專利名稱：用于測定從半掛車傳至牽引車第一車軸的負(fù)載的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及鉸接式貨車或機(jī)動車，并且更特別地涉及測定從半掛車傳至牽引車第一車軸的負(fù)載的方法和系統(tǒng)，其中牽引車具有至少一個(gè)第二車軸，半掛車在其支撐部位部分地由牽引車支撐。
背景技術(shù)：
美國專利US6,203,045公開了一種具有控制系統(tǒng)、以在輪軸間重新分配重量的鉸接式貨車。有多個(gè)傳感器連接于機(jī)動車的多個(gè)輪軸，并且有電子控制器收集來自傳感器的信息并且測定出每個(gè)車軸上的重量。
在每個(gè)輪軸上至少包括一個(gè)重量傳感器的已知系統(tǒng)實(shí)在太復(fù)雜了。后輪軸通常由液力彈簧懸吊，同時(shí)前輪軸通常由機(jī)械彈簧懸吊。因?yàn)楫?dāng)輪軸由機(jī)械彈簧懸吊時(shí)，安裝有效的重量檢測器比由液力(水力和/或氣力)彈簧懸吊時(shí)更為復(fù)雜和昂貴，因此優(yōu)選在選定的輪軸上避免安裝負(fù)載傳感器或重量傳感器。
WO 03/044471公開了一種用于帶有固定第五輪連接的卡車的負(fù)載計(jì)算系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種測定從半掛車傳至牽引車的第一車軸的負(fù)載的方法，所述牽引車還具有至少一個(gè)第二車軸，半掛車在其支撐部位部分地由牽引車支撐，所述方法包括測定表示從半掛車傳至所述至少一個(gè)第二車軸的負(fù)載的第一數(shù)值，以及使用位置檢測裝置測定表示支撐部位相對于所述第一和第二車軸的位置的第二數(shù)值，并且本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于，基于所述第一和第二數(shù)值來計(jì)算表示從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載。這樣的牽引車通常指的是拖曳車。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在已知由所述第二車軸支撐的負(fù)載和支撐部位或所謂“第五輪”的位置的情形下，可以測定出從半掛車傳至同樣牽引車的未知負(fù)載如何分布在牽引車的輪軸上。由于支撐點(diǎn)或“第五輪”是可移動的，因此支撐部位或“第五輪”的位置可使用位置檢測裝置進(jìn)行測定。例如，傳至第一車軸的負(fù)載或表示其的數(shù)值可通過使用靜力計(jì)算而算出。牽引車的凈重或空載重量以及機(jī)動車車軸支撐的這些重量的摩擦力通常是已知的。因此，如需要，則可測定出每個(gè)第一和第二車軸支撐的總負(fù)載或總重量。
支撐部位或“第五輪”相對于牽引車車軸的位置可被改變，以在牽引車的車軸上獲得理想的重量或負(fù)載分布，例如使組合的機(jī)動車和半掛車來保持理想的剎車性能和/或轉(zhuǎn)向性能。“第五輪”的移動可通過手動操作或通過電子控制裝置根據(jù)預(yù)定程序自動完成。
有利地，支撐部位或“第五輪”在沿牽引車縱向延伸的軌道的預(yù)定位置之間移動。“第五輪”例如可在任何預(yù)定位置被以可松開的方式鎖定。支撐部位或“第五輪”的實(shí)際位置可通過任何傳統(tǒng)裝置測定。在目前的優(yōu)選實(shí)施例中，支撐部位通過借助鉸接桿件連接于牽引車的固定部分的可移動支撐部件而被限定，并且支撐部件的位置隨之可基于鉸接桿件的幾個(gè)部分的相互角度位置而被測定。
第一車軸通常為前車軸，同時(shí)第二車軸為后車軸，并且支撐部位位于牽引車的前后車軸之間。但是，所述第一車軸也可以是后車軸。牽引車可以具有形式為轉(zhuǎn)向架(bogie)的后車軸，或一對緊密相鄰的后車軸。在后者的情形下，可測定傳至這樣一對第二車軸的每個(gè)這種車軸的負(fù)載或在負(fù)載施加的一個(gè)普通點(diǎn)上的負(fù)載。
從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載L1可根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1從半掛車傳至第二車軸的負(fù)載為L2并且支撐部位與第一和第二車軸之間的距離分別為d1和d2。
如果需要，則在所述支撐部位從半掛車傳至牽引車的總負(fù)載L3可根據(jù)下面的公式進(jìn)行計(jì)算L3＝L1+L2本發(fā)明還提供了一種測定從半掛車傳至牽引車第一車軸的負(fù)載的系統(tǒng)，其中牽引車具有至少一個(gè)第二車軸，半掛車在牽引車的支撐部位由牽引車部分地支撐，所述系統(tǒng)包括負(fù)載傳感裝置，以測定代表從半掛車傳至所述至少一個(gè)第二車軸的負(fù)載的第一數(shù)值，以及位置檢測裝置，以測定代表支撐部位相對所述第一和第二車軸的位置的第二數(shù)值，并且根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征在于，包括適于接收分別來自負(fù)載傳感裝置和位置檢測器裝置的代表所述第一和第二數(shù)值的信號的電子計(jì)算機(jī)，其基于第一和第二數(shù)值計(jì)算代表從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載的數(shù)值。這樣的系統(tǒng)還包括一個(gè)與電子計(jì)算機(jī)通信并且適于顯示任何接收和/或被計(jì)算機(jī)計(jì)算出的數(shù)值的顯示裝置。顯示裝置優(yōu)選地安裝在駕駛艙內(nèi)以供駕駛員觀看。


本發(fā)明將參照附圖進(jìn)一步描述，其中圖1為牽引車和連接于其上的包括本發(fā)明所述系統(tǒng)的半掛車的側(cè)視圖，和圖2為圖1所示的車輛的連接裝置或“第五輪”的實(shí)施例的放大透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出具有帶有前車輪11的前車軸8和帶有后車輪12的后車軸9的拖曳車或牽引車10。半掛車13具有一個(gè)包括兩對車輪14的后轉(zhuǎn)向架，并且它通過連接裝置15以可松開的方式連接于牽引車10，該連接裝置如雙箭頭16所示地可相對于機(jī)動車10縱向移動并且形成所謂的“第五輪”的部分。負(fù)載L3從半掛車13被轉(zhuǎn)移至“第五輪”或連接裝置15，并且該負(fù)載的一部分L1由前車輪11的前車軸8支撐，部分L2由牽引車10的后車輪12的后車軸9支撐。
本實(shí)施例中的牽引車10配有板簧作為前軸懸架，以及空氣彈簧作為后軸懸架。板簧作為懸架的軸負(fù)載難以直接測定。其通常是利用對軸位移的進(jìn)行檢測的位移傳感器進(jìn)行測定，并且通過使用補(bǔ)償彈簧特性的公式隨之將信號轉(zhuǎn)換為負(fù)載值。另一方面，空氣彈簧作為懸架的軸負(fù)載容易被測定，這是因?yàn)檩S負(fù)載可從風(fēng)箱內(nèi)的空氣壓力推出來。通常在具有空氣彈簧的機(jī)動車上測定風(fēng)箱內(nèi)的空氣壓力。因此，車軸的軸負(fù)載通?？蓮碾娮涌諝鈶壹芟到y(tǒng)得到。
由后車軸9支撐的總負(fù)載或總重根據(jù)可與液力和/或氣力彈簧懸架系統(tǒng)連接布置的重量傳感器17測定。牽引車10的凈重對總負(fù)載的已知貢獻(xiàn)值應(yīng)當(dāng)從傳感器17確定的數(shù)值中被扣除，以得到負(fù)載值L2。下面更為詳述描述的位置檢測器18確定了連接裝置或“第五輪”15的位置。在圖1中，前車軸與連接裝置15之間的軸距為d1，同時(shí)后車軸與連接裝置15之間的軸距為d2。
已經(jīng)確定數(shù)值L2、d1和d2時(shí)，可通過下面的公式計(jì)算出數(shù)值L1L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1
L1為源于由前車軸8支撐的負(fù)載L3的負(fù)載貢獻(xiàn)值。如果要測定由前車軸8支撐的總負(fù)載或總重，則必須加上來自機(jī)動車10的凈重的已知貢獻(xiàn)值。必須了解，通過這種方法，當(dāng)分別通過傳感器17和檢測器18測定距離d1和d2時(shí)，可以分別測定出被前、后車軸8和9支撐的總負(fù)載，和/或在前、后車軸上的相對重量貢獻(xiàn)值。如圖1所示，來自重量傳感器17和位置檢測器18的測定信號可被傳至設(shè)置于駕駛艙20內(nèi)的電子計(jì)算和顯示裝置19。但在圖1中，該電子計(jì)算和顯示裝置19為了描述方便而被畫于車的外部。電子計(jì)算和顯示裝置19也可以集成在機(jī)動車的電子控制系統(tǒng)內(nèi)。該電子計(jì)算和顯示裝置還包括用于自動移動“第五輪”15、以根據(jù)預(yù)定方案或計(jì)劃而在前、后車軸8和9上取得理想的負(fù)載分布的控制裝置?！暗谖遢啞?5被移動的距離或“第五輪”15的位置也可顯示給駕駛員。這就使得駕駛員可確定機(jī)動車的總長度的變化。
圖2更為詳細(xì)地示出連接裝置或“第五輪”15的實(shí)施例。連接裝置15可以相對于固定于機(jī)動車10主體的框架部件21沿箭頭16移動。連接裝置15限定了一個(gè)漏斗形凹孔22，用以容納和以可松開的方式鎖定半掛車13的球形連接件(未示出)。形成于框架部件21上的相對的齒形結(jié)構(gòu)23與形成于可移動連接裝置15上的相應(yīng)的鎖定件(未示出)共同作用，從而可使連接裝置移動，并且通過操縱手柄24而以可松開的方式將連接裝置鎖定在多個(gè)可能的位置上。在圖2所示的實(shí)施例中，位置檢測器18包括具有中心鉸鏈或樞軸26的縱向延伸的鉸接桿件25。鉸接桿件25的端部被分別連接于可松開的連接裝置15和固定的框架部件21，這樣，由鉸鏈26彼此連接的鉸接桿件25的幾個(gè)部分相互形成了隨著可移動連接裝置15的位置而變化的角度。角度傳感器27測定該角度值，并且將相應(yīng)信號傳至電子計(jì)算和顯示裝置19，該電子計(jì)算和顯示裝置將角度值轉(zhuǎn)換為“第五輪”的確切位置。
應(yīng)當(dāng)了解，可做出上述實(shí)施例的多種修改方案，而不會脫離本發(fā)明的范圍。例如，除了上述之外的其它位置探測器的常規(guī)類型也可用于測定連接裝置或“第五輪”15分別相對于牽引車10的前后車軸的位置。
權(quán)利要求
1.一種測定從半掛車(13)傳至牽引車(10)的第一車軸(8)的負(fù)載(L1)的方法，其中牽引車還具有至少一個(gè)第二車軸(9)，半掛車在其支撐部位(15)部分地由牽引車支撐，其中支撐部位相對于牽引車的所述第一和第二車軸的所述位置是可變的，所述方法包括以下步驟測定表示從半掛車傳至所述至少一個(gè)第二車軸的負(fù)載(L2)的第一數(shù)值，并且使用位置探測器(18)，測定表示支撐部位(15)相對于所述第一和第二車軸的位置的第二數(shù)值(d1，d2)，以及基于所述第一和第二數(shù)值，計(jì)算出表示從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載(L1)的數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中支撐部位在沿牽引車縱向延伸的軌道(23)的預(yù)定位置之間移動。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中支撐部位通過借助于鉸接桿件(25)而連接于牽引車的固定部件(21)的可移動支撐部件來確定，該可移動支撐部件的位置基于鉸接桿件的幾個(gè)部分的相互角度位置確定。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的方法，其中第一車軸和第二車軸為前車軸和后車軸，支撐部位(15)位于前后車軸之間。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載L1根據(jù)如下公式計(jì)算L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1其中從半掛車傳至第二車軸的負(fù)載為L2，并且支撐部位與第一和第二車軸之間的縱向距離分別為d1和d2。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述支撐部位處從半掛車傳至牽引車的總負(fù)載L3根據(jù)如下公式計(jì)算L3＝L1+L2
7.一種用于測定從半掛車(13)傳至牽引車的第一車軸(8)的負(fù)載(L1)的系統(tǒng)，其中牽引車還具有至少一個(gè)第二車軸(9)，半掛車在其支撐部位(15)部分地由牽引車支撐，所述系統(tǒng)包括測定表示從半掛車傳至所述至少一個(gè)第二車軸的負(fù)載的第一數(shù)值的負(fù)載傳感裝置(17)，以及測定表示支撐部位相對于所述第一和第二車軸的位置的第二數(shù)值的位置探測裝置(18)，以及適于接收來自負(fù)載傳感裝置和位置檢測器裝置的表示所述第一和第二數(shù)值的信號的電子計(jì)算機(jī)(19)，該計(jì)算機(jī)基于所述第一和第二數(shù)值計(jì)算出表示從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載(L1)的數(shù)值。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中還包括一個(gè)與電子計(jì)算機(jī)通信并且適于顯示任何接收和/或被計(jì)算機(jī)計(jì)算出的數(shù)值的顯示裝置(19)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其中位置檢測裝置包括與牽引車的固定部件(21)相互連接的鉸接桿件(25)和能夠相對于機(jī)動車移動的支撐部件(15)，以及用于測定鉸界桿件的幾個(gè)部分的相互角度位置的角度傳感器(27)。
10.如權(quán)利要求7-9中任意項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中電子計(jì)算機(jī)根據(jù)如下公式計(jì)算從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載L1L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1其中從半掛車傳至第二車軸的負(fù)載為L2并且支撐部位與第一和第二車軸之間的縱向距離分別為d1和d2。
11.一種計(jì)算機(jī)程序，包括當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序時(shí)用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的全部步驟的程序代碼。
12.一種存儲在介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，計(jì)算機(jī)讀取該介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
一種測定從半掛車(13)傳至牽引車(10)的第一車軸(8)的負(fù)載(L1)的方法和系統(tǒng)，其中牽引車還具有至少一個(gè)第二車軸(9)。半掛車在“第五輪”(15)處部分地由牽引車支撐。利用負(fù)載傳感器(17)，測定表示從半掛車傳至第二車軸的負(fù)載(L2)的第一數(shù)值，并且還測定表示“第五輪”(15)相對于所述第一和第二車軸的位置的第二數(shù)值(d1，d2)。基于所述第一和第二數(shù)值(L2，d1，d2)，通過計(jì)算機(jī)(19)計(jì)算出表示從半掛車傳至第一車軸的負(fù)載(L1)的數(shù)值?？赏ㄟ^如下公式進(jìn)行該計(jì)算L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1。
文檔編號G01G19/08GK101048295SQ200580037248
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者本尼·利耶布拉德, 托比亞斯·維克斯特倫, 本特·特博恩 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司