IT202000011059A1 - Apparato per la frenatura di un veicolo con rimorchio - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Campo dell?invenzione
La presente invenzione si colloca nel settore dei veicoli agricoli, ed in particolare nel settore degli apparati per la frenatura di veicoli costituiti da un trattore e uno o pi? rimorchi.
Stato dell?arte
In tale settore, ? fortemente sentita l?esigenza di disporre di apparati di frenatura muniti di appositi sistemi di controllo che tengano conto della presenza dei rimorchi, i quali, ovviamente, hanno un notevole impatto sulle prestazioni in frenatura dell?intero veicolo. Esistono numerosi apparati per la frenatura di veicoli con rimorchio.
Ad esempio, alcune soluzioni sono illustrate nei documenti WO-A1-2018/077470, WO-A1-2016/192855, WO-A1-2015/104168, EP2123528, WO-A1-2008/141740 ed EP1800982. Scopo dell?invenzione
Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un ulteriore apparato per la frenatura di veicoli con rimorchio, il cui sistema di controllo sia particolarmente efficace.
Tale scopo ? raggiunto da un apparato per la frenatura di un veicolo con rimorchio secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti descrivono ulteriori vantaggiose forme di realizzazione dell?invenzione.
Breve descrizione dei disegni
Le caratteristiche e i vantaggi dell?apparato di frenatura secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure delle tavole allegate, in cui:
- la figura 1 rappresenta schematicamente un veicolo con trattore e rimorchio, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2 illustra uno schema del metodo di gestione della frenatura secondo la presente invenzione.
Descrizione di una forma di realizzazione
Con riferimento alla figura 1 allegata, un veicolo 1 ? composto da un trattore 2 e da almeno un rimorchio 4, collegato operativamente con il trattore 2 per essere da questo trascinato.
Il trattore 2 comprende un motore 6 a combustione interna ed un gruppo trasmissione 8, collegato al motore 6 e all?assale di ruote posteriori 10 del trattore 2, per azionarlo in rotazione.
Il trattore 2 comprende inoltre mezzi di gestione 100 elettronici per la gestione della frenatura del trattore e del rimorchio. Detti mezzi di gestione 100 comprendono mezzi controllo veicolo 20, mezzi controllo frenatura rimorchio 22, mezzi controllo trasmissione 24 e mezzi controllo motore 26, tutti operativamente collegati ai mezzi controllo veicolo 20. I mezzi controllo veicolo 20 operano da master rispetto agli altri mezzi controllo 22, 24, 26, che operano da slave.
Un apparato di frenatura secondo la presente invenzione comprende un impianto freno trattore e un impianto freno rimorchio.
Il trattore 2 comprende l?impianto freno trattore, comprendente un freno 12, applicato a ciascuna ruota 10, ad esempio al mozzo di questa, adatto ad esercitare un?azione di frenatura su detta ruota 10. L?impianto freno trattore comprende inoltre un gruppo freno 40, comprendente almeno un pedale freno azionabile da un guidatore seduto nella cabina di guida, una pompa freno azionabile dal pedale freno e operativamente collegata a ciascun freno 12, e un sensore freno adatti a rilevare l?azionamento del pedale freno, nonch? un sensore pressione frenatura 42 per la rilevazione e la segnalazione della pressione di frenatura esercitata dalla pompa freno.
Secondo una variante di realizzazione, il gruppo freno 40 comprende un pedale freno destro e un pedale freno sinistro, per la frenatura, rispettivamente, delle sole ruote di destra e delle sole ruote di sinistra.
Il sensore freno ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo veicolo 20, per segnalare l?azionamento del pedale freno. Inoltre, il sensore pressione frenatura 42 ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo veicolo 20 per segnalare l?entit? della pressione prodotta dall?azionamento della pompa.
Il trattore 2 comprende inoltre un dispositivo freno rimorchio, comprendente una pompa rimorchio 60, idraulica o pneumatica, per la frenatura del rimorchio, preferibilmente un serbatoio principale rimorchio 62 per stipare olio o aria in pressione, alimentato dalla pompa rimorchio 60, e una valvola principale freno rimorchio 70, alimentata tramite la pompa principale rimorchio 60 e/o il serbatoio principale rimorchio 62, controllata dal gruppo freno 12 e operativamente collegata ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo frenatura rimorchio 22.
Il dispositivo freno rimorchio comprende inoltre una interfaccia rimorchio 78 per il collegamento oleodinamico o pneumatico con il rimorchio 4. In particolare, l?interfaccia rimorchio 78 comprende una presa potenza 80, collegata alla valvola principale freno rimorchio 70, per l?alimentazione di olio o aria in pressione per l?azionamento dei freni rimorchio, e una presa segnale 82, collegata alla valvola principale freno rimorchio 70, per l?invio di un segnale di comando, oleodinamico o pneumatico, per la frenatura.
Inoltre, preferibilmente, il trattore 2 comprende un inclinometro 50 per la rilevazione dell?inclinazione del trattore, dovuta alla pendenza della superficie stradale su cui il trattore ? in marcia. L?inclinometro 50 ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo veicolo 20.
Preferibilmente, inoltre, il trattore 2 comprende un display 30, per fornire informazioni al guidatore, collocato di preferenza nella cabina di guida del trattore. Il display 30 ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi di controllo veicolo 20.
Infine, inoltre, il trattore 2 comprende un acceleratore 90 per l?accelerazione del veicolo. L?acceleratore 90 ? inoltre operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi di controllo veicolo 20. Secondo una variante di realizzazione, l?acceleratore 90 comprende un pedale acceleratore, azionabile dal guidatore con i piedi, e/o una manopola acceleratore, azionabile dal guidatore a mano.
Il rimorchio 4 comprende un impianto freno rimorchio collegabile all?interfaccia rimorchio 78, comprendente una valvola secondaria freno rimorchio 110, operativamente collegata alla presa potenza 80 tramite un circuito freno rimorchio 120, e alla presa segnale 82, un freno rimorchio 112, applicato a ciascuna ruota 114 del rimorchio 4, ad esempio al mozzo di questa, adatto ad esercitare un?azione di frenatura su detta ruota 114, operativamente collegato alla valvola secondaria freno rimorchio 110, e, preferibilmente, un serbatoio secondario rimorchio 118 pe stipare olio o aria in pressione per il circuito di frenatura del rimorchio. Ad esempio, il serbatoio secondario rimorchio 118 ? collegato al circuito freno rimorchio 120.
Secondo l?invenzione, i mezzi di gestione 100, ed in particolare i mezzi controllo trasmissione 24, sono configurati per rilevare la decelerazione reale aR del veicolo, sulla base della velocit? longitudinale, ad esempio sulla base della velocit? di rotazione dell?assale posteriore.
Inoltre, i mezzi di gestione 100 sono configurati per calcolare una decelerazione attesa aE per il veicolo sulla base di parametri P, ed una differenza ?a fra la decelerazione attesa e la decelerazione reale (?a = aE ? aR); detti mezzi di gestione 100, ed in particolare i mezzi di gestione frenatura rimorchio 22, sono inoltre configurati per influenzare l?azione di frenatura del rimorchio in modo da ridurre detta differenza ?a.
In particolare, la decelerazione attesa ? calcolata sulla base dei seguenti parametri P:
P1) caratteristiche meccaniche proprie del sistema di frenatura del trattore (quali, ad esempio, tipologia di freno, diametro dei dischi freno, tipologia di pastiglie);
P2) pressione del fluido nell?impianto freno trattore, rilevata preferibilmente dal sensore pressione frenatura 42;
P3) inclinazione del trattore, rilevata preferibilmente dall?inclinometro 50;
P4) azione esercitata dall?inerzia del motore (freno motore);
P5) caratteristiche meccaniche del trattore (quali, ad esempio, diametro delle ruote, massa del trattore), coppia esercitata dal motore a folle (calcolata sulla base della potenza assorbita dai dispositivi ausiliari collegati al motore - alternatore, compressore, pompe idrauliche, ventola - in condizioni di macchina oziosa, anche con trasmissione ingaggiata), stato della modalit? ?trailer stretch? (solo per trasmissioni CVT; si tratta di una modalit? che permette di agire su rapporto trasmissione che viene bloccato ? mentre, normalmente, varierebbe - per permettere di far coesistere frenata e trazione per mantenere il treno in tiro); stato della modalit? ?over performance? (solo per trasmissioni CVT; si tratta di una modalit? che permette di inasprire gradiente di variazione di rapporto trasmissione durante rallentamento). Entrambi i parametri ?trailer stretch? e ?Over performance? applicano un offset fisso sulla decelerazione desiderata.
Preferibilmente, i parametri P sono utilizzati secondo il valore istantaneo (pure values), mentre la decelerazione attesa aE e/o la decelerazione reale aR sono filtrati, in modo da mitigare gli effetti di una oscillazione troppo rapida (filtered values).
A scopo esemplificativo, si consideri un veicolo che viaggia lungo una strada in discesa. Quando il guidatore aziona i freni, i mezzi di gestione rilevano la decelerazione reale, che ovviamente ? influenzata dall?azione di spinta del rimorchio sul trattore, e pertanto ? meno intensa di quanto il guidatore si attende, la comparano con la decelerazione attesa e operano sulla frenatura del rimorchio, ad esempio intensificandola, per fare in modo che l?azione di tiro sul trattore porti il veicolo a decelerare come il guidatore si attende.
Innovativamente, l?apparato di frenatura secondo la presente invenzione soddisfa le esigenze del settore, ed in particolare consente che il veicolo abbia una frenatura simile a quella che il guidatore si aspetta per il solo trattore.
E? chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche all?apparato di frenatura sopra descritto, tutte contenute nell?ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (6)
1. Veicolo (1) costituito da un trattore (2) e almeno un rimorchio (4) collegato meccanicamente al trattore (2) per essere trascinato in movimento, in cui:
- il trattore (2) comprende un motore (6), ruote trattore (10), almeno un freno trattore (12) azionabile per frenare una rispettiva ruota trattore (10), un gruppo freno (40) provvisto di un pedale freno per azionare in frenatura il freno trattore (12), una valvola principale freno rimorchio (70) operativamente collegata la gruppo freno (40), un acceleratore (90) operativamente collegato al motore (6);
- il trattore (2) comprende, inoltre, mezzi di gestione (100) elettronici comprendenti mezzi di gestione frenatura rimorchio (22) e mezzi di gestione motore (26), detti mezzi di gestione (100) essendo operativamente connessi alla valvola principale freno rimorchio (70), al gruppo freno (40) e al motore (6);
- il rimorchio (4) comprende ruote rimorchio (114) e almeno un freno rimorchio (112) azionabile per frenare una rispettiva ruota rimorchio (114), in cui il freno rimorchio (112) ? operativamente collegato alla valvola principale freno rimorchio (70) del trattore (2) tramite un circuito freno rimorchio (120) ed ? azionabile quando la pressione nel circuito freno rimorchio (120) ? uguale o maggiore di una pressione frenatura (Pb);
- in cui i mezzi di gestione (100) sono configurati per rilevare una decelerazione reale (aR) del veicolo, per calcolare una decelerazione attesa (aE) per il veicolo ed una differenza (?a) fra la decelerazione attesa e la decelerazione reale (?a = aE ? aR) e per comandare la valvola principale freno rimorchio (70) per variare la pressione nel circuito freno rimorchio (120) in modo da minimizzare detta differenza (?a).
2. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui il trattore comprende un sensore pressione frenatura (42) applicato al gruppo freno (40) per rilevare una pressione di frenatura del trattore, operativamente collegato ai mezzi di gestione (100), e detti mezzi di gestione (100) sono configurati per calcolare la decelerazione attesa (aE) sulla base di detta pressione di frenatura del trattore.
3. Veicolo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il trattore comprende un inclinometro (50) per rilevare l?inclinazione del trattore, operativamente collegato ai mezzi di gestione (100), e detti mezzi di gestione (100) sono configurati per calcolare la decelerazione attesa (aE) sulla base di detta inclinazione del trattore.
4. Metodo di gestione di una frenatura di un veicolo costituito da un trattore (2), munito di un motore (6) e un pedale freno, e da almeno un rimorchio (4) munito di un freno rimorchio (112), comprendente la fase di - rilevare una decelerazione reale (aR) del veicolo, calcolare una decelerazione attesa (aE) per il veicolo ed una differenza (?a) fra la decelerazione attesa e la decelerazione reale (?a = aE ? aR);
- variare la pressione di frenatura del freno rimorchio (112) del rimorchio in modo da minimizzare detta differenza (?a).
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui la decelerazione attesa (aE) ? calcolata sulla base di una pressione di frenatura del freno trattore (12).
6. Metodo secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui la decelerazione attesa (aE) ? calcolata sulla base di una inclinazione rilevata per il trattore.
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