IT201900010539A1 - Gruppo di sterzatura idrostatico - Google Patents
Gruppo di sterzatura idrostatico Download PDFInfo
- Publication number
- IT201900010539A1 IT201900010539A1 IT102019000010539A IT201900010539A IT201900010539A1 IT 201900010539 A1 IT201900010539 A1 IT 201900010539A1 IT 102019000010539 A IT102019000010539 A IT 102019000010539A IT 201900010539 A IT201900010539 A IT 201900010539A IT 201900010539 A1 IT201900010539 A1 IT 201900010539A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- steering
- flow rate
- vehicle
- electronic control
- control unit
- Prior art date
Links
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 title claims description 22
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 44
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 44
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 27
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect 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
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
- B62D5/093—Telemotor driven by steering wheel movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D49/00—Tractors
- B62D49/06—Tractors adapted for multi-purpose use
- B62D49/0692—Tractors adapted for multi-purpose use characterised by the particular arrangement of control devices, e.g. having more than one control stand, operable from vehicle extension (control devices or systems characterised by mechanical features only)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
- B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
- B62D5/0415—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/062—Details, component parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
DESCRIZIONE
del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:
“GRUPPO DI STERZATURA IDROSTATICO”
CAMPO TECNICO
La presente invenzione riguarda un gruppo di sterzatura per veicoli, in particolare un gruppo di sterzatura per veicoli agricoli e/o da movimento terra.
TECNICA PREESISTENTE
Gli attuali gruppi di sterzatura dotati di un’unità di sterzatura idrostatica ed atti ad essere installati su veicoli omologabili sia per la guida in campo che per la guida su strade pubbliche, necessitano di un albero di sterzo direttamente connesso ad un organo di sterzatura, come ad esempio un volante, ed a detta unità di sterzatura idrostatica. Questo al fine di garantire al guidatore del veicolo su cui è installato il gruppo di sterzatura la possibilità di effettuare sempre una sterzatura d’emergenza, ovvero un sterzatura in condizioni di insufficiente pressione proveniente dalla pompa che alimenta il circuito in cui è inserita l’unità di sterzatura idrostatica. In particolare tali gruppi di sterzatura prevedono che un’estremità dell’albero di sterzatura sia configurata per trascinare in rotazione, ad esempio indirettamente mediante l’interposizione di elementi elastici, un rotore di un dispositivo dosatore, ad esempio un rotismo dosatore ad ingranaggi interni, facente parte dell’unità di sterzatura idrostatica.
Una tipologia nota di unità di sterzatura idrostatica comprende due porte di lavoro, una porta ad alta pressione, una porta a bassa pressione, un ramo principale del flusso posto tra le porte di lavoro e la porta ad alta pressione e comprendente detto dispositivo dosatore, ed un ramo di amplificazione posto tra le porte di lavoro e la porta ad alta pressione, in parallelo al dispositivo dosatore, e comprendente una valvola regolatrice di portata. Mediante il ramo di amplificazione della portata è possibile far giungere alle porte di lavoro, quindi alle camere di un cilindro idraulico attuatore di sterzo, più fluido rispetto a quello che normalmente arriva tramite il ramo principale, permettendo così angoli di sterzatura maggiori a parità di numero di rivoluzioni dell’albero di sterzatura e consentendo di recuperare perdite del fluido di lavoro.
Scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile un gruppo di sterzatura, di tale tipologia, particolarmente versatile ed in grado di fornire all’utilizzatore un grado di feedback di guida ottimale.
Tale scopo è raggiunto dalle caratteristiche dell’invenzione riportate nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.
ESPOSIZIONE DELL’INVENZIONE
L’invenzione, particolarmente, rende disponibile un gruppo di sterzatura per un veicolo comprendente:
- un’unità di sterzatura idrostatica dotata di due porte di lavoro, una porta ad alta pressione, una porta a bassa pressione, un ramo principale del flusso posto tra le porte di lavoro e la porta ad alta pressione e comprendente un dispositivo dosatore, ed un ramo di amplificazione posto tra le porte di lavoro e la porta ad alta pressione, in parallelo al dispositivo dosatore, e comprendente un dispositivo regolatore di portata di tipo elettro-attuato, - un albero di sterzatura dotato di una prima estremità atta ad essere connessa ad un organo di sterzatura ed una seconda estremità atta ad essere connessa all’unità di sterzatura idrostatica,
- un motore elettrico configurato per porre in rotazione l’albero di sterzatura, ed
- un’unità elettronica di controllo configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo.
Grazie a tale soluzione è reso disponibile un gruppo di sterzatura particolarmente versatile grazie al ramo di amplificazione comandato in base alla condizione di utilizzo del veicolo, che consente quindi selettivamente di ridurre o no il numero di rotazioni necessarie dell’albero di sterzatura a parità di angolo di sterzatura, e che grazie al motore elettrico installato sull’albero di sterzatura consente di fornire un feedback di guida ottimale in tutte le diverse condizioni di funzionamento del veicolo. Tali vantaggi sono ulteriormente migliorati nel caso in cui l’unità elettronica di controllo sia operativamente connessa al motore elettrico e sia configurata per azionare detto motore elettrico in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo.
In particolare, un aspetto dell’invenzione prevede che il dispositivo regolatore di portata possa essere configurato per regolare la portata nel ramo di amplificazione lungo un range di valori di portata compreso tra un valore minimo di portata nel ramo di amplificazione ed un valore massimo di portata nel ramo di amplificazione, e l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata all’interno di detto range in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo.
Un altro aspetto dell’invenzione prevede che l’unità elettronica di controllo possa essere configurata per azionare il motore elettrico in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo in modo tale da fornire un feedback aptico all’utilizzatore tramite una coppia generata sull’albero di sterzatura.
In questo modo risulta essere migliorato il confort o la precisione di guida a seconda delle condizioni di utilizzo del veicolo.
Un altro aspetto ancora dell’invenzione prevede che il gruppo di sterzatura possa comprendere un sensore di rotazione configurato per misurare un parametro indicativo di un angolo di rotazione dell’albero di sterzatura ed in cui l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il motore elettrico in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo ed in funzione di detto parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura, in modo tale da fornire un feedback aptico all’utilizzatore tramite una coppia generata sull’albero di sterzatura.
In tal modo il gruppo di sterzatura risulta essere particolarmente pronto nel fornire al guidatore le migliori sensazioni di guida in base alla condizione di utilizzo.
Un ulteriore aspetto dell’invenzione prevede che l’unità elettronica di controllo possa essere configurata per selezionare, in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo, un algoritmo di gestione tra una pluralità di algoritmi di gestione del rapporto tra la portata che attraversa il ramo di amplificazione e la portata che attraversa il ramo principale, e per azionare il dispositivo regolatore di portata secondo detto algoritmo di gestione.
Questo aspetto garantisce una particolare versatilità del veicolo, ovvero efficienza e comfort di guida in differenti situazioni.
Secondo un aspetto dell’invenzione, detta pluralità di algoritmi di gestione può comprendere un algoritmo di gestione in cui il dispositivo regolatore di portata viene azionato per variare la portata nel ramo di amplificazione all’interno di un subrange, del range totale del dispositivo regolatore di portata, avente un’estensione di 9/10 del range totale e comprendente il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione.
Alternativamente, il sub-range range può essere definito come compreso tra 0,1 e 1 volte il valore massimo di portata.
In questo modo è possibile ridurre il numero di rotazioni dell’albero di sterzatura rispetto all’angolo di sterzo desiderato rendendo meno affaticante la guida. Tale vantaggio può essere ulteriormente migliorato nel caso in cui, quando l’unità elettronica di controllo aziona il dispositivo regolatore di portata secondo tale algoritmo di gestione, l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il motore elettrico in modo da generare una coppia sull’albero di sterzatura, ad esempio compresa tra 0,2 Nm e 4 Nm, orientata nel medesimo verso di rotazione in cui l’utente aziona l’organo di sterzatura.
Inoltre, in un caso di guida automatica del veicolo effettuata azionando l’albero di sterzatura mediante il motore elettrico per guidare il veicolo lungo un percorso predefinito, tali aspetti dell’invenzione consentono di diminuire il numero di rotazioni del volante nell’unità di tempo, aumentando quindi la sicurezza per l’utilizzatore del veicolo. In particolare, un organo di sterzatura comprendente un volante può ruotare alla velocità di 150 giri al minuto quando si effettua una sterzatura mediante il motore elettrico in condizioni di guida automatica e con tutto il flusso che scorre nel ramo principale dell’unità di sterzatura idrostatica. Azionando il dispositivo di regolazione nel sub-range sopra descritto, è possibile ridurre il numero di giri per minuto del volante di un fattore vicino al rapporto tra la portata massima che può scorrere nel ramo di amplificazione e la portata che scorre nel ramo principale, il quale rapporto è definito dalla configurazione dell’unità di sterzatura idrostatica. Ad esempio l’unità di sterzatura idraulica può essere configurata in modo per cui tale rapporto può essere compreso tra 1,5 e 5, preferibilmente tale rapporto è compreso tra 2 e 3,5. Pertanto è evidente l’aumento di sicurezza per l’utilizzatore.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione detta pluralità di algoritmi di gestione può comprendere un algoritmo di gestione in cui il dispositivo regolatore di portata viene azionato all’interno di un sub-range del range totale del dispositivo regolatore di portata avente estensione compresa tra 4/10 e 5/10 del range totale e comprendente il valore minimo di portata nel ramo di amplificazione.
Alternativamente, il sub-range range può essere definito come compreso tra 0 e 0,5 volte il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione, preferibilmente tra 0 e 0,4 volte il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione.
In tal modo è possibile aumentare il feedback di guida, ovvero diminuire la sensibilità del gruppo di sterzatura ai comandi impartiti dall’utilizzatore, nel caso di guida su strada. Questo poiché riducendo la quantità di flusso nel ramo di amplificazione, è necessario un angolo di rotazione maggiore dell’albero di sterzatura per impartire un comando di sterzatura, il che permette di aumentare la precisione di guida. Tale vantaggio può essere ulteriormente migliorato nel caso in cui, quando l’unità elettronica di controllo aziona il dispositivo regolatore di portata secondo l’algoritmo di gestione, l’unità elettronica di controllo è configurata anche per azionare il motore elettrico in modo da generare una coppia, ad esempio compresa tra 0 N e 4Nm, sull’albero di sterzatura, orientata in un verso di rotazione contrario rispetto a quello in cui l’utente aziona l’organo di sterzatura.
Secondo un altro aspetto ancora dell’invenzione, il gruppo di sterzatura può comprendere un sensore operativamente connesso all’unità elettronica di controllo e configurato per rilevare il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo ed in cui l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare automaticamente il dispositivo regolatore di portata in funzione del parametro rilevato dal sensore.
Grazie a tale caratteristica è possibile automatizzare il processo di selezione della condizione di funzionamento del veicolo, aumentando il confort di guida e permettendo all’operatore di concentrarsi sulla guida del mezzo e sull’azionamento degli eventuali attrezzi da lavoro collegati al veicolo, il tutto a favore della sicurezza. L’invenzione rende inoltre disponibile un veicolo comprendente:
- un gruppo di sterzatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,
- una coppia di ruote sterzanti
- un sensore di rotazione configurato per misurare un parametro indicativo di un angolo di rotazione dell’albero di sterzatura
- un sensore di sterzatura configurato per misurare un parametro indicativo di un angolo di sterzatura delle ruote sterzanti
in cui l’unità elettronica di controllo è operativamente connessa al sensore di sterzatura ed al sensore di rotazione ed è configurata per azionare il dispositivo di regolatore di portata in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo e del rapporto tra l’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura e l’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti.
Grazie a tale soluzione è reso disponibile un veicolo particolarmente versatile, sicuro e confortevole nella guida.
Secondo un aspetto dell’invenzione, l’unità elettronica di controllo può comprendere un algoritmo di relazione tale per cui a ciascun valore di angolo di sterzatura delle ruote sterzanti corrisponde un valore di angolo di rotazione dell’albero di sterzatura, ed è configurata per confrontare il valore del parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti con il valore del parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura e, quando il confronto (ad esempio nella forma di un rapporto o differenza) tra tali parametri restituisce un valore che differisce rispetto ai valori di relazione tra angoli definiti definite dall’algoritmo di relazione, è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata in modo da variare la portata che scorre nel ramo di amplificazione finché il confronto del valore del parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti con il valore del parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura restituisce il valore previsto dall’algoritmo di relazione.
Grazie a tale soluzione è possibile avere sempre il volante in fase con le ruote sterzanti. In particolare questo consente di far tornare il volante sempre in nella stessa posizione di riferimento quando l’angolo di sterzatura è pari a zero, ovvero il veicolo sta procedendo su una traiettoria rettilinea. A sua volta tale vantaggio consente di installare sul volante una pluralità di comandi, ad esempio leve o pulsanti, per il controllo del veicolo.
Un aspetto dell’invenzione prevede che l’unità elettronica di controllo possa essere configurata per azionare il motore elettrico in modo da guidare il veicolo lungo un percorso predefinito e per azionare il dispositivo regolatore di portata in modo che il valore di portata nel ramo di amplificazione sia nell’intorno del valore massimo, quando l’unità elettronica di controllo aziona il motore elettrico per guidare il veicolo lungo il percorso predefinito.
In questo modo il veicolo risulta essere particolarmente confortevole e sicuro nelle condizioni di guida autonoma, rispetto ai dispositivi di arte nota dotati di un albero di sterzatura direttamente connesso all’unità di sterzatura idrostatica. In particolare, in tale condizione di guida autonoma è il motore elettrico a porre in rotazione l’albero di sterzatura, ovvero esso ruota senza controllo da parte dell’utente ponendo in rotazione anche l’organo di sterzatura, come ad esempio un volante. Riducendo il numero di giri nell’unità di tempo dell’albero di sterzatura grazie al ramo di amplificazione, risulta evidente come questo aumenti la sicurezza dell’utilizzatore.
In particolare l’intorno del valore massimo può ad esempio essere definito come un sub-range compreso tra 0,4 e 1 volte il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione, preferibilmente come un sub-range compreso tra 0,5 e 1 volte il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.
La figura 1 è un diagramma funzionale di un veicolo secondo l’invenzione dotato di un gruppo di sterzatura.
La figura 2 è una diagramma schematico di un’unità di sterzatura del gruppo di sterzatura.
La figura 3 è un diagramma schematico dell’unità di sterzatura di figura 2 in cui è rappresentata una condizione di sterzatura del veicolo.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un veicolo semovente, in particolare un veicolo pesante atto a muoversi a bassa velocità (tipicamente al di sotto di 60 km/h), come ad esempio un trattore agricolo o una macchina da movimento terra, dotato di una coppia di ruote sterzanti 5 atte ad essere azionate mediante un gruppo di sterzatura 10.
Il gruppo di sterzatura 10 può comprendere un attuatore di sterzo collegato alle ruote sterzanti 5 per comandarne la sterzatura. Ad esempio l’attuatore di sterzo comprende un cilindro idraulico a doppio effetto 15, il quale è provvisto di uno stantuffo 20 che suddivide il volume interno del cilindro in due camere separate 25 e 30. Lo stantuffo 20 comprende due steli contrapposti, i quali sporgono all’esterno del cilindro 15 e sono meccanicamente collegati a rispettivi leverismi 35,40 delle ruote sterzanti 5 del veicolo. In questo modo, ad ogni spostamento dello stantuffo 20 in un verso o nel verso opposto, corrisponde un diverso angolo di sterzata delle ruote sterzanti 5.
Il gruppo di sterzatura può comprendere una pompa 45, ad esempio una pompa volumetrica azionata da un motore del veicolo 1, la quale è atta a pescare olio da un serbatoio 50.
Il gruppo di sterzatura 10 comprende un organo di sterzatura atto ad essere manipolato da un utilizzatore del veicolo per impartire un comando di sterzatura, ad esempio tale organo di sterzatura comprende un volante 55. Tuttavia non si esclude che in un’alternativa forma di attuazione l’organo di sterzatura possa comprendere un joystick.
Il gruppo di sterzatura comprende un albero di sterzatura 60, il quale comprende una prima estremità solidale in rotazione all’organo di sterzo, ovvero al volante 55, ed una seconda estremità atta ad essere direttamente connessa ad un’unità di sterzatura idrostatica 65.
L’unità di sterzatura idrostatica 65 comprende una porta ad alta pressione 70, atta ad essere connessa ad una sorgente di fluido in pressione, una porta a bassa pressione 75 atta ad essere connessa al serbatoio 50, e due porte di lavoro 80 e 85, ognuna atta ad essere connessa ad una rispettiva camera 25,30 del cilindro idraulico a doppio effetto. Ad esempio, le porte qui descritte sono realizzate in un corpo esterno dell’unità di sterzatura idrostatica.
L’unità di sterzatura idrostatica comprende un dispositivo dosatore 90. Il dispositivo dosatore è ad esempio conformato come un rotismo dosatore ad ingranaggi interni. Il dispositivo dosatore è ad esempio conformato come una pompa volumetrica ad ingranaggi, comunemente chiamata gerotor, la quale comprende una ruota dentata interna che ingrana con un corona dentata esterna, in cui la ruota dentata è leggermente disassata rispetto alla corona dentata.
Il dispositivo dosatore 90 è direttamente comandato dall’albero di sterzatura 60, ovvero dalla seconda estremità di esso. In particolare, la seconda estremità dell’albero di sterzatura trascina in rotazione, ad esempio mediante l’interposizione di almeno un elemento elastico, la ruota interna dentata. In particolare, la seconda estremità dell’albero di sterzatura è rigidamente solidale in rotazione ad un albero di ingresso dell’unità di sterzatura idrostatica, il quale trascina in rotazione la ruota dentata interna mediante l’interposizione di almeno un elemento elastico.
Il dispositivo dosatore 90 è preferibilmente alloggiato all’interno del corpo esterno dell’unità di sterzatura idrostatica.
Con particolare riferimento alla figura 3, l’unità di sterzatura idrostatica comprende un ramo principale 95 di flusso che va dalla porta ad alta pressione 70 alle porte di lavoro e comprende il dispositivo dosatore.
Come schematizzato in figura 1, quando si è in condizioni di sterzatura il ramo principale 95 comprende quattro orifizi variabili 100,105,110,115 di cui i primi due a monte del dispositivo dosatore 90 rispetto alla direzione del flusso in ingresso alla porta ad alta pressione 70, ed in serie tra loro, ed i secondi due a valle del dispositivo dosatore 90, ed in serie tra loro, rispetto alla direzione del flusso in ingresso alla porta ad alta pressione 70.
L’unità di sterzatura comprende inoltre un ramo di amplificazione della portata 120 atto a porre in comunicazione le porte di lavoro 80,85 con la porta ad alta pressione 70 bypassando il dispositivo dosatore 90.
La linea di amplificazione 120 è dotata di un dispositivo regolatore di portata, di tipo elettro-attuato, configurato per variare la portata nel ramo di amplificazione della portata 120 all’interno di un range (unico e continuo) di valori di portata compreso tra una valore minimo, in cui ad esempio il valore della portata che scorre nel ramo di amplificazione è nulla, ed un valore massimo, in cui ad esempio il valore della portata che scorre nel ramo di amplificazione è compreso tra 1,5 e 5 volte la portata che scorre nel ramo principale 95, preferibilmente tra 2 e 3,5 volte. Nella forma di attuazione illustrata, il dispositivo regolatore di portata comprende una valvola regolatrice di portata 125, di tipo elettro-attuato, la quale è sostanzialmente un dispositivo idraulico configurato per variare l’area di passaggio a disposizione per un flusso che la attraversa.
Il dispositivo regolatore di portata è in comunicazione di fluido con la porta ad alta pressione, in particolare mediante l’interposizione di un orifizio di amplificazione 130, e con le porte di lavoro, in particolare mediante una valvola di non ritorno 135. In particolare, il ramo di amplificazione della portata intercetta il ramo principale del flusso in un’intersezione interposta tra la porta ad alta pressione 70 e l’orifizio variabile 100, il quale è il primo orifizio variabile dopo la porta ad alta pressione incontrato dal flusso che si muove verso il dispositivo dosatore 90.
Il gruppo di sterzatura 10 può comprendere una valvola prioritaria di portata 140, la quale è interposta tra la pompa 45 e la porta ad alta pressione 70 dell’unità di sterzatura 65. In particolare la valvola prioritaria comprende una prima bocca di uscita 145 connessa alla porta ad alta pressione 70 ed una seconda bocca d’uscita 150 in comunicazione con alcune utenze secondarie del veicolo su cui è installato il gruppo di sterzatura.
La valvola prioritaria di portata 140 comprende una molla 155 atta a mantenere un cassetto della valvola stessa nella posizione in cui tutta la portata viene inviata alla prima bocca di uscita 145.
La valvola prioritaria 140 è in comunicazione mediante una linea di load sensing 160 all’unità di sterzatura 1. In particolare, la linea di load sensing 160 comprende una prima bocca 165, in comunicazione con una camera della valvola prioritaria che contiene la molla 155, ed una seconda bocca 170 in comunicazione con la porta a bassa pressione 75, mediante l’interposizione di un orifizio 175, ed in comunicazione con la linea principale, in particolare con una porzione di tale linea principale interposta tra i primi due orifizi variabili 100,105 a monte del dispositivo dosatore 90 rispetto alla direzione del flusso dalla porta ad alta pressione alle porte di lavoro.
La linea di load sensing 160 è in comunicazione di fluido con la prima bocca d’uscita 150 mediante l’interposizione di una strozzatura fissa. Inoltre la linea di load sensing 160 presenta una strozzatura fissa posta tra il punto di connessione con la prima bocca d’uscita 155 e la seconda bocca 170.
L’unità di sterzatura idrostatica 65 è configurata in modo tale per cui, quando non si agisce sull’organo di sterzatura, ovvero sul volante 55, per effettuare una sterzata, l’orifizio varabile 175 che collega la linea di load sensing 160 alla porta a bassa pressione, è aperto, quindi la linea di load sensing è posta a scarico, mentre gli orifizi variabili 100 e 130 sono chiusi e di conseguenza il fluido in pressione proveniente dalla valvola prioritaria non raggiunge il dispositivo dosatore 90 e le porte di lavoro 80,85. Quando un comando di sterzatura raggiunge l’unità di sterzatura 65, l’orifizio variabile 175 va progressivamente chiudendosi mentre contemporaneamente gli orifizi variabili 100 e 130 si aprono.
L’orifizio variabile 175 può essere configurato per chiudersi completamente prima dell’apertura degli orifizi variabili 100 e 130, oppure può essere configurato per sovrapporsi parzialmente agli orifizi variabili andando a chiudersi prima della completa apertura degli orifizi variabili 100 e 130.
Nella forma di attuazione illustrata, l’unità di sterzatura comprende un distributore rotativo 180 (schematicamente rappresentato nella figura 2 come un distributore lineare) dotato di un gruppo rotante, girevolmente accolto all’interno del corpo esterno, il quale è provvisto di due cilindri coassialmente inseriti l’uno nell’altro (non illustrati nelle figure), di cui un cilindro interno trascinato in rotazione dall’albero di sterzatura, ad esempio mediante l’interposizione di almeno un elemento elastico, e nei quali sono realizzati rispettivi fori passanti che in combinazione tra loro definiscono gli orifizi variabili sopra descritti.
Il cilindro interno, in particolare, è connesso mediante almeno un elemento elastico all’albero di ingresso dell’unità di sterzatura ed è trascinato in rotazione da esso. Il cilindro interno è inoltre rigidamente solidale in rotazione alla ruota dentata interna della pompa dosatrice volumetrica.
Quando l’organo di sterzatura è fermo, il cilindro esterno del distributore si trova in una posizione di neutro rispetto al cilindro interno, tale per cui l’olio in pressione viene bloccato dal primo orifizio variabile all’ingresso dell’unità di sterzatura.
Nel momento in cui l’organo di sterzatura viene azionato in uno dei due versi, il cilindro interno del distributore compie una piccola rotazione rispetto al cilindro esterno e si porta in una prima posizione operativa in cui una la prima camera del cilindro a doppio effetto si trova in collegamento con il serbatoio, mentre la seconda camera si trova in collegamento con la mandata della pompa attraverso il dosatore. In questo modo, continuando a ruotare l’organo di sterzatura nello stesso verso, il dispositivo dosatore trasferisce alla seconda camera una quantità di olio in pressione che è proporzionale alla rotazione compiuta dalla ruota dentata interna del gerotor e quindi dell’organo di sterzatura, azionando così lo stantuffo del cilindro a doppio effetto nel senso di variare proporzionalmente l’angolo di sterzatura delle ruote.
Quando l’organo di sterzatura viene fermato, il cilindro esterno del distributore si riporta in posizione di neutro per mezzo di opportuni sistemi a molla, in modo da arrestare le ruote sterzanti nella configurazione raggiunta.
Invertendo il senso di rotazione dell’organo di sterzatura, il funzionamento dell’unità di guida è il medesimo, con l’unica differenza che il cilindro interno del distributore si porta in una seconda posizione operativa tale da collegare la seconda camera del cilindro a doppio effetto con il serbatoio e la prima camera con la mandata della pompa (sempre attraverso il dispositivo dosatore), consentendo uno spostamento delle ruote sterzanti in senso opposto al precedente.
Con particolare riferimento alla figura 1, il gruppo di sterzatura 10 comprende inoltre un motore elettrico 185, ad esempio un motore in corrente continua, preferibilmente un motore brushless, che è configurato per porre in rotazione l’albero di sterzatura rispetto ad un asse di rotazione dell’albero di sterzatura stesso. Preferibilmente, il gruppo di sterzatura comprende solamente il motore elettrico 185 per porre in rotazione l’albero di sterzatura 60.
In particolare, il motore elettrico 185 comprende un rotore anulare 190, al quale sono direttamente applicati i magneti permanenti o gli avvolgimenti elettrici rotorici del motore. Il rotore anulare 190 è direttamente e coassialmente inserito sull’albero di sterzatura 60 ed è vincolato, ad esempio mediante calettatura o mediante un accoppiamento con interferenza, in rotazione ad esso, preferibilmente è vincolato in rotazione alla seconda estremità.
Il motore elettrico 185 comprende inoltre uno statore anulare 195, al quale sono direttamente applicati gli avvolgimenti elettrici statorici del motore. Lo statore anulare 195 circonda coassialmente il rotore 190.
Il gruppo di sterzatura può comprendere un sensore di rotazione atto a rilevare l’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura rispetto ad una posizione angolare di riferimento, ovvero atto a rilevare un parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura rispetto ad una posizione di riferimento.
Ad esempio, il sensore di rotazione comprende un misuratore di coppia.
Nella forma di attuazione illustrata, l’albero di sterzatura è dotato di due tratti, di cui un primo tratto comprendente la prima estremità ed un secondo tratto comprendente la seconda estremità, e il misuratore di coppia comprende una barra di torsione 200 (schematicamente rappresentata), atta a direttamente collegare in rotazione il primo tratto ed il secondo tratto. Ulteriormente il misuratore di coppia comprende un apparato sensoriale configurato per rilevare una sfasatura angolare tra i due tratti dell’albero di sterzatura, ovvero comprende un primo sensore angolare 205 configurato per misurare la posizione angolare del primo tratto dell’albero di sterzatura 60 ed un secondo sensore angolare 210 configurato per misurare la posizione angolare del secondo tratto dell’albero di sterzatura. Mediante la caratteristica elastica della barra di torsione è poi possibile determinare la coppia applicata all’albero d’ingesso.
Il veicolo può comprendere poi un sensore di sterzatura 215 configurato per rilevare un angolo di sterzatura del veicolo, ovvero per rilevare un angolo di sterzatura delle ruote sterzanti rispetto ad una direzione di riferimento lungo la quale il veicolo si muove lungo una linea retta.
Il sensore può essere configurato per rilevare uno spostamento lineare dello stelo dell’attuatore di sterzo e/o per rilevare un angolo di rotazione di un leveraggio tramite cui le ruote sterzanti sono connesse allo stelo dell’attuatore di sterzo.
Il gruppo di sterzatura 10 comprende un’unità elettronica di controllo 220 operativamente connessa al dispositivo regolatore di portata e configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata, ovvero la valvola regolatrice di portata 125, in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo. In particolare, l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata all’interno del range di portate del dispositivo regolatore di portata stesso, preferibilmente (solamente) all’interno di un sub-range del range totale di azionamento del dispositivo regolatore di portata, in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo.
Il parametro indicativo della condizione di funzionamento può essere almeno uno tra un input fornito da dispositivo di interfaccia manuale, ad esempio comprendente una pulsantiera e/o un una centralina dotata di un’interfaccia di visualizzazione, ed un valore di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo misurato da un sensore del veicolo.
Ad esempio l’input fornito dal dispositivo di interfaccia manuale può essere almeno uno tra un input di guida in campo, un input di guida in strada ed un input di guida automatica in campo in cui l’unità elettronica di controllo aziona il motore elettrico per guidare il veicolo lungo un percorso predefinito.
L’unità elettronica di controllo può comprendere o essere operativamente connessa ad un’unità di memoria nella quale è memorizzata una pluralità di algoritmi di gestione del dispositivo di regolazione di portata e può essere configurata per selezionare, in funzione del parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo e/o di un valore del parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo ricevuto, un corrispondente algoritmo di gestione tra la pluralità di algoritmi di gestione e per azionare il dispositivo regolatore di portata secondo il corrispondente algoritmo di gestione selezionato.
Tale pluralità di algoritmi di gestione comprende un primo algoritmo di gestione in cui il dispositivo regolatore di portata viene azionato (solamente) all’interno di un sub-range (continuo) del range del dispositivo regolatore di portata avente estensione di 9/10 del range totale e che comprende il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione.
La pluralità di algoritmi di gestione comprende anche un secondo algoritmo di gestione in cui il dispositivo regolatore di portata viene azionato (solamente) all’interno di un sub-range (continuo) del range del dispositivo regolatore di portata avente estensione compresa tra 4/10 e 5/10 del range totale e comprendente il valore minimo di portata nel ramo di amplificazione, preferibilmente 4/10 del range totale, e che comprende il valore minimo di portata nel ramo di amplificazione.
Preferibilmente l’unità elettronica di controllo è operativamente connessa al motore elettrico 185 ed è configurata per azionare detto motore elettrico in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo in modo da variare l’intensità di un feedback aptico fornito a chi aziona l’organo di sterzo tramite la generazione di una coppia sull’albero di sterzatura.
In particolare, tale feedback aptico è configurato come una diminuzione od un aumento della coppia da applicare all’organo di sterzatura per impartire un comando di sterzatura da parte di un utilizzatore. Ovvero come una diminuzione od un aumento della coppia da applicare all’organo di sterzatura per impartire un comando di sterzatura rispetto alla coppia necessaria per vincere la coppia generata sull’albero di sterzatura dall’elemento elastico interposto tra il rotore dell’elemento dosatore e l’albero di sterzatura, ovvero l’elemento elastico interposto tra il cilindro interno e l’albero di ingresso dell’unità di sterzatura.
Gli algoritmi di gestione possono quindi essere configurati per gestire il motore elettrico 185 in modo tale da variare l’intensità del feedback aptico fornito a chi aziona l’organo di sterzo tramite una coppia generata sull’albero di sterzatura. In particolare, il primo algoritmo di gestione prevede anche che l’unità elettronica di controllo azioni, in risposta all’azionamento dell’organo di sterzatura da parte di un utente, il motore elettrico 185 affinché generi una coppia sull’albero di sterzatura, orientata nel medesimo verso di rotazione in cui l’utente aziona l’organo di sterzatura, ovvero nel medesimo verso di rotazione in cui l’utente vuole porre in rotazione l’albero di sterzatura.
In questo modo l’azionamento dell’organo di sterzatura risulta essere meno affaticante nelle condizioni di lavoro del vicolo, ovvero di guida in campo.
Ulteriormente, il secondo algoritmo di gestione prevede che l’unità elettronica di controllo azioni, in risposta all’azionamento dell’organo di sterzatura da parte di un utente, il motore elettrico 185 affinché generi una coppia sull’albero di sterzatura orientata in un verso di rotazione contrario rispetto a quello in cui l’utente aziona l’organo di sterzatura, ovvero in un verso di rotazione contrario rispetto a quello in cui l’utente vuole porre in rotazione l’albero di sterzatura.
In questo modo l’azionamento dell’organo di sterzatura risulta essere più preciso nelle condizioni di trasporto del veicolo, ovvero di guida su strada.
Entrambi gli algoritmi prevedono che la coppia esercitata dal motore elettrico sia sostanzialmente compresa tra una coppia nulla ed una coppia almeno pari a quella generata sull’albero di sterzatura dall’elemento elastico interposto tra il rotore dell’elemento dosatore e l’albero di sterzatura. Ad esempio tale coppia è compresa tra 0 Nm e 4 Nm, preferibilmente tra 0 Nm e 3 Nm.
In aggiunta, l’unità elettronica di controllo può essere configurata per azionare il motore elettrico per fornire un feedback aptico all’utilizzatore mediante la generazione di una coppia sull’albero di sterzatura anche in funzione del parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura.
In particolare in questo modo è possibile fornire in modo preciso al motore elettrico la direzione in cui generare la coppia sull’albero di sterzatura per fornire il feedback aptico.
L’unità elettronica di controllo è configurata per selezionare il primo algoritmo di gestione quando il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo corrisponde ad una condizione di guida del veicolo in un campo.
L’unità elettronica di controllo è configurata per selezionare il primo algoritmo di gestione quando il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo corrisponde ad una condizione di guida del veicolo automatica in campo, in cui l’unità elettronica di controllo azionando il motore elettrico guida il veicolo lungo un percorso predefinito.
L’unità elettronica di controllo è configurata per selezionare il secondo algoritmo di gestione quando il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo è una condizione di trasporto del veicolo, ovvero una condizione di guida del veicolo in strada, ad esempio una strada pubblica.
Ad esempio, il veicolo può comprendere un sensore 300, od una pluralità di sensori, configurato per rilevare un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo.
Un primo sensore può ad esempio comprendere da una piattaforma inerziale (non illustrata) atta a misurare le accelerazioni istantanee del veicolo su almeno tre assi perpendicolari tra loro. Quando il valore delle accelerazioni misurate, ad esempio in un predefinito intervallo di tempo, è al di sotto di un predeterminato valore, il segnale generato dalla piattaforma inerziale verso l’unità elettronica di controllo costituisce un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo in guida su strada. Quando il valore delle accelerazioni è al di sopra di un predeterminato valore, il segnale generato dalla piattaforma inerziale verso l’unità elettronica di controllo costituisce un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo in guida su campo.
In alternativa o in aggiunta il veicolo può comprendere un sensore configurato per misurare un parametro indicativo della velocità di movimento del veicolo, ad esempio un tachimetro. Quando il valore misurato della velocità, ad esempio in un predeterminato intervallo di tempo, è al di sopra di un valore di soglia predeterminato, il segnale generato dal sensore di velocità di movimento del veicolo costituisce un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo in guida su strada. Quando il valore misurato della velocità è al di sotto di un valore di soglia predeterminato, il segnale generato dal sensore di velocità di movimento del veicolo costituisce un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo in guida su campo.
L’unità elettronica di controllo può inoltre essere configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata all’interno del suo range di portate, in tutte le condizioni di funzionamento precedentemente descritte, in funzione anche del rapporto tra l’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura e l’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti.
Questo, in modo da correggere errori di angolo di sterzatura dovuti a perdite o trafilamenti nel circuito idraulico.
Ad esempio, in aggiunta o in alternativa a quanto detto finora in merito alle configurazioni dell’unità elettronica di controllo 220, l’unità elettronica di controllo può comprendere un algoritmo di relazione tale per cui a ciascun valore di angolo di sterzatura delle ruote sterzanti corrisponde un valore, ovvero un unico valore, di angolo di rotazione dell’albero di sterzatura, e può essere configurata per confrontare il valore parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti 5 con il valore del parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura 60. Quando tale confronto, il quale può ad esempio prevedere di effettuare una differenza od un rapporto tra tali valori angolari o parametri misurati, restituisce un valore che differisce rispetto ai valori di relazione tra angoli definiti dall’algoritmo di relazione, l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata 125, ad esempio unicamente il dispositivo regolatore di portata 125, in modo da variare la portata che scorre nel ramo di amplificazione finché il confronto del valore parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti 5 con il valore parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura 60, ovvero con i rispettivi valori angolari corrispondenti ai valori dei parametri indicativi, restituisce il valore previsto dall’algoritmo di relazione.
Detto algoritmo di relazione prevede che, quando l’angolo di sterzatura è pari a zero, ovvero nell’intorno di 0° (eventualmente con una tolleranza di /- 2°), quindi il veicolo si sta muovendo su di una traiettoria rettilinea, l’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura è pari a zero, ovvero è nell’intorno di 0° (eventualmente con una tolleranza di /- 2°) rispetto ad una posizione angolare di riferimento predefinita. Tale posizione angolare di riferimento predefinita è tale per cui il volante risulta sostanzialmente centrato, od allineato, alle ruote di sterzatura quando l’angolo di sterzatura è pari, o nell’intorno di, zero.
Ulteriormente, quando l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata secondo l’algoritmo di relazione, l’unità elettronica di controllo è anche configurata per contemporaneamente azionare il motore elettrico per fornire il feedback aptico e/o per azionare il motore elettrico secondo il primo algoritmo o il secondo algoritmo. Inoltre, il motore elettrico non viene azionato per variare l’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura per porre in fase le ruote sterzanti con il volante, ovvero l’unità elettronica di controllo non è configurata per azionare il motore elettrico per ruotare l’alberò di sterzatura finché il confronto del parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti 5 con il parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura 60 restituisca il valore previsto dall’algoritmo di relazione.
Si precisa che tale configurazione dell’unità elettronica di controllo 220 può essere aggiuntiva o alternativa al fatto di essere che l’unità elettronica di controllo è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo. Ulteriormente tale funzione è disponibile quando viene selezionata la guida manuale del veicolo, ovvero non è disponibile quando viene selezionata la guida automatica del veicolo.
Come accennato precedentemente, l’unità elettronica di controllo 220 può essere configurata per azionare il motore elettrico 185 in modo da guidare il veicolo lungo un percorso predefinito, ad esempio memorizzato in un dispositivo di memorizzazione.
Ad esempio l’unità elettronica di controllo può comprendere un ricevitore GPS (non illustrato) e può essere configurata per azionare il motore elettrico 185 in modo da guidare il veicolo lungo il percorso predefinito in base ad un parametro indicativo della posizione del veicolo ricevuto dal ricevitore GPS.
Quando l’unità elettronica di controllo 220 aziona il motore elettrico 185 in modo da guidare il veicolo lungo il percorso predefinito, essa aziona anche il dispositivo regolatore di portata in un sub-range (continuo) del range del dispositivo regolatore di portata avente estensione compresa tra 5/10 e 6/10 del range totale, preferibilmente 5/10 del range totale, e comprendente il valore massimo di portata nel ramo. Alternativamente tale sub-range può essere definito come un sub-range compreso tra 0,4 e 1 volte il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione, preferibilmente come un sub-range compreso tra 0,5 e 1 volte il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione
Ovvero in tale condizione, il comando di azionamento del motore elettrico impartito dall’unità elettronica di controllo per guidare il veicolo lungo il percorso predefinito costituisce un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo che corrisponde al primo algoritmo di gestione.
Il funzionamento del veicolo secondo l’invenzione è il seguente.
Quando un utilizzatore deve guidare il veicolo in campo, ovvero su un campo da coltivare, ad esempio per compiere l’aratura di detto campo, egli può, ad esempio mediante il dispositivo di interfaccia manuale, inviare il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo corrispondente alla guida in campo all’unità elettronica di controllo. In questo caso la centralina elettronica di controllo aziona il dispositivo regolatore di portata, e ad esempio anche il motore elettrico, secondo il primo algoritmo di gestione. Nel caso in cui il veicolo sia provvisto del sensore atto a misurare un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo, tale operazione viene compiuta in automatico dalla centralina elettronica di controllo.
Nel momento in cui il dispositivo regolatore di portata ed il motore elettrico vengono azionati secondo il primo algoritmo di gestione, all’utilizzatore sono necessari pochi giri del volante per effettuare la sterzatura del veicolo e la risposta del volante risulta essere particolarmente morbida.
Quando l’utilizzatore deve guidare il veicolo in strada, ad esempio una strada asfaltata o ghiaiata, egli può, ad esempio mediante il dispositivo di interfaccia manuale, inviare il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo corrispondente alla guida in campo all’unità elettronica di controllo. In questo caso la centralina elettronica di controllo aziona il dispositivo regolatore di portata, e ad esempio anche il motore elettrico, secondo il primo algoritmo di gestione. Anche in questo caso, se il veicolo è provvisto del sensore atto a misurare un parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo, tale operazione viene compiuta in automatico dalla centralina elettronica di controllo.
Se il dispositivo regolatore di portata ed il motore elettrico vengono azionati secondo il secondo algoritmo di gestione, all’utilizzatore, per effettuare la sterzatura del veicolo, sono necessari i giri previsti per far passare tutto il flusso attraverso il ramo principale e il dispositivo dosatore. Pertanto la risposta del volante risulta essere particolarmente precisa e stabile.
Quando l’utilizzatore aziona l’unità elettronica di controllo affinché azioni il veicolo nella condizione di guida autonoma, l’unità elettronica di controllo aziona automaticamente il dispositivo regolatore di portata secondo il primo algoritmo. In tale condizione il volante ruota in conseguenza della coppia applicata dal motore elettrico sull’albero di sterzatura, ma grazie all’azionamento del dispositivo regolatore di portata secondo il primo algoritmo, il numero di giri compiuti nell’unità di tempo dal volante risultano essere notevolmente diminuiti rispetto al caso in cui il dispositivo regolatore non venisse azionato secondo il primo algoritmo.
L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Un gruppo di sterzatura (10) per un veicolo (1) comprendente: - un’unità di sterzatura idrostatica (65) dotata di due porte di lavoro (80,85), una porta ad alta pressione (70), una porta a bassa pressione (75), un ramo principale del flusso (95) posto tra le porte di lavoro (80,85) e la porta ad alta pressione (70) e comprendente un dispositivo dosatore (90), ed un ramo di amplificazione (120) posto tra le porte di lavoro e la porta ad alta pressione, in parallelo al dispositivo dosatore, e comprendente un dispositivo regolatore di portata (125) di tipo elettro-attuato, - un albero di sterzatura (60) dotato di una prima estremità atta ad essere connessa ad un organo di sterzatura (55) ed una seconda estremità atta ad essere connessa all’unità di sterzatura idrostatica (65), - un motore elettrico (185) configurato per porre in rotazione l’albero di sterzatura (60), ed - un’unità elettronica di controllo (220) configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata (125) in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo.
- 2. Gruppo di sterzatura (10) secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo regolatore di portata (125) è configurato per regolare la portata nel ramo di amplificazione (120) all’interno di un range di valori di portata compreso tra un valore minimo di portata nel ramo di amplificazione ed un valore massimo di portata nel ramo di amplificazione, e l’unità elettronica di controllo (220) è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata (125) lungo detto range in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo (1).
- 3. Gruppo di sterzatura (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’unità elettronica di controllo (220) è configurata per azionare il motore elettrico (185) in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo (1) in modo tale da fornire un feedback aptico all’utilizzatore tramite una coppia generata sull’albero di sterzatura (60).
- 4. Gruppo di sterzatura (10) secondo la rivendicazione 3, comprendente un sensore di rotazione configurato per misurare un parametro indicativo di un angolo di rotazione (200,205,210) dell’albero di sterzatura (60) ed in cui l’unità elettronica di controllo (220) è configurata per azionare il motore elettrico (185) in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo (1) ed in funzione di detto parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura (60), in modo tale da fornire un feedback aptico all’utilizzatore tramite una coppia generata sull’albero di sterzatura (60).
- 5. Gruppo di sterzatura (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’unità elettronica di controllo (220) è configurata per selezionare, in funzione del parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo (1), un algoritmo di gestione tra una pluralità di algoritmi di gestione del rapporto tra la portata che attraversa il ramo di amplificazione (120) e la portata che attraversa il ramo principale (95), e per azionare il dispositivo regolatore di portata (125) secondo detto algoritmo di gestione.
- 6. Gruppo di sterzatura (10) secondo la rivendicazione 5, in cui detta pluralità di algoritmi di gestione comprende un algoritmo di gestione in cui il dispositivo regolatore di portata (125) viene azionato per variare la portata nel ramo di amplificazione (120) all’interno di un sub-range, del range totale del dispositivo regolatore di portata (125), avente estensione di 9/10 del range totale e comprendente il valore massimo di portata nel ramo di amplificazione (120).
- 7. Gruppo di sterzatura (10) secondo la rivendicazione 5, in cui detta pluralità di algoritmi di gestione comprende un algoritmo di gestione in cui il dispositivo regolatore di portata (125) viene azionato all’interno di un sub-range del range totale del dispositivo regolatore di portata (125) avente estensione compresa tra 4/10 e 5/10 del range totale e comprendente il valore minimo di portata nel ramo di amplificazione (120).
- 8. Gruppo di sterzatura (10) secondo la rivendicazione 1, comprendente un sensore (300) operativamente connesso all’unità elettronica di controllo (220) e configurato per rilevare il parametro indicativo della condizione di funzionamento del veicolo (1) ed in cui l’unità elettronica di controllo (220) è configurata per azionare automaticamente il dispositivo regolatore di portata (125) in funzione del parametro rilevato dal sensore.
- 9. Veicolo (1) comprendente - un gruppo di sterzatura (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, - una coppia di ruote sterzanti (5), - un sensore di rotazione (200,205,210) configurato per misurare un parametro indicativo di un angolo di rotazione dell’albero di sterzatura (60), - un sensore di sterzatura (215) configurato per misurare un parametro indicativo di un angolo di sterzatura delle ruote sterzanti (5), in cui l’unità elettronica di controllo (220) è operativamente connessa al sensore di sterzatura (215) ed al sensore di rotazione (200,205,210) ed è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata (125) in funzione di un parametro indicativo di una condizione di funzionamento del veicolo (1) e del rapporto tra l’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura (60) e l’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti (5).
- 10. Veicolo (1) secondo la rivendicazione 9, in cui l’unità elettronica di controllo (220) comprende un algoritmo di relazione tale per cui a ciascun valore di angolo di sterzatura delle ruote sterzanti corrisponde un valore di angolo di rotazione dell’albero di sterzatura, ed è configurata per confrontare il valore del parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti (5) con il valore parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura (60) e, quando il confronto tra tali parametri restituisce un valore che differisce rispetto ai valori di relazione tra angoli definiti dall’algoritmo di relazione, è configurata per azionare il dispositivo regolatore di portata (125) in modo da variare la portata che scorre nel ramo di amplificazione finché il confronto del valore parametro indicativo dell’angolo di sterzatura delle ruote sterzanti (5) con il valore del parametro indicativo dell’angolo di rotazione dell’albero di sterzatura (60) restituisce il valore previsto dall’algoritmo di relazione.
- 11. Veicolo (1) secondo la rivendicazione 9, in cui l’unità elettronica di controllo (220) è configurata per azionare il motore elettrico (185) in modo da guidare il veicolo (1) lungo un percorso predefinito e per azionare il dispositivo regolatore di portata (125) in modo che il valore di portata nel ramo di amplificazione (120) sia nell’intorno del valore massimo di portata nel ramo di amplificazione (120), quando l’unità elettronica di controllo (220) aziona il motore elettrico (185) per guidare il veicolo lungo il percorso predefinito.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102019000010539A IT201900010539A1 (it) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Gruppo di sterzatura idrostatico |
EP20181346.6A EP3760517B1 (en) | 2019-07-01 | 2020-06-22 | Hydrostatic steering arrangement |
US16/912,748 US11628894B2 (en) | 2019-07-01 | 2020-06-26 | Hydrostatic steering arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102019000010539A IT201900010539A1 (it) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Gruppo di sterzatura idrostatico |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
IT201900010539A1 true IT201900010539A1 (it) | 2021-01-01 |
Family
ID=68234293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT102019000010539A IT201900010539A1 (it) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Gruppo di sterzatura idrostatico |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11628894B2 (it) |
EP (1) | EP3760517B1 (it) |
IT (1) | IT201900010539A1 (it) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11634169B2 (en) * | 2017-11-07 | 2023-04-25 | Ognibene Power S.P.A. | Electric power steering device |
DE102018125053B4 (de) * | 2018-10-10 | 2022-02-17 | Danfoss Power Solutions Aps | Hydraulische Lenkanordnung |
US11541862B2 (en) | 2020-08-27 | 2023-01-03 | Deere & Company | Operator selectable steering mode with variable torque feedback and system thereof |
GB202207466D0 (en) * | 2022-05-20 | 2022-07-06 | Agco Int Gmbh | A steering system and a method of controlling a steering system |
GB202207467D0 (en) * | 2022-05-20 | 2022-07-06 | Agco Int Gmbh | A steering system and a method of controlling a steering system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060060412A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Farhad Bolourchi | Force and position control for active front steering |
WO2014204925A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Eaton Corporation | Fluid controller with load sense and flow amplification |
US20160332662A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Danfoss Power Solutions Aps | Hydraulic steering system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5307892A (en) * | 1990-08-03 | 1994-05-03 | Techco Corporation | Electronically controlled power steering system |
US20070169471A1 (en) * | 2004-02-10 | 2007-07-26 | Continental Teves Ag & Co., Ohg | Vehicle steering mechanism |
JP2014227042A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 株式会社ジェイテクト | パワーステアリング装置 |
DE102018125051B4 (de) * | 2018-10-10 | 2022-05-05 | Danfoss Power Solutions Aps | Hydraulische Lenkanordnung |
DE102018125053B4 (de) * | 2018-10-10 | 2022-02-17 | Danfoss Power Solutions Aps | Hydraulische Lenkanordnung |
-
2019
- 2019-07-01 IT IT102019000010539A patent/IT201900010539A1/it unknown
-
2020
- 2020-06-22 EP EP20181346.6A patent/EP3760517B1/en active Active
- 2020-06-26 US US16/912,748 patent/US11628894B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060060412A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Farhad Bolourchi | Force and position control for active front steering |
WO2014204925A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Eaton Corporation | Fluid controller with load sense and flow amplification |
US20160332662A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Danfoss Power Solutions Aps | Hydraulic steering system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3760517B1 (en) | 2022-11-30 |
EP3760517A1 (en) | 2021-01-06 |
US20210001930A1 (en) | 2021-01-07 |
US11628894B2 (en) | 2023-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
IT201900010539A1 (it) | Gruppo di sterzatura idrostatico | |
US7913800B2 (en) | Steering system with variable flow rate amplification ratio and associated method | |
EP2113445B1 (en) | Load-reaction steering system with isolation valve | |
US7677351B2 (en) | Electrohydraulic steering system | |
EP2610136B1 (en) | Hydraulic steering device | |
US8046134B2 (en) | Steering system having multiple strategies and variable deadzone | |
EP0388711A1 (en) | Open-center steering control unit with flow amplification | |
CN108860306B (zh) | 液压转向单元 | |
US4723475A (en) | Fully metered compensation steering system | |
CA1044990A (en) | Controller assembly | |
JP3637309B2 (ja) | 操舵装置 | |
JPS60255576A (ja) | 動力舵取装置の操舵力制御装置 | |
US2711077A (en) | Steering control mechanism for crawler tractors | |
CN107351912A (zh) | 一种电液转向系统及摊铺机 | |
CN111348104B (zh) | 液压转向单元 | |
EP0454336B1 (en) | Variable-orifice, servo-solenoid valve for a variable-assist power steering system | |
USRE34746E (en) | Open-center steering control unit with flow amplification | |
US20180319427A1 (en) | Hydraulic steering unit | |
KR102324909B1 (ko) | 회전수 제어 가능한 유압모터를 이용하는 농업용 작업기 | |
JP7235206B2 (ja) | 作業車両 | |
EP4349689A1 (en) | Hydraulic steering system | |
WO2013165737A2 (en) | Steering circuit with bypass valve | |
JPH0617659Y2 (ja) | ステアリング装置 | |
JPH05338545A (ja) | パワーステアリング装置 | |
JP4028229B2 (ja) | 全油圧式パワーステアリング装置 |