota sinistro 52, rispettivamente operativamente connessi con un gruppo differenziale 3.
Tale metodo di gestione della trazione di un veicolo comprende le fasi di:
- rilevare mediante mezzi di rilevazione 10 la velocità di moto del veicolo e ciascuna velocità di rotazione dei gruppi ruota 51, 52;
- analizzare mediante una unità principale di analisi e comando 20 quanto rilevato dai mezzi di rilevazione 10;
- comandare il gruppo differenziale 3 in una predefinita configurazione operativa di trazione nella quale la coppia motrice è trasmessa ai rispettivi gruppi ruota 51, 52 e distribuita tra essi in funzione del comando dell’unità principale di analisi e comando 20.
In aggiunta, il metodo di gestione della trazione di un veicolo comprende inoltre la fase di:
- rilevare mediante i mezzi di rilevazione 10 la direzione di sterzo di ciascun gruppo ruota 51, 52;
- analizzare mediante una unità principale di analisi e comando 20 quanto rilevato dai mezzi di rilevazione 10;
- comandare il gruppo differenziale 3 in una predefinita configurazione operativa di trazione nella quale la coppia motrice è trasmessa ai rispettivi gruppi ruota 51, 52 e distribuita tra essi in funzione del comando dell’unità principale di analisi e comando 20.
Innovativamente, il veicolo per uso agricolo e il metodo di gestione della trazione di un veicolo per uso agricolo oggetto della presente invenzione consentono il raggiungimento dello scopo prefissato dall’invenzione, cioè di migliorare la trazione del veicolo anche su assali motrici del tipo a singoleruote-sospese-sterzanti.
Vantaggiosamente, il veicolo è adatto a gestire autonomamente le modalità della propria trazione senza necessitare dell’intervento del pilota. Nello specifico il veicolo è adatto a gestire in totale autonomia la trazione di un assale motrice del tipo a singole-ruotesospese-sterzanti, in particolare tra i due rispettivi gruppi ruota. In particolare, il veicolo è adatto a gestire la trazione di un rispettivo gruppo ruota rispetto alle condizioni dell’altro gruppo ruota appartenente al medesimo assale. Vantaggiosamente, il veicolo è adatto a distribuire l’azione di trazione o una frazione dell’azione di trazione al gruppo ruota in presa sul terreno, quando l’altro gruppo ruota si trova in una condizione sollevata o di scivolamento. Vantaggiosamente, il veicolo è adatto ad affrontare con un’ottima trazione situazioni difficoltose, ad esempio curve poste su particolari dislivelli, come quelle che presenti tra due filari di alberi o di una vigna.
Secondo un ulteriore aspetto vantaggioso, il veicolo è adatto a gestire autonomamente la trazione tra un assale e l’altro.
Secondo un ancora ulteriore aspetto vantaggioso, il veicolo è adatto a gestire la trazione in maniera tale da evitare che sia il pilota a dover prendere decisioni o a dover attivare specifici dispositivi di gestione della trazione.
Vantaggiosamente, il veicolo gestisce la trazione anche in situazioni complesse ad esempio considerando sia la velocità che lo sterzo di ciascun gruppo ruota.
Vantaggiosamente, il veicolo presenta una migliorata capacita sterzante in condizioni scivolose.
Inoltre, vantaggiosamente, il veicolo presenta una eccezionale manovrabilità in spazi ristretti e ripidi. Un ancora ulteriore aspetto vantaggioso, il veicolo presente una migliorata guidabilità sulla strada evitando eventuali condizioni di sottosterzo.
E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al veicolo o al metodo di produzione, tutte contenute nell'ambito di tutela definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Veicolo per uso agricolo (1) comprendente: - un assale motrice (2) del tipo a singole-ruotesospese-sterzanti adatto a supportare rispettivamente indipendentemente l’uno con l’altro un gruppo ruota destro (51) e un gruppo ruota sinistro(52); - un gruppo differenziale (3) operativamente connesso con il gruppo ruota destro (51) e il gruppo ruota sinistro (52) mediante un albero destro (31) ed un albero sinistro (32), in cui il gruppo differenziale (3) è adatto a trasmettere e distribuire la coppia motrice ai rispettivi gruppi ruota (51;52); - mezzi di rilevazione (10) comprendenti: i) un gruppo rilevatore velocità veicolo (12) adatto a rilevare la velocità di moto del veicolo; ii) un gruppo rilevatore velocità ruote assale (13) comprendente un sensore velocità destro (131) e un sensore velocità sinistro (132) rispettivamente adatti a rilevare ciascuna velocità di rotazione dei gruppi ruota indotta dall’albero destro (31) e dall’albero sinistro (32); - una unità principale di analisi e comando (20) operativamente connessa ai mezzi di rilevazione (10) ed al gruppo differenziale (3), adatta a analizzare quanto rilevato dai mezzi di rilevazione (10) per comandare il gruppo differenziale (3) in una predefinita configurazione operativa di trazione nella quale la coppia motrice è trasmessa ai rispettivi gruppi ruota (51; 52) e distribuita tra essi in funzione del comando dell’unità principale di analisi e comando (20).
- 2. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con la rivendicazione 1, in cui l’unità di analisi e comando (20) è adatta a ricevere ed a comparare i valori rilevati rispettivamente rilevati dal sensore velocità destro (131) e dal sensore velocità sinistro (132) tra loro e/o rispetto ad un valore di velocità di soglia predefinito, per comandare il gruppo differenziale (3) in una configurazione operativa predefinita.
- 3. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con la rivendicazione 1, in cui i mezzi di rilevazione (10) comprendono, inoltre, un gruppo rilevatore direzione ruote assale (14) comprendente un sensore sterzo destro (141) e un sensore sterzo sinistro (142) adatti a rilevare ciascun angolo di sterzo rispettivamente del gruppo ruota destro (51) e del gruppo ruota sinistro (52).
- 4. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con la rivendicazione 3, in cui l’unità di analisi e comando (20) è adatta a ricevere ed a comparare i valori rilevati dal sensore sterzo destro (141) e dal sensore sterzo sinistro (142) tra loro e/o rispetto ad un valore di sterzo di soglia, per comandare il gruppo differenziale (3) in una configurazione operativa predefinita.
- 5. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il gruppo rilevatore velocità veicolo (12) è adatto a rilevare anche la variazione di velocità del veicolo, ossia le sue accelerazioni o decelerazioni.
- 6. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il gruppo differenziale (3) è comandabile in una configurazione neutra, nella quale è interrotta la trazione ai gruppi ruota (51; 52)
- 7. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo differenziale (3) è del tipo a variazione continua.
- 8. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con la rivendicazione 7, in cui il gruppo differenziale (3) comprende un differenziale multidisco, preferibilmente pressurizzato in bagno d’olio.
- 9. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con la rivendicazione 8, in cui l’unità principale di analisi e comando (20) in funzione di quanto rilevato dai mezzi di rilevazione (10) comanda la pressione dell’olio interna al differenziale multidisco per distribuire la coppia motrice tra i gruppi ruota (51;52).
- 10. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto assale motrice (2) è l’asse anteriore del veicolo.
- 11. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - almeno un assale motrice secondario (200) per il supporto di ulteriori gruppi ruota secondari (501; 502); - mezzi di rilevazione secondari (210) adatti a rilevare lo stato di moto di detto assale motrice secondario (200), ad esempio la velocità di rotazione di detti ulteriori gruppi ruota secondari (501; 502); in cui l’unità principale di analisi e comando (20) è operativamente connessa ai mezzi di rilevazione secondari (210) ed è adatta a analizzare quanto rilevato dai mezzi di rilevazione secondari (210) per comandare il gruppo differenziale (3) in una configurazione operativa predefinita di trazione o in una configurazione nulla.
- 12. Veicolo per uso agricolo (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto veicolo per uso agricolo (1) è un trattorino.
- 13. Metodo di gestione della trazione di un veicolo per uso agricolo (1) comprendente un assale motrice (2) del tipo a singole-ruote-sospese-sterzanti, supportante un gruppo ruota destro (51) e un gruppo ruota sinistro (52), rispettivamente operativamente connessi con un gruppo differenziale (3), comprendente le fasi di: - rilevare mediante mezzi di rilevazione (10) la velocità di moto del veicolo e ciascuna velocità di rotazione dei gruppi ruota (51;52); - analizzare mediante una unità principale di analisi e comando (20) quanto rilevato dai mezzi di rilevazione (10); - comandare il gruppo differenziale (3) in una predefinita configurazione operativa di trazione nella quale la coppia motrice è trasmessa ai rispettivi gruppi ruota (51; 52) e distribuita tra essi in funzione del comando dell’unità principale di analisi e comando (20).
- 14. Metodo di gestione della trazione in accordo con la rivendicazione 13, comprendente inoltre la fase di: - rilevare mediante i mezzi di rilevazione (10) la direzione di sterzo di ciascun gruppo ruota (51;52); - analizzare mediante una unità principale di analisi e comando (20) quanto rilevato dai mezzi di rilevazione (10); - comandare il gruppo differenziale (3) in una predefinita configurazione operativa di trazione nella quale la coppia motrice è trasmessa ai rispettivi gruppi ruota (51; 52) e distribuita tra essi in funzione del comando dell’unità principale di analisi e comando (20).
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