ITUB20154258A1 - Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio. - Google Patents

Description

"SISTEMA DI CONTROLLO DELLE OSCILLAZIONI DI IMBARDATA DI UN AUTOVEICOLO CON RIMORCHIO"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio.

In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un sistema di contrasto al movimento di imbardata applicato al sistema di traino di un autotreno al fine di migliorare la gestione di moto dell'autoveicolo trainante un rimorchio ad asse centrale .

E noto come rischi e pericoli di imbardata incontrollata e serpeggiamento dei rimorchi di camion rappresentino un problema importante, soprattutto in condizioni di piano stradale sconnesso, scarsa aderenza, discesa e a velocità di avanzamento dell'autoveicolo elevate (di norma sopra ai 50 Km/h) in cui questi rischi possono anche causare il rovesciamento del rimorchio.

Sono noti dispositivi per limitare l'ampiezza del moto di imbardata comprendenti bracci telescopici laterali con effetto di smorzamento montati su entrambi i lati del sistema di traino del rimorchio rispetto all autoveicolo. Tali bracci telescopici permettono di limitare notevolmente l'ampiezza dell'oscillazione di imbardata. Tuttavia, il pericolo rimane nel caso dei rimorchi di grandi dimensioni e di peso o carico elevati.

Lo stato dell'arte è rappresentato, in particolare, dal brevetto EP1200276B1, in cui si descrive un dispositivo per smorzare l'imbardata tra un autoveicolo stradale ed un relativo rimorchio, tale dispositivo essendo costituito da una guida curvilinea di smorzamento sulla quale agisce un dispositivo di frizione, ad esempio un dispositivo pneumatico montato al sistema di traino. Il dispositivo di frizione è costituito da pastiglie di attrito premute contro la guida curvilinea da un attuatore, ad esempio un attuatore pneumatico. L'intensità della forza premente varia in funzione del carico del rimorchio e/o della velocità del veicolo permettendo di regolare automaticamente lo smorzamento delle imbardate.

Tale regolazione dipende dal fatto che l'attuatore viene controllato automaticamente dalla pressione delle sospensioni e/o dalla velocità del veicolo.

La soluzione del brevetto EP1200276B1 permette di controllare 1'oscillazione di imbardata del veicolo introducendo una forza dissipativa mediante le pastiglie di attrito contro la guida curvilinea, durante lo spostamento relativo del rimorchio rispetto all '<'>autoveicolo.

Però, la soluzione del brevetto EP1200276B1 necessita di un continuo controllo della forza di attrito creata per contrastare l'energia introdotta dall'oscillazione di imbardata e quindi non aiuta a risolvere il problema di creare un sistema stabile e di contrasto automatico dell 'oscillazione di imbardata .

L'attrito di primo distacco notoriamente maggiore di quello dinamico introduce una rigidità del sistema che influisce negativamente sulla guida del veicolo .

Siccome le superfici di frizione sono esposte agli agenti esterni, il coefficiente di attrito può variare notevolmente con pioggia, umidità relativa, sporcizia, oli e grassi che possono depositarsi facilmente .

Inoltre, la forza introdotta mediante le pastiglie di attrito costituisce 1'unico contrasto al fenomeno di oscillazione di imbardata. In caso di usura delle pastiglie di attrito prementi sulla guida curvilinea può venire a mancare l'effetto di contrasto all'oscillazione di imbardata. Pertanto è necessario fare sì che un programma di manutenzione assicuri continuamente l'efficienza di smorzamento delle pastiglie di attrito.

Scopo quindi della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio che assicuri l'apporto di una forzante capace di contrastare nel tempo i fenomeni di instabilità introdotti dall'imbardata del sistema dinamico formato dall'autoveicolo e dal rimorchio da quest'ultimo trainato, anche in assenza di forze dissipative di attrito, in condizioni, per esempio, in cui l'attrito risulta degradato a causa di presenza di lubrificanti o umidità o rottura o usura delle pastiglie.

Un ulteriore scopo è quello di fornire un sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio che sfrutti, come forza elastica, la stessa generata mediante un sistema di sospensioni pneumatiche già in uso per l'autoveicolo e/o il rimorchio.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell'invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti .

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione .

Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la FIG. 1 mostra una vista in prospettiva di una prima configurazione di un sistema di traino di un autoveicolo collegato ad un rimorchio comprendente una realizzazione del sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la presente invenzione;

la FIG. 2 mostra un particolare ingrandito della figura precedente;

la FIG. 3 mostra una vista in prospettiva di una seconda configurazione di un sistema di traino di un autoveicolo collegato ad un rimorchio comprendente una realizzazione preferita del sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la presente invenzione; la FIG. 4 mostra una vista frontale della prima configurazione, perfettamente allineata, di un sistema di traino di un autoveicolo collegato ad un rimorchio comprendente una realizzazione del sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la presente invenzione; e

la FIG. 5 mostra una vista in prospettiva di un particolare ingrandito derivato dalla figura precedente.

Facendo riferimento alle Figure è possibile notare che un sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio può comprendere mezzi oscillanti 1 e mezzi di riscontro 2 interagenti con i mezzi oscillanti 1 mediante almeno un attuatore 3 atto a contrastare l'energia di movimento relativo tra l'autoveicolo e il rimorchio.

In particolare, nelle Figure è stata illustrata una realizzazione preferita del sistema secondo la presente invenzione, che sarà qui di seguito esemplificativamente descritta, nel quale i mezzi oscillanti 1 sono oscillanti, preferibilmente per mezzo di almeno una leva 11, rispetto all'autoveicolo ed i mezzi di riscontro 2 sono solidali col rimorchio: in questo caso, vantaggiosamente, i mezzi di riscontro 2 comprendono almeno un alloggiamento concavo 21 atto a ricevere, ed eventualmente alloggiare stabilmente, i mezzi oscillanti 1 in modo che il piano verticale longitudinale di mezzeria dell'autoveicolo risulti allineato con almeno una traccia longitudinale del piano verticale longitudinale di mezzeria del rimorchio.

È però del tutto evidente all'esperto della tecnica che si potrebbe altresì prevedere un sistema nel quale, inversamente, i mezzi oscillanti 1 sono oscillanti, preferibilmente per mezzo di almeno una leva 11, rispetto al rimorchio ed i mezzi di riscontro 2 sono solidali con l'autoveicolo senza pertanto fuoriuscire dall'ambito di protezione della presente invenzione: in questo caso, i mezzi di riscontro 2 comprendono almeno un alloggiamento concavo 21 atto a ricevere, ed eventualmente alloggiare stabilmente, i mezzi oscillanti 1, preferibilmente per mezzo di almeno una leva 11, in modo che il piano verticale longitudinale di mezzeria del rimorchio risulti allineato con almeno una traccia longitudinale del piano verticale longitudinale di mezzeria dell'autoveicolo. Ne deriva, ovviamente, che quanto descritto da qui in seguito con riferimento alla esemplificativa realizzazione delle Figure, può essere facilmente modificato dall'esperto della tecnica per adeguarlo a quest 'ultima e ulteriore realizzazione possibile del sistema secondo la presente invenzione, per quanto non specificatamente illustrata.

In particolare, la leva 11 comprende almeno un rullo 12 imperniato rispetto alla leva 11 atto a scorrere rispetto all'alloggiamento concavo 21 e permettere ai mezzi di riscontro 2 di ricevere, ed eventualmente alloggiare stabilmente, i mezzi oscillanti 1.

Facendo riferimento alla FIG. 3 è possibile notare che i mezzi di riscontro 2 possono comprendere almeno una guida 22, 23 atta a permettere lo scorrimento libero del rullo 12.

In particolare, per un'inclinazione dell'autoveicolo rispetto al rimorchio superiore ad un angolo dato, il rullo 12 risulta disaccoppiato rispetto all'alloggiamento concavo 21.

Secondo una forma di realizzazione preferita, il rullo 12 giace con il proprio asse di rotazione nel piano verticale longitudinale di mezzeria dell'autoveicolo (o del rimorchio, nel caso della realizzazione del sistema secondo la presente invenzione non illustrata), mentre l'alloggiamento concavo 21 ed almeno una di tali guide 22, 23 giacciono simmetricamente rispetto al piano verticale longitudinale di mezzeria del rimorchio (o dell'autoveicolo, sempre nel caso della realizzazione del sistema secondo la presente invenzione non illustrata) .

Facendo riferimento alle FIGG. 4 e 5 è possibile notare che l'alloggiamento concavo 21 può essere formato da una coppia di piani simmetrici inclinanti di circa 45°, il rullo 12 essendo quindi atto a premere contro la coppia di piani inclinati di circa 45° mantenendosi sollevato rispetto al fondo dell'alloggiamento concavo 21.

Preferibilmente, l'attuatore 3 comprende almeno un elemento elastico 31 atto a esercitare una forza controllata sui mezzi di riscontro 2, attraverso i mezzi oscillanti 1 in funzione di almeno un parametro scelto, per esempio e preferibilmente, tra il carico trasportato, la velocità dell'autoveicolo con rimorchio, un angolo di inclinazione del rimorchio rispetto all 'autoveicolo .

Preferibilmente, l'elemento elastico 31 esercita una forza di entità crescente con l'aumentare della velocità di movimento del veicolo ed una forza di entità minima o nulla con il crescere dell'angolo di inclinazione del rimorchio rispetto all'autoveicolo.

Secondo una forma di realizzazione preferita l'elemento elastico 31 comprende almeno una molla pneumatica . inoltre, l'energia utilizzata per pilotare 1 'attuatore 3 deriva da un sistema di sospensione dell'autoveicolo e/o del rimorchio come quelli sostanzialmente noti nella tecnica.

Il sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio può inoltre comprendere dispositivi di smorzamento per degradare l'energia per sfregamento in modo da ottenere un effetto di smorzamento delle oscillazioni di imbardata. In particolare, il rullo 12 può essere imperniato rispetto al proprio asse di rotazione mediante almeno un supporto strisciante .

Il sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio oggetto della presente invenzione raggiunge gli scopi prefissi .

Sostanzialmente, tale sistema si basa su un rullo solidale alla motrice che preme su un alloggiamento concavo solidale al rimorchio nella zona del timone. Il rullo è premuto verso il basso sull'alloggiamento concavo mediante una molla pneumatica, ma potrebbe essere un qualsiasi elemento elastico che possa fornire una forza e assorbire le variazioni di altezza. L'alloggiamento concavo è posizionato in modo che il rullo si inserisca quando motrice e rimorchio sono allineati longitudinalmente. Quando il rimorchio tende ad allontanarsi da questo equilibrio ruotando sull'organo di traino lungo un'asse verticale, creando un angolo fra i due piani verticali passanti per l'asse longitudinale di motrice e rimorchio, la forza verticale del rullo su uno dei due piani inclinati, a seconda della direzione di rotazione crea una componente trasversale che tende a riportare motrice e rimorchio allineati al piano verticale longitudinale del complesso veicolare. Questo accade finché il rullo non supera l'angolo dell'alloggiamento concavo e il piano su cui appoggia diventa orizzontale. L'alloggiamento concavo è dimensionato in modo che questo punto corrisponda ad un angolo fra i piani verticali longitudinali tale che si crea normalmente solo per curve percorribili a velocità limitate, inferiori a 50 km/h. In queste condizioni l'esperienza mostra che i fenomeni di oscillazioni di imbardata sono molto limitati se non inesistenti. Quando il veicolo affronta curve a stretto raggio, in cui l'angolo fra motrice e rimorchio assume valori elevati, anche vicini ai 90°, come nei tornanti o nelle manovre, il rullo esce dall'alloggiamento concavo. Quest'ultimo infatti ha un limitato sviluppo trasversale per permettere al complesso veicolare proprio l'elevato angolo descritto senza interferire con gli organi di traino della motrice. In queste condizioni però la forza verticale viene molto limitata riducendo la pressione nella molla pneumatica. Infatti questo accade solo a velocità molto limitate. Il sistema quindi entra in funzione solo a velocità superiori indicativamente ai 40 -50 km/h.

L'intensità della forza trasversale dipende dalla forza verticale e dall'angolo del piano inclinato. Il sistema è quasi insensibile a rotazioni relative fra motrice e rimorchio lungo i rispettivi assi orizzontali permettendo quindi al complesso veicolare di affrontare i diversi tracciati stradali senza influire negativamente sulla guida.

Rispetto ai dispositivi noti le differenze ed i seguenti vantaggi ottenuti sono sostanziali:

il sistema secondo la presente invenzione non è basato sull'attrito, ma sullo sfruttamento di piani inclinati ;

il sistema secondo la presente invenzione consente l'eliminazione totale del rumore di strisciamento;

il sistema secondo la presente invenzione risulta efficace solo quando serve, per piccoli angoli di imbardata.

Si è descritta una forma preferita di attuazione dell'invenzione, ma naturalmente essa è suscettibile di ulteriori modifiche e varianti nell'ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio comprendente mezzi oscillanti (1)/mezzi di riscontro (2) interagenti con detti mezzi oscillanti (1) mediante almeno un attuatone (3) atto a contrastare un'energia di movimento relativo tra detto autoveicolo e detto rimorchio, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscontro (2) comprendono almeno un alloggiamento concavo (21) atto a ricevere detti mezzi oscillanti (1).
2. 2. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi oscillanti (1) sono oscillanti, preferibilmente per mezzo di almeno una leva (11), rispetto a detto autoveicolo e detti mezzi di riscontro (2) sono solidali con detto rimorchio in modo che un piano verticale longitudinale di mezzeria di detto autoveicolo risulti allineato con almeno una traccia longitudinale di un piano verticale longitudinale di mezzeria di detto rimorchio o dal fatto che detti mezzi oscillanti (1) sono oscillanti, preferibilmente per mezzo di almeno una leva (11), rispetto a detto rimorchio e detti mezzi di riscontro (2) sono solidali con detto autoveicolo in modo che un piano verticale longitudinale di mezzeria di detto rimorchio risulti allineato con almeno una traccia longitudinale di un piano verticale longitudinale di mezzeria di detto autoveicolo .
3. 3. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta leva (11) comprende almeno un rullo (12), detto rullo (12) essendo imperniato rispetto a detta leva (11) per scorrere rispetto a detto alloggiamento concavo (21) e permettere a detti mezzi di riscontro (2) di ricevere detti mezzi oscillanti (1).
4. 4. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscontro (2) comprendono almeno una guida (22, 23) atta a permettere uno scorrimento libero di detto rullo (12), detto rullo (12) essendo disaccoppiato rispetto a detto alloggiamento concavo (21) per un'inclinazione di detto autoveicolo rispetto al rimorchio superiore ad un angolo dato.
5. 5. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto rullo (12) giace con un proprio asse di rotazione in un piano verticale longitudinale di mezzeria di detto autoveicolo o di detto rimorchio, e dal fatto che detto alloggiamento concavo (21) e detta almeno una guida (22, 23) giacciono simmetricamente rispetto a detto piano verticale longitudinale di mezzeria di detto rimorchio o di detto autoveicolo .
6. 6. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto alloggiamento concavo (21) è formato da una coppia di piani simmetrici inclinati di circa 45°, detto rullo (12) essendo atto a premere contro detta coppia di piani inclinati di circa 45° mantenendosi sollevato rispetto al fondo di detto alloggiamento concavo (21).
7. 7. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (3) comprende almeno un elemento elastico (31) atto a esercitare una forza controllata su detti mezzi di riscontro (2) attraverso detti mezzi oscillanti (1) in funzione di almeno un parametro, detto parametro essendo preferibilmente scelto tra carico trasportato, velocità di detto autoveicolo con rimorchio, angolo di inclinazione di detto rimorchio rispetto a detto autoveicolo.
8. 8. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico (31) esercita una forza di entità crescente con 1'aumentare della velocità di movimento di detto veicolo ed una forza di entità minima o nulla con il crescere di detto angolo di inclinazione di detto rimorchio rispetto a detto autoveicolo.
9. 9. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico (31) comprende almeno una molla pneumatica e dal fatto che un'energia utilizzata per pilotare detto attuatore (3) deriva da un sistema di sospensione di detto autoveicolo e/o di detto rimorchio.
10. 10. Sistema di controllo delle oscillazioni di imbardata di un autoveicolo con rimorchio secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere dispositivi di smorzamento per degradare un'energia per sfregamento in modo da ottenere un effetto di smorzamento di dette oscillazioni di imbardata e dal fatto che detto rullo (12) è imperniato rispetto al proprio asse di rotazione mediante almeno un supporto strisciante.