ITRM20090333A1 - Sistema di frenata di stazionamento per scooter a propulsione elettrica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Sistema di frenata di stazionamento per scooter a propulsione elettrica”

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per l’attivazione ed il controllo di un sistema di frenata di stazionamento in scooter a propulsione elettrica ed ad uno scooter a propulsione elettrica comprendente tale sistema di frenata di stazionamento.

Tradizionalmente, i veicoli a due ruote non sono provvisti di un vero e proprio freno di stazionamento che consenta di mantenere bloccato il veicolo durante le soste.

Solo gli scooter, utilizzati essenzialmente per uso urbano, presentano un sistema di bloccaggio della leva del freno che, sostanzialmente, consente di mantenere premuto il freno anche rimuovendo la mano, impedendo così al veicolo di procedere, ad esempio durante una sosta in discesa. Per esempio, il brevetto US 4,629,206 A descrive l’utilizzo di un perno che, inserito in un’apposita sede, consente il bloccaggio della leva del freno. Una volta inserito tale freno di stazionamento, la marcia può essere ripresa agendo sulla leva freno, che verrà in tal modo sbloccata, consentendo la ripartenza del veicolo.

In alternativa, come ad esempio illustrato nelle domande di brevetto EP 1186 522 A2 o US 20080078601 A1, possono essere previste apposite leve che agiscono su un sistema di bloccaggio delle ruote ausiliario, in maniera tale da mantenere il veicolo fermo durante le soste.

È evidente che tali sistemi, pur essendo in grado di mantenere fermo il veicolo durante le soste, in particolare in tratti stradali non piani, sono scarsamente pratici nell’utilizzo, in quanto, soprattutto se il veicolo è soggetto a continue soste e ripartenze, richiedono di agire continuamente sulla sistema di bloccaggio.

Nel caso di scooter elettrici, che si prestano particolarmente bene ad essere utilizzati per servizi di trasporto, ad esempio postali o di consegne a domicilio, la presenza di un freno di stazionamento è quasi indispensabile e l’uso di tali sistemi è sicuramente poco pratico e comunque problematico.

Pertanto il problema tecnico che è alla base della presente invenzione è quello di fornire un freno di stazionamento per scooter elettrici che consenta di ovviare agli svantaggi sopra menzionati con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema è risolto dal metodo per l’attivazione ed il controllo di un sistema di frenata di stazionamento in scooter a propulsione elettrica secondo la rivendicazione 1 e ad uno scooter a propulsione elettrica comprendente il sistema di frenata di stazionamento secondo la rivendicazione 10.

La presente invenzione presenta alcuni rilevanti vantaggi. Il vantaggio principale consiste nel fatto che il metodo secondo la presente invenzione consente di realizzare un freno di stazionamento efficace, che può al tempo stesso essere azionato in maniera semplice e veloce. In aggiunta, sarà possibile controllare le modalità operative del sistema di frenata di stazionamento in modo tale che venga rispettivamente attivato e disattivato agli arresti ed alle ripartenze.

Altri vantaggi, caratteristiche e le modalità d’impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo. Verrà fatto riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è uno schema a blocchi del metodo per l’attivazione ed il controllo di un sistema di frenatura di stazionamento in scooter a propulsione elettrica secondo la presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, viene illustrato uno schema a blocchi che riassume il funzionamento di un metodo per l’attivazione ed il controllo di un sistema di frenatura di stazionamento in scooter a propulsione elettrica secondo la presente invenzione. In generale, in generale, uno scooter a propulsione elettrica secondo la presente invenzione, comprende un motore elettrico EM, un’unità di controllo CU, che come si vedrà in maggiore dettaglio a seguire è preposta all’azionamento del motore elettrico EM dello scooter, un gruppo batterie BP ed un gruppo formato da ruota, cerchione e pneumatico 4.

In aggiunta, lo scooter potrà presentare un’eventuale trasmissione meccanica tra motore EM e ruota.

Per inciso, con il termine scooter si intenderà quella una categoria di motoveicoli, dalla caratteristica conformazione della scocca, detta “step-through”, ovverosia attraversabile nel tratto ribassato posto tra il sellino e lo scudo anteriore. Tali veicoli sono normalmente a due ruote ma, in alcuni casi, a tre ruote e, i medesimi concetti inventivi che saranno illustrati a seguire potranno essere applicati anche a quest’ultimo tipo di veicoli.

Lo scooter secondo la presente invenzione comprende inoltre mezzi di comando di un freno meccanico B, realizzati tramite la leva di azionamento del freno meccanico, e mezzi di selezione di una modalità operativa M dell’unità di controllo CU, che consentono di modificare le modalità di gestione del motore effettuata dall’unità di controllo CU, sia modificare il comportamento del veicolo durante il moto, sia, come si vedrà in dettaglio a seguire, per attivare il sistema di frenata di stazionamento.

Inoltre, più precisamente e sempre secondo una forma di realizzazione preferita, i mezzi di selezione della modalità operativa M comprendono un pulsante di selezione che potrà essere premuto per inviare un opportuno segnale all’unità di controllo CU.

Come si vedrà in maggior dettaglio a seguire, i mezzi di comando del freno meccanico B, ed i mezzi di selezione di una modalità operativa M realizzano mezzi di attivazione di un sistema di frenatura di stazionamento.

I mezzi di attivazione suddetti consentono quindi di inviare un segnale di attivazione SPall’unità di controllo CU che, dopo averlo ricevuto, effettua un controllo di velocità ed accelerazione del motore EM.

Tale controllo è atto a verificare se velocità ed accelerazione sono nulle almeno per un predeterminato intervallo di tempo di fermata tse, in tal caso, l’unità di controllo blocca il motore elettrico EM dello scooter. In questo modo, sarà impedita la rotazione della ruota ed il veicolo rimarrà fermo anche se in sosta in pendenza. Il blocco del motore viene effettuato tramite l’unità di controllo CU che effettuerà un controllo di velocità zero o un controllo di posizione in modo tale che il motore non ruoti. In altre parole, quando la modalità di frenata di stazionamento è attiva, non appena viene rilevata una condizione di velocità diversa da zero, positiva o negativa, l’unità di controllo CU alimenta il motore elettrico in maniera tale che si riporti a velocità nulla. In alternativa, può essere effettuato un controllo di posizione in maniera tale che l’unità di controllo CU, a seguito del rilevamento di uno spostamento, invii una tensione al motore elettrico in maniera tale da opporsi a tale spostamento.

Il normale funzionamento dello scooter, vale a dire con il motore in modalità propulsiva, viene ripreso a seguito dell’azionamento dei mezzi di comando dell’acceleratore A. Quando, infatti, verrà ruotata la manopola dell’acceleratore, sarà inviato un apposito segnale di accelerazione SAall’unità di controllo CU, che, conseguentemente, comanderà il motore per riprendere a ruotare secondo le modalità di marcia normali.

Tuttavia, in caso di successivo arresto del veicolo, in particolare nel caso in cui si ripeta la condizione di velocità ed accelerazione nulle almeno per l’intervallo di tempo di fermata tssuddetto, l’unità di controllo CU bloccare nuovamente il motore secondo le medesime modalità precedentemente illustrate.

A titolo esemplificativo, il sistema di frenatura di stazionamento si può riattivare automaticamente ogni volta che l’acceleratore è in posizione di riposo per un tempo superiore a 2 s, e la velocità rilevata si mantiene nulla per più di 2 s. In altre parole, l’intervallo di tempo di fermata tspuò essere fissato pari a 2 s. Ovviamente, per quanto riguarda la velocità, potrà essere previsto un errore entro il quale la velocità si considera comunque nulla.

In maggiore dettaglio, il controllo di velocità ed accelerazione viene effettuato tramite mezzi di rilevamento di velocità ed accelerazione del motore EM che, sempre secondo la presente forma di realizzazione, comprendono rispettivamente un sensore di velocità atto a rilevare la velocità di avanzamento dello scooter ed un sensore atto a rilevare la rotazione di una manopola di azionamento dell’acceleratore A. In particolare, la prima funzione, vale a dire il rilevamento della velocità, potrà essere effettuata tramite il tachimetro, mentre la seconda, ovverosia il rilevamento dell’accelerazione, potrà essere effettuata tramite il potenziometro che gestisce l’accelerazione come avviene negli scooter elettrici tradizionali.

Come accennato in precedenza, i mezzi di attivazione possono essere convenientemente realizzati tramite

Infatti, contrariamente agli scooter realizzati secondo tecnica nota, all’unità di controllo CU è anche connesso un comando del freno meccanico B, ad esempio realizzato tramite una leva di azionamento, in maniera tale che, nel momento in cui viene azionato il freno meccanico, viene inviato un segnale di controllo SBall’unità CU. A titolo esemplificativo, il segnale SBpuò essere generato per mezzo di un microswitch SW collocato in corrispondenza della leva di azionamento e commutato a seguito della rotazione della stessa.

In maniera analoga, quando viene premuto il pulsante di selezione della modalità operativa M, viene inviato un segnale di comando SMall’unità di controllo.

In questo modo, il sistema di frenata di stazionamento secondo la presente invenzione, potrà essere attivato premendo contemporaneamente la leva del freno B ed il pulsante di selezione M, generando i rispettivi segnali SBed SM. Quindi, qualora vengano mantenuti premuti la leva ed il pulsante almeno per un predeterminato intervallo di tempo di attivazione ta, ad esempio pari a 10 s, viene generato il segnale di attivazione della modalità di parcheggio SPche viene inviato all’unità di controllo CU.

Tale attivazione automatica del freno di stazionamento potrà essere disattivata con la stessa procedura dell’attivazione, ovverosia mantenere la leva freno ed il pulsante di selezione M contemporaneamente premuti per almeno 10 s, o un eventuale tempo di disattivazione td.

Infine, si deve notare che l’inserimento della modalità di freno di stazionamento potrà essere indicata da un opportuno segnale luminoso del cruscotto comunicato che si attiverà una volta che il segnale di attivazione SPviene inviato all’unità di controllo CU. Deve quindi essere compreso che il sistema di frenata di stazionamento azionato tramite il metodo secondo la presente invenzione consente di mantenere il veicolo fermo durante le soste, anche brevi, in maniera automatica e senza richiedere alcun intervento da parte del guidatore alla ripartenza.

Inoltre, la presente invenzione non implica alcuna usura di parti meccaniche per il funzionamento del freno di stazionamento come invece inevitabilmente avviene negli scooter secondo tecnica nota.

La presente invenzione è stata fin qui descritta con riferimento a forme preferite di realizzazione. È da intendersi che possano esistere altre forme di realizzazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell’ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito esposte.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per l’attivazione ed il controllo di un sistema di frenatura di stazionamento in scooter a propulsione elettrica, comprendente i passi di: a) generare un comando di attivazione (SP); b) rilevare velocità e/o accelerazione dello scooter a seguito della ricezione di detto comando di attivazione (SP); c) bloccare il motore elettrico (EM) dello scooter quando la velocità e/o l’accelerazione si mantengono sostanzialmente pari a zero almeno per un predeterminato intervallo di tempo di fermata (ts).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la rotazione del motore viene nuovamente ripresa a seguito dell’azionamento di mezzi di comando dell’acceleratore (A) dello scooter, e detto passo di bloccare il motore è ripetuto ogni volta che la condizione di velocità e/o accelerazione sostanzialmente pari a zero viene mantenuta almeno per detto predeterminato intervallo di tempo di fermata (ts)
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto passo di generare un comando di attivazione (SP) ha luogo tramite l’azionamento contemporaneo di mezzi di comando di un freno meccanico (B) ed mezzi di selezione della modalità operativa (M) di un’unità di controllo (CU) almeno per un predeterminato intervallo di tempo di attivazione (ta).
4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto passo di bloccare il motore (EM) dello scooter comprende un ulteriore passo di controllare la velocità del motore (EM), in maniera tale che a seguito del rilevamento di una velocità diversa da zero, detta unità di controllo (CU) alimenti il motore (EM) in maniera da ripristinare velocità nulla.
5. 5. Metodo secondo una delle precedenti rivendicazioni, in cui detto passo di bloccare il motore (EM) dello scooter comprende un ulteriore passo di controllare la posizione del motore (EM), in maniera tale che a seguito del rilevamento di una spostamento, detta unità di controllo (CU) alimenti il motore (EM) in maniera da contrastare detto spostamento.
6. 6. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta condizione di accelerazione nulla è rilevata tramite la posizione di una manopola dell’acceleratore (A) dello scooter.
7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta condizione di velocità nulla è rilevata tramite mezzi di rilevamento della velocità dello scooter.
8. 8. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto predeterminato intervallo di tempo di fermata (ts) è pari a 2 s.
9. 9. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di comando di un freno meccanico (B) e detti mezzi di selezione della modalità operativa (M) comprendono rispettivamente una leva di azionamento del freno ed un pulsante di selezione, detto passo di generare un comando di attivazione (SP) essendo effettuato mantenendo contemporaneamente premuti detta leva e detto pulsante.
10. 10. Scooter a propulsione elettrica, comprendente • un motore elettrico (EM); • un’unità di controllo (CU) del motore (EM); • mezzi di rilevamento di velocità e accelerazione del motore (EM); • mezzi di attivazione (B, M) di un sistema di frenata di stazionamento; caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo è atta a comandare rispettivamente il bloccaggio e la rotazione del motore (EM), detto bloccaggio del motore (EM) avvenendo a seguito di una sosta dello scooter almeno per un predeterminato intervallo di tempo di fermata (ts), la rotazione del motore (EM) riprendendo a seguito dell’azionamento di un comando dell’acceleratore (A) dello scooter.
11. 11. Scooter secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di attivazione comprendono mezzi di comando di un freno meccanico (B) e mezzi di selezione della modalità operativa (M) di detta unità di controllo (CU).
12. 12. Scooter secondo la rivendicazione 11, in cui detti mezzi di comando di un freno meccanico e detti mezzi di selezione della modalità operativa comprendono rispettivamente una leva di azionamento (B) del freno ed un pulsante di selezione (M).
13. 13. Scooter secondo la rivendicazione 10, in cui detti mezzi di rilevamento di velocità del motore (EM) comprendono un sensore di velocità atto a rilevare la velocità di avanzamento dello scooter e detti mezzi di rilevamento di accelerazione comprendono un sensore atto a rilevare la rotazione di una manopola di azionamento di detto comando di acceleratore (A).