[发明专利]用于车辆稳定的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于稳定包括牵引车和至少一个拖挂车的车辆组合的设备和方法。该设备和方法尤其适合于具有不只一个拖挂车的车辆组合。

背景技术

为了减少道路上重型车辆的数量，在一些国家，提出包括不只一个拖挂车的较长车辆组合，用在常规道路上。除减少用于特定道路的要求的牵引车数量外，与传统的车辆组合相比，还将减小能耗和废气排放。通常，由法律和规章控制车辆组合的长度和重量。在一些国家，在受限条件下，已经允许较长和/或较重型车辆组合。这些车辆可以包括若干拖挂车以及可以超出50米或更长。它们通常用在边远地区并用于特定目的。在澳大利亚，在一些州和一些道路上，使用包括超出4个挂车的公路列车(road train)。在例如美国、加拿大和阿根廷，还使用更长的组合车辆(LCV)。在严格的规章下来使用所有这些LCV。

高速时，包含若干拖挂车的长车辆组合一般比具有一辆或几辆拖挂车的车辆更不稳定。这是指长车辆组合更易于翻滚、折成V字形、挂车摆出并且开始打滑。另一方面，长车辆组合运输更高效，因为它们的负载能力更高。

较长车辆组合的一个问题是车辆组合的稳定性。即使对具有单一拖挂车的车辆组合，诸如牵引车挂车组合，当制动或转向时，稳定性问题产生。可能产生的一个稳定性问题是挂车开始左右摆动。当车辆以相对高速行驶并且改变车道或曲线驾驶时，这可能会发生。当车辆直线行驶时，车辆组合的稳定性通常将自行校正，但或撞击到其他车辆或惊吓附近的驾驶员，仍然会影响该车辆周围的交通。当车辆组合制动时，会产生另一种稳定性问题。一种这种问题称为折成V字形，其中，挂车将左右旋转，使得牵引车和挂车类似折叠的小折刀。

有若干方法来提高车辆组合的稳定性以避免事故。已经提出了减小用于挂车的转向角的解决方案，但不成功。由电子控制单元控制的防抱死制动和电子制动力分配已经减少一些事故。这些解决方案大部分是为具有单一挂车的车辆组合设计。对具有若干拖挂车的较长车辆组合，所提出的解决方案则不能胜任。

US 2010/070149描述了一种用于具有牵引车和若干挂车的公路列车的挂车电子制动系统。该制动系统包括每一挂车上的制动ECU和使得第一挂车上的制动ECU和第二挂车上的制动ECU能相互通信而提供的通信接口。使用中，第一和第二挂车上的各个制动ECU从适用于检测横向加速度和/或轮转速的第一和第二挂车上的各个传感器接收输入。在传感器中的一个检测到指示丢失稳定性的横向加速度和/或轮转速的情况下，该传感器生成用于启动稳定性控制的信号，经通信接口，将该信号传递到其他挂车上的制动ECU，使得其他挂车能启动稳定性控制。

该系统适用于测量挂车的实际横向加速度和/或轮转速。如果一个挂车的ECU检测到指示稳定性问题的预定条件，则将信号发送到其他挂车的ECU，使得其他挂车的ECU能启动那一挂车的制动。因此，该系统适用于控制实际测量的条件，当它们已经发生时。

WO 2010087022描述了一种车辆组合(牵引车+挂车/半挂车)的行为控制器，用于防止折成V字形现象，同时考虑到根据车速或减速度的大小，挂车和牵引车的相对旋转作用改变的事实。该控制器包括制动力/驱动力控制部分，用于控制牵引车或挂车的制动力/驱动力，使得减小牵引车和挂车之间的横摆率的差。当牵引车的横摆率和挂车的横摆率的偏差的大小超出特定阈值时，则控制制动力。能单独地控制每一牵引车或挂车车轮的制动力。

该系统适用于测量牵引车和单一挂车之间的实际旋转作用。由此，该系统适用于控制实际测量条件，当它们已经发生时。

在一些情况下，然而，提前预测拖挂车的运动以便在例如车辆改变车道期间，限制拖挂车的摇动或摆动是有利的。因此，仍然具有改进的空间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于提高包括牵引车和至少一个拖挂车的车辆组合的稳定性的设备。本发明的另一目的是提供用于提高包括牵引车和至少一个拖挂车的车辆组合的稳定性的方法。

在设备的权利要求1和方法的权利要求17的特征部分中，描述了根据本发明的问题的解决方案。其他权利要求包含发明的设备和方法的进一步发展的优点。