IT202000011062A1 - Apparato per la frenatura di un veicolo con rimorchio - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Campo dell?invenzione
La presente invenzione si colloca nel settore dei trattori agricoli, ed in particolare nel settore degli apparati per la frenatura di veicoli costituiti da un trattore e uno o pi? rimorchi.
Stato dell?arte
In tale settore, ? fortemente sentita l?esigenza di disporre di apparati di frenatura muniti di appositi sistemi di controllo che tengano conto della presenza dei rimorchi, i quali, ovviamente, hanno un notevole impatto sulle prestazioni in frenatura dell?intero veicolo. Esistono numerosi apparati per la frenatura di veicoli con rimorchio.
Ad esempio, alcune soluzioni sono illustrate nei documenti WO-A1-2018/077470, WO-A1-2016/192855, WO-A1-2015/104168, EP2123528, WO-A1-2008/141740 ed EP1800982. Scopo dell?invenzione
Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un ulteriore apparato per la frenatura di veicoli con rimorchio, il cui sistema di controllo sia particolarmente efficace.
Tale scopo ? raggiunto da un apparato per la frenatura di un veicolo con rimorchio secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti descrivono ulteriori vantaggiose forme di realizzazione dell?invenzione.
Breve descrizione dei disegni
Le caratteristiche e i vantaggi dell?apparato di frenatura secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure delle tavole allegate, in cui:
- la figura 1 rappresenta schematicamente un veicolo con trattore e rimorchio, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2 illustra la configurazione di un acceleratore e di un freno e l?andamento della pressione, in una condizione di coasting e in una successiva condizione di frenatura dell?apparato secondo la presente invenzione.
Descrizione di una forma di realizzazione
Con riferimento alla figura 1 allegata, un veicolo 1 ? composto da un trattore 2 e da almeno un rimorchio 4, collegato operativamente con il trattore 2 per essere da questo trascinato.
Il trattore 2 comprende un motore 6 a combustione interna ed un gruppo trasmissione 8, collegato al motore 6 e all?assale di ruote posteriori 10 del trattore 2, per azionarlo in rotazione.
Il trattore 2 comprende inoltre mezzi di gestione 100 elettronici per la gestione della frenatura del trattore e del rimorchio. Detti mezzi di gestione 100 comprendono mezzi controllo veicolo 20, mezzi controllo frenatura rimorchio 22, mezzi controllo trasmissione 24 e mezzi controllo motore 26, tutti operativamente collegati ai mezzi controllo veicolo 20. I mezzi controllo veicolo 20 operano da master rispetto agli altri mezzi controllo 22, 24, 26, che operano da slave.
Un apparato di frenatura secondo la presente invenzione comprende un impianto freno trattore e un impianto freno rimorchio.
Il trattore 2 comprende l?impianto freno trattore, comprendente un freno 12, applicato a ciascuna ruota 10, ad esempio al mozzo di questa, adatto ad esercitare un?azione di frenatura su detta ruota 10. L?impianto freno trattore comprende inoltre un gruppo freno 40, comprendente almeno un pedale freno azionabile da un guidatore seduto nella cabina di guida, una pompa freno azionabile dal pedale freno e operativamente collegata a ciascun freno 12, e un sensore freno adatti a rilevare l?azionamento del pedale freno, nonch? un sensore pressione frenatura 42 per la rilevazione e la segnalazione della pressione di frenatura esercitata dalla pompa freno.
Secondo una variante di realizzazione, il gruppo freno 40 comprende un pedale freno destro e un pedale freno sinistro, per la frenatura, rispettivamente, delle sole ruote di destra e delle sole ruote di sinistra.
Il sensore freno ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo veicolo 20, per segnalare l?azionamento del pedale freno. Inoltre, il sensore pressione frenatura 42 ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo veicolo 20 per segnalare l?entit? della pressione prodotta dall?azionamento della pompa.
Il trattore 2 comprende inoltre un dispositivo freno rimorchio, comprendente una pompa rimorchio 60, idraulica o pneumatica, per la frenatura del rimorchio, preferibilmente un serbatoio principale rimorchio 62 per stipare olio o aria in pressione, alimentato dalla pompa rimorchio 60, e una valvola principale freno rimorchio 70, alimentata tramite la pompa principale rimorchio 60 e/o il serbatoio principale rimorchio 62, controllata dal gruppo freno 12 e operativamente collegata ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo frenatura rimorchio 22.
Il dispositivo freno rimorchio comprende inoltre una interfaccia rimorchio 78 per il collegamento oleodinamico o pneumatico con il rimorchio 4. In particolare, l?interfaccia rimorchio 78 comprende una presa potenza 80, collegata alla valvola principale freno rimorchio 70, per l?alimentazione di olio o aria in pressione per l?azionamento dei freni rimorchio, e una presa segnale 82, collegata alla valvola principale freno rimorchio 70, per l?invio di un segnale di comando, oleodinamico o pneumatico, per la frenatura.
Inoltre, preferibilmente, il trattore 2 comprende, un inclinometro 50 per la rilevazione dell?inclinazione del trattore, dovuta alla pendenza della superficie stradale su cui il trattore ? in marcia. L?inclinometro 50 ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi controllo veicolo 20.
Preferibilmente, inoltre, il trattore 2 comprende un display 30, per fornire informazioni al guidatore, collocato di preferenza nella cabina di guida del trattore. Il display 30 ? operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi di controllo veicolo 20.
Infine, inoltre, il trattore 2 comprende un acceleratore 90 per l?accelerazione del veicolo. L?acceleratore 90 ? inoltre operativamente collegato ai mezzi di gestione 100, ed in particolare ai mezzi di controllo veicolo 20.
Secondo una variante di realizzazione, l?acceleratore 90 comprende un pedale acceleratore, azionabile dal guidatore con i piedi, e/o una manopola acceleratore, azionabile dal guidatore a mano.
Il rimorchio 4 comprende un impianto freno rimorchio collegabile all?interfaccia rimorchio 78, comprendente una valvola secondaria freno rimorchio 110, operativamente collegata alla presa potenza 80 tramite un circuito freno rimorchio 120, e alla presa segnale 82, un freno rimorchio 112, applicato a ciascuna ruota 114 del rimorchio 4, ad esempio al mozzo di questa, adatto ad esercitare un?azione di frenatura su detta ruota 114, operativamente collegato alla valvola secondaria freno rimorchio 110, e, preferibilmente, un serbatoio secondario rimorchio 118 pe stipare olio o aria in pressione per il circuito di frenatura del rimorchio. Ad esempio, il serbatoio secondario rimorchio 118 ? collegato al circuito freno rimorchio 120.
Secondo l?invenzione, i mezzi di gestione 100 rilevano una condizione di inerzia della marcia del veicolo, denominata ?coasting?. Tale condizione di inerzia si verifica quando sussistono, contemporaneamente, le seguenti condizioni:
- se la velocit? del trattore ? maggiore di una velocit? limite Vt; e
- il gruppo freno 40 non aziona il freno trattore 12, ossia non ? in atto alcuna frenatura del trattore 2; e - l?acceleratore 90, a pedale e/o manuale, non ? azionato, e non sono operative condizioni di velocit? pre-impostate.
E? anche rilevata una condizione di coasting se:
- se la velocit? del trattore ? maggiore di una velocit? limite Vt; e
- il gruppo freno 40 non aziona il freno trattore 12, ossia non ? in atto alcuna frenatura del trattore 2; e - il trattore ? in folle, ossia se il cambio ? impostato su ?Neutral? in un trattore con cambio automatico, o se ? premuto il pedale della frizione, in un trattore con cambio manuale.
In altre parole, nelle condizioni di coasting la velocit? del trattore 2 ? maggiore di una velocit? limite Vt e il gruppo freno 40 non aziona il freno trattore 12 e il motore 6 non fornisce potenza alle ruote trattore 10, quest?ultima condizione verificandosi in assenza di azionamento di un acceleratore, di una velocit? preimpostata o in condizione di folle.
In tali condizioni, i mezzi di controllo frenatura rimorchio 22 comandano la valvola principale freno rimorchio 70 in modo da aumentare la pressione dell?olio o dell?aria nel circuito freno rimorchio 120 da una pressione pre-esistente di base P0 ad una pressione di coasting Pc, tenendo comunque tale pressione al di sotto di una pressione di azionamento Pb che provoca l?azionamento del freno rimorchio 112.
Quando il guidatore comanda la frenatura, ad esempio all?istante tb, il gruppo freno 40 segnala ai mezzi di gestione 100 l?abbassamento del pedale freno e viene azionato il freno trattore 12 e, nel contempo, il freno rimorchio 112, tramite la valvola principale frenatura rimorchio 70 e l?impianto di frenatura rimorchio.
Ci? comporta un ulteriore aumento della pressione nel circuito di frenatura rimorchio, fino a superare la pressione di azionamento Pb, provocando l?azionamento del freno rimorchio 112. Poich? la pressione nel circuito freno rimorchio 120 era gi? maggiore della pressione base P0, grazie all?aumento di pressione nelle condizioni di coasting, la pressione nel circuito freno rimorchio 120 supera la pressione di azionamento Pb pi? velocemente, cos? che la risposta dell?impianto di frenatura rimorchio ? immediata.
In una forma di realizzazione dell?invenzione, se permangono le condizioni di coasting, ad esempio per un tempo di coasting Tc, i mezzi di controllo frenatura rimorchio 22 comandano la valvola principale frenatura rimorchio 70 in modo da mantenere la pressione di coasting Pc per un predefinito tempo di mantenimento Ti, minore del tempo di coasting Tc; dopo tale tempo di mantenimento, la pressione torna al valore base P0, ad esempio per un tempo di base T0, per poi aumentare nuovamente fino alla pressione di coasting Pc, sotto il comando di detti mezzi 70.
In altre parole, in tale forma di realizzazione, durante il tempo di coasting Tc, la pressione nel circuito di frenatura rimorchio fluttua con un andamento ad onda quadra, fra la pressione di coasting Pc e la pressione base P0.
In una ulteriore forma di realizzazione dell?invenzione, se permangono le condizioni di coasting, ad esempio per un tempo di coasting Tc, i mezzi di controllo frenatura rimorchio 22 comandano la valvola principale frenatura rimorchio 70 in modo da mantenere la pressione di coasting Pc per tutto il tempo di coasting Tc.
Secondo l?invenzione, inoltre, se le condizioni di coasting non sono pi? verificate e non vi ? alcuna frenatura da parte del guidatore, i mezzi di gestione 100 ristabiliscono le condizioni base, ossia la pressione nel circuito freno rimorchio torna al valore base P0.
Preferibilmente, i mezzi di gestione 100 ristabiliscono le condizioni base, ossia la pressione nel circuito freno rimorchio torna al valore base P0, se le condizioni di coasting, non sono pi? verificate per un tempo di attesa Tz, in modo da evitare repentini e ripetuti innalzamenti e abbassamenti della pressione nel circuito freno rimorchio.
Innovativamente, l?apparato di frenatura secondo la presente invenzione soddisfa le esigenze del settore, ed in particolare consente che il rimorchio sia frenato senza ritardi rispetto al comando dato dal guidatore. E? chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche all?apparato di frenatura sopra descritto, tutte contenute nell?ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (7)
1. Veicolo (1) costituito da un trattore (2) e almeno un rimorchio (4) collegato meccanicamente al trattore (2) per essere trascinato in movimento, in cui:
- il trattore (2) comprende un motore (6), ruote trattore (10), almeno un freno trattore (12) azionabile per frenare una rispettiva ruota trattore (10), un gruppo freno (40) provvisto di un pedale freno per azionare in frenatura il freno trattore (12), una valvola principale freno rimorchio (70) operativamente collegata la gruppo freno (40), un acceleratore (90) operativamente collegato al motore (6);
- il trattore (2) comprende, inoltre, mezzi di gestione (100) elettronici comprendenti mezzi di gestione frenatura rimorchio (22) e mezzi di gestione motore (26), detti mezzi di gestione (100) essendo operativamente connessi alla valvola principale freno rimorchio (70), al gruppo freno (40) e al motore (6);
- il rimorchio (4) comprende ruote rimorchio (114) e almeno un freno rimorchio (112) azionabile per frenare una rispettiva ruota rimorchio (114), in cui il freno rimorchio (112) ? operativamente collegato alla valvola principale freno rimorchio (70) del trattore (2) tramite un circuito freno rimorchio (120) ed ? azionabile quando la pressione nel circuito freno rimorchio (120) ? uguale o maggiore di una pressione frenatura (Pb);
- in cui i mezzi di gestione (100) sono configurati per comandare la valvola principale freno rimorchio (70) per aumentare la pressione nel circuito freno rimorchio (120) da una pressione base (P0) esistente ad una pressione coasting (Pc), minore della pressione frenatura (Pb), quando detti mezzi di gestione (100) rilevano una condizione di coasting in cui la velocit? del trattore (2) ? maggiore di una velocit? limite (Vt) e il gruppo freno (40) non aziona il freno trattore (12) e il motore (6) non fornisce potenza alle ruote trattore (10).
2. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui
- i mezzi di gestione (100) sono configurati per mantenere la pressione coasting (Pc), se permangono le condizioni di coasting, per un tempo di mantenimento (Ti) e per portare la pressione nel circuito freno rimorchio (120), dopo il tempo di mantenimento (Ti), verso la pressione base (P0) per un tempo di base (T0), e per portare la pressione nel circuito freno rimorchio (120), dopo il tempo base (T0), alla pressione coasting (Pc) e mantenerla per un tempo di mantenimento (Ti).
3. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui
- i mezzi di gestione (100) sono configurati per mantenere la pressione coasting (Pc) fino a quando permangono le condizioni di coasting.
4. Veicolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui
- i mezzi di azionamento (100) sono configurati per riportare la pressione nel circuito freno rimorchio (120) verso la pressione base (P0) se il motore eroga potenza alle ruote.
5. Veicolo secondo la rivendicazione 4, in cui
- i mezzi di azionamento (100) sono configurati per riportare la pressione nel circuito freno rimorchio (120) verso la pressione base (P0) se il motore eroga potenza almeno per un tempo di attesa (Tz).
6. Veicolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui
- i mezzi di azionamento (100) sono configurati per rilevare l?azionamento di una frenatura da parte di un guidatore e per azionare conseguentemente nel contempo il freno trattore (12) e il freno rimorchio (112).
7. Metodo di gestione di una frenatura di un veicolo costituito da un trattore (2) munito di un motore (6) e un pedale freno e da almeno un rimorchio (4) munito di un freno rimorchio (112), comprendente la fase di aumentare la pressione in un circuito freno rimorchio (120) collegato al freno rimorchio (112), da una pressione base (P0) pre-esistente ad una pressione coasting (Pc), minore di una pressione di azionamento (Pb) adatta ad azionare il freno rimorchio (112) per la frenatura, in una condizione di coasting in cui la velocit? del trattore ? maggiore di una velocit? limite (Vt) e il motore (6) non eroga potenza alle ruote e non ? eseguita alcuna frenatura del trattore (2).
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