ITBZ20110007A1

ITBZ20110007A1 - DETECTOR OF DANGERS OF TILTING AND CONTRASTING HAZARDS ROUTES FOR VEHICLES, IN PARTICULAR AGRICULTURALS.

Info

Publication number: ITBZ20110007A1
Application number: IT000007A
Authority: IT
Inventors: Martin Monsorno; Patrick Neuhauser
Original assignee: Martin Monsorno; Patrick Neuhauser
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-08-23

Description

Titolo: "Impianto rivelatore di pericoli di ribaltamento e contrastante ribaltamenti per veicoli, in particolare agricoli " Title: "Detection system for overturning and contrasting overturning hazards for vehicles, in particular agricultural vehicles"

L'invenzione si riferisce ad un impianto rivelatore di pericoli di ribaltamento e contrastante ribaltamenti per veicoli, in particolare agricoli secondo la parte classificante della rivendicazione 1 . The invention refers to an overturning and contrasting overturning hazard detection system for vehicles, in particular agricultural vehicles according to the classifying part of claim 1.

Veicoli agricoli, in particolare, trattori e agevolatrici vengono spesso impiegati su pendìi o terreni scoscesi e così carichi portati da questi o velocità elevate possono comportare il ribaltamento del veicolo. Agricultural vehicles, in particular, tractors and facilitators are often used on slopes or steep terrain and so loads carried by them or high speeds can lead to the vehicle overturning.

Lo scopo della presente invenzione è di rilevare situazioni di pericolo per attuare contromisure e segnalare il pericolo di ribaltamento o l'avvenuto ribaltamento. The object of the present invention is to detect dangerous situations in order to implement countermeasures and signal the danger of overturning or that overturning has occurred.

Dalla US 4668566 è noto un veicolo da lavoro, comprendente una struttura costituita da una prima e da una seconda parte di telaio fra loro articolate. Fra il corpo centrale e il telaio sono interposti almeno due pistoni uno per ogni parte di telaio atti a diminuire il pericolo di ribaltamento e ad essere attivati se le parti di telaio ruotano attorno alla loro articolazione. From US 4668566 a work vehicle is known, comprising a structure constituted by a first and a second frame parts articulated to each other. Between the central body and the frame are interposed at least two pistons, one for each frame part, suitable to reduce the danger of overturning and to be activated if the frame parts rotate around their articulation.

Questo sistema è destinato a veicoli con un'articolazione, però non è adatto per trattori senza parti di telaio fra loro articolate o piattaforme semoventi articolate. This system is intended for vehicles with an articulation, however it is not suitable for tractors without articulated chassis parts or articulated self-propelled platforms.

Lo scopo della presente invenzione è di realizzare un sistema che intervenga soltanto nel caso in cui si presenta una situazione di pericolo per la stabilità del veicolo agricolo, segnali il pericolo e assicuri la stabilità. The object of the present invention is to provide a system which intervenes only in the case in which a situation of danger arises for the stability of the agricultural vehicle, signals the danger and ensures stability.

Il sistema secondo l'invenzione è disposto su un veicolo agricolo come per esempio un trattore o una piattaforma di una agevolatrice agricola. Questo veicolo comprende almeno tre ruote articolate a un telaio e azionate per mezzo di un motore. Il veicolo comprende inoltre una posizione di comando. Il sistema secondo l'invenzione comprende una centrale di comando. A questa centrale di comando collegato in ingresso almeno un sensore di inclinazione. In modo preferito è collegato un sensore che rileva l'inclinazione del veicolo rispetto a un piano orizzontale e un sensore che rileva l'inclinazione fra i due assi del veicolo. Inoltre in modo preferito può essere disposto un sensore che misura la velocità del veicolo o la rileva dai sensori presenti sul veicolo. Questa centrale di comando controlla in uscita un sistema per esempio idraulico e/o elettronico. Appena la centralina di comando rileva un pericolo di ribaltamento, viene bloccata almeno una delle valvole di ridondanza. In funzione dei parametri in ingresso questa centralina di comando può poi per esempio controllare una pompa che in caso di necessità viene attivata e pompa un fluido a pressione all'interno dell'attuatore, in modo da evitare un rovesciamento del veicolo di lavoro. In modo preferito il canale di mandata del fluido comprende una valvola di non ritorno per evitare la caduta di pressione non voluta all'interno del circuito inoltre al circuito può essere collegato un trasduttore per il mantenimento della pressione e un accumulatore di pressione. The system according to the invention is arranged on an agricultural vehicle such as for example a tractor or a platform of an agricultural facilitator. This vehicle comprises at least three wheels articulated to a frame and driven by an engine. The vehicle further comprises a control position. The system according to the invention comprises a control unit. At least one inclination sensor is connected to this control unit. Preferably, a sensor is connected which detects the inclination of the vehicle with respect to a horizontal plane and a sensor which detects the inclination between the two axles of the vehicle. Furthermore, in a preferred way, a sensor can be arranged which measures the speed of the vehicle or detects it from the sensors present on the vehicle. This control unit controls an output system, for example hydraulic and / or electronic. As soon as the control unit detects a tipping hazard, at least one of the redundancy valves is blocked. Depending on the input parameters, this control unit can then, for example, control a pump which, if necessary, is activated and pumps a pressurized fluid inside the actuator, in order to avoid overturning of the work vehicle. Preferably, the fluid delivery channel comprises a non-return valve to avoid the unwanted pressure drop inside the circuit, in addition to the circuit can be connected a transducer for maintaining the pressure and a pressure accumulator.

L'invenzione viene descritta da più vicino a base di un esempio applicativo e con riferimento ai disegni. In questi mostrano: la Figura 1 una vista schematica frontale, e The invention is described more closely on the basis of an application example and with reference to the drawings. In these show: Figure 1 a schematic front view, and

la Figura 2 un circuito schematico del sistema secondo l'invenzione. Figure 2 is a schematic circuit of the system according to the invention.

Nella Figura 1 con il numero di riferimento 1 è schematizzato con 1 un veicolo, per esempio agricolo, in vista frontale. In Figure 1, the reference number 1 schematically represents a vehicle, for example agricultural, in front view.

Il veicolo 1 comprende un assale 2 collegato mediante una sospensione 3 con un telaio 4, o una struttura portante in generale. Fra l'assale 2 e il telaio 4 è disposto un cilindro idraulico 5. Lo stelo di pistone 6 di questo è connesso mediante uno snodo 7 con l'assale 2. La base del cilindro 5 è invece collegato tramite uno snodo 8 con il telaio 4. Il cilindro 5 può essere conformato da un qualsiasi attuatore, atto a pilotare l'inclinazione dell'assale 2 rispetto al telaio 4. The vehicle 1 comprises an axle 2 connected by means of a suspension 3 to a frame 4, or a supporting structure in general. Between the axle 2 and the frame 4 there is a hydraulic cylinder 5. The piston rod 6 of this is connected by means of a joint 7 with the axle 2. The base of the cylinder 5 is instead connected by means of a joint 8 with the frame 4. The cylinder 5 can be shaped by any actuator, able to control the inclination of the axle 2 with respect to the frame 4.

Nella Figura 2 è rappresentato un impianto rivelatore 9 di intervento sull'attuatore o cilindro 5 in situazione del pericolo di ribaltamento del veicolo 1. Figure 2 shows a detector system 9 for intervention on the actuator or cylinder 5 in a situation of the danger of overturning the vehicle 1.

L'impianto 9 comprende un condotto di mandata 10 per addurre un fluido alla camera del cilindro 5 e un condotto di alimentazione 14 di intervento sulla camera del cilindro 5 accogliente lo stelo di pistone 6. Il condotto di mandata 10 è collegato con un condotto di alimentazione 11 e alternativamente con un condotto di scarico 12. Con infrapposizione di una valvola a tre vie 13 per collegare alternativamente i detti condotti 11 e 12. The system 9 comprises a delivery duct 10 for supplying a fluid to the cylinder chamber 5 and a supply duct 14 for intervention on the cylinder chamber 5 accommodating the piston rod 6. The delivery duct 10 is connected to a delivery duct. supply 11 and alternatively with an exhaust duct 12. With the interposition of a three-way valve 13 to alternately connect said ducts 11 and 12.

La camera contenente lo stelo 6 invece è collegata tramite il condotto di mandata camera stelo 14 con una valvola a tre vie 15 atta a collegare il condotto 14 alternativamente con un serbatoio 19 o una pompa 16. Opportunamente nel condotto di scarico 12 è inserita una valvola di non ritorno 20 pilotata. The chamber containing the stem 6, on the other hand, is connected by means of the delivery pipe stem chamber 14 with a three-way valve 15 adapted to connect the pipe 14 alternatively with a tank 19 or a pump 16. Conveniently a valve is inserted in the discharge pipe 12 non-return 20 piloted.

Una centralina 21 è elettricamente collegata con la pompa 16 per il suo inserimento. La stessa centralina 21 è elettricamente collegata tramite una linea elettrica 24 per il comando della valvola elettromeccanica 15. A control unit 21 is electrically connected to the pump 16 for its insertion. The same control unit 21 is electrically connected by means of an electric line 24 for the control of the electromechanical valve 15.

I condotti 10 e 14 sono invece fra loro collegati da un condotto di ridondanza 25 con inserimento di valvole di ridondanza 26. Le valvole di ridondanza 26 sono collegate tramite una linea elettrica 27 con la centralina 21. Una ulteriore linea elettrica 28 collega la centralina 21 con un trasduttore 29 di pressione di un polmone di espansione 30 collegato con il condotto 10. La centralina 21 è inoltre elettricamente collegata con un inclinometro 31 atto a rivelare l'inclinazione dell'asse anteriore del veicolo 1 . The ducts 10 and 14 are instead connected to each other by a redundancy duct 25 with insertion of redundancy valves 26. The redundancy valves 26 are connected by means of an electric line 27 to the control unit 21. A further electric line 28 connects the control unit 21 with a pressure transducer 29 of an expansion lung 30 connected to the duct 10. The control unit 21 is also electrically connected with an inclinometer 31 suitable for detecting the inclination of the front axle of the vehicle 1.

La centralina 21 è inoltre, preferibilmente, collegata con un inclinometro 33 atto a rivelare l'inclinazione dell'asse posteriore del veicolo 1 attraverso una linea elettrica 34. The control unit 21 is also preferably connected to an inclinometer 33 suitable for detecting the inclination of the rear axle of the vehicle 1 through an electric line 34.

Come ulteriore sicurezza la centralina 21 è collegata con un trasmettitore 35 attraverso una linea elettrica 36. Il trasmettitore 35 può essere per esempio equipaggiato per mandare segnali di emergenza ad una stazione remota, per esempio anche ad un cellulare o attraverso una stazione satellitare, ecc. As a further safety the control unit 21 is connected to a transmitter 35 through an electric line 36. The transmitter 35 can be equipped for example to send emergency signals to a remote station, for example also to a mobile phone or through a satellite station, etc.

Nella cabina del veicolo può essere previsto un display 37 collegato attraverso una linea elettrica 38 con la stessa centralina. A display 37 can be provided in the vehicle cabin, connected through an electric line 38 to the same control unit.

Valvole di non ritorno pilotate 39 e 40 sono inserite rispettivamente nei condotti 10 e 14. Pilot operated non-return valves 39 and 40 are inserted in ducts 10 and 14 respectively.

Il funzionamento dell'impianto precedentemente descritto strutturalmente è il seguente: The operation of the system previously described structurally is as follows:

In una situazione normale, guidando il veicolo 1 su una via non soggetta ad un ribaltamento, il pistone può spostarsi liberamente entro il cilindro 5 essendo il sistema non sotto carico. Se invece uno degli inclinometri 31 o 33 indica un angolo di inclinazione dell'asse anteriore o quello posteriore con rischio di ribaltamento, la centralina 21 blocca almeno una delle valvole di ridondanza 26 e poi può alimentare attraverso la sua linea 22 la pompa 16 e a sua volta entrando in funzione alimenta idraulicamente attraverso il condotto 11 una delle valvole 28 o 15 a seconda dell'angolo di inclinazione che influisce sul fatto quali delle camere del cilindro 5 è da mettere sotto pressione per impedire l'ulteriore rotazione dell'assale 2 attorno alla sospensione 3. All'apertura o chiusura delle dette valvole a tre vie provvede l'alimentazione dell'una o dell'altra delle linee elettriche 23, 24 collegate con la centralina 21. Opportunamente quando uno degli inclinometri indica un angolo come segnale che dimostra un ribaltamento, questo segnale viene trasmesso dalla centralina al trasmettitore 35 per comunicare a terzi un segnale di emergenza per chiedere aiuto per via del veicolo ribaltato. In a normal situation, by driving the vehicle 1 on a road not subject to overturning, the piston can move freely within the cylinder 5 since the system is not under load. If, on the other hand, one of the inclinometers 31 or 33 indicates an angle of inclination of the front or rear axle with the risk of overturning, the control unit 21 blocks at least one of the redundancy valves 26 and then can supply the pump 16 and its once it comes into operation, it hydraulically feeds through the duct 11 one of the valves 28 or 15 depending on the angle of inclination which affects which of the chambers of the cylinder 5 is to be put under pressure to prevent further rotation of the axle 2 around the suspension 3. The opening or closing of said three-way valves provides the power supply to one or the other of the electric lines 23, 24 connected to the control unit 21. Conveniently when one of the inclinometers indicates an angle as a signal that demonstrates a overturning, this signal is transmitted from the control unit to the transmitter 35 to communicate an emergency signal to third parties to ask for help on the vehicle overturned.

Ulteriori forme di realizzazione dell’Invenzione sono possibili senza uscire daM’ambito di protezione: così per esempio la centralina 21 potrebbe essere collegata anche ad ulteriori sensori come sensori di velocità. Further embodiments of the invention are possible without going out of the scope of protection: so for example the control unit 21 could also be connected to further sensors such as speed sensors.

Elenco dei numeri di riferimento List of reference numbers

1 veicolo 1 vehicle

2 assale 2 axle

3 sospensione 3 suspension

4 telaio 4 frame

5 cilindro 5 cylinder

6 pistone 6 piston

7 snodo 7 joint

snodo joint

impianto plant

0 condotto 0 duct

1 condotto 1 duct

2 condotto 2 duct

3 valvola a tre vie 3 three-way valve

4 condotto 4 duct

5 valvola elettromeccanica 6 pompa 5 electromechanical valve 6 pump

9 serbatoio 9 tank

0 valvola di non ritorno 1 centralina 0 non-return valve 1 control unit

2 linea 2 line

3 linea elettrica 3 power line

4 linea elettrica 4 power line

5 valvola di ridondanza 6 valvola di ridondanza 7, 28 linea elettrica 5 redundancy valve 6 redundancy valve 7, 28 power line

9 trasduttore di pressione 0 polmone di espansione 1 inclinometro 9 pressure transducer 0 expansion lung 1 inclinometer

2 linea elettrica 2 power line

3 inclinometro 3 inclinometer

4 linea elettrica 4 power line

5 trasmettitore 5 transmitter

linea elettrica power line

display display

linea elettrica power line

- 40 valvole di non ritorno pilotate - 40 piloted non-return valves

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. System for detecting the danger of overturning and contrasting overturning, comprising an actuator (5, 6) connected between at least one axle (2) and a fixed structure (4) of a vehicle, a hydraulic circuit feeding the actuator (5, 6 ) and rigidly locking the actuator in the event that the axle assumes an inclination position with respect to the fixed structure with a tendency to exceed an upper angle inducing a tipping, characterized by the fact that the hydraulic circuit is connected to an electric control unit (21) and is controlled by it on the basis of signals coming from sensors suitable for detecting modes of behavior of the vehicle, electrically connected to the control unit.

2. System according to claim 1, characterized in that said electric control unit (21) blocks at least one redundancy valve (25, 26) connected to the actuator in the event that the axle assumes an inclination position with respect to the fixed structure with a tendency to exceed an upper corner inducing a rollover.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the sensors are inclinometers (33, 31).

4. System according to claims 1 and 2, characterized in that the actuator is a hydraulic cylinder 5

5. Plant according to claim 1, characterized in that it comprises a delivery duct (10) to supply a fluid to one of the chambers of the cylinder (5) and a delivery duct (11) to the other chamber of the cylinder (5) , the delivery duct (10) being connected with a supply duct (11) of a pump (16) and alternatively with a discharge duct (12) of a tank (19), the chamber containing the stem (6) being connected via a rod chamber delivery duct (14) alternatively with the tank (19) or the pump (16), a control unit (21) being electrically connected with the pump (16) for its insertion.

6. System according to claim 4, characterized in that the ducts (10 and 14) are instead connected to each other by a redundancy duct (25) with insertion of redundancy valves (26), the redundancy valves (26) being connected to the control unit (21).

7. System according to the preceding claims, characterized in that the control unit (21) is connected to a transmitter (35) equipped to send emergency signals to a remote station.

8. System according to the preceding claims, characterized in that the control unit (21) is connected to a sensor which detects the inclination of the vehicle with respect to a horizontal plane and a sensor which detects the inclination between the two axles of the vehicle.

9. System according to the preceding claims, characterized in that a sensor is provided which measures the speed of the vehicle or detects it from the sensors present on the vehicle. On behalf of the applicants: 1) MONSORNO Martin 2) NEUHAUSER Patrick