PT83564B - Conjunto de verificacao de carga de um veiculo - Google Patents

Description

A presente invenção diz respeito a um conjunto para a verificação de carga de um veículo rodoviário.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os veículos rodoviários comerciais são geralmente obrigados por lei a trabalhar dentro de limites legalmente definidos quanto a pesos por eixo e pesos brutos dos veículos, e as penalizações dos excessos desses limites podem ser severas. No entanto, os veículos comerciais não têm sido até agora equipados com qualquer forma de verificação que habilite o operador ou motorista do veículo a determinar com um grande grau de exactidão os valores destes parâmetros fundamentais durante a utilização do veículo. A única maneira pela qual esta informação tem podido ser obtida tem sido por meio da utilização de uma báscula automática fixa. No entanto, a verificação de um veículo carregado com a utilização de equipamento deste género é inconveniente e morosa, e, além disso, implica o risco de o veículo ser conduzido em estradas públicas em estado sobrecarregado. Para evitar a necessidade de utilizar uma báscula automática e, no entanto, evitar o risco de procedimento legal, os operadores e motoristas têm tendência para carregar insuficientemente os seus veículos, mas isto dá origem a uma utilização ineficiente e não económica da capacidade de transporte de carga do veículo.

Existe, portanto, necessidade de um conjunto de verificação de carga que possa ser instalado num veículo comercial para proporcionar ao operador ou motorista uma indicação imediata de parâmetros como os pesos por eixo e pesos brutos da sua viatura em qualquer momento durante a utilização, por exemplo durante a carga e descarga do veículo. A presente invenção diz respeito a vários aspectos de um conjunto deste género, aos diversos aspectos relativos a diversas caracteristicas, cada um dos quais se destina a aumentar a exactidão e grau de confiança da informação apresentada ao motorista.

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-3SUMÃRIO DA INVENÇÃO

Num primeiro aspecto, a invenção diz respeito à disposição de um detector ou vários uetectores de carga a fim de fornecer a um processador de controlo um sinal ae uetecção a partir do qual os parâmetros de carga do veículo necessários podem ser determinados com exactidão. De acordo com este aspecto da invenção, proporciona-se um conjunto de verificação para um veículo rodoviário, que compreende um detector de deformação para montar num eixo de rodado simples do veículo, ou num elemento de suporte do veículo numa posição que está a uma distância fixa ou determinada em relação à carga para produzir uma saída de detecção que varia com a grandeza da carga, e um computador que pode ser operado para processar a referida saída de detecção e produzir em reposta a esta salda pelo menos uma saída de computador representativa de um parâmetro de carga requerido do veículo e meios de visualização para produzir uma representação visual da referida saída de computador.

significado da posição do detector definida acima será descrito mais adiante na presente descrição.

detector de deformação compreende preferivelmente um ou mais indicadores de deformação montados num ligador de deformação que pode ser montado na posição especificada no veículo.

computador é previamente programado de acordo com funções previamente determinadas que estabelecem a relação entre as cargas no veículo e o efeito que se pode detectar como deformação nessa posição ou posições especificadas para o detector de deformação. 0 aparelho computador é também previamente programado com parâmetros, como o peso do veículo descarregado, e é apropriado para executar os cálculos necessários utilizando estes parâmetros previamente estabelecidos e o valor de carga determinado para proporcionar os parâmetros de carga pretendidos.

Podem proporcionar-se meios para armazenamento dos valores calculados para estes parâmetros de carga, para fins de registo ou diário de bordo do veículo.

Noutro aspecto, a presente invenção diz respeito ao proble65.4-63

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-4ma de proporcionar uma indicação da carga do veículo com compensação da quantidade de carburante transportada nos depósitos de carburante do veículo.

Convirá observar que em veículos comerciais, a grande capacidade do depósito ou depósitos de carburante pode originar o problema de, mesmo com um sistema de verificação de carga rigoroso montado no veículo, se 0 veiculo for carregado até ao limite legal, ou próximo deste, com 0 uepósito ou depósitos de carburante substancialmente menos que cheios, o reabastecimento subsequente pode muito facilmente aumentar a carga total de 1 maneira a exceder o limite.

De acordo, portanto, com este aspecto da presente invenção, proporciona-se um conjunto de verificação de carga para um veículo rodoviário, que compreende meios de detecção para montar no veículo a fim de proporcionar uma saída de detecção que varia de acordo com a carga transportada pelo veículo, e um computador que pode ser operado para processar a referida saída de detecção e um sinal representativo da quantidade de carburante que se encontra no depósito ou depósitos de carburante próprios do veículo, para proporcionar uma saída de computador representativa do valor que um parâmetro de carga do veículo assumiria se houvesse uma quantidade previamente determinada de carburante no referido depósito ou depósitos, e meios de visualização para produzir uma representação visual da saída do computador.

Na forma de realização descrita, o computador é apropriado para proporcionar pesos bruto e por eixo do veículo em condições de depósito de carburante cheio. 0 computador está programado com dados indicativos da capacidade máxima do depósito de carburante e pode calcular, em qualquer momento, a diferença entre este máximo e a quantidade de carburante transportada no momento. Pode calcular, assim, o peso de carburante que poderia ser adicionado ao depósito, e ajustar o cálculo do parâmetro de carga de acordo com este peso calculado. Desta maneira, seja qual for a quantiaade de carburante existente no depósito ou depósitos de carburante do veículo, a leitura nos meios de visualização indica ao motorista 0 valor do parâmetro de carga

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-5(por exemplo, peso bruto de veículo) pósitos do veículo estivessem cheios como se o depósito ou deassim se evitando um excesso de carga não intencional em momento ulterior, em consequência de reabastecimento.

Noutro aspecto, & invenção diz respeito ao problema que se apresenta quando um veículo, conforme suceoe frequentemente, é carregado em terreno inclinado. Mesmo que esteja instalado um conjunto de verificação de carga, se os cálculos efectuaaos automaticamente para determinar os pesos brutos e os pesos por eixo, do veículo utilizando saídas de detecção de deformação, forem feitos com base na suposição incorrecta de que o veículo se encontra em terreno nivelado, surgem problemas quando o veículo se desloca realmente em terreno nivelado e a distribuição de carga entre os eixos do veículo se altera.

Uma representação oestes problemas está feita nas figuras 12a e 12b dos desenhos anexos, que mostram respectivamente um veículo comercial de dois eixos V numa superfície horizontal e num declive com um angulo Ό- com a horizontal. 0 centro de gravidade do veículo está no ponto P, e poaerá ser observado que a proporção das distâncias, medidas horizontalmente entre o centro de gravidade e os eixos dianteiro e traseiro se altera de λ_τ - B_T na situação horizontal para - B. na situação inclinada. Por conseguinte, proporção do peso sobre o eixo dian teiro para o peso sobre o eixo traseiro também se altera. Desta maneira, a medição do peso sobre eixo num declive não é válida para a posição horizontal do veículo, que é a posição na qual os parâmetros de c^rga do veículo seriam verificados numa báscula automática. Pode assim haver excesso ue carga se um veículo for carregado até um peso por eixo dado, medido num declive, e for depois conduzido para uma superfície horizontal.

De acordo com este aspecto da invenção, proporciona-se um conjunto de verificação de carga para um veículo rodoviário que compreende pelo menos um primeiro detector para montar no veículo, a fim de propocionar uma saída de detecção que varia de acordo com a carga transportada pelo veículo, um segundo detector para montar no veículo, a. fim de proporcionar uma saída de

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-όdetecção que indique a inclinação dc veículo em relação a um dado, por exemple a horizontal, um computador que pode ser operado para processar as saídas ae uetecção provenientes dos referidos primeiro e segunao detectores, para proporcionar pelo menos uma saída de computador que indique o valor que teria um parâmetro de carga se a referida inclinação em relação ao referido dado fosse nula, e meios de visualização para produzir uma representação visual da saída do computador.

segundo detector é preferivelmente um inclinómetrc que pode ser montado na estrutura do veículo, inclinómetrc que tem • j um invólucro, um elemento de pênaulo suspenso no interior do referido invólucro, e meios que proporcionam um sinal que varia conforme a relação angular entre o invólucro e o pênaulo. Os inclinómetrcs deste género podem ser adquiridos no mercado.

ITas formas de realização descritas, todos estes diferentes aspectos da presente invenção estão incluídos num conjunto de verificação que proporciona as vantagens que se combinam para produzir um funcionamento prático e fiável.

Vai ser agerc. descrita como exemplo uma forma de realização preferida da invenção, com referência aos desenhos anexos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESEL7HO3

A figura 1 é um diagrama esquemático parcial que representa os componentes básicos de um’conjunto de verificação de carga para um veículo rodoviário de acorao com & presente invenção;

k figura 2 é um diagrama esquemático de bloco do CPU (unidade de processamento central) do conjunto representado na figura 1;

á figura 3 representa um ligador de deformação e o processo de ligação preferido do ligador de deformação a um elemento de suporte de carga de um veículo;

λ figura 4 é uma vista esquemática de um eixo de rodado duplo de um veículo comercial numa superfície de estrada arquea da;

A figura 5 θ uma vista esquemática de um eixo de rodas duplas de um veículo comercial com a roda exterior de um par de rodas assente no lancil de um passeio;

A figura 6 é uma representação esquemática das posições de

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Ref: j.17759 PORTUGaL ‘W’'/ montagem dos componentes do conjunto da figura 1 aplicado à unidade tractora de um camião articul&do;

a figura 7 ® uma vista em alçaao lateral de uma unidade tractora de um camião articulado que representa uma posição de montagem alternativa para o ligaaor de deformação do conjunto da figura 1;

a figura 6 é uma vista em alçado lateral de um veículo de recolha de lixo típico no qual está aplicado o conjunto da figura 1;

 figura 9 © uma vista em alçado lateral de um veículo típico equipado com um corpo basculante e no qual está aplicado o conjunto da figura 1;

a figura 10 é uma vista em alçado lateral de um veículo típico equipado com um depósito ou recipiente de carga e no qual está aplicado o conjunto da figura 1;

a figura 11 é uma vista em alçado lateral de um veículo de carga comercial típico no qual está aplicado o conjunto da figura 1; e xis figuras 12a e 12b são representações esquemáticas da alteração da distribuição do peso por eixos provocada pela modificação da inclinação do veículo.

DESCRIÇÃO DÁS formas de realização preferidas

Com referência em primeiro lugar às figuras 1 a 7, um veículo rodoviário comercial 1 ao qual é aplicável um conjunto 2 de acordo com a presente invenção compreende um camião articulado que tem uma unidade tractora 3 © um atrelado 4 ligado à unidade tractora 3 por meio do prato de junção do tractor 5· (cf. figura 7 para componentes 4 e 5). A unidade tractora 3 tem uma estrutura 6 suportada por um par dianteiro de rodas singulares 7 num eixo dianteiro 8 e um par traseiro de rodas duplas 9 num eixo traseiro. Na estrutura 6 está montada uma cabina de motorista 11 e um depósito de carburante 12.

Um detector de deformação 13 está montado no eixo dianteiro 8 para detectar a deformação no eixo dianteiro, um detector de carburante 14 está montado sobre o depósito de carburante 12 ou dentro deste para detectar a quantidade de carburante que

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-6está no depósito, e um inclinómetro 15 está montado na estrutura do camião para detectar a inclinação do veículo em relação à horizontal.

detector de deformação 13, 0 detector de carburante 14 e 0 inclinómetro 15 estão ligados a uma unidade de um microprocessador de controlo 16 instalado na cabina do motorista 11 por meio de condutores individuais 17, uma caixa de junção 18 e um cabo comum 19. A unidade de controlo 16 tem um quadro electrónico 10 que suporta um microprocessador e está ligado a um mostrador e a uma consola de controlo 21 colocados apropriadamente no interior da cabina do motorista para ser operada e observada pelo motorista. Na form« de realização representada, a consola 21 tem um invólucro exterior com a forma de tubo com aberturas para um painel mostrador 22 de quatro dígitos numéricos, um indicador de modo 23 e quatro botões de accionamento 24, 25, 26 e 27 cujas funções serão descritas adiante.

Com referência à figura 3, o detector de deformação 13 compreende um par de indicadores de deformação convencionais 28 fixados às superfícies superior e inferior de um ligador de deformação 29 que está fixado ao eixo dianteiro 8 do veículo. Na forma de realização descrita, as extremidades opostas do ligador de deformação estão firmemente aparafusadas a um par de pés de suporte 30, que estão soldados ao eixo 8.

Sm utilização, a deformação criada no eixo 8 pelo efeito do peso do próprio veículo e da carga transportada pelo veículo é transmitida através dos pés 30 para 0 ligador 29 e por este meio aos indicadores 28. Cada indicador será ligado, de maneira convencional, num braço de uma ponte de rede correspondente. Utiliza-se um componente ajustável noutro braço da ponte para calibrar a ponte. A existência de um par de indicadores, um em cima e outro debaixo do ligador de deformação, permite fazer a compensação dos efeitos de variações de temperatura, etc. Uma caracteristica dos indicadores de deformação instalados desta maneira é o facto da sua saída ser pouco digna de confiança se forem postos a trabalhar à compressão e à tracção. Mais particularmente, há variações no ponto de compressão zero,

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-9e nesta zona, CL SclÍ.QcL é imprevisível. Por esta razão, tomam-se disposições para assegurar que o inuicador de deformação 28 trabalhe sempre à compressão nesta forma de realização. Mais particularmente, o ligador 29 está montado em cimo, do eixo, que está sempre sob compressão, e o ligador é previamente comprimido durante o processo de montagem. Sste processo, conforme está representado na figura 3, compreende primeiro a fixação do ligador 29 aos pés 3θ, por meio de parafusos e porcas, sendo depois apertada a unidade resultante com um grampo G 31 (representado apenas parcialmente) para aplicar uma dada força de comi pressão, após o que a unidade comprimida é soldada no cimo do eixo 8 apenas ao longo de linhas longitudinais 32 e não ao longo de linhas transversais (isto poderia interferir significativamente com as caracteristicas de deformação do eixo 8) enquanto se aperta, a unidade apertada, com outro grampo G (não representado) entre pontos ã e B conforme representado. Quando os dois grampos G são retirados, o ligador de deformação 29 está ainda comprimido, e durante a utilização no veículo,as variações da deformação do eixo nunca provocarão a descida da compressão do indicador de deformação para zero.

detector de carburante 14 e o inclinómetro 15 podem ser ambos de tipo convencional. Os sinais provenientes dos três detectores são encaminhados por intermédio da caixa de junção para a unidade de controlo lo que tem uma pluralidade de condutores de entrada 33 para receber estes sinais de detecção. Um cabo 34 entre a unidade de controlo e a consola 21 compreende vários condutores que transportam os sinais de controlo gerados em resposta ao accionamento dos botões 24 a 27, para o microprocessador, e uma pluralidade de condutores de saída provenientes do microprocessador para controlar o mostrador 22 e o indicador de modo 23.

Os sinais de detecção de entrada para a unidade de controlo 16 são amplificados nos respectivos amplificadores 35, seleccionados por um selector analógico 36 controlado pelo microprocessador 20, e digitalizados numa forma apropriada para utilização na unidade de processamento central (CPU) do micropro-

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-10cessador por um transformador 37 analógico-para-digital. _Λ memória do microprocessador contém instruções que definem um programa de funcionamento, e pode armazenar temporariamente valores produzidos pelas operações de cálculo efectuadas pela CPU durante o funcionamento do conjunto. 0 microprocessador está preparado para receber corrente da bateria 38 do veículo por intermédio de um transformador de tensão 39 apropriado. Unidades 1/0 designadas por 40 recebem entradas e fornecem saídas do conjunto microprocessador 42. Uma unidade de saida em série 43 pode dar saída a informação propocionada pelo microprocessador 20 proveniente da unidade de controlo 16, por exemplo a um dispositivo 44 de registo lógico.

microprocessador 20 está programado para processar os sinais provenientes do ligador de tensão, inclinómetro e medidor de carburante, e para accionar o mostrador digital 22 para indicar o valor de um parâmetro determinado pelo accionamento dos botões 24 a 27, botões estes que estão associados com os diferentes modos do conjunto. Mais particularmente, o botão 24 é um botão de novo acerto, cuja função será descrita adiante. 0 botão 25 está marcado peso e pode ser accionado para fazer com que sejam apresentados os parâmetros de carga calculados.

botão 26 é um botão de calibração que pode ser accionado quando são necessárias certas funções calibração, que serão descritas adiante. 0 botão 27 é um botão deacerto do tempo que pode ser accionado para regular o tempo indicado pelo mostrador digital num modo relógio do conjunto. Deve indicar-se que o microprocessador inclui também um relógio de funcionamento contínuo, e 0 mostrador é regulado de maneira a indicar o tempo, excepto se se escolherem os modos novo acerto, peso ou calibração J indicador de modo 23 é regulado para apresentar um caracter que indica 0 modo de apresentação presente. Quando é colocado no modo de indicação de peso , o conjunto percorre automaticamente um ciclo de apresentações de parâmetros de carga. Por exemplo, a sequência de apresentação pode ser: peso no eixo dianteiro; peso no eixo traseiro (ou de tracção); peso total

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-11dc tractor; carga no prato de junção do trator, sendo cada parâmetro identificado por uma apresentação de um dígito dado pelo indicador de modo. Na forma de realização descrita, o microprocessador 20 é previamente programado com as obrigações legais aplicáveis ao veículo em questão, e responde a qualquer parâmetro de carga, em particular, que exceda o limiar relevante,para interromper a sequência e proporcionar um aviso visual da situação de sobrecarga. Nesta forma de realização, o aviso compreende o relampejar repetido do dígito de apresentação de modo para o parâmetro de carga infractor. Quando isto sucede, a sequência pode ser recomeçada por accíonamento ulterior do botão peso 25.

botão novo acerto 24 permite que se acerte de novo o peso do veículo sem carga. Por exemplo, embora 0 microprocessador esteja programado com um valor para o peso sem carga que inclui um peso médio estatístico de um motorista de veículo comercial, esta função de novo acerto pode proporcionar um grau de exac^idão maior para este factor relativamente ao motorista em questão. Quando o motorista acciona o botão de novo acerto quando está sentado na cabina, o conjunto é ligado de novo a fim de identificar 0 peso presente do veículo calculado com novo peso sem carga.

conjunto proporciona duas funções de calibração que podem ser escolhidas por meio do accíonamento do botão de calibração 26, seguido por outro dos botões de funções. A primeira destas funções é uma operação de inicialização que é efectuada quando 0 conjunto é instalado pela primeira vez no veículo para fins de calibração dos diversos detectores. 0 programa do microprocessador supõe que as saídas dos detectores terão certos valores previamente determinados em condições de carga e veículo dadas, e esta operação de inicialização é necessária para estabelecer esta calibração dos detectores. Neste primeiro modo de calibração, o botão peso 25 á accionado para escolher os diversos detectores numa sequência previamente determinada, sendo o detector escolhido identificado pela apresentação do indicador de modo 23. Para cada detector escolhido, estabe65.463

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-12lece-se uma situação zero correspondente a uma carga ou situação de veículo previamente determinadas. Fazem-se ajustamentos para estabelecer a saída de detecção e a saída de detecção amplificada para zero nesta situação previamente determinada. Aplica-se depois uma situação não zero previamente determinada, e ajusta-se o factor de amplificação relevante para proporcionar a saída previamente determinada pretendida. Este processo repete-se para cada detector um por um.

Num segundo processo de calibração, pode fazer-se com que o conjunto efectue uma rotina de autoverificação, Neste caso, ) o veículo é também colocado em condições normalizadas, por exemplo em terreno nivelado e sem carga, e acciona-se o botão 26 de calibração, seguindo-se uma sequência previamente determinada dos outros botões. Neste modo, o conjunto lê as saídas de detecção numa sequência previamente determinada e compara-as com valores de referência previamente determinados armazenados na memória do microprocessador. Se qualquer dos valores medidos estiver para além de uma tolerância previamente determinada em relação ao valor de referência respectivo, a leitura de detecção é acesa repetidamente no mostrador numérico 22 para dar um aviso luminoso. 0 indicador de modo 23 identifica o detector em questão. Seguidamente pode fazer-se com que o ajustamento do detector e/ou amplificador relevantes recoloque o ' f conjunto de novo em calibração.

microprocessador pode também ser preparado para proporcionar uma função alarme contra roubo. 0 conjunto pode ser posto no modo alarme por meio de uma sequência previamente determinada de accionamento dos botões de função. 0 conjunto fica â seguir inactivo durante um curto período de tempo, que é suficiente para que o motorista saia da cabina. Seguidamente, o conjunto reage a qualquer alteração súbita da saída do detector de carga numa quantidade que exceda um limite previamente determinado para accionar um alarme audível e/ou visual. Por exemplo, a buzina do veículo pode ser accionada e os faróis podem ser acesos intermitentemente. Proporciona-se um período de tempo previamente determinado entre a detecção do aumento de carga e o accionamento do alarme para permitir que o motorista

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-13volte a entrar na cabina para desactivar o sistema de alarme, fazendo entrar um código previamente determinado que compreende a sequência original, ou uma sequência cie funcionamento diferente dos botões de funções. Quando em funcionamento, o conjunto pode também responder a variações súbitas da tensão de alimentação proveniente da bateria, causadas por exemplo pela comutação automática de uma luz interior no reboque, ao ser indevidamente aberta a porta traseira do reboque.

microprocessador pode também estar preparado para funcionar conjuntamente com o elemento medidor de distância de um Tacógrafo 45 que é um dispositivo de medida e registo de distância e tempo. 0 conjunto pode ser operado para dar ao motorista informação quanto ao seu cumprimento das obrigações legais de horas de condução máximas num período previamente determinado, e esta informação pode ser recuperada conjuntamente com as variáveis de peso para proporcionar um registo para fins de gestão de tempo, distancia, carburante, peso e actividade indevida.

microprocessador é apropriado para compensar o nível de carburante presente no depósito ou depósitos do veículo e accionar o mostrador numérico 22 a fim de proporcionar uma saída visual correspondente ao estado de depósito cheio. Deve observar-se que os veículos comerciais têm depósitos de carburante com grande capacidade e que, nestas condições, se o veículo for carregado até ao limite legal com o depósito de carburante significativamente abaixo de completo, um reabastecimento subsequente colocará o veículo em estado de carga ilegal. Por conseguinte, ao fazer a compensação do nível completo, o presente conjunto evita este problema. Para proporcionar esta função, o microprocessador 20 é programado de acordo com a relação conhecida entre quantidade de carburante no depósito do veículo 12 e o efeito que a carga correspondente a esta quantidade de carburante tem no detector de carga 13. 0 microprocessador pode calcular a diferença entre a capacidade máxima do depósito de carburante e o nível de carburante presente, o peso correspondente do carburante que pode ser adicionado ao depósito de car65.403

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-14burante e um factor de compensação apropriado para aplicar à saída do detector.

Por conseguinte, os parâmetros de Carga apresentados no mostrador numérico 22 corresponuem sempre ao estado de depósito atestado do veículo.

Deverá observar-se também que a saída do detector ou detectores de carga para uma certa carga de veículo é influenciada significativamente pela inclinação do veículo em relação à horizontal, conforme foi anteriormente descrito com referência às figuras 12a e 12b. Os limites legais dos parâmetros da carga são estabelecidos para uma colocação horizontal do veículo, mas acontece com frequência que a colocação da carga do veículo é efectuada numa posição inclinada do veículo. ITa forma de realização da presente invenção, o microprocessador é programado para compensar qualquer inclinação do veículo em relação à horizontal de maneira que as leiruras apresentadas no mostrador numérico correspondam aos valores que os parâmetros de carga teriam na posição horizontal do veículo. Para proporcionar esta função, o microprocessador é programado de acordo com a configuração geométrica conhecida do veículo e as funções previamente determináveis que relacionam a inclinação do veículo com a variação do efeito do peso do veículo e da carga no detector ou detectores de carga.

Nalguns veículos comerciais, há um depósito de carburante principal e um depósito de carburante auxiliar. Num sistema de fornecimento de carburante paralelo, estes dois depósitos estão ligados em paralelo, pelo que os seus níveis de carburante respectivos são sempre iguais. Neste caso, uma saída de detecção de carburante de um dos depósitos dá ao microprocessador informação suficiente para este determinar o nível de carburante total presente e para aplicar a compensação. No entanto, noutra disposição conhecida, o depósito de carburante auxiliar está colocado sobre o depósito de carburante principal, sendo o seu conteúdo despejado no depósito de carburante principal quando o nível de carburante deste diminui para um nível previamente determinado. Neste caso, o estado de carburante em ní-

-15vel baixo do uepósito principal é assinalado ao motorista, que então acciona um comutador para cxbrir uma válvula que despeja o carburante do deposito auxiliar para o deposito principal.

Para proporcionar informação suficiente ao microprocessador 20 numa disposição como esta, c detector de carburante 14 detecta o nível de carburante no depósito principal, e um detector electrónico simples detecta se o depósito auxiliar está cheio ou vazio. 0 microprocessador é programado com a capacidade de carburante do depósito auxiliar e pode responder à saída do detector electrónico para determinar se esta quantidade de car) burante está ou não presente além da quantidade de carburante indicada pela saída dc detector de carburante.

Depois de ter siuo descrito o conjunto de verificação de carga propriamente dito, vai descrever-se agora a sua aplicação a diversas formas de veículos comerciais. No entanto, antes de descrever est<=.s aplicações individualmente, vai fazer-se referência às figuras 4 e 5, que representam certos problemas que se apresentariam se um detector de carga fosse montado no eixo de um veículo de rodado duplo para uetectar aquele peso por eixo.

Foi sugerido no passado, colocar os uetectcres de Carga em vários pontos de um componente longitudinal de estrutura de suporte de carga do veículo, sendo o valor de uma carga aplicada, calculado automaticamente a partir das saídas dos detectores de Carga. Contudo, essas disposições são impraticáveis porque não têm em conta a distribuição de carga no veículo. Aais particularmente, os uetectores podem proporcionar as mesmas saídas para duas distribuições de carga diferentes, uma das quais cria cargas por eixo que estão dentro do limite do nível, ao passo que a outra distribuição cria pesos por eixo ilegais num ou mais eixos. Foi sugerido que este problema se resolveria se se colocassem um ou mais detectores de carga em cada um dos eixos dos veículos, a fim de proporcionar medição directa dos pesos por eixo. No entanto, muito para além do problema grave constituído pelo custo muito elevado de um conjunto de detectores múltiplos deste género (pois que os detectores são compcnen-

tes muito caros), há «mais problemas associados com a utilização se indicadores de deformação no eixo ou ^ixos com rodas duplas de um veiculo rodoviário comercial, problemas que dãc origem a inexatidões na medição do peso por eixo para um eixo com rodas duplas desse género, _Λ figura 4 representa uma situação em que surgiriam estas inexactidões. ±iqui, o veículo está estacionado numa superfície de estrada 46 que tem um arqueamento grande, e pode observar-se que daqui resulta que a carga que é aplicada por intermédio dos pneumáticos à superfície da estraua é distribuída de maneira irregular entre as quatro rodas 9· líais particulormente, na situação extrema representada, as rodas interiores suportam α Carga inteira, e, por conseguinte, c braço da força aplicada ao eixo 47 numa posição intermédia onde estivesse colocada um detector 13 é diferente ao traço da força que seria aplicada se o veículo fosse suportado por uma superfície perfeitamente ρΐαηα. _Λ figura 5 representa outra situação que produz uma detecção incorrecta de peso por eixo de rodas duplas, ziqui, o veículo foi estacionado ccm a roda exterior esqueraa assente numa borda de passeio 48, e é fácil de ver que o braço da força aplicada ao detector lj seria maior que no caso em que o veículo está assente numa superfície plana, porque todo o peso aplicado pelo par de rodas esquerdo é transmitido por intermédio da roda mais exterior.

Nestas condições, propomos que α posição ideal para a sonda é no centro de um eixo com rodas simples, visto que uma tal disposição estará livre das inexactidões descritas acima, e que não haja sondas colocadas em nenhum eixo com rodas duplas.

as figuras o e 7 representam a utilização do conjunto de verificação descrito num camião articulado. Convém mencionar alguns factores particulares a respeito deste tipo de veículo. Em primeiro lugar, a extremidade uianteira do reboque 4 está ligada à parte traseira da unidade tractora 3 por meio de um dispositivo denominado prato de junção do tractor 5 que, conforme se pode ver na figura 7, está colocado próximo mas adiante das rodas 9 tractoras traseiras da unidade tractora 3. 0 reboque 4 tem normalmente dois ou três pares de eixos 49 com rodas duplas traseiras.

-17_Λ carga devida à unidade de reboque 4 e à c-rga útil é aplicada à unidade tractora 3 numa posição fixa, isto é, no prato de junção. Por conseguinte, neste caso particular, para o fim de cálculo do efeito dos pesos por eixo da unidade tractora do reboque, os detectores poaem ser montados em qualquer ponto que não o eixo de rodas simples dianteiro, e, em particular, sobre os componentes de estrutura 5θ que estão directamente por cima das rodas tractoras traseiras, conforme está representado na figura 7. Se se utilizar esta posição de detecção de carga alternativa, deve observar-se que serão necessários dois detectores, um em cada lado, a fim de ter em conta o desequilíbrio lateral, por exemplo quando o camião é inclinado lateralmente.

Outra questão relativa » veículos articulados é o facto de os parâmetros ae carga decisivos serem os pesos por eixo na unidade tractora, porque as exigências legais relativas aos eixos do reboque são bastante mais flexíveis. Em particular, uma grande parte do limite dos pesos por eixo da unidade tractora já está tida em conta pelo peso da própria unidade tractora, e, portanto, o efeito da carga aplicada a partir do reboque é um factor decisivo.

Suponhamos que existe um só ligador de deformação montado na posição ideal, isto é, no centro ao eixo dianteiro, λ geometria do veículo é evidentemente conhecida, e o microprocessador é previamente programado de acordo com a relação conhecida entre diversas cargas aplicadas ao prato de junção e os efeitos que essas cargas têm no detector ao eixo dianteiro. Por conseguinte, quando o motorista escolhe o modo pesagem ao premir o botão peso 25, o microprocessador calcula a partir dos detectores do ligador de deformação ao inclinómetro e do depósito de carburante a carga aplicada ao prato de junção. Para fazer isto, o microprocessador processa a saída do detector e compensa a inclinação para calcular a carga aplicada ao prato de junção. Em seguida compensa o nível de carburante da maneira descrita acima (tendo também em conta a inclinação) e calcula a carga total que está a ser aplicada por intermédio dos eixos da unidade tractora, visto que o peso sem carga é evidentemente um parâmetro

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Ref: J. 17759 PORTUGAL conhecido. Visto que o detector de carga 13 proporciona uma saída directamente representativa do peso do eixo dianteiro, o microprocessador pode calcular, por subtracção, 0 peso por eixo do eixo de tracção traseiro.

Embora nesta disposição o conjunto não possa calcular os pesos por eixo para os eixos traseiros 49 do reboque, estes, na prática, são muito menos importantes e raramente fazem aparecer, pode até dizer-se que nunca fazem surgir, qualquer problema de infracção potencial de limites legais.

Seguidamente, com referência à figura 8, a aplicação do referido conjunto de verificação de carga a um veículo de recolha de lixo vai ser agora descrita. Um veículo deste tipo 5θ tem uma estrutura, um eixo de rodas simples dianteiro 51 e um eixo de rodas duplas traseiro 52, uma cabina de motorista 53 ^e um contentor de lixo 54 montado na estrutura. Uma placa de compressão 55 está montada no contentor, e um macaco hidráulico 56 ligado a uma extremidade da estrutura e na outra extremidade à placa de compressão 55, 6 accionado intermitentemente para comprimir o lixo introduzido no contentor em direcção à extremidade dianteira do contentor. Conforme se pode ver na figura,a inclinação do macaco em relação à estrutura do veículo dá uma indicação da posição da placa de compressão,e esta última posição no termo de um ciclo de compressão indica,por sua vez, a posição da carga, visto que esta carga foi comprimida num espaço substancialmente cubóide S definido entre a extremidade dianteira fixa do contentor e a placa de compressão móvel. Supondo que a densidade do material lixo comprimido dentro deste espaço S é essencialmente uniforme, a posição do centro de gravidade p da carga pode ser calculada com facilidade.

Nesta forma de realização, além do inclinómetro da estrutura principal, está instalado outro inclinómetro 57 no macaco 56, e a saída deste inclinómetro adicional 57 está ligada ao microprocessador 20 do conjunto de verificação.

microprocessador está programado de maneira que no modo pesagem calcula a partir da saída do inclinómetro adicional 57 a posição do centro de gravidade p da carga. A partir da salda do ligador de deformação montado no eixo dianteiro, 9 microprei «ϊ

65.463 Hfl

Ref: J. 17759 PORTUGAL jíg

X/S

-19cessador pode calcular depois a grandeza da carga que actuando no centro de gravidade determinado, terá o efeito medido no eixo dianteiro. Esta carga calculada pode ser depois adicionada ao peso sem carga conhecido do veículo, para produzir 0 peso bruto do veículo. 0 peso por eixo dianteiro é conhecido a partir da saída do detector de c^rga, e 0 peso por eixo traseiro pode ser calculado simplesmente por subtracção. Por conseguinte, toaos os parâmetros de carga necessários podem ser determinados com facilidade e apresentados sequencialmente no mostrador numérico 22 da consola 21.

A aplicação do conjunto a um veículo equipado com um mecanismo de basculação para uma carga fluida está representada na figura 9. Para um veículo deste tipo, o microprocessador será programado supondo que 0 centro de gravidade P da carga do contentor 59 estará numa posição que é sensivelmente central, longitudinalmente ao contentor de Carga. _Λ sonda de carga está também montada no eixo dianteiro, e o microprocessador pode ser operado, no modo pesagem do sistema, para calcular a grandeza da carga que, actuando na posição suposta do centro de gravidade, cria o efeito medido no eixo dianteiro. Esta carga é somada ao peso sem carga conhecido do veículo para produzir o peso bruto do veículo, e o peso sobre o eixo dianteiro, conhecido a partir da saída do detector, é subtraído do peso bruto do veículo para produzir o peso por eixo traseiro.

Com referência à figura 10, está nela representada a aplicação do conjunto a um veículo 60 que tem um depósito fechado 61 para um líquido ou carga a granel. Se o depósito tiver só um compartimento, supõe-se que o centro de gravidade está numa posição longitudinal que corresponde aproximadamente ao centro do tanque. Se houver mais de um compartimento, pode calcular-se o centro de gravidade a partir da geometria conhecida do depósito e a partir das saídas de detecção individuais que indicam os níveis respectivos da carga de fluido nestes compartimentos. 0 detector de carga 13 tem também a forma de um ligador de deformação montado no eixo dianteiro 8, e 0 microprocessador pode ser operado, no modo pesagem , para calcular a partir da saída do

65.463

Ref: J. 17759 PORTUGAL

-20detector de c<-rga a grandeza da carga que actua no centro de gravidade suposto ou calculado que produziu o efeito medido no eixo dianteiro. Os cálculos ulteriores efectuados pelo microprocessador compreendem a adição da carga calculada ao peso sem Ccxrga do veículo, o cálculo do peso no eixo dianteiro directamente a partir da saída do detector, e o cálculo, por subtracçãq do peso no eixo traseiro.

A aplicação de um conjunto de verificação de Cc.rga de acordo com a. presente invenção a um veículo 62 equipado com um suporte de carga 63, montado na estrutura para transportar uma carga distribuída 64, está representada na figura 11. Ua prática, observa-se que os problemas com este tipo de veículo são menos graves que com os veículos descritos anteriormente, e provocam principalmente excesso de carga no eixo dianteiro. 0 detector de Cu.rga tem a forma de um ligador de deformação montado no eixo dianteiro 8 e o microprocessador pode ser operado, no modo pesagem, para calcular a partir da saída do detector, apenas o peso no eixo dianteiro.

Deve entender-se a partir da descrição precedente que a invenção, nos seus diferentes aspectos, tem vantagens significativas. .«.ssim, colocando um detector de carga num eixo de rodas singulares, podem obter-se leituras muitíssimo exactas e dignas de confiança para diversos parâmetros de carga, conforme a natureza do veículo, e evita-se a necessidade de proporcionar um grande número de detectores, o que diminui os custos, A montagem de um inclinómetro na estrutura permite que os parâmetros medidos sejam compensados e resolvidos para uma orientação horizontal do veículo, melhorando assim a exactidão da carga apresentada, e a programação do microprocessador para compensar o nível de carburante proporciona mais uma protecção contra o excesso de carga.

A presente invenção não está limitada às formas de realização acima descritas, dadas a título de exemplo não limitativo, englobando todas as formas de realização dentro do âmbito das reivindicações anexas.

Claims (12)

1. l^â. - Conjunto de verificação ue carga p^ra um veículo rodoviário, caracterizado pelo facto de compreender um detec⁺or de deformação para montagem num eixo de rodado único, ou num elemento de suporte do veículo numa posição que está, a uma distancia aproximad&mente fixa ou determinável em relação a carga para produzir uma saíua de detecção que varia com a grandeza da carga, e um computador que pode ser operado para processar a referida saída de detecção e prouuzir em resposta a esta, pelo menos, uma saída ue computador representativa de um parâmetro de c^rga desejado uo veículo e meios de visualização para prouuzir uma representação visual da referida suíd« ue computador.
2. 2^â. - Conjunto ue acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do referiuo computador ser programado com parâmetros ue veículo previamente determinados para lhe permitir calcular a partir da saída de detecção pelo menos um referido parâmetro ue carga relativo a uma parte do veículo afastada da posição do referido det-ector.
3. 3^â. - Conjunto de acoruo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto uo referiuo computador ser programado para calcular a partir da posição conhecida ou determinada de uma carga aplicada ao veículo, a partir da saída de detecção, e a partir dos referidos parâmetros de veículo previamente determinados, a grandeza da referida carga que cria a referida saída de detecção.
4. 4- , - Conjunto ue acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto do referido computador poder ser operado para armazenar um valor para o peso sem carga do veículo e para determinar a partir da carga calculada e do peso sem carga o peso bruto do veículo para aquele veículo.
5. 5- . - Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto do referido computador poder ser operado para determinar os pesos por eixo para uma pluralidade de eixos do veículo de acoruo com a referida saída de aetecção.
6. 6®. - Conjunto ue acordo com a reivindicação 1, caracteriο>·403

   Ref: J. 1/759 PORTUGAL

   -22zado pelo facto cio referiao computador poder ser operado para computar valores para uma pluralidade de diferentes referidos parâmetros de carga e pura controlar os referidos meios de visualização paro, exibir os referidos valores pura os referidos parâmetros numa sequência previamente determinada.
7. 7^Ô. - Conjunto de acorao com » reivindicação 1, caracterizado pelo facto do referido computador poder ser operado para armazenar um valor limiar paru o referido parâmetro de carga e para activar um aviso se o valor do parâmetro de carga exceder o referido limiar.

   5^a. - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caructerizado pelo facto aos referiaos meios de visualização serem também operáveis num mouo inaicuaor de tempo paru proporcionar a -presentação ae um relógio.
8. 9^a. -.Conjunto de acorao com a reivindicação 1, caructerizaác pelo fucto ae incluir também meios que poaem ser operados quando activuaos para proporcionar um alarme em resposta a uma variarão da saída de detecção que exceda um nível previamente determinado.
9. 10^a. - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ter também um inclinómetro montável no veículo para fornecer ao referido computador mais um sinal de detecção inaicutivo da inclinação do veículo, podendo o computador ser operado paru compensar uma referida inclinação detectaQ5- ú θ ΠΙΕίχΙΘ 12?ci QU.© ct Sei. ida ao referido computador represente o referido parâmetro de Carga para uma disposição horizontal do veículo.
10. 11^a. - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fucto do referido computador ser apropriado para receber um sinal de detecção de Carburante, indicativo do nível de carburante contido no depósito ou depósitos de carburante do veículo, e para compensar variações no referido sinal de detecçuo de carburante, de maneira que a referida suíaa de computador represente o referido parâmetro de carga pura uma situação de depósito de carburante previamente aeterminada, independentemente do nível real de carburante detectado.

    4οβ

    1775? PORTUGaL
11. 12^a. - Conjunto de verificação de carga p<a,ra um veículo rodoviário, caracterizado pelo facto de compreenaer meios de detecção para montagem no veículo a fim ae proporcionar uma saíaa de aetecção que varia conforme a Carga transportada pelo veículo, e um computaaor que pode ser operado para processar a referida saída ae detecção e um sinal representativo da quantidaue de carburante que está no depósito ou depósitos de carburante do próprio veículo, para proporcionar uma saída de computador representativa do valor que um parâmetro de carga assumiria se uma quantidade previamente determinada ae carburante estivesse no referido depósito ou depósitos, e meios de visualização para proauzir uma representação visual da saída do computador.
12. 13^a. - Conjunto de verificação ue Carga para um veículo rodoviário, caracterizado pelo facto de compreender pelo menos um primeiro detector para montagem no veículo a fim de proporcionar uma saída de aetecção que varia conforme a c^rga transportada pelo veículo, um segundo detector para montagem no véículo a fim de proporcionar uma Saída de aetecção que indica a inclinação do veículo em relação a um dado, por exemplo, a horizontal, um computaaor que pode ser operado para processar as saídas de detecção a partir dos referidos primeiro e segundo detectores para proporcionar pelo menos uma saída de computador indicativa do valor que um parâmetro de carga do veículo assumiria quando a referida inclinação em relação ao referido dado fosse zero, e meios de visualização para produzir uma representação visual da saída do computador.

    Lisboa, i6.di.i986