SE533870C2 - System och förfarande för stabilisering av en fordonskombination - Google Patents

Description

533 870 2 effekten på trafiksäkerhet då resultatet av den manuella släpvagnsbromsningen var att många släpvagnar körde omkring med slitna bromsar. De automatiska systemen anses vara bristfälliga eftersom de är ganska komplicerade och dyra. I synnerhet när dragbilarna och släpvagnar-na blir större i storlek för att transportera en allt större nyttolast kommer problemet med fordonskombinationens instabilitet att öka och med de kända systemen kommer också släpvagnsbromsarnas slitage att öka.

Mot denna bakgrund är ett syfie med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett stabiliserande förfarande och system för en fordonskombination som ger en förbättrad stabilitet hos fordonskombinationen.

Detta syfte uppnås genom ett förfarande och ett system för Stabilisering av en fordonskombination av ett dragfordon, såsom en dragbil eller en lastbil, samt ett släpfordon, såsom åtminstone en släpvagn eller påhängsvagn, där systemet innefattar: ett släpvagnsbromssystem på släpfordonet som kan manövreras tillsammans med ett fordonsbromssystem på dragfordonet såväl som oberoende av nämnda fordonsbromssystem, medel för detektering av åtminstone en signal åtminstone ett körförhållande innefattande hjälpbromsning av dragfordonet med ett bromsmoment över en fördefinierad gräns, medel för beräkning motsvarande av den detekterade åtminstone ena signalen motsvarande nämnda åtminstone ena körförhållande och järnförande av den åtminstone ena detekterade signalen med ett motsvarande förutbestämt värde representerande ett kritiskt körförhållande, tillåtande av självständig släpvagnsbromssystemet som svar på ett detekterar kritiskt körtörhållande, samt aktiveringsmedel för manövrering av medel för automatisk manövrering av släpvagnsbromssystemet som svar på aktiveringsmedlen genom applicering av tillfälliga bromsåtgärder på släpfordonet för att åstadkomma en proaktiv Stabilisering av fordonskombinationen.

Genom föreliggande uppfinning tillhandahålls ett proaktivt stabiliserande släpvagnsbromssystem. Snarare än att avkänna det faktiska inbördes läget hos dragfordonet och släpvagnen i fordonskombinationen så avkänns körförhållandena och om förhållandena anses vara kritiska, t.ex. en brant utförslutning hos vägen, risk 10 15 20 25 30 533 870 3 för hala vägtörhållanden beroende på omgivningstemperaturen, kan släpvagnsbromssystemet aktiveras. Härigenom kan systemet användas som ett proaktivt system. Den stabiliserande åtgärden kan definieras som ESP-ingripanden (Electronic Stability Programme) som tillåter tillfälliga släpvagnsbromsåtgärder.

Dessa åtgärder består företrädesvis av korta upprepade arisättriingar av tillräckligt kraftiga för att fordonskombinationen signifikant men som inte är tillräckligt kraftiga för att ge släpvagnsbromsaina som är påverka upphov till signifikant slitage hos släpvagnsbromsarna, problem med avmattning eller "glazing". Beräkningsmedlen bedömer om ett kritiskt körförhållande detekteras och tillåter, om så är fallet, att manöverdonen (ESP) utför automatiska släpvagnsbromsåtgärder. Härigenom åstadkoms ett proaktivt "stretch braking"- system för stabilisering som kan definieras som ESP-ingripanden som (lagligt) tillåter tillfälliga släpvagnsbromsåtgärder. Detta är särskilt fördelaktigt för större fordonskombinationer som kan vara mindre stabila under vissa körförhållanden.

Detekteringen av körförhållanden innefattar företrädesvis att detektera en eller flera av följande körförhållanden: - Omgivningstemperatur. Om det finns en risk för is eller snö på vägen beroende på omgivningsternperaturen så informeras systemet om detta.

- Väglutning. Beräkningen kunde vara anpassad på ett sådant sätt att manöverdonen endast tillåts aktivering om lutningsvinkeln är en utförslutriing över en viss vinkel eller procentandel.

- Rattvinkel. För att undvika att den separata släpvagnsbromsåtgärden påverkar körriktningen kan en begränsning av manöverdonens aktivering definieras som är beroende av rattpositionen.

- Fordonskombinationens vikt. För att applicera en lämplig mängd av tillfällig släpvagnsbromsning vore det fördelaktigt för systemet att ha information om fordonskombinationens vikt.

- Hjälpbromsning av dragfordonet med ett bromsmoment över en fördefinierad gräns, såsom användning av hjålpbroms såsom motorbroms och/eller retarderare. Denna bromsmomentgräns kunde även vara temperaturberoende. 10 15 20 25 30 533 870 4 - Fordonskombinationens hastighet. En tillåtande av minimi- och kunde definieras för att undvika att fordonskombinationens stabilitet vid hög gräns fór maximihastigheten för släpvagnsbromssystemet hastighet påverkas negativt och för att undvika restriktioner vid parkeringsmanövrer med låg hastighet eller backningshastighet.

- Bromsbalansen mellan dragfordon och släpvagn. Denna information kan erhållas från dragfordonets CFC-flniktion (Coupling Force Control). En underbromsad släpvagn, dvs. en släpvagn som bromsas mindre än vad som krävs, kan ge upphov till en "flillkiiivssituatíon". Denna situation skulle ge en signal som ber om en krafiigare bromsansättning av släpvagnsbromsen. En överbromsad släpvagn, dvs. en släpvagn som bromsas mera än vad som krävs, kan ge upphov till en "trailer swing-ouÜ-situation. Denna situation skulle ge en signal som ber om mindre eller ingen brornsansätming av släpvagnsbromsen.

Beräkningen av de detekterade signalerna avgör om ett kritiskt körtörhållande föreligger och vamar aktiveringsmedlen. Den självständiga manövreringen av släpvagnsbromssystemet kan aktiveras automatiskt som svar på det detekterade kritiska körförhållandet. Härigenom behöver föraren inte aktivera släpvagnens hjälpbromssystem. Alternativt kan den självständiga manövreringen av släpvagnsbromssystemet aktiveras av en törarmanövrerad aktiveringsbrytare som svar på en indikator triggad av det detekterade kritiska körförhâllandet. Denna indikator kan vara en hörbar, visuell eller audiovisuell indikator i fordonets förarutrymme. Om föraren måste tillåta att ESP aktiverar släpvagnens hj älpbromssystem kan föraren också aktivt bestämma sig för att inte göra detta, t.ex. om fordonskombinationen backas t.ex. för parkering eller lastning eller lossning. lndikatorn och aktiveringsbrytaren kan vara integrerade i en multifunktionspanel eller tillhandahållas som separata indikatorlampor och brytare.

I det följande beskrivs uppfinningen mera detaljerat med hänvisning till ritningama, där: 10 15 20 25 30 533 870 5 figur 1 är en schematisk vy av ett bromssystem enligt uppfinningen på en första fordonskombination: figur 2 är en schematisk vy av ett bromssystem enligt uppfinningen på en andra fordonskombination: figur 3 är en schematisk illustration av systemet enligt uppfinningen, samt figur 4 är ett diagram som visar släpvagnens hjälpbrornsansättningar enligt uppfmningen.

I figur 1 visas en första utföringsform av uppfinningen, varvid fordonskombinationen är en lastbil 1 med en släpvagn 2 med dragstång. Lastbilen 1 har ett bromssystem 11 för bromsning av hjulen 10 på dragbilen 1. På liknande sätt år släpvagnen 2 försedd med ett bromssystem 21 för bromsning av släpvagnshjulen 20. Lastbilens bromssystem ll och släpvagnens bromssystem 21 är förbundna med en lämpligt kopplingsarrangemang 12. Ett arrangemang 4 för släpvagnshjälpbromsansättning tillhandahålls som via en kommunikationsväg 22 är förbundet med släpvagnens bromssystem 21. Denna kommunikationsväg kan vara en elkabel, en pneurnatisk eller en hydraulisk flödesväg.

I figur 2 visas en andra utföringsform av uppfinningen, varvid fordonskombinationen är en dragbil l med en påhängsvagn 3 monterad på densamma. Dragbilen 1 har ett bromssystem 11 för bromsning av hjulen 10 på dragbilen 1. På liknande sätt är påhängsvagnen 3 försedd med ett bromssystem 21 för bromsning av släpvagnshjulen 20. Dragbilens bromssystem ll och släpvagnens bromssystem 21 är förbundna med ett lârnpligt kopplingsarrangemang 12. Ett arrangemang eller manöverdon 4 för släpvagnshjälpbromsansättning tillhandahålls som via en kommunikationsväg 22 är förbundet med släpvagnens bromssystem 21. Denna kommunikationsväg kan vara en elkabel, en pneumatisk eller en hydraulisk flödesväg.

Systemet enligt uppfinningen illustreras schematiskt i figur 3. En serie av mätningar M1, M2, M3 matas till beräkningsmedlet 5 som bestämmer om en eller flera av mätningarna överskrider ett förutbestämt värde, eller en kombination av mätningarna överskrider ett tröskelvärde som representerar ett potentiellt kritiskt vägtillstånd. Om 10 l5 20 25 533 870 6 ett potentiellt kritiskt vägtillstånd befinns föreligga tillåter beräkningsenheten 5 att omkopplingsmedlet 6 manövreras, antingen manuellt eller beräkningsenheten slår till omkopplingsmedlet 6 automatiskt. När tillslaget tillåter omkopplingsmedlet 6 att ESP-rnanöverdonen 4 utför separata bromsâtgärder B (se fig. 4) i släpvagnens bromssystem 21 genom att mata bromsimpulser via kommunikationsvägen 22 till släpvagnens bromssystem 21 för att aktivera bromsama på släpvagnshjulen 20.

Mätningarna som detekteras och matas till beräkningsenheten 5 kan vara en eller flera mätningar som står i samband med parametrar som kan påverka fordonskombinationens körtörhållande.

I det följande upprwas några relevanta parametrar som påverkar körtörhållandena, delvis beroende på vägtörhållanden som fordonskombinationen utsätts fór, samt som kan bestämma aktiveringen av manöverdonen 4 tillåtande av att släpvagnshj älpbromsning äger rum. Parametrarna kan vara: Omgivningstemgeratur.

Om det finns en risk för is eller snö på vågen beroende på omgivningstemperaturen så informeras systemet om detta och om temperaturen ligger under en förutbestämd gräns kan systemet tillåtas aktivering. En temperatur under denna tröskelgräns kunde själv ensarn få ESP-manöverdonen 4 att tillåtas, eller sådant tillåtande kunde även göras beroende på andra mätningar.

Väglutning.

Beräkningen kunde vara anpassad på ett sådant sätt att manöverdonen 4 endast tillåts aktivering om lutningsvinkeln är en utflårslutriing över en viss vinkel eller procentandel. 533 870 Rattvinkel.

För att undvika att den separata släpvagnsbromsåtgärden påverkar körriktningen kan en begränsning av aktiveringen av manöverdonen definieras som är beroende av rattpositionen.

Fordonskombinationens vikt.

För att applicera en lämplig mängd tillfällig släpvagnsbromsning vore det fördelaktigt för systemet att ha information om fordonskombinationens vikt.

Hjälpbromsningßetardering.

Hjälpbromsning av dragfordonet med ett bromsmoment över en iördefinierad gräns, såsom användning av hjälpbroms såsom motorbroms och/eller retarderare, kan detekteras genom att mäta accelerationen och i synnerhet retardationen. Denna bromsmomentgräns kunde också vara temperaturberoende eller beroende av andra parametrar for att tillåta aktivering av ESP-manöverdonen 4.

Fordonskombinationens hastighet.

En gräns fór minimi- och maximihastigheten för tillåtande av släpvagnsbromssystemet kunde definieras för att undvika att fordonskombinationens stabilitet vid hög hastighet påverkas negativt och för att undvika restriktioner vid parkeringsmanövrer med låg hastighet eller backningshastighet.

Bromsbalans mellan dragfordon och släpvagn.

Denna information kan erhållas från dragfordonets CFC-finilction (Coupling Force Control). Om förhållandet mellan dragfordonets bromsmoment och släpvagnens bromsmoment är obalanserat kan fordonskombinationen bli instabil. Bromsmomentfórhållandet bör då företrädesvis justeras. En underbromsad släpvagn, dvs. en släpvagn som bromsas mindre än vad som krävs, kan ge upphov till en "fallknivssituation". Denna situation skulle ge upphov till en signal som ber om en krafligare bromsansättning av 10 15 20 25 30 533 870 8 släpvagnsbromsen. En överbromsad släpvagn, dvs. en släpvagn som bromsas mera än vad som krävs, kan ge upphov till en "trailer swing-out"-situation.

Denna situation skulle ge upphov till en signal som ber om mindre eller ingen bromsansättning av släpvagnsbromsen.

Mätningar av många av dessa relevanta parametrar görs redan i de flesta elektroniska system som är installerade i lastbilar och dragbilar. Systemet enligt uppfinningen är därför enkelt att implementera. Systemet kan implementeras vid konstruktionen och tillverkningen av dragbilar eller monteras i efterhand på dragbilar, lastbilar och liknande.

I diagrammet i ñgur 4 visas bromskrañen FW som en funktion av tid t. Liksom visas i diagrammet består bromsansättningarna B av en serie av repetitiva bromsimpulser med en bromskrafmivå Ft som är tillräckligt kraftig för fordonskombinationen signifikant men som inte är tillräckligt kraftig för att ge att påverka upphov till släpvagnsbromsslitage, problem med avmattning eller "glazing". En bromsåtgärd ansatt for att minska fordonskombinationens hastighet och applicerad både på dragbilen och släpvagnen indikeras av den punktstreckade linjen Fb som visar att denna bromskrafi är större än de proaktíva stabiliserande släpvagnsbromsåtgärdema.

Genom uppfinningen förverkligas att systemet kan tillämpas på bromssystem som är både pneumatiskt, hydrauliskt eller elektriskt manövrerade.

I ytterligare en uttöringsfonn stabiliseras en fordonskombination med ett dragfordon och två släpvagnar med det uppfinningsenliga systemet. Fordonskombinationen kan t.ex. bestå av en dragbil med en påhängsvagn och en extra släpvagn kopplad till påhängsvagnen. Denna kombination används för att kompensera för olika längdkrav i olika stater eller regioner. En arman möjlig kombination är en lastbil med två korta släpvagnar. I denna utfóringsfonn är systemet anordnat fór att påbörja bromsansättníngen på den bakersta släpvagnen när ett kritiskt körförhållande detekteras, för att stabilisera fordonskombinationen. I denna utfóringsforrn är det 533 870 9 möjligt att låta den bakersta släpvagnens broms arbeta självständigt, samt att också låta den främre släpvagnens broms arbeta oberoende av fordonsbromsen men bara när den bakersta släpvagnens broms är ansatt. På detta sätt stabiliseras fordonskombinationen från kombinationens bakände.

Uppfinningen beskrivs ovan med hänvisning till några föredragna utföringsfonner.

Det inses dock att andra uttöringsformer kan genomföras utan att avvika från det skyddsomfång som definieras av de bilagda patentkraven.

Claims (20)

10 15 20 25 30 533 870 10 PATENTKRAV:

1. l. System för stabilisering av en fordonskombination som innefattar ett dragfordon och ett släpfordon, nämnda system innefattande: ett släpvagnsbromssystem på släpfordonet som kan manövreras tillsammans med fordonsbromssystemet på dragfordonet såväl som oberoende av nämnda fordonsbromssystem, medel för detektering av åtminstone en signal motsvarande åtminstone ett körtörhållande, medel för beräkning av den detekterade åtminstone ena signalen motsvarande nämnda åtminstone ena körförhållande och jämförande av den åtminstone ena detekterade signalen med ett motsvarande förutbestämt värde representerande ett kritiskt körtörhållande, aktiveringsmedel för tillåtande av självständig manövrering av släpvagnsbromssystemet som svar på ett detekterat kritiskt körförhållande, samt medel för automatisk manövrering av släpvagnsbromssystemet som svar på aktiveringsmedlet genom applicering av tillfälliga bromsåtgärder på släpfordonet.

2. System enligt patentkrav 1, varvid detekteringsmedlet innefattar detektering av ett eller flera av följande körfórhållanden: omgivningstemperatur, väglutning, rattvinkel, vikt, hastighet fordonskombinationens fordonskombinationens och/eller bromsbalansen mellan dragfordonet och släpfordonet.

3. System enligt patentkrav 1 eller 2, varvid detekteringsmedlet dessutom innefattar detektering av hjälpbromsning av dragfordonet med ett bromsmoment över en tördefinierad gräns.

4. System enligt något av patentkraven 1 till 3, varvid beräkníngsmedlet som tar emot de detekterade signalema avgör om ett kritiskt körtörhållande föreligger och varnar aktiveringsmedlet. 10 15 20 25 30 533 870 ll

5. System enligt något av patentkraven l till 4, varvid aktiveringsmedlet automatiskt aktiverar manöverdonen.

6. System enligt något av patentkraven 1 till 4, varvid aktiveringsmedlet innefattar en indikator och en törarmanövrerad aktiveringsbrytare för aktivering av manöverdonen.

7. System enligt patentkrav 6, varvid nämnda indikator är en hörbar, visuell eller audiovisuell indikator i dragfordonets íbrarutrymme.

8. System enligt något av patentkraven l till 7, varvid manöverdonen automatiskt tillhandahåller en serie av korta upprepade ansättningar av släpvagnsbromsarna när slåpvagnsbromssystemet aktiveras av aktiveringsmedlet.

9. System enligt något av patentkraven 1 till 8, varvid släpfordonet består av en ensam släpvagn.

10. System enligt något av patentkraven l till 8, varvid släpfordonet innefattar ett flertal släpvagnar.

11. ll. Förfarande för Stabilisering av en fordonskombination av ett dragfordon och ett släpfordon, vari ett släpvagnsbromssystem på släpfordonet kan manövreras tillsammans med ett fordonsbromssystem på dragfordonet såväl som oberoende av nämnda fordonsbromssystem, varvid nämnda förfarande innefattar stegen av: att detektera åtminstone en signal motsvarande åtminstone ett körtörhâllande, att beräkna den detekterade åtminstone ena signalen motsvarande nämnda åtminstone ena körfórhållande och jämföra den åtminstone ena detekterade signalen med ett motsvarande iörutbestämt värde representerade ett kritiskt köriörhållande, att tillåta självständig manövrering av släpvagnsbromssystemet som svar på ett detekterat kritiskt körfórhållande, samt att automatiskt manövrera släpvagnsbromssystemet som svar på aktiveringsmedlet genom att applicera tillfälliga bromsåtgärder på släpfordonet. 10 15 20 25 30 533 870 12

12. Förfarande enligt patentkrav 11, vari detekteringen av körfórhållanden innefattar att detektera ett eller flera av följande körlörhållanden: omgivningstemperatur, väglutning, rattvinkel, fordonskombinationens vikt.

13. Förfarande enligt patentkrav 11 eller 12, vari detekteringen av köríörhållanden dessutom innefattar detektering av hjälpbromsning av dragfordonet med ett bromsmoment över en fórdefinierad gräns.

14. Förfarande enligt något av patentkraven 9 till 13, vari beräkningen av de detekterade signalema avgör om ett kritiskt körfórhållande föreligger och varnar aktiveringsmedlet.

15. Förfarande enligt något av patentkraven 9 till 14, van' den självständiga manövreringen av släpvagnsbromssystemet aktiveras automatiskt som svar på det detekterade kritiska körförhållandet.

16. Förfarande enligt något av patentkraven 9 till 14, vari den självständiga manövreringen av släpvagnsbromssystemet kan aktiveras med en íörarmanövrerad aktiveringsbrytare som svar på en indikator triggad av det detekterade kritiska körtörhållandet.

17. Förfarande enligt patentkrav 16, vari nämnda indikator är en hörbar, visuell eller audiovisuell indikator i fordonets fórarutrynnne.

18. Förfarande enligt något av patentkraven 9 till 17, van' den självständiga manövreringen av släpvagnsbromssystemet automatiskt tillhandahåller en serie av korta upprepade ansättningar av släpvagnsbromsarna när släpvagnsbromssystemet tillåts aktivering.

19. Datorprogram, innefattande programkod för genomförande av alla stegen i något av patentkraven ll till 18 när nämnda program exekveras av en dator. 533 870 13

20. Datorprograrnprodukt som innefatta: programkod, lagrad på ett datoravläsbart medium, för genomförande av förfarandet i något av patentkraven 11 till 18 när närrmda program exekveras av en dator.