DE2919831A1

DE2919831A1 - Anti-jack-knife control for articulated vehicle - has trailer angle monitor and relative wheel speed control

Info

Publication number: DE2919831A1
Application number: DE19792919831
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Drewitz; Faust Dipl Ing Hagin; Johann Dr Ing Pausenberger
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1980-11-20

Abstract

An anti-jacknife control for a towing unit and articulated trailer has the steering setting compared with the trailer deflection to operate safety braking on the three axles. A further protection is obtd. by monitoring the relative wheel speeds on the axles w.r.t trailer inclination. The wheel brakes on the middle and rear axles are separately controlled to provide a balanced cornering without slewing. The system operates independent of the driver control and provides max. possible road safety.

Description

Gelenkfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung Articulated vehicle with a protective device

gegen übermäßigen Einknicken Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenkstraßenfahrzeug der im. Oberbegriff des Patentanspruches 1 bezeichneten Art. against excessive buckling The invention relates to an articulated road vehicle the in. Art.

Ein solches Gelenkstraßenfahrzeug ist aus der DE-OS 25 47 487 bekannt. Bei dieser bekannten Xonstruktion erfolgt ein korrigierender Eingriff im Sinne der Streckung des Gelenkstraßenfahrzeugs erst dann, wenn die zulässige Abweichung des tatsächlichen Einknickwinkels vom Sollwert dieses Einknickwinkels überschritten ist. Da der korrigierende Eingriff eine Bremsung eines Fahrzeugrades ist, besteht die Gefahr, daß das Fahrzeug aufgrund der bereits angesammelten Schwungenergie und aufgrund der Herabsetzung der Seitenführungskraft durch die Einleitung der Bremsung in Schleudern kommt.Such an articulated road vehicle is known from DE-OS 25 47 487. In this known construction, a corrective intervention takes place in the sense of Extension of the articulated road vehicle only when the permissible deviation of the actual buckling angle from the nominal value of this buckling angle exceeded is. Since the corrective intervention is a braking of a vehicle wheel, there is the risk that the vehicle due to the already accumulated vibration energy and due to the reduction in cornering force due to the initiation of braking comes in skid.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Gelenkstraßenfahrzeug der vorbezeichneten Art zu schaffen, bei dem in jedem Augenblick für die Einhaltung des richtigen Knickwinkels und damit der richtigen Fahrspuren der einzelnen Räder des Fahrzeugs gesorgt ist.The object of the present invention is therefore to provide an articulated road vehicle to create the aforementioned type, at every moment for maintaining the correct articulation angle and thus the correct lanes the individual wheels of the vehicle is taken care of.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung eines Gelenkstraßen fahrzeugs der oben bezeichneten Art nach den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is vehicle through the training of an articulated road of the type described above according to the features of the characterizing part of the claim 1 solved.

Durch das ständige Überwachen und Registrieren von Lenkwinkel d , Knickwinkel/3. und der Drehzahlen der mittleren und der hinteren Achse des Gelenkfahrzeugs und durch die Verknüpfung dieser Größen untereinander in einem entsprechenden Rechner bzw. Steuergerät wird erreicht, daß bereits bei beginnender Abweichung irgendeiner der überwachten Größen vom Sollwert ein Eingriff in das System erfolgen kann. Die Abhängigkeit dieser überwachten Größen wird durch die nachstehend aufgeführten Beziehungen wiedergegeben: In diesen Gleichungen bedeutet nBL Drehzahl des linken Rades der Achse B (= Mittelachse nBR Drehzahl des rechten Rades der Achse B nCL Drehzahl des linken Rades der Achse C (@ Hinterachse nCR Drehaahl des rechten Rades der Achse C RB Radius der Bahnkurve des Vorderwagens bei Kreisfahrt RC Radius der Bahnkurve des Sattelaufliegers bei Kreisfahrt ag Spurbreite der Mittelachse aC Spurbreite der Hinterachse Abstand zwischen der Achse B und dem Gelenkpunkt lC Abstand zwischen der Achse C und dem Gelenkpunkt.By constantly monitoring and registering the steering angle d, articulation angle / 3. and the speeds of the central and rear axles of the articulated vehicle and by linking these variables to one another in a corresponding computer or control unit, the system can already be intervened when one of the monitored variables starts to deviate from the setpoint. The dependency of these monitored quantities is represented by the relationships listed below: In these equations nBL means speed of the left wheel of axis B (= central axis nBR speed of the right wheel of axis B nCL speed of the left wheel of axis C (@ rear axle nCR rotation of the right wheel of axis C RB radius of the trajectory of the front end of the vehicle in a circle RC Radius of the trajectory of the semi-trailer during circular travel ag Track width of the central axis aC Track width of the rear axle Distance between axis B and the hinge point lC Distance between the axis C and the hinge point.

Ist z. B. infolge eines zu starken Einknickens des Sattelaufliegers nach links die Drehzahl der Hinterräder n und nCR kleiner als sie aufgrund des errechneten Bahnradiuses RC und der errechtener Geschwindigkeit des Vorderwagens sein mußte, so wird das linke Hinterrad CL und das rechte Mittelrad BR gebremst. Dadurch ergeben sich jeweils auf den Sattelauflieger und den Vorderwagen Momente um deren Hochachse, die das Gelenkfahrzeug in eine gestreckte Lage zu bringen suchen. Die Bremsung kann so lange andauern, wie der Knickwinkel ß größer ist als O. Darüber hinaus kann die Bremskraft geregelt werden. Z. 13. kann bei einem großen Unterschied zwischen dem Sollwert der überwachten Systemenparameter und den Istwerten eine hohe Bremskraft eingesteuert werden, bei geringen Unterschieden zwischen Soll-und Istwerten nur eine geringe Bremskraft.Is z. B. as a result of excessive buckling of the semi-trailer to the left the speed of the rear wheels n and nCR is smaller than it is calculated on the basis of the Orbit radius RC and the real speed of the front end of the car, so the left rear wheel CL and the right center wheel BR are braked. Result from this moments about their vertical axis on the semi-trailer and the front end of the vehicle, who seek to bring the articulated vehicle into a stretched position. The braking can last as long as the kink angle ß is greater than O. In addition, the Braking force can be regulated. If there is a big difference between the Setpoint of the monitored system parameters and the actual values high braking force can be applied, with small differences between target and Actual values only have a low braking force.

Verbesserungen und weitere Ausbildungen der Erfindung sind in dan Ansprüchen 2 bis 7 angegeben Davon ist hervorzuheben, daß bei einem Fahrzeug mit angetriebener Mittelachse und angetriebener Hinterachse es besonders vorteilhaft ist, wenn die zweite Steuereinrichtung die Antriebsmomente auf die Räder der Antriebsachsen steuert.Improvements and further developments of the invention are in dan Claims 2 to 7 specified It should be emphasized that in a vehicle with driven center axle and driven rear axle it is particularly advantageous is when the second control device transfers the drive torque to the wheels of the drive axles controls.

Hierdurch kann also nicht nur durch Bremsung ein Korrekturmoment im Sinne der Streckung des Gelenkfahrzeuge erzeugt werden, sondern auch durqh entsprechende Steuerung der Antriebskräfte auf die einzelnen Räder.As a result, a correction torque in the Meaning of the stretching of the articulated vehicles are generated, but also by corresponding Control of the driving forces on the individual wheels.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Gelenkstraßenfahrzeug in Kurvenstellung schematisch, Fig. 2 ein Steuerschema für ein Gelenkstraßenfahrzeug gemäß Fig. 1.Based on the accompanying drawings, an embodiment of the Invention explained. In the drawings, Fig. 1 shows a plan view of an articulated road vehicle in the curve position schematically, FIG. 2 shows a control scheme for an articulated road vehicle according to FIG. 1.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Gelenkstraßenfahrzeug besteht aus einem Vorderwagen 20 mit eines lenkbaren Vorderachse A, einer angetriebenen Mittelachse B und einem Sattelauflieger 30, der an einem Gelenkpunkt 40 mit dem Vorderwagen 20 verbunden ist. Die einzige Achse des Sattelaufliegers 30 ist gleichzeitig die Hinterachse C des Gelenkstraßenfahrzeugs. Die Hinterachse C soll ebenfalls eine Antriebsachse sein. Es kann jedoch auch nur die Mittelachse B oder nur die Hinterachse C eine Antriebsachse sein.The articulated road vehicle shown schematically in Fig. 1 consists from a front end 20 with a steerable front axle A, one driven central axis B and a semi-trailer 30, which is at an articulation point 40 is connected to the front end 20. The only axle of the semi-trailer 30 is also the rear axle C of the articulated road vehicle. The rear axle C should also be a drive axis. However, only the central axis can be used B or only the rear axle C can be a drive axle.

Von den weiteren Bezeichnungen bzw. Abmessungen, die in Fig. 1 eingetragen sind, und die in der Beschreibungseinleitung erläutert sind, sind lediglich noch die Bezeichnungen für die einzelnen Rader des Gelenkstraßenfahrzeugs hervorzuheben. Die Räder der Vorderachse sind mit aL und aR bezeichnet, die de Mittelachse mit BL und BR und die der Hinterachse mit CL und CR, wobei der Index L jeweils für links, der Index R jeweils für rechts steht.Of the other designations or dimensions that are entered in FIG. 1 are, and which are explained in the introduction to the description, are only to emphasize the designations for the individual wheels of the articulated road vehicle. The wheels of the front axle are marked with aL and aR, the central axis with BL and BR and those of the rear axle with CL and CR, with the index L for left, the index R stands for right.

Das in Fig. 2 dargestellte Steuerschema verwendet die gleichen Bezeichnungen für gleiche Bauteile wie in Fig. 1.The control scheme shown in Fig. 2 uses the same designations for the same components as in Fig. 1.

Die zentralen Bausteine der Steuerschaltung sind das erste Steuergerät 18, welches abhängig vom Winkelvergleich des Lenkwinkels α und des Knickwinkels ß die Bremsen der Räder BL, BR der Mittelachse B und der Räder CL, der Hinterachse C steuert und ein zweites Steuergerät 8, das ebenfalls auf die Bremsen drr: Räder der Achsen B und C einwirkt, jedoch in Abhängigkeit des Winkelvergleichs zwischen Lenkwinkel o(, und Knickwinkel ß und der Drehzahlen der einzelnen Räder der Achsen B und C.The central components of the control circuit are the first control device 18, which depends on the angle comparison of the steering angle α and the articulation angle ß the brakes of the wheels BL, BR of the central axis B and the wheels CL, the rear axle C controls and a second control unit 8, which also drr the brakes: wheels of axes B and C acts, however, depending on the angle comparison between steering angle o (, and articulation angle ß and the speeds of the individual wheels of axes B and C.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Articulated ostrich vehicle, consisting from a front vehicle with steered front axle and central axle (s) and a semi-trailer, with a protection device against excessive buckling, which compares between the actual articulation angle of the two vehicle parts to one another and the steering angle respectively.

allows a function of the steering angle and by means of a first Control unit that, depending on the angle comparison, the brake of at least one wheel the central axis (s) or the rear axle (s) of the Fahrseugs controls so that a The bending angle correcting torque on the vehicle parts is produced, characterized in that that a second control unit (8) is provided, which depends on the steering angle (ovo) and from the articulation angle (ß) the target speeds of the wheels (Br B1, Cr C1) of the central axis (n) (B) and the Rear axle (s) (C) (= defines axle (s) of the semi-trailer, compares this with the actual speeds of these wheels and if there is a deviation brake (14 to 17) between setpoint and actual value beyond a tolerance limit one or more wheels of the central axle (s) and / or the rear axle (s) (C) so actuated that a torque correcting the pitch angle (β) of the vehicle is produced.

2. Articulated road vehicle according to claim 1, characterized in that the control of the brakes (14 to 17) of the wheels r (Br, B1, or Cr C1) takes place independently of one another.

3. Articulated traction vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that that a buckling damping device is provided between the front end of the vehicle and the saddle members is that only allows limited rate of change of the articulation angle (ß).

4. Articulated road vehicle according to claims 1 to 3, characterized in that that between the first control device (18) and the control device (8) oine Connection exists.

5. Articulated road vehicle according to claims 1 to 4, characterized in that that the vehicle has a driven central axle (B) and a driven rear axle (C).

6. Articulated road vehicles according to AnsprtLchen 1 to 5, characterized in that that the second control device (8) applies the drive torques to the wheels of the drive axles (B, C) controls.

7. Articulated road vehicle according to claims 1 to 6, characterized in that that at low speeds (about up to 5 km per hour) the control of the articulation angle (ß) only takes place depending on the lank angle <&> (first control unit 18), at higher speeds the control of the articulation angle depends on the Speed ratio of the wheels is controlled (second control unit 8).