ITMO20130286A1 - Metodi di frenatura per un veicolo e relativi apparati. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

?METODI DI FRENATURA PER UN VEICOLO E RELATIVI APPARATI.?

L?invenzione si riferisce a un metodo e a un apparato per la frenatura di un abbinamento motrice-rimorchio accoppiato.

? noto per trattori agricoli e altri trattori trainare veicoli da rimorchio. Ne esistono numerosi esempi in svariati campi della tecnologia dei trasporti. L?invenzione ? applicabile in particolare nel caso di un trattore agricolo trainante un rimorchio portante come un rimorchio per grano o barbabietola, un carro da fieno, una falciatrice, una falcia-trinciacaricatrice, una pressaforaggio o un veicolo similare che richiede la trazione della motrice per eseguire il movimento.

L?invenzione ? altres? applicabile in altri contesti in cui viene trainato un rimorchio. Gli esempi includono, ma non sono ad essi limitati, veicoli merci articolati; abbinamenti di trattori/cabine militari e veicoli trainati; e gruppi per silvicoltura e motoslitta a due veicoli.

Un ulteriore settore in cui l?invenzione ? utile ? quello di motrici i cui telai sono articolati per fornire un effetto sterzante intorno a un punto centrale, con ruote condotte o altri organi di impegno nel suolo (come cingoli motorizzati) annessi alle parti articolate sia anteriori sia posteriori. Tali veicoli sono talvolta denominati motrici ?bidirezionali? o motrici articolate.

Esempi relativamente piccoli, gommati, di tali motrici sono impiegati ad esempio in opere di coltivazione dei prati e nella silvicoltura; e macchine di grandissime dimensioni, comprendenti talvolta cingoli come organi di impegno nel suolo, vengono usate in grandi fattorie.

Quando la motrice ? munita di quattro ruote di impegno nel suolo (o altri organi come cingoli), l?invenzione ? utilizzabile indipendentemente dal fatto che tutte le quattro, o solo due, ruote (o cingoli, se presenti) siano azionate dal motore della motrice.

I suddetti abbinamenti e tipi di veicoli sono generalmente denominati nella presente come ?abbinamenti motrice-rimorchio?.

Il fenomeno di sbandamento con affiancamento alla motrice pu? verificarsi durante l?uso di un abbinamento motrice-rimorchio. In questa situazione, forze esercitate verso la parte anteriore dal rimorchio tramite il gancio di traino (ossia il giunto di accoppiamento alla motrice) o, nel caso di una motrice bidirezionale 4WD, dalla met? posteriore del telaio articolato tramite l?articolazione di sterzo, possono causare un pericoloso sovrasterzo nell?abbinamento.

In un caso estremo, la forza di traino esercitata verso la parte anteriore pu? superare l?aderenza degli organi di impegno nel suolo della motrice, con il risultato che la motrice si gira, magari in modo violento, in una situazione di slittamento. Anche se non si verifica alcun slittamento, tuttavia, il conducente/l?operatore di un abbinamento motrice-rimorchio che subisce uno sbandamento con affiancamento alla motrice o la fase precedente allo sbandamento con affiancamento alla motrice pu? riscontrare l?impossibilit? di controllare l?abbinamento.

La situazione di sbandamento con affiancamento alla motrice, pertanto, ? di solito estremamente pericolosa. A parte il fatto che la massa dell?abbinamento motrice-rimorchio (che pu? essere di diverse decine di tonnellate nel caso di un rimorchio agricolo caricato) si sposta in modo incontrollato, magari a velocit? superiori ai 30 km/h, sussiste inoltre un pericolo di un incidente per ribaltamento se una componente qualsiasi della forza generata dal rimorchio agisce anche solo per un breve periodo in una direzione che tende a porre in dislivello la motrice.

Incidenti per ribaltamento di motrici e rimorchi sono spesso particolarmente gravi. Anche se non si verifica un ribaltamento completo durante una situazione di sbandamento con affiancamento alla motrice, l?area di contatto dei pneumatici delle ruote motrici della motrice pu? ridursi, ripercuotendosi in tal modo negativamente sulle caratteristiche dell?abbinamento e, per un?altra ragione, rendendo pi? difficile correggere lo sbandamento con affiancamento alla motrice in modo sicuro.

Lo sbandamento con affiancamento alla motrice ? pi? probabile durante le manovre di svolta. Ci? ? in parte dovuto al fatto che, in tale momento, la linea di applicazione di una forza qualsiasi, esercitata dal rimorchio attraverso il giunto di traino, non ? allineata con l?asse longitudinale della motrice, cosicch? una componente significativa della forza che agisce verso la parte anteriore, esagera, in effetti, il momento di svolta che agisce sulla motrice durante la svolta.

Inoltre, un operatore di motrice pu? doversi concentrare su diversi fattori variabili mentre esegue una svolta e ci? pu? renderlo/renderla meno pronto/a rispetto alla possibilit? che si verifichi uno sbandamento con affiancamento alla motrice.

? noto munire rimorchi pesanti di freni. Questi sono solitamente sistemi di frenatura idraulici, pneumatici o elettrici su ruote, il cui funzionamento ? collegato al funzionamento dei freni della motrice.

Bench? i freni di rimorchio noti coadiuvino lo sforzo frenante complessivo in un abbinamento motrice-rimorchio, non eliminano lo sbandamento con affiancamento alla motrice.

Le pubblicazioni n? WO2013/004314 e WO2013/4315 descrivono situazioni in cui una capacit? di frenata del rimorchio inadeguata, rispetto alla massa del rimorchio e ai suoi contenuti, ed effetti di frenatura del motore che si generano quando un operatore di motrice rilascia un pedale del gas o un acceleratore del motore, possono causare lo sbandamento con affiancamento alla motrice.

WO2013/004314 e WO2013/4315 descrivono rispettivamente regimi di controllo ad anello chiuso e ad anello aperto ad alta efficacia per l?eliminazione o almeno la riduzione significativa della probabilit? dello sbandamento con affiancamento alla motrice derivante da tali cause.

Gli inventori hanno tuttavia individuato ulteriori cause potenziali dello sbandamento con affiancamento alla motrice e/o altri comportamenti sfavorevoli o inattesi di abbinamenti motrice-rimorchio causati da forze di traino agenti attraverso il giunto motrice-rimorchio, e hanno inoltre individuato miglioramenti supplementari che possono essere apportati in sede di controllo dei freni di abbinamenti motrice-rimorchio ad esempio, ma non necessariamente, quando si adottano regimi come quelli descritti in WO2013/004314 e WO2013/4315.

Secondo l?invenzione, in un primo aspetto, ? previsto un metodo di controllo del movimento di una combinazione motrice-rimorchio accoppiato nel quale la motrice include un gruppo motopropulsore avente un motore e almeno un organo di impegno nel suolo collegato ad esso in modo azionabile tramite una trasmissione a rapporto regolabile; e il rimorchio include almeno un organo di impegno nel suolo avente almeno un freno di rimorchio, il metodo comprendendo le fasi di:

a. rilevare se sussistono uno o pi? requisiti indispensabili relativi alle dinamiche dell?abbinamento motrice-rimorchio;

b. rilevare se sussistono una o pi? ulteriori condizioni predominanti che sono indicative di una probabilit? di dinamiche avverse dell?abbinamento motrice-rimorchio; e

c. qualora sussistano almeno un detto requisito indispensabile e almeno una detta ulteriore condizione, eseguire un?azione di controllo selezionata dall?elenco comprendente l?attivazione dell?almeno un freno di rimorchio e/o la regolazione di un parametro regolabile del gruppo motopropulsore al fine di eseguire la decelerazione controllata dell?abbinamento motrice-rimorchio.

Il metodo dell?invenzione rappresenta un miglioramento dei criteri di selezione dell?azione di controllo adottati nella tecnica nota. In particolare, la tecnica nota non riguarda il contributo di condizioni predominanti alla probabilit? che si verifichi uno sbandamento con affiancamento alla motrice. Il metodo dell?invenzione si basa sulla consapevolezza che la contemplazione di tali requisiti indispensabili nonch? di ulteriori condizioni riduca in modo molto efficace la probabilit? che si verifichi uno sbandamento con affiancamento alla motrice.

Preferibilmente, l?una o pi? condizioni indispensabili relative alle dinamiche dell?abbinamento motrice-rimorchio ?/sono selezionata/i dall?elenco comprendente l?avanzamento in folle dell?abbinamento motrice-rimorchio, l?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio o il rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motricerimorchio. L??avanzamento in folle? ? inoltre definito e illustrato nella presente.

In particolare, si preferisce che il metodo includa le fasi di determinazione del verificarsi dell?avanzamento in folle quando almeno una delle seguenti condizioni viene soddisfatta:

d. la differenza tra una velocit? operativa richiesta e una velocit? operativa effettiva di un organo di impegno nel suolo condotto della motrice supera un primo valore di soglia prescelto; e/o

e. il valore di coppia applicato dal motore alla trasmissione ? inferiore a un secondo valore di soglia prescelto; e/o

f. la velocit? di alimentazione del motore ? inferiore a un terzo valore di soglia prescelto; e/o

g. ? in atto la frenata di rallentamento (come illustrato nella presente) dell?abbinamento motrice-rimorchio; e/o

h. la decelerazione della motrice ? misurata per essere maggiore di un quarto valore di soglia prescelto.

L?abbinamento motrice-rimorchio, e specialmente la motrice, pu?, secondo forme di realizzazione dell?invenzione, includere uno o pi? sensori che generano segnali (che sono solitamente segnali elettrici o elettronici) indicativi delle diverse entit? che contribuiscono ad una determinazione del rischio di sbandamento con affiancamento alla motrice o altri comportamenti sfavorevoli.

I valori di soglia dipendono ad esempio dalla massa dell?abbinamento motrice-rimorchio (inclusa la massa di qualsiasi carico trasportato dal rimorchio); dalla potenza del motore della motrice; dal design della motrice (e in particolare dal suo passo e dalle dimensioni dei suoi cingoli, dalla sua massa e dal diametro delle sue ruote motrici); e dal design, dalle dimensioni e dalla prestazione dei freni montati sulla motrice e sul rimorchio.

Inoltre, l?abbinamento motrice-rimorchio include preferibilmente, uno o pi? sensori della pendenza di una superficie su cui si sposta l?abbinamento motrice-rimorchio e il metodo include la fase di determinazione dell?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio quando un valore stimato di detta pendenza raggiunge o supera un quinto valore di soglia prescelto.

Il movimento in avanti dell?abbinamento motrice-rimorchio viene valutato con riferimento alla dimensione longitudinale della motrice.

E? preferibile che il metodo includa la fase di determinazione dell?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motricerimorchio quando:

(a) la temperatura dell?aria in prossimit? dell?abbinamento motricerimorchio ? inferiore a un valore di soglia e/o

(b) il raggio di curvatura di una svolta eseguita dall?abbinamento motrice-rimorchio ? inferiore a un valore di soglia.

La temperatura dell?aria pu? essere misurata da un sensore che ? comunemente previsto in un veicolo come un trattore agricolo. Uno degli scopi del monitoraggio della temperatura ambiente ? di rilevare condizioni di strada o terreno ghiacciati.

Analogamente, il raggio della curvatura di una svolta eseguita dall?abbinamento motrice-rimorchio pu? essere misurato utilizzando un sensore che tiene traccia del movimento del volante, del piantone o di un?altra parte del meccanismo di sterzo della motrice. Uno degli scopi del monitoraggio del raggio di curvatura di una svolta ? di rilevare un raggio d?angolo che ? troppo piccolo perch? l?abbinamento motrice-rimorchio completi la manovra in modo sicuro.

In forme di realizzazione preferite del metodo dell?invenzione, l?abbinamento motrice-rimorchio include inoltre (almeno) sensori rispettivamente di uno o pi? guasti del motore e/o della trasmissione, uno o pi? sensori della velocit? del motore, uno o pi? sensori della coppia motore netta, uno o pi? sensori dell?attivazione di uno o pi? freni della motrice e/o del rimorchio attivabili automaticamente e uno o pi? sensori dell?avaria del gruppo motopropulsore, il metodo comprendendo la determinazione del rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motricerimorchio quando un guasto del motore o della trasmissione viene rilevato e la velocit? del motore rilevata ? inferiore a un sesto valore di soglia e la coppia motore ? inferiore a un settimo valore di soglia o l?attivazione di uno o pi? di detti freni attivabili automaticamente viene rilevata o viene rilevata un?avaria dell?albero di trasmissione.

Nella maggioranza degli esempi di abbinamenti motrice-rimorchio, l?abbinamento motrice-rimorchio include un giunto articolato che collega la motrice e il rimorchio l?una all?altro. In tali casi, le ulteriori condizioni predominanti ne includono uno o pi? selezionato dall?elenco comprendente una misura dell?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio che raggiunge o supera un ottavo valore di soglia prescelto; o l?angolo sotteso tra il rimorchio e la motrice al giunto articolato raggiunge o supera un nono valore di soglia prescelto; o il valore di una forza che agisce su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice che raggiunge o supera una percentuale prescelta di una forza corrispondente a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo.

Pi? dettagliatamente, il metodo include preferibilmente la fase di determinare che l?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio raggiunge o supera l?ottavo valore di soglia prescelto quando un valore target della decelerazione di almeno un organo di impegno nel suolo della motrice superi un decimo valore di soglia prescelto e la velocit? di avanzamento della motrice ? inferiore a un undicesimo valore di soglia prescelto e il rapporto della trasmissione ? inferiore a un dodicesimo valore di soglia prescelto.

Convenientemente, la motrice include uno o pi? organi di impegno nel suolo sterzabili, il cui movimento lontano da una posizione corrispondente a una posizione rettilinea determina un angolo di sterzata e il metodo include la fase di determinazione del fatto che l?angolo sotteso tra il rimorchio e la motrice al giunto articolato raggiunge o supera un nono valore di soglia prescelto quando l?angolo di sterzata supera un tredicesimo valore di soglia prescelto.

In modo ulteriormente preferito, il tredicesimo angolo prescelto ? descritto pi? dettagliatamente in una forma di realizzazione non limitativa dell?invenzione, qui scelto di circa 5 gradi. Questo pu? essere misurato ad esempio con riferimento a un asse di riferimento longitudinale teorico estendentesi parallelamente alla lunghezza dell?abbinamento motricerimorchio e passante attraverso un organo di impegno nel suolo sterzabile della motrice formante una parte dell?abbinamento.

Si preferisce inoltre se la motrice include uno o pi? organi di impegno nel suolo sterzabili, il cui movimento lontano da una posizione corrispondente a una posizione rettilinea determina un angolo di sterzata, e se le ulteriori condizioni predominanti includono l?angolo di sterzata di almeno uno di detti organi di impegno nel suolo della motrice che supera un quattordicesimo valore di soglia.

Preferibilmente, la motrice include (almeno) uno o pi? sensori per rilevare l?accelerazione laterale della motrice e uno o pi? sensori per rilevare la decelerazione rotazionale di un organo di impegno nel suolo della motrice; e il metodo include la fase di determinazione del fatto che forze che agiscono su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice raggiungono o superano una percentuale prescelta di forze corrispondenti a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo quando il valore dell?accelerazione laterale della motrice raggiunge o supera un quindicesimo valore di soglia o la decelerazione rotazionale di detto organo di impegno nel suolo raggiunge o supera un sedicesimo valore di soglia.

Le suddette caratteristiche e caratteristiche preferite del metodo dell?invenzione sono pertinenti rispetto a una determinazione precisa del fatto che sia probabile o meno che si verifichi uno sbandamento con affiancamento alla motrice o un?altra situazione sfavorevole e l?implementazione automatica delle fasi preventive quando viene raggiunta tale determinazione. Le fasi preventive possono essere ad esempio l?attivazione dei freni di rimorchio con una forza di frenata calcolata, la riduzione della coppia fornita dal motore, la riduzione della velocit? del veicolo attraverso il funzionamento automatico di una leva del gas o di un acceleratore del motore e il passaggio del rapporto della trasmissione della motrice a un rapporto meno incline a causare problemi. Gli abbinamenti di tali azioni sono possibili e in realt? ? probabile che siano auspicati nell?ambito del metodo dell?invenzione.

Con ?implementazione automatica? si intende l?implementazione delle fasi preventive indipendentemente da qualsiasi impostazione dei controlli dell?abbinamento motrice-rimorchio eseguita da un operatore situato nella cabina della motrice. Pertanto, in altre parole, il metodo dell?invenzione implica solitamente e preferibilmente l?esecuzione di misure preventive in modo che almeno ignori temporaneamente qualsiasi azione di controllo avviata o tentata dall?operatore.

Nelle implementazioni pratiche dell?invenzione, come descritto pi? dettagliatamente nel prosieguo, queste azioni possono essere eseguite attraverso il funzionamento combinato di ad esempio uno o pi? sensori delle varie entit? elencate, uno o pi? microprocessori programmabili formanti una parte della disposizione di controllo della motrice, e l?hardware controllabile dell?abbinamento motrice-rimorchio come i componenti di controllo dei freni della motrice e del rimorchio, la leva del gas del motore della motrice, il meccanismo di selezione ad esempio di una trasmissione powershift o idrostatica formante una parte del gruppo motopropulsore e sottosistemi analoghi dell?abbinamento.

In altre, attualmente meno preferite, forme di realizzazione dell?invenzione, tuttavia, le fasi preventive potrebbero implicare la visualizzazione o l?inoltro in altro modo di un messaggio all?operatore che lo avvisa di una necessit? di compiere iniziative preventive. Tale messaggio potrebbe essere visualizzato tramite uno schermo informativo montato sulla cabina. Esempi di messaggi adeguati potrebbero includere ?ridurre l?impostazione della leva del gas? o ?innesto marcia superiore? unitamente alle indicazioni che il messaggio ? relativo alla sicurezza. In aggiunta o in alternativa, potrebbero essere anche generati allarmi acustici e/o luminosi (o altri visibili).

La visualizzazione di messaggi di questo tipo pu? inoltre avere luogo, nell?ambito dell?invenzione, in aggiunta al compimento di iniziative implicanti la regolazione delle impostazioni dei vari parametri impostabili dell?abbinamento motrice-rimorchio come descritto nel presente documento.

Gli inventori, inoltre, si sono anche resi conto del fatto che sia auspicabile applicare gli stessi livelli di sofisticazione alla deselezione di misure preventive come innanzi descritto, quando una situazione di sbandamento con affiancamento alla motrice non ? pi? probabile, dell?applicazione di tali misure.

A tal fine, secondo un secondo aspetto dell?invenzione, ? previsto un metodo di disattivazione del controllo del movimento di un abbinamento motrice-rimorchio accoppiato nel quale la motrice include un gruppo motopropulsore avente un motore e almeno un organo di impegno nel suolo collegato ad esso in modo azionabile tramite una trasmissione a rapporto regolabile; e il rimorchio include almeno un organo di impegno nel suolo avente almeno un freno di rimorchio, il metodo comprendendo le fasi di:

a. rilevare la scomparsa di uno o pi? requisiti indispensabili relativi alle dinamiche dell?abbinamento motrice-rimorchio;

b. rilevare la scomparsa di una o pi? ulteriori condizioni predominanti che sono indicative di una probabilit? di dinamiche avverse dell?abbinamento motrice-rimorchio; e

c. qualora venga rilevata la scomparsa di almeno un detto requisito indispensabile e/o di almeno una detta ulteriore condizione predominante, terminare un?azione di controllo selezionata dall?elenco comprendente l?attivazione dell?almeno un freno di rimorchio e/o la regolazione di un parametro regolabile del gruppo motopropulsore.

Questo aspetto dell?invenzione si basa sostanzialmente sullo stesso concetto inventivo del primo aspetto dell?invenzione, ad eccezione del fatto che i criteri vengono applicati al fine di eseguire la deselezione, se necessario, delle misure preventive. Di conseguenza, i criteri vengono preferibilmente regolati come descritto nel presente.

Preferibilmente, l?uno o pi? requisiti indispensabili relativi al movimento dell?abbinamento motrice-rimorchio vengono selezionati dall?elenco includente l?avanzamento in folle dell?abbinamento motrice-rimorchio, l?esistenza di una o pi? condizioni del contesto relative alla superficie su cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio o il rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio.

Convenientemente, il metodo include la fase di determinazione della conclusione dell?avanzamento in folle quando almeno una delle seguenti condizioni viene soddisfatta:

d. la differenza tra una velocit? operativa richiesta e una velocit? operativa effettiva di un organo di impegno nel suolo condotto della motrice ? inferiore a un diciassettesimo valore di soglia prescelto; e/o e. il valore di coppia applicato dal motore alla trasmissione supera un diciottesimo valore di soglia prescelto; e/o

f. la velocit? di alimentazione del motore supera un diciannovesimo valore di soglia prescelto; e/o

g. non ? in atto la frenata di rallentamento dell?abbinamento motrice-rimorchio.

Convenientemente, l?abbinamento motrice-rimorchio include uno o pi? sensori della pendenza di una superficie su cui si sposta l?abbinamento motrice-rimorchio e il metodo include la fase di determinazione del fatto che una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motricerimorchio non sussiste quando un valore stimato di detta pendenza ? inferiore a un ventesimo valore di soglia prescelto.

Preferibilmente, il metodo include la fase di determinazione del fatto che una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motricerimorchio non sussiste quando:

(a) la temperatura dell?aria in prossimit? dell?abbinamento motricerimorcho ? superiore a un valore di soglia e/o

(b) il raggio di curvatura di una svolta eseguita dall?abbinamento motrice-rimorchio ? superiore a un valore di soglia.

Pi? dettagliatamente, l?abbinamento motrice-rimorchio include preferibilmente uno o pi? sensori rispettivamente di uno o pi? guasti del motore e/o della trasmissione, uno o pi? sensori della velocit? del motore, uno o pi? sensori della coppia motore netta, uno o pi? sensori dell?attivazione di uno o pi? freni della motrice e/o del rimorchio attivabili automaticamente e uno o pi? sensori dell?avaria del gruppo motopropulsore, e il metodo include la determinazione della scomparsa di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio quando non viene rilevato alcun guasto del motore o della trasmissione e la velocit? del motore rilevata ? superiore a un ventunesimo valore di soglia; e la coppia motore ? superiore a un ventiduesimo valore di soglia; o il rilascio di uno o pi? di detti freni attivabili automaticamente viene rilevato; o il rilevamento di un?avaria dell?albero di trasmissione viene concluso, e il metodo include come risultato la conclusione di detta azione di controllo.

Preferibilmente, l?abbinamento motrice-rimorchio include un giunto articolato che collega la motrice e il rimorchio l'una all'altro e le ulteriori condizioni ne includono uno o pi? selezionati dall'elenco comprendente il valore di una misura dell?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio che diviene inferiore a un ventitreesimo valore di soglia prescelto; o l?angolo sotteso tra il rimorchio e la motrice al giunto articolato diviene inferiore a un ventiquattresimo valore di soglia prescelto; o il valore di una forza che agisce su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice che diviene inferiore a una percentuale prescelta di una forza corrispondente a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo.

Queste condizioni possono essere determinate per mezzo di una miglioria opzionale del metodo dell?invenzione includente la fase di determinazione del fatto che l?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motricerimorchio ? divenuta inferiore al ventitreesimo valore di soglia prescelto quando il valore di soglia prescelto e la velocit? di avanzamento della motrice raggiungono o superano un venticinquesimo valore di soglia prescelto e un valore corrispondente al rapporto di trasmissione della trasmissione a rapporto variabile della motrice supera un ventiseiesimo valore di soglia prescelto.

In modo ulteriormente preferito, il metodo dell'invenzione include la fase di determinazione del fatto che il valore di una forza agente su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice ? inferiore a una percentuale prescelta di una forza corrispondente a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo quando un valore dell?accelerazione laterale della motrice ? inferiore a un ventisettesimo valore di soglia prescelto e il valore della decelerazione rotazionale di un detto organo di impegno nel suolo ? superiore a un ventottesimo valore di soglia.

Una caratteristica particolarmente vantaggiosa dell?invenzione ? che, preferibilmente, i valori di soglia da diciassettesimo a ventottesimo prescelti differiscono rispettivamente dal primo al dodicesimo, dal quindicesimo e sedicesimo valore di soglia prescelto. Ci? significa che i criteri adottati per l?avvio di un?azione di controllo usando il metodo del primo aspetto dell?invenzione differiscono dai criteri adottati per la disattivazione nel secondo aspetto del metodo. Questa isteresi incorporata previene instabilit? del sistema che potrebbero generarsi se i criteri di attivazione e di disattivazione fossero gli stessi (dato che, di conseguenza, qualsiasi apparato di controllo impiegato per eseguire le fasi del metodo non sarebbe soggetto a segnali di attivazione/disattivazione ambigui). Al fine di preservare la durata dei freni di rimorchio ed evitare il surriscaldamento, si preferisce se l?invenzione include la fase di misurazione del periodo temporale durante il quale i freni sono (in primo luogo) attivati in un unico azionamento e, nel disattivare i freni, il periodo temporale ? pi? lungo di un ventinovesimo valore di soglia.

In alternativa, l?invenzione pu? includere il metodo di misurazione della frequenza di azionamento dei freni di rimorchio e di disattivazione dei freni se la frequenza ? superiore a un trentesimo valore di soglia.

Si ritiene inoltre che l'invenzione risieda in un abbinamento motricerimorchio includente uno o pi? dispositivi programmabili, sensori e attuatori, l'uno o pi? dispositivi programmabili essendo programmati per implementare le fasi del metodo di una rivendicazione qualsiasi specificata nel presente.

Si preferisce che almeno un detto valore di soglia sia variabile nel tempo e/o almeno un detto valore di soglia sia fisso rispetto al tempo.

Si preferisce inoltre che la disattivazione dei freni di rimorchio venga eseguita in modo graduale. Ci? poich? quando il rimorchio viene frenato in una situazione in cui il requisito indispensabile e l?ulteriore condizione predominante non vengono soddisfatti, una situazione rischiosa potrebbe essere ancora creata attraverso azioni di controllo avviate volontariamente dall?operatore della motrice.

Pertanto, ad esempio, in una situazione in cui un abbinamento motricerimorchio sta avanzando in folle mentre affronta una curva e le ruote iniziano a slittare, i freni di rimorchio sono attivati, aumentando la tensione nel giunto motrice-rimorchio e riducendo in tal modo lo slittamento. Tuttavia, l?operatore pu? scegliere di passare dall?avanzamento in folle a pieno gas, il che pu? creare uno slittamento eccessivo e ridurre drasticamente la resistenza laterale delle ruote condotte. Ci? crea una situazione rischiosa nella quale si pu? verificare uno sbandamento con affiancamento alla motrice, specialmente dato che i freni di rimorchio non verranno attivati se non viene soddisfatto un requisito indispensabile. Ritardando il rilascio del freno di rimorchio, determinando in tal modo un rilascio graduale, la situazione rischiosa viene evitata.

Per una disattivazione graduale dei freni di rimorchio, un segnale di modulazione di larghezza d?impulso (PWM) pu? essere usato con frequenza e ampiezza variabili o pu? essere impiegato un semplice segnale on/off.

Seguir? ora una descrizione delle forme di realizzazione preferite dell?invenzione, con riferimento ai disegni annessi in cui:

la Fig. 1 ? una rappresentazione schematica di un tipico abbinamento motrice-rimorchio, illustrante come possono insorgere lo sbandamento con affiancamento alla motrice e altre forme di instabilit?; e la Fig.2 ? una rappresentazione schematica dell?apparato formante parti di un abbinamento come quello mostrato in figura 1 e secondo l?apparato dell?invenzione. L?apparato di figura 2 ? idoneo a mettere in atto i metodi dell'invenzione.

Con riferimento ai disegni, la figura 1 illustra le forze che possono causare lo sbandamento con affiancamento alla motrice o instabilit? analoghe in un abbinamento motrice-rimorchio 10.

In figura 1, una motrice 11 traina dietro di s? un rimorchio 12 che ? accoppiato ad essa per mezzo di un giunto motrice-rimorchio articolato o di un raccordo 13. In figura 1, l?abbinamento motrice-rimorchio ? mostrato mentre esegue una svolta su una carreggiata, ma l'invenzione ? parimenti applicabile quando l'abbinamento opera fuoristrada e/o quando procede su una retta. L?invenzione ? inoltre utile indipendentemente dalla superficie su cui sta procedendo l?abbinamento. Esempi di tali superfici includono, ma non sono ad essi limitati, strade in macadam al catrame asciutte e bagnate, calcestruzzo, pietrisco, ghiaccio, neve, erba, terra, fango, trucioli, gomma granulare e ghiaia.

Nell?esempio illustrato, la motrice 11 ? un trattore agricolo gommato a due ruote motrici. Come illustrato nel presente, tuttavia, la motrice 11 pu? assumere una serie di altre forme nell?ambito dell?invenzione.

Analogamente per scopi illustrativi dell'invenzione, il rimorchio 12 ? mostrato in figura 1 come rimorchio ad assi accoppiati avente almeno uno, e nella forma di realizzazione illustrata, due assi frenati 17a, 17b, in cui le ruote di impegno nel suolo sinistra e destra sono in grado di essere frenate; ma altri design del veicolo trainato, nell?ambito dell?invenzione, possono essere sostituiti al rimorchio 12 mostrato.

Il raccordo 13 ? un giunto di traino per rimorchi tradizionale. Ci? significa che il giunto di accoppiamento tra la motrice 11 e il rimorchio 12 ? articolato per consentire all?abbinamento 10 di girare come illustrato in figura 1; e che il giunto di accoppiamento ? relativamente rigido nelle direzioni longitudinali in modo che forze agenti longitudinalmente tra il rimorchio 12 e la motrice 11 vengano trasmesse senza una riduzione sensibile.

In qualsiasi situazione, perci?, in cui la motrice 11 decelera pi? rapidamente del rimorchio 12, la massa MTRAILER del rimorchio agisce verso la parte anteriore tramite il giunto 13 e spinge la motrice 11 dalla parte posteriore con una forza FINERTIAL_TRAILER. Come mostrato dall?ampia freccia in figura 1, quando una forza simile agisce in una direzione che non ? allineata all?asse longitudinale della motrice 11, quest?ultima riceve una forza di disassamento, nella parte posteriore, tendente a girare la parte posteriore della motrice fuori centro.

Se, come illustrato in figura 1, le ruote sterzanti 18 della motrice vengono ruotate, tali forze esagerano la sterzatura della motrice 11 in maniera tale che si verifica un sovrasterzo. Il momento di svolta agente sulla motrice come risultato di questi effetti ? schematicamente rappresentato dalla freccia arcuata in figura 1.

Come innanzi illustrato, in determinate circostanze la forza FINERTIAL_TRAILER ? sufficiente per superare l?aderenza delle ruote condotte posteriori 14, 16 della motrice 11.

Gli inventori, in WO2013/004314 e WO2013/004315, hanno individuato come causa del potenziale sbandamento con affiancamento alla motrice o di altre instabilit? del movimento di un abbinamento motrice-rimorchio, il fenomeno del freno motore, in cui un operatore di motrice rilascia il pedale del gas della motrice rimanendo in un rapporto di trasmissione relativamente basso, al fine di usare la decelerazione delle parti rotanti del motore della motrice per rallentare la velocit? di avanzamento dell'abbinamento motrice-rimorchio o per far s? comunque che la velocit? dell?abbinamento motrice-rimorchio aumenti in modo relativamente lento. Il freno motore ? usato in varie situazioni, ad esempio, quando l?abbinamento motrice-rimorchio si avvicina a uno svincolo con visibilit? chiara tale che la decelerazione d?emergenza dell?abbinamento non ? richiesta; o quando si scende lungo una collina.

Gli inventori, per?, si sono resi conto che un numero significativo di ulteriori situazioni possono generare una forza FINERTIAL_TRAILER che tende a ridurre la prevedibilit? del movimento dell?abbinamento motrice-rimorchio e pu? potenzialmente causare problemi e incidenti dei vari tipi innanzi descritti. Un vantaggio dell?invenzione ? la contemplazione di tali situazioni e l?esecuzione in modo rapido di azioni correttive o riparatorie in modo che sia superiore all?abilit? di un operatore di motrice nel gestire condizioni pericolose.

La figura 2 mostra, in una forma schematica, alcune parti operative chiave di una forma dell?abbinamento motrice-rimorchio 10 secondo l?invenzione. La figura 2, per chiarezza, omette alcuni componenti di interconnessione, la cui natura sar? famigliare ai tecnici del ramo dei veicoli agricoli.

In figura 2, la pressione idraulica in un circuito di frenata di motrice 23 ? generata dai pedali del freno sinistro e destro 21, 22 e da servofreni associati 24, 26 nelle tubature idrauliche 27.

La pressione idraulica attiva i freni di motrice 28a, 28b, 28c, 28d. All?attivazione dei freni 28, la pressione idraulica viene condotta a una valvola di frenatura del rimorchio 34 che ? collegata idraulicamente al circuito di frenata della motrice all?atto dell?attacco del rimorchio 12 di figura 1 nel giunto 13. La generazione della pressione della valvola di frenatura del rimorchio fa s? che il fluido idraulico pressurizzato dalla pompa del freno del rimorchio 31 azioni i freni di rimorchio 32a, 32b.

La pressione idraulica nelle tubature 27 pu? essere acquisita come descritto nel presente e usata per sviluppare segnali elettrici che sono parametri di controllo dello sforzo frenante del rimorchio. Un manicotto chiuso 33 pu? generare un segnale di pressione che viene immesso in un'unit? di controllo elettronica programmabile (ECU) o dispositivo similare 36 che pu? essere situato ad esempio nella valvola di frenatura del rimorchio 34 o a bordo della motrice 11.

L?ECU 36 riceve inoltre come segnali di ingresso da:

- l?ECU del motore della motrice 11, che pu? generare segnali elettronici indicativi della velocit? del motore, dell?impostazione del gas e dell?uscita di coppia del motore;

- a seconda del design della motrice, la valvola di cambio marcia 37 di una trasmissione a rapporto discreto o componente equivalente di una trasmissione a variazione continua (CVT) della motrice 11 da cui ? possibile generare un segnale indicativo del rapporto di trasmissione predominante;

- uno o pi? sensori di velocit? delle ruote da cui ? possibile calcolare sia la velocit? rotazionale di un organo di impegno nel suolo nella forma di una ruota della motrice 11 e inoltre l?accelerazione/decelerazione dell?organo di impegno nel suolo in questione e generano segnali indicativi di tali dati;

- uno o pi? sensori che sono in grado di generare segnali indicativi della velocit? di alimentazione del motore;

- uno o pi? sensori di accelerazione laterale, usando i quali ? possibile generare segnali indicativi della forza laterale che si applica a una ruota o altro organo di impegno nel suolo della motrice;

- uno o pi? accelerometri della motrice che generano segnali indicativi dell?accelerazione o della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio;

- uno o pi? sensori della velocit? di avanzamento della motrice che generano segnali indicativi della velocit? di avanzamento come definito nel presente;

- uno o pi? sensori dell?angolo di sterzata delle ruote sterzanti (o di altri organi di impegno nel suolo) della motrice;

- sensori indicativi rispettivamente dell?attivazione del/dei freno/i di motrice e del/dei freno/i di rimorchio; e

- un inclinometro della motrice che genera segnali indicativi della pendenza, specialmente se valutata con riferimento alla dimensione longitudinale, su cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio.

I sensori, l?ECU e i sottosistemi dell?abbinamento motrice-rimorchio sono collegati in modo da consentire la loro interazione operativa. L?ECU o un?altra parte dell?abbinamento motrice-rimorchio ? programmabile in modo da consentire l?esecuzione dei metodi descritti nel presente documento.

Le parti dell?abbinamento motrice-rimorchio possono naturalmente essere configurate in modo sostanzialmente diverso rispetto alla disposizione mostrata schematicamente in figura 2. Tali variazioni nell?hardware impiegato possono essere la conseguenza del fatto che l?abbinamento motrice-rimorchio ? di un tipo diverso rispetto al trattore agricolo e alla motrice avente un sistema di frenatura idraulico come illustrato. Pertanto, l?abbinamento motrice-rimorchio pu? essere un abbinamento motricerimorchio agricolo includente ad esempio un sistema di frenatura pneumatico, un sistema di frenatura meccanico, un sistema di frenatura elettrico o una qualche forma di sistema di frenatura ibrido; o pu? essere un abbinamento motrice-rimorchio non agricolo di uno dei tipi delineati sopra. Nell?ultimo caso citato, sistemi di frenatura idraulici, pneumatici, meccanici, elettrici e/o ibridi sono inoltre possibili nell?ambito dell?invenzione.

Indipendentemente dal preciso abbinamento motrice-rimorchio preso in esame, i metodi dell'invenzione si basano principalmente sulla consapevolezza che vari fattori concorrono alla probabilit? di uno sbandamento con affiancamento alla motrice o di un'altra instabilit? di movimento di un tipo potenzialmente pericoloso. Inoltre, i metodi dell?invenzione si basano sulla categorizzazione di quelle condizioni o come requisiti indispensabili, che rendono pi? probabile che si verifichi l?instabilit?; o come condizioni predominanti, che, in assenza di uno dei requisiti indispensabili per conto suo, non genererebbe una situazione potenzialmente pericolosa.

? probabile, come implicato dalla loro nomenclatura, che una qualsiasi condizione predominante sussista per un tempo pi? breve rispetto a uno o pi? requisiti indispensabili, ma non ? detto che sia necessariamente sempre cos?. In altre parole, ? probabile che i requisiti indispensabili siano quelli (come l?avanzamento in folle, come illustrato nel prosieguo) che hanno un effetto per un tempo relativamente lungo; ed ? probabile che le condizioni predominanti siano quelle (come la pressione aggressiva di un pedale del freno o il rilascio improvviso di un pedale del gas) che hanno una durata breve ma, ci? nonostante, unitamente alle condizioni predominanti, possono generare instabilit? dell?abbinamento motricerimorchio.

Gli inventori si sono inoltre resi conto che il metodo dell?invenzione pu? essere considerato o relativo all?avvio automatico dell?azione riparatoria o preventiva che ignora alcune impostazioni del veicolo che l?operatore pu? avere impostato e che coadiuva l?eliminazione del pericolo di un incidente; o (quando le condizioni potenzialmente instabili o di sbandamento con affiancamento alla motrice sono scomparse) terminante l'intervento con il risultato che il controllo dell'abbinamento motrice-rimorchio ritorna all'operatore della motrice.

Pertanto, come esposto nel presente documento, il metodo dell?invenzione, quando si considera l?avvio di un?azione di controllo teso a eliminare o almeno a ridurre al minimo il rischio di uno sbandamento con affiancamento alla motrice o di un'altra condizione pericolosa, implica in primo luogo il rilevamento dell?esistenza di uno o pi? requisiti indispensabili; e come ulteriore stadio il rilevamento dell?esistenza attuale di una o pi? condizioni predominanti tali per cui una situazione potenzialmente pericolosa si ? sviluppata senza che l?operatore della motrice se ne sia reso conto.

Il metodo, quando un requisito indispensabile e una condizione predominante vengono rilevati, implica quindi l?avvio automatico di un?azione di controllo selezionata dall?elenco includente l?attivazione dell?almeno un freno di rimorchio e/o la regolazione di un parametro regolabile del gruppo motopropulsore al fine di eseguire la decelerazione controllata dell?abbinamento motrice-rimorchio.

Queste fasi sono descritte pi? dettagliatamente nel prosieguo. Per evitare dubbi, si afferma qui che l?accertamento del/dei requisito/i indispensabile/i e della/e condizione/i predominante/i ? il risultato del funzionamento di uno o pi? dei sensori innanzi descritti, e la fase di esecuzione dell'azione di controllo ? il risultato dell'invio da parte dell'ECU o di un altro dispositivo programmabile di comandi adeguati ad esempio alle valvole di servofreno del rimorchio, all'acceleratore del motore/leva del gas, alla valvola di cambio marcia ecc. Tali componenti, pertanto, sono di un tipo che pu? essere comandato in questo modo, o attraverso la generazione di comandi di controllo elettronici che vengono direttamente trasmessi ai componenti operativi; o attraverso la generazione ad esempio nel manicotto 33 o in un componente simile di un segnale di pressione di comando nelle tubature di comando idrauliche o pneumatiche come la tubatura 37 mostrata schematicamente in figura 2.

Il/i freno/i 32a, 32b del rimorchio possono, se auspicato, essere inoltre di un tipo includente una o pi? linguette a molla d'attivazione d?emergenza o meccanismi similari che possono essere rilasciati per azionare il/i freno/i in una condizione ?attiva? molto rapidamente. Tale caratteristica di attivazione meccanica del/dei freno/i del rimorchio ? efficace indipendentemente dallo stato di salute ad esempio del circuito di frenata idraulico rappresentato schematicamente in figura 2, rendendolo in tal modo idoneo come freno d?emergenza.

Di conseguenza, un?eventuale azione di controllo nell?ambito dell?invenzione potrebbe essere il rilascio di una linguetta di una molla o altro meccanismo di accumulo di energia che causa l'attivazione rapida dei freni di rimorchio in una modalit? di frenata d?emergenza. Tuttavia, altri modi di attivazione dei freni di rimorchio, e in particolare l?uso del circuito di frenata idraulico, pneumatico o elettrico (corrispondentemente alla configurazione di hardware presente) sono possibili e solitamente possono essere preferite nel metodo dell?invenzione.

Come citato nel presente documento, l?uno o pi? requisiti indispensabili predominanti relativi al movimento dell?abbinamento motrice-rimorchio vengono selezionati dall?elenco includente l?avanzamento in folle dell?abbinamento motrice-rimorchio, l?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio o il rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio.

Considerando in particolare l?esistenza di una modalit? di avanzamento in folle come requisito indispensabile, ci? ? conforme al metodo dell?invenzione che si ? determinato verificarsi quando almeno una delle seguenti condizioni ? soddisfatta:

a. la differenza tra una velocit? d?esercizio richiesta e una effettiva di un organo di impegno nel suolo condotto della motrice supera un primo valore di soglia prescelto; e/o

b. il valore di coppia applicato dal motore alla trasmissione ? inferiore a un secondo valore di soglia prescelto; e/o

c. la velocit? di alimentazione del motore ? inferiore a un terzo valore di soglia prescelto; e/o

d. la frenata di rallentamento dell?abbinamento motricerimorchio ? in atto; e/o

e. la decelerazione della motrice ? risultata maggiore di un quarto valore di soglia prescelto.

La ragione della differenza tra una velocit? d?esercizio richiesta e una effettiva di un organo di impegno nel suolo della motrice come criterio che concorre a una determinazione del verificarsi o meno dell?avanzamento in folle ? che ci? evita l?intervento automatico secondo altri aspetti dell?invenzione quando si genera solo una variazione relativamente contenuta della velocit? della motrice, come pu? accadere senza provocare alcun pericolo. Pertanto, il criterio a. migliora la stabilit? e la solidit? della filosofia di controllo dell'invenzione.

Il criterio b. ? usato poich? si pu? affermare che l?avanzamento in folle si verifica solo quando l?uscita di coppia del motore della motrice ? negativa o almeno di un valore inferiore rispetto alla coppia di frizione del motore e della trasmissione. Se questo criterio non venisse applicato, potrebbe verificarsi un intervento quando esiste un valore di coppia positivo, ossia quando la motrice sta positivamente tirando il rimorchio ed ? presente una tensione nel giunto motrice-rimorchio 13. Chiaramente, in quel momento, non sussiste alcun pericolo che si verifichi uno sbandamento con affiancamento alla motrice.

Un?ulteriore indicazione dell?avanzamento in folle ? la condizione (criterio c. di cui sopra) per cui il sistema di alimentazione del motore della motrice non inietta carburante all'interno delle camere di combustione. Ci? significa che il pedale del gas ? stato rilasciato o, forse, che vi ? un guasto all?alimentazione del motore. Entrambe le situazioni possono determinare un effetto di freno motore significativo che a sua volta pu? causare lo sbandamento con affiancamento alla motrice.

I criteri d. ed e. sono ulteriori criteri opzionali che indicano una possibilit? di sbandamento con affiancamento alla motrice.

La frenata di rallentamento pu? generarsi o invero pu? essere una modalit? di controllo programmata della motrice quando i freni di motrice e di rimorchio vengono attivati per un periodo superiore a un tempo di soglia che pu? essere programmato nell?ECU 36 o in un altro dispositivo programmabile collegato operativamente ai sensori di funzionamento dei freni dell?abbinamento motrice-rimorchio. L?attivazione dei freni per un periodo prolungato pu? determinare un?attenuazione dei freni del rimorchio. Poich? i freni di motrice possono essere di una specifica superiore, tale attenuazione potrebbe non manifestarsi nei freni di motrice. In tale situazione, la forza FINERTIAL_TRAILER pu? aumentare finch? non supera la capacit? di frenata dei freni della motrice e/o l?aderenza degli organi di impegno nel suolo della motrice, con conseguenze potenzialmente pericolose. Per questi motivi, si auspica nell?ambito dell?invenzione di essere in grado di rilevare la frenata di rallentamento come requisito indispensabile.

Si auspica inoltre di rilevare la decelerazione relativamente delicata dell?abbinamento per un?altra ragione non contemplata negli altri criteri, dato che anch?essa pu? far s? che la forza FINERTIAL_TRAILER aumenti a livelli potenzialmente pericolosi. Ci? spiega la presenza del criterio e. nell?algoritmo decisionale relativo all?avanzamento in folle.

? teoricamente possibile definire una serie di contesti o di criteri ambientali come requisiti indispensabili che aumentano la probabilit? che si verifichi uno sbandamento con affiancamento alla motrice. Come esempi, si pu? considerare l?abbinamento di una temperatura dell?aria ambiente ridotta e di un?umidit? relativamente elevata che determina un rischio di formazione di ghiaccio sulla strada. Tali criteri, nell?ambito dell'invenzione, sono definiti in modo ampio nel presente, ma il criterio di contesto pi? comunemente incontrato ? se l'abbinamento motricerimorchio sta scendendo lungo una pendenza superiore a un'inclinazione prestabilita, come innanzi specificato. In tal caso, FINERTIAL_TRAILER potrebbe prontamente superare la capacit? di frenata della motrice e/o l?aderenza dei pneumatici della motrice.

Allo stesso modo, se l?abbinamento motrice-rimorchio sta procedendo in salita, il giunto 13 ? di nuovo in tensione e uno sbandamento con affiancamento alla motrice non pu? verificarsi. Pertanto, un valore positivo della pendenza nella direzione in avanti dell?abbinamento viene usato come criterio dettante il fatto che non ? richiesta alcuna azione di controllo e il controllo dell'invenzione ? pertanto reso inoperativo in tali momenti. Il metodo include come ulteriori criteri dell?avvio di azioni di controllo tesi all'interruzione in modo controllato il rilevamento di uno o pi? tipi di guasto che possono causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio.

I moderni trattori agricoli includono vari sensori che sono in grado di generare segnali indicativi della salute di sistemi elettronici o altri sottosistemi del veicolo. Tali sensori sono in grado di rilevare guasti del motore o della trasmissione. Il metodo dell?invenzione ? preferibilmente tale da avviare un?azione di controllo come illustrato nel presente quando viene acquisito tale guasto del motore o della trasmissione e la velocit? del motore acquisita ? inferiore a un sesto valore di soglia e la coppia motore ? inferiore a un settimo valore di soglia o viene acquisita l?attivazione di uno o pi? freni attivabili automaticamente o viene acquisita un?avaria dell?albero di trasmissione.

Il rilevamento di un guasto del motore o una velocit? del motore rilevata o un valore di coppia che ? abbastanza basso per corrispondere allo stallo del motore indicano una probabilit? della generazione di una coppia frenante molto elevata nelle ruote condotte o negli altri organi di impegno nel suolo della motrice. Ci? pu? ridurre lo sbandamento con affiancamento alla motrice o un?altra instabilit?, cosicch? questi criteri vengono adottati come ulteriori avviatori di azioni di controllo.

In sede di rilevamento di tali criteri, l?azione di controllo in un abbinamento motrice-rimorchio tipico potrebbe assumere la forma dell?attivazione di emergenza del/dei freno/i di rimorchio, cosicch? il rimorchio non applica una forza FINERTIAL_TRAILER che pu? causare lo sbandamento con affiancamento alla motrice.

Un?avaria dell?albero di trasmissione o del gruppo motopropulsore della motrice pu? inoltre produrre un effetto di decelerazione rapida nelle ruote della motrice ma non la frenatura del rimorchio. Ci?, pertanto, secondo il metodo dell?invenzione, ? un ulteriore criterio di attivazione preferito dell?azione di controllo.

In uno qualsiasi degli esempi di cui sopra, l?azione di controllo sar? solitamente l?attivazione rapida dei freni di rimorchio, cosicch? il valore di FINERTIAL_TRAILER viene mantenuto a un livello abbastanza basso da non causare instabilit? o lo sbandamento con affiancamento alla motrice dell?abbinamento.

La prima delle eventuali ulteriori condizioni predominanti riguarda l?aggressivit? della decelerazione non indotta dai freni causata dalle azioni dell?operatore della motrice. Se l?operatore rilascia bruscamente il pedale del gas o scala i diversi rapporti di trasmissione in breve tempo (o, in caso di una trasmissione a variazione continua, sposta velocemente la leva di impostazione del cambio per una parte principale della sua gamma verso un rapporto basso) quando il rimorchio ha carichi pesanti, ci? pu? determinare un valore di FINERTIAL_TRAILER che supera i livelli di sicurezza come illustrato nel presente. L?azione di controllo eseguita secondo l?invenzione in quel caso sarebbe l?applicazione di una forza di frenata del rimorchio sufficiente, in modo sufficientemente rapido, da evitare il rischio di instabilit? dell?abbinamento o forse la non contemplazione dell?impostazione del rapporto di trasmissione in modo che si attivi un rapporto pi? alto rispetto a quello selezionato dall?operatore.

I criteri adottati nel metodo dell?invenzione per stabilire se l?aggressivit? della richiesta di decelerazione supera l'ottavo valore di soglia prescelto definito nel presente sono che il valore di decelerazione delle ruote ?richiesto? (o altro organo di impegno nel suolo) (che ? il primo derivato del valore della velocit? delle ruote come rilevato dai sensori citati nel presente) derivante dalla/dalle azione/i dell'operatore supera una soglia e la velocit? di avanzamento dell?abbinamento motrice-rimorchio supera una soglia come, ma non in via limitativa, 30 km/h e inoltre che il rapporto della trasmissione ? inferiore a un'ulteriore soglia (definito come dodicesimo valore di soglia nel presente).

Questi criteri vengono applicati poich? la coppia frenante della trasmissione aumenta a velocit? di avanzamento ridotte quando il rapporto di trasmissione ? relativamente basso. In tali frangenti, ? necessario prevenire l?insorgenza di condizioni instabili ma non ? necessario adottare azioni di controllo se, ad esempio, il rapporto di trasmissione ? relativamente alto. Pertanto, questo aspetto del metodo dell?invenzione fornisce una modalit? di discriminazione tra valori di aggressivit? di decelerazione che possono essere problematici e quelli che non lo sono. Un?ulteriore condizione predominante che pu? essere usata come misura dell'eventualit? di avviare le azioni di controllo innanzi descritte ? l'angolo sotteso nel giunto 13 tra la motrice e il rimorchio.

Sussiste un rapporto noto tra l?angolo di sterzata delle ruote anteriori sterzanti 18 di un trattore agricolo e l?angolo sotteso nel giunto 13. Questo rapporto dipende dall?interasse del trattore e pertanto l?espressione adeguata corrispondente all?interasse del trattore pu? essere programmata nell?ECU 36 secondo le dimensioni del trattore. Tale programmazione equivarrebbe solitamente a firmware impostato dalla fabbrica o impostato dal tecnico dell?assistenza che non potrebbe essere regolato dall?operatore della motrice.

Come notato, la motrice include preferibilmente uno o pi? sensori dell?angolo di sterzata e un segnale indicativo di ci? pu? essere analizzato nell?ECU 36 per determinare se l?angolo di sterzata raggiunge o supera un valore di soglia (il tredicesimo valore di soglia nel presente) che corrisponde all?angolo di giunto che raggiunge o supera il nono valore di soglia nel presente.

Il valore dell'angolo di giunto pu? inoltre rendere il fattore di aggressivit? di decelerazione, innanzi discusso, pi? intenso. L?angolo di giunto stimato dall?angolo di sterzata acquisito, perci?, pu? inoltre essere usato come un parametro nell?algoritmo di aggressivit?. Pertanto, ad esempio, la logica di controllo pu? essere resa pi? sensibile alla decelerazione aggressiva se l?angolo di giunto supera un'ulteriore soglia.

Tuttavia, un ulteriore criterio di attivazione della logica di controllo, e quindi delle azioni di controllo, nell'ambito dell'invenzione riguarda la misura in cui viene avvicinato il limite di stabilit? laterale della motrice.

La stabilit? laterale del veicolo ? un concetto relativo alla probabilit? che una ruota di veicolo gommata si blocchi, e quindi slitti, ad esempio, quando la frenata e la svolta avvengono contemporaneamente.

La stabilit? laterale del veicolo ? correlata sia all?accelerazione laterale del veicolo sia alla decelerazione rotazionale della ruota in questione. Il metodo dell?invenzione usa a tal fine segnali di sensore indicativi di queste entit? per determinare se il bloccaggio della ruota ? probabile. Pertanto, se il modulo del valore stimato acquisito dell?accelerazione laterale raggiunge o supera una soglia (la quattordicesima soglia prescelta nel presente) o il valore rilevato della decelerazione rotazionale di una o di entrambe le ruote condotte 14 della motrice raggiunge o supera un ulteriore valore di soglia (nel presente il quindicesimo valore di soglia), il software determina che ci si sta avvicinando al limite di stabilit?. In tal caso, un?azione di controllo verrebbe avviata al fine di prevenire il bloccaggio della ruota dato che ci? ? estremamente pericoloso, corrispondendo a un cambiamento dinamico e improvviso del coefficiente di frizione tra i pneumatici della motrice e la superficie della strada su cui l'abbinamento si sta spostando. A titolo di esempio, la soglia di accelerazione laterale prescelta a cui si fa sopra riferimento pu?, come esposto nel presente, essere di 2m/s2 o, ad esempio, un valore di riferimento calcolato dinamicamente che varia a seconda delle condizioni di guida acquisite nei vari sensori.

Un secondo aspetto correlato dell?invenzione riguarda la conclusione della/delle azione/i di controllo quando cessano di sussistere i criteri determinanti una necessit? di tale/i azione/i.

In generale, i test sul fatto che la/le azione/i di controllo debba/debbano o meno essere concluse sono opposti a quelli sopra esposti relativamente all'avvio delle azioni di controllo. Gli inventori, tuttavia, si sono resi conto in modo importante che le soglie applicantisi in sede di conclusione della/delle azione/i di controllo devono differire da quelle applicantisi in sede di avvio della/delle azione/i di controllo poich?, altrimenti, qualsiasi controllore di software come l'ECU 36 implementante il metodo dell'invenzione potrebbe ricevere segnali ambigui che potrebbero causare l'instabilit? del sistema di controllo, condizioni di overflow del software o di "caccia" del programma di controllo tra attivazione e disattivazione.

Poich? i criteri di disattivazione rappresentano gli opposti dei criteri di attivazione (bench? usino valori di soglia differenti per le ragioni illustrate sopra), non ? necessario illustrare dettagliatamente le ragioni per cui i criteri sono rilevanti nelle varie circostanze prese in esame. Come notato in altra sede nel presente documento, i valori di soglia da diciassettesimo a ventottesimo corrispondono nella natura ma differiscono nel valore rispetto ai valori di soglia dal primo al dodicesimo, al quindicesimo e al sedicesimo. L?angolo di sterzata, d?altro canto, non viene usato nel metodo dell?invenzione come un criterio di disattivazione, cosicch? non sussiste alcuna controparte di disattivazione del tredicesimo valore di soglia. L'angolo di sterzata e il raggio di curvatura di una svolta non sono la stessa variabile.

Come illustrato nel presente documento, pu? essere auspicato, come caratteristica opzionale del metodo dell'invenzione, che la disattivazione del freno di rimorchio si verifichi gradualmente. Ci? pu? essere compiuto, ad esempio, attraverso la modulazione di larghezza di impulso (PCM) del comando del freno di rimorchio o attraverso l'uso di un comando on/off che avvia ad esempio una funzione di controllo di guadagno per la pressione della valvola di frenatura del rimorchio che diminuisce gradualmente. La disattivazione pu? essere basata sulla stessa situazione e sulle stesse condizioni di soglia dell'attivazione. Per semplicit?, la funzione di controllo di guadagno pu? avere una caratteristica di pendenza lineare.

Nel complesso, il metodo e l?apparato dell?invenzione apportano miglioramenti in termini di sicurezza notevoli rispetto alla tecnica nota. L?elencazione o la dissertazione di un documento apparentemente pubblicato antecedentemente nella presente specifica non dovrebbero essere necessariamente considerate un?ammissione del fatto che il documento ? parte dello stato dell?arte o ? una nozione generale comune.

Claims (26)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un metodo di controllo del movimento di un abbinamento motricerimorchio accoppiato nel quale la motrice include un gruppo motopropulsore avente un motore e almeno un organo di impegno nel suolo collegato ad esso in modo azionabile tramite una trasmissione a rapporto regolabile; e il rimorchio include almeno un organo di impegno nel suolo avente almeno un freno di rimorchio, comprende le fasi di: a. rilevare se sussistono uno o pi? requisiti indispensabili relativi al movimento dell?abbinamento motrice-rimorchio; b. rilevare se sussistono una o pi? ulteriori condizioni predominanti che sono indicative di una probabilit? di un movimento di veicolo sfavorevole; e c. qualora sussistano almeno un detto requisito indispensabile e almeno una detta ulteriore condizione, eseguire un?azione di controllo selezionata dall?elenco comprendente l?attivazione dell?almeno un freno di rimorchio e/o la regolazione di un parametro regolabile del gruppo motopropulsore al fine di eseguire la decelerazione controllata dell?abbinamento motrice-rimorchio.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui l?uno o pi? condizioni indispensabili relative alle dinamiche dell?abbinamento motrice-rimorchio ?/sono selezionato/i dall?elenco comprendente l?avanzamento in folle dell?abbinamento motrice-rimorchio, l?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio o il rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, comprendente la fase di determinazione del verificarsi dell?avanzamento in folle quando almeno una delle seguenti condizioni viene soddisfatta: d. la differenza tra una velocit? operativa richiesta e una velocit? operativa effettiva di un organo di impegno nel suolo condotto della motrice supera un primo valore di soglia prescelto; e/o e. il valore di coppia applicato dal motore alla trasmissione ? inferiore a un secondo valore di soglia prescelto; e/o f. la velocit? di alimentazione del motore ? inferiore a un terzo valore di soglia prescelto; e/o g. ? in atto la frenata di rallentamento dell?abbinamento motricerimorchio; e/o h. la decelerazione della motrice ? misurata per essere maggiore di un quarto valore di soglia prescelto.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 2 o la rivendicazione 3, in cui l?abbinamento motrice-rimorchio include uno o pi? sensori della pendenza di una superficie su cui si sposta l?abbinamento motrice-rimorchio e il metodo include la fase di determinazione dell?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio quando un valore stimato di detta pendenza raggiunge o supera un quinto valore di soglia prescelto.
5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente la fase di determinazione dell?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio quando: (a) la temperatura dell?aria in prossimit? dell?abbinamento motricerimorchio ? inferiore a un valore di soglia e/o (b) il raggio di curvatura di una svolta eseguita dall?abbinamento motrice-rimorchio ? inferiore a un valore di soglia.
6. 6. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui l?abbinamento motrice-rimorchio include sensori rispettivamente di uno o pi? guasti del motore e/o della trasmissione, uno o pi? sensori della velocit? del motore, uno o pi? sensori della coppia motore netta, uno o pi? sensori dell?attivazione di uno o pi? freni della motrice e/o del rimorchio attivabili automaticamente e uno o pi? sensori dell?avaria del gruppo motopropulsore, il metodo comprendendo la determinazione del rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio quando un guasto del motore o della trasmissione viene rilevato e la velocit? del motore rilevata ? inferiore a un sesto valore di soglia e la coppia motore ? inferiore a un settimo valore di soglia o l?attivazione di uno o pi? di detti freni attivabili automaticamente viene rilevata o viene rilevata un?avaria dell?albero di trasmissione.
7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l?abbinamento motrice-rimorchio include un giunto articolato che collega la motrice e il rimorchio l'una all'altro e le ulteriori condizioni predominanti ne includono uno o pi? selezionati dall'elenco comprendente una misura dell?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio che raggiunge o supera un ottavo valore di soglia prescelto; o l?angolo sotteso tra il rimorchio e la motrice al giunto articolato raggiunge o supera un nono valore di soglia prescelto; o il valore di una forza che agisce su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice che raggiunge o supera una percentuale prescelta di una forza corrispondente a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendente la fase di determinazione del fatto che l?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio raggiunge o supera l?ottavo valore di soglia prescelto quando un valore target della decelerazione di almeno un organo di impegno nel suolo della motrice superi un decimo valore di soglia prescelto e la velocit? di avanzamento della motrice ? inferiore a un undicesimo valore di soglia prescelto e il rapporto della trasmissione ? inferiore a un dodicesimo valore di soglia prescelto.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o la rivendicazione 8, in cui la motrice include uno o pi? organi di impegno nel suolo sterzanti, il cui movimento lontano da una posizione corrispondente a una posizione rettilinea determina un angolo di sterzata e in cui il metodo include la fase di determinazione del fatto che l?angolo sotteso tra il rimorchio e la motrice al giunto articolato raggiunge o supera un nono valore di soglia prescelto quando l?angolo di sterzata supera un tredicesimo valore di soglia prescelto.
10. 10. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la motrice include uno o pi? organi di impegno nel suolo sterzanti, il cui movimento lontano da una posizione corrispondente a una posizione rettilinea determina un angolo di sterzata, e se le ulteriori condizioni predominanti includono l?angolo di sterzata di almeno uno di detti organi di impegno nel suolo sterzanti della motrice che supera un quattordicesimo valore di soglia.
11. 11. Metodo secondo una qualsiasi rivendicazione dalla 6 alla 10, in cui la motrice include uno o pi? sensori per rilevare l?accelerazione laterale della motrice e uno o pi? sensori per rilevare la decelerazione rotazionale di un organo di impegno nel suolo della motrice, e in cui il metodo include la fase di determinazione del fatto che forze che agiscono su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice raggiungono o superano una percentuale prescelta di forze corrispondenti a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo quando il valore dell?accelerazione laterale della motrice supera un quindicesimo valore di soglia o la decelerazione rotazionale di detto organo di impegno nel suolo ? superiore a un sedicesimo valore di soglia.
12. 12. Metodo di controllo della disattivazione del movimento di un abbinamento motrice-rimorchio accoppiato nel quale la motrice include un gruppo motopropulsore avente un motore e almeno un organo di impegno nel suolo collegato ad esso in modo azionabile tramite una trasmissione a rapporto regolabile; e il rimorchio include almeno un organo di impegno nel suolo avente almeno un freno di rimorchio, il metodo comprendendo le fasi di: a. rilevare la scomparsa di uno o pi? requisiti indispensabili relativi alle dinamiche dell?abbinamento motrice-rimorchio; b. rilevare la scomparsa di una o pi? ulteriori condizioni predominanti che sono indicative di una probabilit? di dinamiche avverse dell?abbinamento motrice-rimorchio; e c. qualora venga rilevata la scomparsa di almeno un detto requisito indispensabile e/o di almeno una detta ulteriore condizione predominante, terminare un?azione di controllo selezionata dall?elenco comprendente l?attivazione dell?almeno un freno di rimorchio e/o la regolazione di un parametro regolabile del gruppo motopropulsore.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui l?uno o pi? condizioni indispensabili relative alle dinamiche dell?abbinamento motrice-rimorchio ?/sono selezionato/i dall?elenco comprendente l?avanzamento in folle dell?abbinamento motrice-rimorchio, l?esistenza di una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio o il rilevamento di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio.
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 13, comprendente la fase di determinazione della conclusione dell?avanzamento in folle quando almeno una delle seguenti condizioni viene soddisfatta: d. la differenza tra una velocit? operativa richiesta e una velocit? operativa effettiva di un organo di impegno nel suolo condotto della motrice ? inferiore a un diciassettesimo valore di soglia prescelto; e/o e. il valore di coppia applicato dal motore alla trasmissione supera un diciottesimo valore di soglia prescelto; e/o f. la velocit? di alimentazione del motore supera un diciannovesimo valore di soglia prescelto; e/o g. non ? in atto la frenata di rallentamento dell?abbinamento motrice-rimorchio.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13 o la rivendicazione 14, in cui l?abbinamento motrice-rimorchio include uno o pi? sensori della pendenza di una superficie su cui si sposta l?abbinamento motrice-rimorchio e in cui il metodo include la fase di determinazione del fatto che una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio non sussiste quando un valore stimato di detta pendenza ? inferiore a un ventesimo valore di soglia prescelto.
16. 16. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, includente la fase di determinazione del fatto che una o pi? condizioni del contesto in cui opera l?abbinamento motrice-rimorchio non sussiste quando: (a) la temperatura dell?aria in prossimit? dell?abbinamento motricerimorchio ? superiore a un valore di soglia e/o (b) il raggio di curvatura di una svolta eseguita dall?abbinamento motrice-rimorchio ? superiore a un valore di soglia.
17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 14 o la rivendicazione 15, in cui l?abbinamento motrice-rimorchio include uno o pi? sensori rispettivamente di uno o pi? guasti del motore e/o della trasmissione, uno o pi? sensori della velocit? del motore, uno o pi? sensori della coppia motore netta, uno o pi? sensori dell?attivazione di uno o pi? freni della motrice e/o del rimorchio attivabili automaticamente e uno o pi? sensori dell?avaria del gruppo motopropulsore, e il metodo include la determinazione della scomparsa di un guasto che pu? causare la decelerazione rapida della motrice e quindi dell?abbinamento motrice-rimorchio quando non viene rilevato alcun guasto del motore o della trasmissione e la velocit? del motore rilevata ? superiore a un ventunesimo valore di soglia; e la coppia motore ? superiore a un ventiduesimo valore di soglia; o il rilascio di uno o pi? di detti freni attivabili automaticamente viene rilevato; o il rilevamento di un?avaria dell?albero di trasmissione viene concluso, e il metodo include come risultato la conclusione di detta azione di controllo.
18. 18. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 12 a 17, in cui l?abbinamento motrice-rimorchio include un giunto articolato che collega la motrice e il rimorchio l'una all'altro e le ulteriori condizioni ne includono uno o pi? selezionati dall'elenco comprendente il valore di una misura dell?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio che diviene inferiore a un ventitreesimo valore di soglia prescelto o l?angolo sotteso tra il rimorchio e la motrice al giunto articolato diviene inferiore a un ventiquattresimo valore di soglia prescelto; o il valore di una forza che agisce su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice che diviene inferiore a una percentuale prescelta di una forza corrispondente a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo.
19. 19. Metodo secondo la rivendicazione 15, comprendente la fase di determinazione del fatto che l?aggressivit? della decelerazione dell?abbinamento motrice-rimorchio ? divenuta inferiore al ventitreesimo valore di soglia prescelto quando la velocit? di avanzamento della motrice raggiunge o supera un venticinquesimo valore di soglia prescelto e un valore corrispondente al rapporto di trasmissione della trasmissione a rapporto variabile della motrice supera un ventiseiesimo valore di soglia prescelto.
20. 20. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 12 a 19, comprendente la fase di determinazione del fatto che il valore di una forza che agisce su almeno un organo di impegno nel suolo della motrice ? inferiore a una percentuale prescelta di una forza corrispondente a un limite di stabilit? laterale dell?organo di impegno nel suolo quando un valore dell?accelerazione laterale della motrice ? inferiore a un ventisettesimo valore di soglia prescelto e il valore della decelerazione rotazionale di detto organo di impegno nel suolo ? superiore a un ventottesimo valore di soglia.
21. 21. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 12 a 20, in cui il metodo include la fase di misurazione di un periodo temporale durante il quale il freno di rimorchio viene attivato; di determinazione del fatto che il periodo temporale ? superiore a un ventinovesimo valore di soglia prescelto; e di disattivazione del freno di rimorchio se il ventinovesimo valore di soglia viene superato.
22. 22. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 12 a 20, in cui il metodo include la fase di misurazione di una frequenza di attivazione del freno di rimorchio; di determinare del fatto che la frequenza ? superiore a un trentesimo valore di soglia prescelto; e di disattivazione del freno di rimorchio se il trentesimo valore di soglia viene superato.
23. 23. Metodo secondo le rivendicazioni da 1 a 22, in cui i valori di soglia prescelti dal diciassettesimo al ventottesimo differiscono rispettivamente dal primo al dodicesimo, dal quindicesimo e sedicesimo valore di soglia prescelto.
24. 24. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 3 a 23, in cui almeno una di dette soglie ? variabile nel tempo e/o almeno una di dette soglie ? fissa rispetto al tempo.
25. 25. Metodo secondo le rivendicazioni da 12 a 24, in cui vi ? un ritardo nel rilascio del freno di rimorchio, preferibilmente usando un segnale di modulazione di larghezza di impulso (PWM) con frequenza e ampiezza variabili, o pu? essere impiegato un semplice segnale on/off.
26. 26. Abbinamento motrice-rimorchio comprendente uno o pi? dispositivi programmabili, sensori e attuatori, l'uno o pi? dispositivi programmabili essendo programmati per implementare le fasi del metodo di una qualsiasi rivendicazione precedente.