SISTEMA E MÉTODO DE MEDIÇÃO DE CARGA, VEÍCULO COMERCIAL E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE CARGA

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção descreve um sistema de medição de carga, um método de medição de carga e um veículo dotado do referido sistema de medição de carga, o qual coleta um valor de pressão de fluido em um sistema do veículo e converte esse valor de pressão em valor de carga que é aplicado sobre ao menos um eixo do veículo. A presente invenção se situa nos campos da engenharia mecânica e no ramo de metrologia voltada a veículos comerciais.

Antecedentes da Invenção

[0002] O setor de transporte de carga representa uma fatia importante de uma economia por realizar o percurso partindo de um produtor até um centro de distribuição ou o próprio consumidor final. Para tanto, emprega-se uma gestão logística no transporte de carga que deve considerar diversos fatores, como o tipo e o volume total de carga a ser transportado, fatores locais do percurso, como legislação local e condições da via, bem como os modelos de veículos de transporte de carga disponíveis e sua capacidade de transporte de carga, a fim de atender as legislações de regiões por onde o veículo transita e as recomendações do fabricante do veículo.

[0003] A partir disso, para o transporte rodoviário de carga, as rodovias empregam balanças para fiscalizar se veículos estão excedendo o limite de carga em função do modelo do veículo, buscando garantir o cumprimento da lei e buscando maior segurança no transporte rodoviário de carga.

[0004] Com isso, é vantajosa a utilização de soluções de medição de carga embarcadas, por exemplo, em implementos rodoviários, que sejam capazes de medir ou estimar a carga total do veículo ou a carga transportada pelo veículo, seja durante ou logo após o seu carregamento. Dessa forma, é altamente desejável estimar se o veículo transportará carga dentro do limite definido por lei para aquele modelo de veículo e/ou dentro da recomendação do fabricante do veículo, estando comumente a recomendação do fabricante alinhada com as disposições legais.

[0005] Adicionalmente, há soluções que realizam a leitura de pressão em linhas de pressão para cálculo da carga total ou da carga por eixo com o objetivo de otimizar a distribuição da carga, além de prevenir capotamento do veículo.

[0006] Para tanto, uma medição eficiente da carga é necessária para veículos comerciais, ou seja, uma medição da carga por soluções mais simplificadas, agregando menor número de componentes e facilitando montagem/fabricação da solução embarcada no veículo, além de tornar a carga medida mais confiável por manutenções e verificações mais acessíveis.

[0007] Na busca pelo estado da técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados os seguintes documentos que tratam sobre o tema:

[0008] O documento US9631969B1 apresenta uma solução de uma balança embarcada em um semirreboque por meio de uma medição de pressão por eixo. Assim, a solução de US9631969B1 utiliza um transdutor de pressão que realiza a leitura de pressão em cada bolsa de ar dos eixos. Assim, com a coleta de valores de pressão de cada bolsa de ar, os valores de pressão são somados e, em seguida, um módulo de processamento converte a soma das pressões em carga total. No entanto, a solução de US9631969B1 é desprovida de identificação de eixos suspensos, não fornecendo um valor de carga por eixo, ainda que realize mais de uma leitura de pressão, utilizando mais de um transdutor de pressão.

[0009] O documento US10336152B1 apresenta uma solução de um sistema de distribuição de peso em um veículo por meio de um sensor de pressão conectado a cada bolsa de ar de cada eixo do veículo. Além disso, o sistema de US10336152B1 não calcula o peso por eixo, mas calcula o peso da carga total através da soma das pressões medidas pelo sensor de pressão. No entanto, a solução de US10336152B1 é desprovida de uma verificação de eixo suspenso para divisão de carga total por eixo no solo, não alcançando valor de carga por eixo por meio de uma única leitura de pressão.

[0010] O documento BR202018008314U2 apresenta uma solução de uma disposição construtiva aplicada em balança embarcada por meio de um dispositivo para leitura de pressão em molas pneumáticas. O referido dispositivo é um manómetro associado ao sistema pneumático do eixo, que converte a pressão de ar em carga e exibe o valor da carga. A solução de BR202018008314U2 apresenta a possibilidade de indicar a carga por eixo, sendo um manómetro associado em cada eixo, aumentando o número de componentes utilizados ao invés de realizar a medição de carga por meio de uma única leitura de pressão.

[0011] O documento BR1 120200108812 apresenta uma solução de um método e uma disposição para controle da distribuição de carga durante operação do veículo. Para isso, é utilizado um ou mais sensores de detecção de carga, por exemplo, um sensor de pressão em cada bolsa de ar da suspensão do veículo, fornecendo peso por eixo e peso total da carga. No entanto, a solução de BR1 120200108812 é desprovida de uma forma para fornecer valor de carga total por uma única leitura de pressão.

[0012] O documento WO2021 186349A1 apresenta uma solução de apresenta um sistema associado a ao menos dois circuitos pneumáticos conectados às molas pneumáticas de cada lateral de um veículo. Para tanto, os circuitos laterais se cruzam em um ponto de ar central, onde se encontra um sensor de pressão para leitura da pressão relativa a cada lado do veículo. Assim, o sistema de WO2021 186349A1 aplica um sensor de pressão para leitura de pressão total ou um sensor de pressão para cada lado do veículo, ou ainda, um sensor de pressão para cada eixo. Assim, para a coleta de pressão por eixo, a medição é feita individualmente, ou seja, a solução de WO2021 186349A1 é desprovida de uma forma para fornecer valor de carga por eixo por meio de uma única leitura de pressão. [0013] O documento DE10058045A1 apresenta um método de medição e exibição da carga por eixo em um veículo comercial, onde o sistema de suspensão pneumática é dividido em lateral esquerda e direita, sendo a carga medida a partir de um par de sensores de pressão (S1 e S2), cada um associado a um sistema pneumático lateral. Assim, o valor de carga por eixo é obtido através de uma média entre o valor obtido nas duas laterais, demandando ao menos dois sensores por cada eixo do veículo, diferenciando-se da presente invenção, que permite medir a carga por eixo do veículo usando apenas um sensor único por eixo, trazendo eficiência e redução de custos em comparação com a técnica anterior.

[0014] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.

[0015] Nesse sentido, busca-se desenvolver soluções para estimar a carga transportada por veículos rodoviários, utilizando menor número de componentes, principalmente, para leitura dos parâmetros utilizados para cálculo da carga, visando redução nos custos de fabricação e manutenção. Com isso, carece o estado da técnica de uma solução para estimar a carga em veículo comercial em função de uma única leitura de pressão de fluido da suspensão do veículo, sendo esse valor de pressão utilizado para estimar o valor da carga total do veículo ou apenas a carga transportada pelo veículo, bem como permitindo fornecer esse dado de carga por eixo do veículo.

Sumário da Invenção

[0016] Dessa forma, a presente invenção tem por objetivo resolver os problemas do estado da técnica a partir de uma única leitura de pressão na suspensão pneumática do veículo e utilizar este parâmetro para obter um valor de carga aplicado sobre cada eixo em contato com o solo do veículo comercial. Para tanto, um sistema de medição de carga da presente invenção coleta um valor de pressão total da suspensão do veículo sendo convertido em valor de carga total e/ou carga por eixo do veículo em contato com o solo. Com a pressão total sendo equalizada entre eixos do veículo, um indicador de pressão detecta quando eixo está suspenso ou em contato com o solo, simplificando o método de medição da invenção que identifica o valor de carga e quais eixos do veículo estão submetidos à carga.

[0017] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um sistema de medição de carga aplicada em eixo de veículo comercial com eixo de suspensão, o sistema coleta o valor de pressão total de fluido em um sistema de suspensão do veículo e converte esse valor de pressão em valor de carga aplicada sobre cada eixo do veículo em contato com o solo.

[0018] Em um segundo objeto, a presente invenção apresenta um método de medição de carga aplicada em eixo de veículo comercial com eixo de suspensão que compreende ao menos as etapas de: coleta de valor de pressão total de fluido no sistema de suspensão do veículo; e conversão, em uma central de processamento, do valor de pressão total de fluido em valor de carga aplicada sobre cada eixo do veículo em contato com o solo.

[0019] Em um terceiro objeto, a presente invenção apresenta um veículo comercial de transporte de carga dotado de ao menos um eixo de suspensão, o veículo compreendendo um sistema de medição da carga aplicada sobre eixo do veículo que coleta o valor de pressão total de fluido no sistema de suspensão do veículo e converte esse valor em carga aplicada sobre cada eixo em contato com o solo.

[0020] Em um quarto objeto, a presente invenção apresenta um processo de fabricação de um sistema de medição de carga aplicada em eixo de veículo comercial com eixo de suspensão que compreende as etapas de: associação de um leitor de pressão (P) ao sistema de suspensão do veículo, que mede a pressão total de fluido no sistema de suspensão do veículo; associação de um indicador de pressão a um eixo de suspensão; e associação de uma central de processamento ao veículo, sendo que a referida central de processamento recebe sinal do leitor de pressão (P) e de cada indicador de pressão e converte valor de pressão em valor de carga; em que cada indicador de pressão detecta a presença ou ausência de pressão de fluido no eixo de suspensão, enviando esse sinal à central de processamento, que identifica se o eixo de suspensão está suspenso ou está em contato com o solo; e a central de processamento divide o valor de pressão total da suspensão ou de carga total do veículo pelo número de eixos em contato com o solo, fornecendo o valor de carga por eixo do veículo em contato com o solo.

[0021] Em uma concretização preferencial, a presente invenção opera de acordo com a seguinte sequência: coleta de valor de pressão total da linha de fluido da suspensão; identificação de quantos eixos estão em contato com o solo ou suspensos; conversão do valor de pressão total em valor de carga em função do número de eixos suspensos e em contato com o solo, exibindo o valor de carga estimada sobre cada eixo do veículo em contato com o solo, bem como, emitindo a condição dos eixos (suspenso ou não) de forma remota e/ou local.

[0022] Estes e outros objetos da invenção serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.

Breve Descrição das Figuras

[0023] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente, as seguintes figuras são apresentadas:

[0024] A figura 1 mostra uma vista lateral de uma das possíveis concretizações de um veículo comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção em três eixos de um implemento do veículo em contato com o solo com uma primeira concretização de distribuição de carga sobre o veículo.

[0025] A figura 2 mostra a concretização da figura 1 , sendo que o primeiro eixo do implemento está suspenso, em que a pressão é medida e o valor de carga é estimado em função dos dois eixos restantes em contato com o solo.

[0026] A figura 3 mostra a concretização da figura 1 , sendo que o terceiro eixo do implemento está suspenso, em que pressão é medida e o valor de carga é estimado em função dos dois eixos restantes em contato com o solo.

[0027] A figura 4 mostra a concretização da figura 1 , sendo que o primeiro eixo e o terceiro eixo do implemento estão suspensos, em que pressão é medida e o valor de carga é estimado em função da pressão do segundo eixo do implemento, sendo este o único eixo em contato com o solo.

[0028] A figura 5 mostra uma segunda concretização de distribuição de carga sobre um veículo comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde os três eixos de um implemento estão em contato com o solo.

[0029] A figura 6 mostra uma terceira concretização de distribuição de carga sobre um veículo comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde os três eixos de um implemento estão em contato com o solo.

[0030] A figura 7 mostra uma quarta concretização de distribuição de carga sobre um veículo comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde os três eixos de um implemento estão em contato com o solo.

[0031 ] A figura 8 mostra uma quinta concretização de distribuição de carga sobre um veículo comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde os três eixos de um implemento estão em contato com o solo.

[0032] A figura 9 mostra uma concretização de um veículo comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde os três eixos de um implemento estão em contato com o solo, sendo que o veículo é apresentado apenas com seu peso próprio, livre da adição de carga extra.

[0033] A figura 10 mostra a mesma concretização de distribuição de carga ilustrada na figura 5, que é distribuída sobre um comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde o primeiro eixo do implemento está suspenso e os outros dois eixos estão em contato com o solo.

[0034] A figura 11 mostra a mesma concretização de distribuição de carga ilustrada nas figuras 5 e 10, que é distribuída sobre um comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde o terceiro eixo do implemento está suspenso e os outros dois eixos estão em contato com o solo.

[0035] A figura 12 mostra a mesma concretização de distribuição de carga ilustrada nas figuras 5, 10 e 1 1 , que é distribuída sobre um comercial compreendendo o sistema de medição de carga da presente invenção, onde o primeiro e o terceiro eixos do implemento estão suspenso e o segundo eixo está em contato com o solo.

[0036] O conjunto de figuras 13 ilustram fluxogramas para obtenção do valor de carga por eixo do veículo em contato com o solo.

[0037] A figura 13a mostra um fluxograma relativo à calibração do veículo pela central de processamento.

[0038] A figura 13b mostra uma concretização das etapas do algoritmo do sistema da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0039] As descrições que se seguem são apresentadas a título de exemplo e não limitativas ao escopo da invenção e farão compreender de forma mais clara o objeto do presente pedido de patente.

[0040] A presente invenção apresenta, como suas principais vantagens, a redução de custo, praticidade de fabricação e eficiência melhorada, em comparação à técnica anterior. Por meio da presente invenção, é possível indicar a carga aplicada sobre cada eixo do veículo em contato com o solo com uma única medição de valor de pressão. A técnica anterior, por outro lado, apresenta a lógica inversa, coletando várias medidas de pressão para, geralmente, fornecer o valor de carga total do veículo. [0041] Assim, o valor de carga por eixo do veículo em contato com o solo que é obtido através da presente invenção contribui para a gestão do veículo de múltiplas maneiras, seja passivo ao condutor ou gestor de frota (realizado de maneira automatizada no veículo) ou de maneira ativa, fornecendo dados ao condutor ou gestor de frota para otimizar a dirigibilidade, segurança e eficiência do transporte de carga.

[0042] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um sistema de medição de carga aplicada em eixo de veículo comercial com eixo de suspensão, o sistema coleta o valor de pressão total de fluido em um sistema de suspensão do veículo e converte esse valor de pressão em valor de carga aplicada sobre cada eixo do veículo em contato com o solo.

[0043] Em uma concretização, o veículo comercial ao qual o sistema da presente invenção é aplicado é um semirreboque. Para fins de exemplificação, de maneira não limitativa à presente invenção, o semirreboque ao qual o sistema da presente invenção é aplicado compreende um implemento rodoviário dotado de três eixos, sendo um eixo sempre em contato com o solo, enquanto os outros dois eixos sendo eixos de suspensão. Em uma concretização preferencial, o segundo eixo do implemento permanece em contato o solo, enquanto os outros dois eixos podem ser suspensos por suspensores e/ou por bolsas pneumáticas. A referida exemplificação não limita as aplicações da presente invenção, que pode ser aplicada em veículos com mais ou com menos do que três eixos sem qualquer prejuízo à presente solução.

[0044] Para fins da presente invenção, o eixo de suspensão é um eixo do veículo capaz de permanecer suspenso e, quando acionado, permanece em contato com o solo. Este movimento do eixo de suspensão, entre suspenso e em contato com o solo, é realizado por meio de um suspensor.

[0045] Quando todos os eixos do veículo estão em contato com o solo, ocorre uma distribuição de carga melhor ao longo do comprimento do veículo, uma vez que a carga possui maior número de apoios sobre o solo. Por outro lado, eixo sobre o solo acarreta o desgaste dos pneus e demais componentes associados aos rodízios, o que pode ser evitado ao suspender um ou mais eixos. A suspensão de eixos deve ser realizada visando cumprir com requisitos de segurança, sendo comum que o limite de carga por eixo seja especificado por legislações na região onde veículo esteja trafegando, mas podendo também ser especificado pelo fabricante do veículo. Além disso, tratando de cobrança em pedágios, o transportador altera o número de eixos em contato com o solo, suspendendo o eixo de suspensão ou acionando o eixo de suspensão para permanecer em contato com o solo, uma vez que legislações locais realizam cobrança de taxa por eixo em contato com o solo.

[0046] Assim, o sistema da presente invenção permite estimar a carga por eixo em um veículo comercial dotado de N eixos, através de uma leitura única de pressão no sistema de suspensão do veículo, possibilitando também leitura da carga total do veículo. Em uma concretização, a referida leitura é realizada sobre a bolsa pneumática. Em uma concretização, a referida leitura é realizada sobre a linha de pressão da suspensão do veículo.

[0047] Para tanto, o sistema da presente invenção compreende um leitor de pressão (P) que coleta um valor de pressão total de fluido da suspensão do veículo. Em uma concretização, o leitor de pressão (P) é associado a uma linha de pressão da suspensão do veículo. Com isso, quando o sistema realiza uma medição, o leitor de pressão (P) realiza uma única leitura da linha de pressão da suspensão do veículo. Em uma concretização, o leitor de pressão (P) é um transdutor.

[0048] Em uma concretização em que o veículo comercial é um semirreboque dotado de um implemento com três eixos, a linha de pressão é associada a um eixo que está permanentemente em contato com o solo, de modo que, quando os demais eixos estão suspensos, a pressão total medida pelo leitor (P) corresponde à pressão exercida sobre o eixo único em contato com o solo. Nessa concretização, os outros dois eixos do implemento são associados à mesma linha de pressão, de modo que, quando algum dos outros eixos está em contato com o solo, a pressão de ar é distribuída de maneira homogênea entre os eixos em contato com o solo, sendo que o valor da pressão total pode ser dividido entre o número de eixos em contato com o solo para fornecer o valor de carga por eixo em contato com o solo, de maneira estimada altamente confiável. Assim, a linha de pressão equaliza a pressão entre os eixos que estiverem em contato com o solo.

[0049] Com isso, o sistema de medição da presente invenção compreende ao menos um indicador de pressão associado a cada eixo de suspensão. Em uma concretização preferencial, o indicador de pressão detecta presença de fluido para eixo em contato com o solo; ou ausência de fluido para eixo suspenso. Em outra concretização, a depender do modelo de suspensão utilizado, o indicador de pressão detecta ausência de fluido para eixo em contato com o solo; ou presença de fluido para eixo suspenso.

[0050] A partir disso, a pressão é distribuída nos eixos em contato com o solo por meio da linha de pressão. Enquanto o leitor de pressão (P) mede o valor da pressão na linha de fluido, o indicador de pressão mede a presença ou ausência de fluido em um eixo de suspensão. Assim, o algoritmo opera com um único valor de pressão total, lido pelo transdutor, sendo o número de eixos em contato obtidos em função do sinal dos indicadores de pressão sendo pressostatos.

[0051] Assim, o sistema da presente invenção permite estimar a carga em diferentes condições do veículo, possibilitando ainda considerar as variações das condições dos eixos entre suspenso e em contato com o solo.

[0052] O leitor de pressão (P), associado à linha de pressão, coleta o valor de pressão, sendo essa pressão equivalente à pressão total da linha de pressão da suspensão do veículo. Em uma concretização em que a pressão é distribuída igualmente, sendo a pressão equalizada entre três eixos em contato com o solo, o valor de pressão coletado é igual à pressão total da linha de pressão. Adicionalmente, em uma concretização, o leitor de pressão (P) é um transdutor de pressão.

[0053] Em concretização de um implemento de três eixos, dois eixos possuem, cada um, um indicador de pressão; e um outro eixo, que está permanentemente em contato com o solo, é associado à linha de pressão da suspensão do implemento.

[0054] Ademais, o sistema de medição compreende uma central de processamento para converter o valor de pressão. Em uma concretização, a central de processamento é disposta no veículo de maneira física e fornece os dados coletados ao condutor do veículo e/ou a outro sistema de controle do veículo. Em uma concretização, a central de processamento é associada ao veículo de forma remota. Em uma concretização, o processamento do sistema da presente invenção é realizado em nuvem, possibilitando acessar os parâmetros do veículo e o valor de carga estimado pelo sistema da presente invenção de maneira remota, como via um smartphone.

[0055] Em uma concretização, a central de processamento executa um algoritmo que recebe o valor de pressão total, coletado por meio do leitor de pressão (P); e o número de eixos em contato com o solo, detectado por meio de cada indicador de pressão. Assim, o algoritmo é capaz de calcular um valor estimado de carga por eixo no solo em função da pressão total relacionada ao número de eixos no solo. Dessa forma, a presente invenção é capaz de estimar tanto a carga total do veículo como a carga por eixo do veículo que não está suspenso, ou seja, cada eixo de fato em uso.

[0056] O algoritmo recebe sinal de quais eixos estão em contato com o solo e quais estão suspensos através dos indicadores de pressão, detectando uma possível sobrecarga no veículo. Em uma concretização de uma frota de veículos dotados do sistema da presente invenção, a central de processamento comunica o condutor do veículo e / ou o gestor da frota e / ou uma central de gerenciamento de frota remota sobre um excesso de carga em um eixo de um dos veículos e/ou sobre o excesso de carga total do veículo em função do número de eixos no solo.

[0057] Adicionalmente, na concretização citada acima, a central de processamento comunica o condutor do veículo bem como o gestor da frota sobre condições dos eixos dos veículos, estando em contato com o solo ou suspensos.

[0058] Em uma concretização, o algoritmo do sistema da presente invenção, por meio de processamento em nuvem, contribui para fornecer a informação de qual a melhor distribuição de carga sobre o veículo em função do tipo de carga sendo transportada e em função do modelo do veículo que é selecionado para a utilização. Para tal, o algoritmo recebe parâmetros de entrada como o modelo do veículo (ou modelos disponíveis para realizar o transporte da carga) e o tipo de carga a ser transportada, sendo o tipo de carga a ser transportada um parâmetro que acompanha informações como volume e peso de cada item da carga, limitações de transporte do item, como restrições em sua posição (para fins de exemplificação, há itens que só podem ser transportados na horizontal ou na vertical), entre outros parâmetros relacionados.

[0059] Dessa forma, o algoritmo do sistema da presente invenção assiste o transportador ao direcionar qual a melhor maneira de se distribuir a carga sobre o veículo, apresentando um mapa ou guia para o carregamento do veículo, onde é indicada a quantidade de itens e a posição dos itens sobre o veículo a fim de otimizar o transporte da carga no veículo disponível para maximizar a quantidade (tara) máxima de carga a ser transportada respeitando as limitações da legislação da via e de recomendações do fabricante do veículo. Para fins de exemplificação, as figuras 1 e 5 a 8 ilustram diferentes distribuições de carga sobre um mesmo modelo de veículo comercial rodoviário.

[0060] Em uma concretização, o algoritmo do sistema da presente invenção detecta e reporta anomalias nos parâmetros detectados nos eixos. Para fins de exemplificação, tais anomalias podem representar vazamentos e/ou inconsistências como valor de pressão coletado abaixo/acima de um valor nominal para o número de eixos detectados como suspensos e/ou em contato com o solo, bem como podem indicar algum tipo de perda na carga sendo transportada. Tais medições alertam ao condutor do veículo e / ou ao proprietário do veículo e / ou a uma central de gestão de frota que o veículo necessita de manutenção.

[0061] Em concretizações onde o veículo é elétrico, híbrido ou dotado de ao menos um eixo com motor auxiliar ao motor principal, sendo o motor auxiliar um motor elétrico, a medição de carga/carregamento em massa do veículo contribui também para a gestão de carga elétrica do veículo, auxiliando o algoritmo de controle da propulsão elétrica do veículo a ponderar a energia cinética que o veículo pode fornecer para carregamento de baterias e/ou a energia potencial que o veículo demanda em arrancadas e acelerações. Adicionalmente, em outra concretização, o sistema fornece um dado de carga por eixo no solo (ou massa/eixo no solo) para o algoritmo de controle do veículo elétrico, o qual utiliza este dado para gestão e controle da propulsão elétrica do veículo. Para fins de exemplificação, em veículos dotados de ao menos um eixo de tração auxiliar, o sistema da presente invenção é capaz de devolver um dado de carga sobre este eixo de tração auxiliar, de modo que esta informação é utilizada para parametrizar a operação de atuação na frenagem regenerativa ou tração auxiliar.

[0062] A presente invenção compreende ainda uma sequência de calibração do veículo, que deve ter algumas entradas predefinidas na central de processamento da presente invenção. A sequência de calibração compreende: a entrada de qual o tipo do veículo ao qual o sistema está associado, indicando qual o número de implementos rodoviários que este possui (em Combinações de Veículos de Carga ou em carretas convencionais); a entrada de qual o modelo de carroceria do veículo, que indica também o tipo de carga que será transportada; a entrada de qual o número de eixos do veículo; a entrada de qual o modelo da suspensão que está utilizada no veículo; e a entrada do comprimento total do implemento rodoviário. Tais parâmetros são de elevada importância, uma vez que são considerados para a indicação adequada da carga por eixo no solo em diversos modelos diferentes de veículos comerciais.

[0063] Em um segundo objeto, a presente invenção apresenta um método de medição de carga aplicada em eixo de veículo comercial com eixo de suspensão que compreende ao menos as etapas de: coleta de valor de pressão total de fluido no sistema de suspensão do veículo; e conversão, em uma central de processamento, do valor de pressão total de fluido em valor de carga aplicada sobre cada eixo do veículo em contato com o solo.

[0064] Em uma concretização preferencial, o método da presente invenção obedece a seguinte sequência de etapas: coleta valor de pressão; identifica quais eixos estão em contato com o solo ou suspensos; converte o valor de pressão em valor de carga em função do número de eixos suspensos e em contato com o solo; exibe o valor de carga estimada e condição dos eixos (suspenso ou não) de forma remota.

[0065] Em uma concretização, o método de medição da presente invenção é implementado por um sistema de medição conforme descrito anteriormente.

[0066] Além disso, a etapa de coleta compreende coleta de valor de pressão total de fluido. Em uma concretização, a pressão total de fluido é associada a uma linha de pressão da suspensão do veículo, que fornece fluido a cada um dos eixos do veículo. Em uma concretização, a coleta do valor de pressão é realizada por um leitor de pressão (P) associado a um eixo permanentemente em contato com o solo.

[0067] Para isso, a etapa de conversão compreende uma etapa de detecção de presença de fluido para eixo em contato com o solo; ou ausência de fluido para eixo suspenso. Em uma concretização a etapa de detecção de presença/ausência de fluido é realizada por um indicador de pressão associada a cada eixo que pode estar suspenso ou em contato com o solo.

[0068] Adicionalmente, a etapa de conversão compreende conversão do valor de pressão total de fluido em valor de carga por eixo do veículo em contato com o solo. Em uma concretização, o leitor de pressão (P) coleta o valor de pressão total de fluido, sendo que a pressão total é igual a uma pressão equalizada entre os eixos em contato com o solo, sendo o número de eixos em contato com o solo detectado por cada indicador de pressão associado a cada eixo de suspensão.

[0069] A partir do valor de pressão equalizada entre eixos, a etapa de conversão compreende execução de um algoritmo que relaciona a pressão total de fluido por número de eixos do veículo em contato com o solo. Em uma concretização em que o veículo comercial é dotado de um implemento com N eixos, sendo um eixo em contato permanentemente com o solo e os outros N-1 eixos podendo estar suspensos ou em contato com o solo, o algoritmo relaciona a pressão equalizada por número de eixos em contato com o solo, sendo o número de eixos composto pelo eixo permanentemente em contato com o solo mais os eixos em contato com o solo dentre os outros N-1 eixos do veículo.

[0070] Em um terceiro objeto, a presente invenção apresenta um veículo comercial de transporte de carga dotado de ao menos um eixo de suspensão, o veículo compreendendo um sistema de medição da carga aplicada sobre eixo do veículo que coleta o valor de pressão total de fluido no sistema de suspensão do veículo e converte esse valor em carga aplicada sobre cada eixo em contato com o solo.

[0071] Em uma concretização, o sistema de medição de carga é conforme definido acima no presente relatório descritivo. Em uma concretização, o veículo é um implemento rodoviário, como um semirreboque ou uma CVC (combinação de veículos de carga).

[0072] Adicionalmente, o valor de pressão compreende valor de pressão total de fluido da suspensão do veículo. Em uma concretização, a pressão total de fluido é associada uma linha de pressão da suspensão. Em uma concretização, a linha de pressão é associada a um eixo permanentemente em contato com o solo, de modo que a pressão total é equalizada entre os outros eixos em contato com o solo. Com isso, a pressão equalizada entre eixos em contato com o solo implica a pressão sendo a mesma entre eixos em contato com o solo, de modo que o valor possa ser coletado em um único eixo por uma única leitura de um leitor de pressão (P). Em uma concretização, o valor da pressão equalizada é coletado na bolsa pneumática de um único eixo. Em uma concretização, o leitor de pressão (P) é um transdutor de pressão.

[0073] Além do leitor de pressão (P), em uma concretização, o veículo possui eixos de suspensão associados, cada um, a um indicador de pressão. Com isso, em uma concretização de um veículo dotado de N eixos, sendo ao menos um eixo permanentemente em contato com o solo, o veículo possui N-1 indicadores de pressão associados aos outros N-1 eixos de suspensão que podem estar em contato com o solo ou suspensos. Em uma outra concretização, onde todos os eixos do veículo são eixos de suspensão, cada eixo de suspensão possui um indicador de pressão. Em qualquer concretização, um único leitor de pressão (P) é suficiente para fornecer o valor de carga total e de carga por eixo do veículo em contato com o solo.

[0074] Ademais, o veículo compreende a uma central de processamento para converter o valor de pressão. Em uma concretização, o veículo é conectado à central de processamento de forma remota.

[0075] Nesse sentido, a presente invenção possibilita redução do número de componentes para realizar medição de carga em veículos comerciais, sendo realizada por um leitor de pressão, por exemplo, um transdutor de pressão. Além disso, os demais componentes são indicadores de pressão, por exemplo pressostatos, que são de menor custo em comparação com o transdutor de pressão. Assim, o sistema da presente invenção promove aumento da eficiência não apenas para fabricação do veículo dotado do sistema, mas também promove uma manutenção menos onerosa. Com isso, a medição de carga torna-se mais confiável, permitindo que a leitura da distribuição de carga seja transmitida e atualizada para gestores de frota de veículos, identificando, de forma simplificada, uma possível sobrecarga nos eixos dos veículos em contato com o solo.

[0076] Em um quarto objeto, a presente invenção apresenta um processo de fabricação de um sistema de medição de carga aplicada em eixo de veículo comercial com eixo de suspensão que compreende as etapas de: associação de um leitor de pressão (P) ao sistema de suspensão do veículo, que mede a pressão total de fluido no sistema de suspensão do veículo; associação de um indicador de pressão a um eixo de suspensão; e associação de uma central de processamento ao veículo, sendo que a referida central de processamento recebe sinal do leitor de pressão (P) e de cada indicador de pressão e converte valor de pressão em valor de carga.

[0077] Cada indicador de pressão detecta a presença ou ausência de pressão de fluido no eixo de suspensão, enviando esse sinal à central de processamento, que identifica se o eixo de suspensão está suspenso ou está em contato com o solo.

[0078] A central de processamento divide o valor de pressão total da suspensão ou de carga total do veículo pelo número de eixos em contato com o solo, fornecendo o valor de carga por eixo do veículo em contato com o solo.

[0079] Dessa forma, a presente invenção traz uma grande vantagem em seu processo de fabricação, tornando sua produção e sua manutenção facilitadas, em comparação com a técnica anterior, através da redução do número de componentes complexos e caros. Enquanto a técnica anterior faz uso de diversos leitores de pressão distribuídos ao longo do veículo, na presente invenção um único leitor de pressão (P) é suficiente para medir a pressão total da linha de pressão da suspensão do veículo, e os outros leitores de pressão usados na técnica anterior são substituídos por indicadores de pressão no eixo de suspensão, sendo esse indicador um componente de menor custo e complexidade.

Exemplo Balança Embarcada em Suspensão Pneumática de Implemento Rodoviário com Monitoramento Remoto

[0080] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a invenção, contudo sem limitar, o escopo da mesma.

[0081] O sistema de medição do exemplo é uma balança embarcada em um implemento de um semirreboque. O implemento rodoviário ilustrado no presente exemplo possui três eixos em sequência, sendo um primeiro eixo e um terceiro podendo estar suspensos ou em contato com o solo, enquanto um segundo eixo está permanentemente em contato com o solo e associado a uma linha de pressão da suspensão do implemento. A figura 1 mostra os três eixos em contato com o solo. O presente exemplo é ilustrado de maneira não limitativa, sendo a presente invenção aplicável a implementos rodoviários de 2, 3, 4 e 5 eixos, sem qualquer prejuízo ao processo.

[0082] Adicionalmente, o implemento possui um leitor de pressão (P), sendo um transdutor de pressão, conectado na linha de pressão associada ao segundo eixo. Ainda, a linha de pressão é associada ao primeiro eixo e ao terceiro eixo para contato dos mesmos eixos com o solo. Além disso, o primeiro eixo e o terceiro eixo possuem, cada um, um indicador de pressão sendo um pressostato. Assim, o pressostato indica ON quando detectar eixo em contato com o solo; e OFF quando detectar eixo suspenso.

[0083] Com isso, as figuras de 2 a 5 mostram diferentes condições dos eixos, variando entre estar em contato com o solo ou suspenso, mas o segundo eixo está permanentemente em contato com o solo, evitando um colapso estrutural do implemento. A figura 2 mostra o primeiro eixo suspenso (OFF) e o terceiro eixo (ON) em contato com o solo. A figura 3 mostra o primeiro eixo (ON) em contato com o solo e o terceiro eixo (OFF) suspenso. A figura 4 mostra o primeiro eixo (OFF) e o terceiro eixo (OFF) em contato com o solo.

[0084] A partir disso, um método de medição implementado pelo sistema do exemplo coleta um valor de pressão total por meio do transdutor de pressão associado à linha de pressão conectada ao segundo eixo do implemento, de modo que a pressão é equalizada entre o primeiro eixo e o segundo eixo. Com isso, uma vez que a pressão é a mesma entre eixos em contato com o solo, o sistema da presente invenção permite que apenas uma leitura de pressão seja realizada.

[0085] Com o valor de pressão coletado e sabendo o número de eixos em contato com o solo por meio dos pressostatos, o método possui uma etapa de conversão do valor de pressão em valor de carga. Para isso, uma central de processamento executa um algoritmo que relaciona o valor de pressão e o número de eixos em contato com o solo (entre um e três eixos), retornando o valor de carga. Adicionalmente, o valor de carga retornado pode ser um valor de carga por eixo no solo ou valor de carga total.

[0086] Para cada condição de eixo suspenso e em contato com o solo o algoritmo calcula a carga com uma equação distinta, de acordo com uma curva característica de cada situação, sendo uma regressão linear. Para isso, após conexão da central de processamento ao veículo, conforme fluxograma ilustrado na figura 13a, a sequência de calibração realiza ensaios até que as configurações de suspensor estejam calibradas. Em caso de alguma configuração de suspensor não estar calibrada, ocorre a troca de configuração de suspensores acionados. Após isso, a central de processamento cadastra os resultados numa plataforma em nuvem para cálculo da dita regressão linear.

[0087] A partir disso, a central de processamento executa o algoritmo da presente invenção conforme a sequência lógica do fluxograma ilustrado, de maneira resumida, pela figura 13b. Assim, com a central de processamento instalada e o identificador do semirreboque configurado, o transdutor de pressão lê o valor de pressão total na linha pressão a partir de uma transformação (AD), sendo que AD representa a transformação do sinal Analógico dos sensores utilizados para leitura de pressão em sinal Digital. Ainda, os pressostatos realizam uma indicação binária entre ON e OFF, detectando eixo em contato com o solo ou suspenso respectivamente. Quando a plataforma em nuvem recebe e processa tais dados do valor de pressão e do número de eixos em contato com o solo, selecionando coeficientes para aplicação na regressão linear. Com isso, obtém-se o cálculo da carga por eixo em contato com o solo. Dessa forma, o valor de carga por eixo do veículo em contato com o solo, bem como, o número de eixos suspensos ou em contato com o solo são apresentados ao condutor e ao gestor de frota.

[0088] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes e alternativas, abrangidas pelo escopo das reivindicações a seguir.