CN109952238A - 用于使挂车减速的方法、用于执行该方法的车轮模块以及具有这种车轮模块的车辆组合 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使挂车(4)减速的方法，其中，挂车(4)的车轮制动器(9)经由挂车制动压力(14)气动地来操纵，以便利用用于装备车辆的低的花费来抵制没有防抱死***的挂车在制动过程期间滑移或前移到车辆组合(5)中的前面行驶的车辆上，根据本发明设置的是，在挂车(4)的一个或多个车轮(7)上，车轮模块(18)获知各自的车轮(7)的加速度测量值，在考虑这些加速度测量值的情况下产生并且无线地发送信息信号(21)。在此，加速度测量值被评价而且关于抱死趋势方面被监控，其中，电子的制动控制单元(34)在接收到信息信号(21)时在考虑该信息信号(21)的情况下对挂车制动压力(14)进行匹配。本发明还涉及一种用于执行该方法的车轮模块(18)以及一种具有牵引车(2)和至少一个挂车(4)的车辆组合(5)。

Description

用于使挂车减速的方法、用于执行该方法的车轮模块以及具 有这种车轮模块的车辆组合

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于使挂车减速的方法。根据权利要求8，本发明还涉及一种用于执行该方法的车轮模块。本发明还涉及一种根据权利要求11的前序部分所述的具有机动车和至少一个挂车的车辆组合。

背景技术

具有能气动操纵的车轮制动器的现代商用车辆通常具有电子的制动控制单元，该电子的制动控制单元尤其可以引起对制动压力进行独特的调整，用来实现行驶稳定性功能。在电子制动设施(EBS)中，控制作为电信号在控制传输中产生并被处理。在此，优选地使用具有三通道或四通道***的电子制动***，在其中，各个车轮或车轴的制动压力可以彼此无关地被调节。与电子制动设施(EBS)无关地，可以给制动装置补充防抱死***(ABS)，该防抱死***在识别出抱死趋势时防止车轮在制动时的抱死，而且在此获得可转向性和行驶稳定性。即在每次制动时，只能使用与车道摩擦系数相应的制动力。如果所控制进入(einsteuern)的制动力超过作用在一个或多个车轮上的可传递的最大制动力，则该一个或多个车轮开始抱死，由此使机动车可能变得不稳定。防抱死***通常经由转速传感器的测量信号来监控每个车轮的转速并且从中获知各自的车轮打滑。这例如可以通过将从车轮转速获知的车轮速度与(所计算出的)车辆参考速度进行比较来实现。如果从对转速传感器的测量信号的分析识别出车轮的抱死趋势，也就是说达到或超过打滑极限，则制动控制单元承担关于调整制动压力的管控。

在车辆组合、也就是说安装有马达的牵引车与至少一个挂车的组合的情况下，牵引车经由气动耦接头来提供挂车制动力，该挂车制动力在挂车的制动设施中作用于挂车的车轮制动器上。在减速，也就是说车辆组合制动、尤其是在制动控制单元的控制干预的情况下制动时，挂车也总是应该被制动，以便使车辆组合挺直，或者说避免让挂车前移到牵引车上。即使当挂车制动压力高于在相应的车道摩擦系数的情况下车轮和附装在其上的轮胎可以传递的挂车制动压力时，只要挂车装备有防抱死***，该防抱死***就防止了挂车的车轮被抱死。一个或多个车轮的抱死可能会导致挂车发生打滑或者滑向一旁(“拖车摇摆(trailer swing)”)。

尽管现代的挂车大多装备有防抱死***，但是很多没有防抱死***的挂车仍像以前那样被使用。没有防抱死***的挂车在非欧洲国家特别流行。

如果挂车没有装备防抱死***或者也许存在的防抱死***在运行时失灵，则必须对所要调整的挂车制动压力进行估计。挂车的车轮中不存在信息并且因此必须尝试如下这样地选择在气动耦接头上控制出(aussteuern)的挂车制动压力，即，一方面尽可能地不使车轮抱死，但是另一方面仍控制出足够的挂车制动压力，以便避免挂车前移和车辆组合折叠(所谓的“弯成V字型(Jackknifing)”)。关于装载物和车道摩擦系数的信息并不总是存在，或者只以有限的精度存在。尤其是在具有全挂车或中心轴挂车的车辆组合的情况下，在部分装载的情况下，往往并不清楚装载物在牵引车或挂车上的分布，这同样使对适当的挂车制动压力的调整变得困难或不可能。在该背景下，对适当的挂车制动压力的估计通常是非常困难的。

发明内容

本发明所基于的任务在于，利用用于装备车辆的较低的花费来抵制没有防抱死***的挂车在减速过程期间滑移或前移到前面行驶的车辆上。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的用于使挂车减速的方法来解决。根据权利要求8，该任务还通过一种用于执行该方法的车轮模块来解决。该任务还通过具有权利要求11的特征的具有机动车和至少一个挂车的车辆组合来解决。

根据本发明，在挂车的一个或多个车轮上，借助于车轮模块来获知各自的车轮的加速度测量值，并且在考虑加速度测量值的情况下产生信息信号。信息信号无线地被发送而且在该路径上被传送给电子的制动控制单元。为此，给制动控制单元配属有用于接收车轮模块的信息信号的接收器，其中，制动控制单元被构造成用于依赖于所接收到的信息信号来调整至少对与进行发送的车轮模块是同一车轮的车轮制动器起作用的挂车制动压力。在此，加速度测量值被评价并且关于抱死趋势方面被监控，其中，制动控制单元在对挂车制动压力进行控制或调节的意义下通过对挂车制动压力的相应的匹配来抵制车轮的抱死趋势。

根据本发明的车轮模块是模块化的制动***的结构组件，该结构组件可以用简单的器件装配在挂车的车轮上，例如可以安装在轮辋上。在此，车轮模块包括与车轮的径向和/或切向的加速度耦合的加速度传感器和模块电子装置，该模块电子装置被构造成用于在考虑由加速度传感器所获知的加速度测量值的情况下产生信息信号。在此，所检测到的加速度测量值包括关于挂车的有关的车轮的沿径向和/或切向方向的加速度的信息。最后，根据本发明的车辆模块具有用于无线地发送信息信号的发送装置。这种车轮模块可以作为紧凑的结构组件被轻易地加装到现有的挂车上，从而即使在没有防抱死***的挂车的情况下或者在也许存在的防抱死***失灵的情况下，也使监控各个车轮的抱死趋势成为可能。

关于各自的车轮的抱死趋势方面的评价和监控通过分析电子装置所实施的算法来实现。为了分析加速度测量值，可以考虑使用其例如在已经公知的防抱死***中被用于类似的分析目的那样的算法。视实施方式而定地，通过考虑借助于车轮模块来获知的车轮的抱死趋势，使得提供了对挂车制动压力的控制或调节。由牵引车的制动控制单元执行的针对挂车的制动压力调节的质量虽然受原理限制地无法达到防抱死***的质量。但是利用简单的器件就明显改善了没有防抱死***和相应的装备的挂车的制动状况，而且抵制了这种挂车滑移或滑向一旁以及前移到前面行驶的车辆上。

在本发明的有利的实施方式中，车辆组合的挂车的每个车轮都具有车轮模块，从而使每个车轮的抱死趋势都能被监控到。如果挂车的车轮制动器从共同的制动回路被加载以共同的挂车制动压力的话，则经由对挂车制动压力的调整而提供了单通道的防抱死***。

在本发明的实施方式中，加速度测量值经由信息信号被无线地发送，其中，对各自的车轮的抱死趋势的分析和监控在制动控制单元的***设备中集中进行。然而，在本发明的特别优选的实施方式中，用于监视加速度测量值的分析电子装置是模块电子装置的一部分而且与车轮模块的发送装置连接。因此，加速度测量值直接在车轮模块中被评价而且在此被定性地获知各自的车轮的抱死趋势。根据对加速度测量值和在此所获知的抱死趋势的评价，产生并且无线地发送相应的信息信号。因此，车轮模块是一种主动的结构组件，其能用简单的器件装配在车轮上。模块自己的电子装置获知关于分别被监控的车轮的抱死趋势的信息，并且最后无线地发送这些信息，从而使牵引车中的制动控制单元可以考虑这些信息。在牵引车中，给制动控制单元配属有用于无线地接收信息信号的接收器。在此，接收器与车轮模块的无线通信技术相协调。

在另外的有利的实施方式中，车轮模块依赖于对加速度测量值的评价来获知挂车制动压力的相应于所确认的抱死趋势的压力变化。在制动控制单元中，车轮模块经由信息信号来请求对于避免挂车的车轮抱死来说所需的压力变化。换言之，车轮模块产生如下信息信号，该信息信号的信息是挂车制动压力的所希望的变化，该挂车制动压力应该由制动控制单元在牵引车的气动耦接头上提供。制动控制单元根据所请求的压力变化来调整在耦接头上的挂车制动压力。

在有利的实施方式中，所获知的并请求制动控制单元进行的压力变化是类似于对ABS阀的驱控的用于改变制动压力的定性确定的趋势，即例如是对于压力提高或对于放气、即对于降低制动压力的请求。在另外的有利的实施方式中，车轮模块直接确定所希望的额定制动压力，该额定制动压力经由信息信号来请求而且应该由制动控制单元在接收到该信息信号的情况下进行调整。如果制动控制单元接收到多个车轮模块的信息信号，则根据预先给定的评价指示来实现所请求的压力变化，或者调整其中一个所请求的额定制动压力。

在本发明的该特别优选的实施方式中，车轮模块只在获知了被定性地预先给定的抱死趋势的情况下才发送信息信号。在此，将对加速度测量值和借此计算出的抱死趋势的评价的结果与预先给定量进行比较，并且只有在低于或超过这样预先给定的阈值时才产生针对制动控制单元的信息信号，以便使挂车制动压力进行匹配。以这种方式，降低主动的车轮模块的能量需求并且由此保护了经由电池进行的能量供应。一旦获知了定量的抱死趋势，也就是说达到或超过预先给定的阈限，就发送相应的信息信号。在本发明的实施方式中，设置有超过针对负的车轮加速度的阈限。替选地或附加地监控：是否超过车轮打滑阈限，也就是说，车轮是否接近抱死或已经抱死。此外或替选地，设置有针对正的车轮加速度的阈限的预给定量，该预给定量尤其是在车轮起动时有效。

视制动设施的实施方案而定，在考虑车轮模块的信息信号的情况下，单个地、按车轴地调整在挂车的车轮制动器上的制动压力或者调整对于所有车轮制动器来说是共同的挂车制动压力。

在本发明的优选的实施方式中，在车辆组合中，给牵引车的电子的制动控制单元配属有用于接收至少一个车轮模块的信息信号的接收器，其中，电子的制动控制单元(34)被构造成依赖于所接收到的信息信号(21)来调整挂车制动压力(14)。

附图说明

本发明的实施例在下文依据附图进一步予以阐述。其中：

图1示出具有牵引车和挂车的车辆组合的实施例的示意性示出的制动设施；

图2示出用于使根据图1的具有牵引车和挂车的车辆组合减速的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出了牵引车2的、即商用车辆的制动设施1和挂车4的制动设施3的电气动简图。牵引车2和挂车4形成车辆组合5，在其中，牵引车2安装有马达并且牵拉挂车4。挂车4的制动设施3以下文描述的方式被激活用于执行牵引车2的制动设施1的制动。

不仅给牵引车2的车轮6而且给挂车4的车轮7都分别配属有能气动操纵的车轮制动器8、9。车轮制动器8、9在制动压力的作用下使分别配属给它们的车轮6、7减速。在牵引车2的制动设施1中，由制动控制单元34来监控对在各自的车轮制动器8上的制动压力的调整。给牵引车的每个车轮6配属有压力控制阀10，其能由制动控制单元34来独特地来操控。经由对各自的压力控制阀10的相应的操控，使制动控制单元34可以在牵引车2的每个线材6上对制动压力进行独特调准。在所示出的实施例中，制动控制单元34和压力控制阀10都是防抱死***的重要元件，在各自的车轮6上的转速传感器11也属于该防抱死***。转速传感器11与极轮12协同作用，极轮装配在牵引车2的各自的车轮6上并且与该车轮6一起运转。转速传感器11与制动控制单元34电连接而且持续地将由该转速传感器检测到的转速测量值13告知制动控制单元34。

制动控制单元34经由转速测量信号13来获知在各自的车轮6上的车轮打滑。这例如可以通过将根据转速测量值13推导出的车轮速度与(所计算出的)车辆参考速度进行比较来实现。如果经由这样获知的车轮打滑识别出车轮的抱死趋势，也就是说达到或超过打滑极限，则制动控制单元承担关于制动压力的调整的调控。为此，制动控制单元34产生针对各自的压力控制阀10的电的调设信号33。

制动控制单元34还确定了挂车制动压力14，在牵引车2的气动耦接头15上提供该挂车制动压力。为此，制动控制单元34产生电的调设信号16，利用该电的调设信号来驱控耦接头15或者作用于耦接头15上的压力控制阀。在此，调设信号16促使在挂车的与耦接头15联接的制动设施3中提供所设置的挂车制动压力14。

挂车4的每个车轮7的车轮制动器8都联接在共同的挂车制动回路17上，并且因此能被加载以能由牵引车2的制动控制单元34来调整的挂车制动压力14。

给挂车4的每个车轮7配属有车轮模块18。每个车轮模块18都包括与各自的车轮7的转动运动耦合的加速度传感器19。这种加速度传感器本身原则上是公知的。为了将加速度传感器19与车轮7的径向和/或切向加速度耦合，车轮模块18被偏心地布置。为此，在该实施例中，车轮模块18装配在车轮7的轮辋35的外环上。图1中的图示并不能按正确比例地来理解。为了改善对装配原理的理解，以放大的片段示出车轮模块18。

此外，每个车轮模块都具有用于无线地发送信息信号21的发送装置20。给牵引车2的制动控制单元34配属有接收器22，该接收器被构造成用于接收车轮模块18的信息信号21。所接收到的信息信号21被输入给制动控制单元34，该制动控制单元被构造成用于依赖于所接收到的信息信号21来调整挂车制动压力14。

最后，车轮模块18包括模块电子装置(图2中的附图标记23)，该模块电子装置被构造成用于产生信息信号21。

在所示出的实施例中，接收器22布置在牵引车2中，从而使接收器22无线地检测整个车辆组合5的所有车轮模块18的信息信号21，并且将其预先给定给牵引车2的制动控制单元34，用来相应地调整挂车制动压力14。在另外的实施例中，分别在各自的挂车4中布置有用于与车轮模块协同作用的接收器，其中，接收器与中央模块耦接，该中央模块其本身将所接收到的信息信号21或由其选定的信息信号21转发给牵引车2的制动控制单元34，例如经由信号线路、如CAN或者同样无线地进行。

图2以流程图示出了用于提供在每个车轮模块18中的信息信号21并且通过牵引车的制动控制单元34来调整挂车制动压力14的方法。每个车轮模块18都包括模块电子装置23，其被构造成用于在考虑由各自的加速度传感器19获知的加速度测量值24的情况下产生信息信号21。

在此，加速度测量值24由评估电子装置25来进行评价，其中，借助相应的算法从这些加速度测量值24获知各自的车轮的抱死趋势26。为了从加速度测量值来获知抱死趋势26，考虑使用来自防抱死***的领域的算法。在所示出的实施例中，评估电子装置25是模块电子装置23的集成的组成部分，该评估电子装置实施对加速度测量值24的评价27用来确定或估计抱死趋势26。在另外的实施例中，该评价27通过例如在***设备中的外部的电子模块来实施或者实施为制动控制单元34的一部分。

将在车轮模块18内部获知的各自的车轮的抱死趋势26与预先给定量28进行比较(比较29)，该预先给定量尤其是一个阈值或多个阈值。在此，预先给定了车轮打滑阈限，在超过该车轮打滑阈限的情况下该情况表明：有关的车轮发生严重打滑或者已经抱死，从而应该抵制抱死趋势，在另外的实施例中，替选地或附加地，设置负的车轮加速度作为阈限，该负的车轮加速度表示有关的车轮“陡降”的情况。在另一种可行方案中，预先给定正的车轮加速度作为阈限，该正的车轮加速度表示有关的车轮重新起动的情况。

如果在对抱死趋势26的所获知的值的比较29中得到了达到或超过预先给定量28、例如车轮打滑阈限，则促使通过发送装置20对信息信号21的输出。因而，只有当在所获知的抱死趋势26与预先给定量28的比较29的范围内已经识别出操作需要时，车轮模块18才发送信息信号21。只要所获知的抱死趋势26低于预先给定量28，就不产生并发送信息信号21，这在视图中通过状态30来表示。

在所示出的实施例中，基于抱死趋势26来进行对当前调整的挂车制动压力14的压力变化32的获知31，该压力变化应该经由信息信号21来请求制动控制单元34进行。换言之，车轮模块18产生信息信号21，该信息信号具有挂车制动压力的所希望的压力变化32的定量信息。在内容上，所请求的压力变化32是关于挂车制动压力14的变化、即挂车制动压力的提高或降低的被定性确定的说明。替选地，车轮模块18确定所希望的挂车额定制动压力，其作为信息信号21的内容被告知牵引车2的制动控制单元18。

信息信号21由发送装置20无线地发送而且在由制动控制单元34的接收器22接收到之后被预先给定。根据所请求的压力变化32或者所希望的挂车额定制动压力，制动控制单元34调整在耦接头15上的挂车制动压力14。

在另外的未示出的实施例中，将用于检查轮胎压力和用于测量或监控车轮速度的功能集成到车轮模块18中。

挂车4的每个车轮模块18都独立地并且主动地向制动控制单元34报告配属有该车轮模块的车轮7的分别感测到的性能、挂车制动压力的“所希望的”压力变化32或者有关的车轮7的额定制动压力。如果在制动控制单元34上存在多个信息信号，也就是说有多个车轮模块18报告抱死趋势并且请求匹配挂车制动压力14以便抵制抱死，则制动控制单元在考虑所有信息信号21、也就是说所有当前的并且被请求的压力变化32或挂车额定制动压力的情况下决定应该用怎样的挂车制动压力14来使挂车制动。

挂车制动压力优选地动态地脉冲化。在此，在牵引车2的耦接头15上提供了已经模块化的挂车制动压力，从而使附加的压力控制阀在挂车4中不必要。

附图标记列表

1.制动设施

2.牵引车

3.制动设施

4.挂车

5.车辆组合

6.车轮

7.车轮

8.车轮制动器

9.车轮制动器

10.压力控制阀

11.转速传感器

12.极轮

13.转速测量值

14.挂车制动压力

15.耦接头

16.调设信号

17.挂车制动回路

18.制动模块

19.加速度传感器

20.发送装置

21.信息信号

22.接收器

23.模块电子装置

24.加速度测量值

25.评估电子装置

26.抱死趋势

27.评价

28.预先给定量

29.比较

30.状态

31.获知

32.压力变化

33.调设信号

34.电子的制动控制单元

35.轮辋

Claims (14)

1.一种用于使在具有牵引车(2)和至少一个挂车(4)的车辆组合(5)中的挂车(4)减速的方法，其中，所述挂车(4)的车轮制动器(9)经由挂车制动压力(14)气动地来操纵，34

其特征在于，

在所述挂车(4)的一个或多个车轮(7)上，车轮模块(18)分别获知所述车轮(7)的加速度测量值(24)，各自的车轮模块(18)在考虑各自的车轮(7)的加速度测量值(24)的情况下产生并且无线地发送信息信号(21)，其中，所述加速度测量值(24)被评价并且关于各自的车轮(7)的抱死趋势(26)方面被监控，并且其中，电子的制动控制单元(34)在接收到车轮模块(18)的信息信号(21)时在考虑所述信息信号(21)的情况下调整所述挂车制动压力(14)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度测量值(24)由所述车轮模块(18)的评估电子装置(25)来评价，并且获知各自的车轮(7)的抱死趋势(26)，其中，产生并无线地发送与对所述加速度测量值(24)的评价(27)和在此获知的抱死趋势(26)相应的信息信号(21)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车轮模块(18)依赖于对所述加速度测量值(24)的评价(27)来确定所述挂车制动压力(14)的对于避免各自的车轮(7)抱死所需的压力变化(32)，并且经由与所希望的压力变化(32)相应的信息信号(21)在用于相应地调整所述挂车制动压力(14)的电子的制动控制单元(34)中请求所述挂车制动压力(14)的对于避免各自的车轮(7)抱死所需的压力变化(32)。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，各自的车轮模块(18)只在获知有抱死趋势(26)的情况下才发送信息信号(21)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述加速度测量值(24)包括各自的车轮(7)的沿径向和/或切向方向的加速度。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，牵引车(2)的电子制动控制单元(34)在接收到车轮模块(18)的信息信号(21)的情况下调整针对所述挂车(4)的挂车制动压力(14)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在牵引车(2)的气动耦接头(15)上提供针对所述挂车(4)的挂车制动压力(14)，所述挂车制动压力作用于所述挂车(4)的车轮制动器(9)。

8.一种用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的车轮模块，所述车轮模块用于布置在挂车(4)的车轮(7)上，所述车轮模块具有：

-与所述车轮(7)的径向和/或切向加速度耦合的加速度传感器(19)，

-模块电子装置(23)，所述模块电子装置被构造成用于在考虑由所述加速度传感器(19)获知的加速度测量值(24)的情况下提供信息信号(21)，

-发送装置(20)，用于无线地发送所述信息信号(21)。

9.根据权利要求8所述的车轮模块，其特征在于，给所述车轮模块(18)配属有评估电子装置(25)，所述评估电子装置被构造成评价(27)所述加速度测量值(24)而且关于各自的车轮(7)的抱死趋势(26)方面监控所述加速度测量值(24)。

10.根据权利要求9所述的车轮模块，其特征在于，所述评估电子装置(25)是所述模块电子装置(23)的一部分而且与所述发送装置(20)连接。

11.一种具有牵引车(2)和至少一个挂车(4)的车辆组合，所述车辆组合每个车轮(6、7)分别具有能气动操纵的车轮制动器(8、9)，其中，所述牵引车(2)具有用于监控所述牵引车(2)的车轮制动器(8)的电子的制动控制单元(34)和用于为所述挂车(4)的车轮制动器(9)提供挂车制动压力(14)的气动耦接头，

其特征在于，

在所述挂车(4)的一个或多个车轮(7)上布置有根据权利要求8至10中任一项所述的车轮模块(18)，并且给所述牵引车(2)的电子的制动控制单元(34)配属有用于接收至少一个车轮模块(18)的信息信号(21)的接收器(22)，其中，所述电子的制动控制单元(34)被构造成依赖于所述信息信号(21)来调整所述挂车制动压力(14)。

12.根据权利要求11所述的车辆组合，其特征在于，所述挂车(4)的每个车轮(7)都具有车轮模块(18)。

13.根据权利要求11或12所述的车辆组合，其特征在于，所述挂车(4)的车轮制动器(9能从共同的挂车制动回路(17)加载以挂车制动压力(14)。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的车辆组合，其特征在于，所述牵引车(2)具有用于接收至少一个车轮模块(18)的信息信号(21)的接收器(22)。