专利名称：用于测定从半挂车传至牵引车第一车轴的负载的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及铰接式货车或机动车，并且更特别地涉及测定从半挂车传至牵引车第一车轴的负载的方法和系统，其中牵引车具有至少一个第二车轴，半挂车在其支撑部位部分地由牵引车支撑。
背景技术：
美国专利US6,203,045公开了一种具有控制系统、以在轮轴间重新分配重量的铰接式货车。有多个传感器连接于机动车的多个轮轴，并且有电子控制器收集来自传感器的信息并且测定出每个车轴上的重量。
在每个轮轴上至少包括一个重量传感器的已知系统实在太复杂了。后轮轴通常由液力弹簧悬吊，同时前轮轴通常由机械弹簧悬吊。因为当轮轴由机械弹簧悬吊时，安装有效的重量检测器比由液力(水力和/或气力)弹簧悬吊时更为复杂和昂贵，因此优选在选定的轮轴上避免安装负载传感器或重量传感器。
WO 03/044471公开了一种用于带有固定第五轮连接的卡车的负载计算系统。
发明内容
本发明提供了一种测定从半挂车传至牵引车的第一车轴的负载的方法，所述牵引车还具有至少一个第二车轴，半挂车在其支撑部位部分地由牵引车支撑，所述方法包括测定表示从半挂车传至所述至少一个第二车轴的负载的第一数值，以及使用位置检测装置测定表示支撑部位相对于所述第一和第二车轴的位置的第二数值，并且本发明的系统的特征在于，基于所述第一和第二数值来计算表示从半挂车传至第一车轴的负载。这样的牵引车通常指的是拖曳车。
根据本发明的方法，在已知由所述第二车轴支撑的负载和支撑部位或所谓“第五轮”的位置的情形下，可以测定出从半挂车传至同样牵引车的未知负载如何分布在牵引车的轮轴上。由于支撑点或“第五轮”是可移动的，因此支撑部位或“第五轮”的位置可使用位置检测装置进行测定。例如，传至第一车轴的负载或表示其的数值可通过使用静力计算而算出。牵引车的净重或空载重量以及机动车车轴支撑的这些重量的摩擦力通常是已知的。因此，如需要，则可测定出每个第一和第二车轴支撑的总负载或总重量。
支撑部位或“第五轮”相对于牵引车车轴的位置可被改变，以在牵引车的车轴上获得理想的重量或负载分布，例如使组合的机动车和半挂车来保持理想的刹车性能和/或转向性能。“第五轮”的移动可通过手动操作或通过电子控制装置根据预定程序自动完成。
有利地，支撑部位或“第五轮”在沿牵引车纵向延伸的轨道的预定位置之间移动。“第五轮”例如可在任何预定位置被以可松开的方式锁定。支撑部位或“第五轮”的实际位置可通过任何传统装置测定。在目前的优选实施例中，支撑部位通过借助铰接杆件连接于牵引车的固定部分的可移动支撑部件而被限定，并且支撑部件的位置随之可基于铰接杆件的几个部分的相互角度位置而被测定。
第一车轴通常为前车轴，同时第二车轴为后车轴，并且支撑部位位于牵引车的前后车轴之间。但是，所述第一车轴也可以是后车轴。牵引车可以具有形式为转向架(bogie)的后车轴，或一对紧密相邻的后车轴。在后者的情形下，可测定传至这样一对第二车轴的每个这种车轴的负载或在负载施加的一个普通点上的负载。
从半挂车传至第一车轴的负载L1可根据如下公式进行计算L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1从半挂车传至第二车轴的负载为L2并且支撑部位与第一和第二车轴之间的距离分别为d1和d2。
如果需要，则在所述支撑部位从半挂车传至牵引车的总负载L3可根据下面的公式进行计算L3＝L1+L2本发明还提供了一种测定从半挂车传至牵引车第一车轴的负载的系统，其中牵引车具有至少一个第二车轴，半挂车在牵引车的支撑部位由牵引车部分地支撑，所述系统包括负载传感装置，以测定代表从半挂车传至所述至少一个第二车轴的负载的第一数值，以及位置检测装置，以测定代表支撑部位相对所述第一和第二车轴的位置的第二数值，并且根据本发明的系统的特征在于，包括适于接收分别来自负载传感装置和位置检测器装置的代表所述第一和第二数值的信号的电子计算机，其基于第一和第二数值计算代表从半挂车传至第一车轴的负载的数值。这样的系统还包括一个与电子计算机通信并且适于显示任何接收和/或被计算机计算出的数值的显示装置。显示装置优选地安装在驾驶舱内以供驾驶员观看。
本发明将参照附图进一步描述，其中图1为牵引车和连接于其上的包括本发明所述系统的半挂车的侧视图，和图2为图1所示的车辆的连接装置或“第五轮”的实施例的放大透视图。
具体实施例方式
图1示出具有带有前车轮11的前车轴8和带有后车轮12的后车轴9的拖曳车或牵引车10。半挂车13具有一个包括两对车轮14的后转向架，并且它通过连接装置15以可松开的方式连接于牵引车10，该连接装置如双箭头16所示地可相对于机动车10纵向移动并且形成所谓的“第五轮”的部分。负载L3从半挂车13被转移至“第五轮”或连接装置15，并且该负载的一部分L1由前车轮11的前车轴8支撑，部分L2由牵引车10的后车轮12的后车轴9支撑。
本实施例中的牵引车10配有板簧作为前轴悬架，以及空气弹簧作为后轴悬架。板簧作为悬架的轴负载难以直接测定。其通常是利用对轴位移的进行检测的位移传感器进行测定，并且通过使用补偿弹簧特性的公式随之将信号转换为负载值。另一方面，空气弹簧作为悬架的轴负载容易被测定，这是因为轴负载可从风箱内的空气压力推出来。通常在具有空气弹簧的机动车上测定风箱内的空气压力。因此，车轴的轴负载通常可从电子空气悬架系统得到。
由后车轴9支撑的总负载或总重根据可与液力和/或气力弹簧悬架系统连接布置的重量传感器17测定。牵引车10的净重对总负载的已知贡献值应当从传感器17确定的数值中被扣除，以得到负载值L2。下面更为详述描述的位置检测器18确定了连接装置或“第五轮”15的位置。在图1中，前车轴与连接装置15之间的轴距为d1，同时后车轴与连接装置15之间的轴距为d2。
已经确定数值L2、d1和d2时，可通过下面的公式计算出数值L1L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1
L1为源于由前车轴8支撑的负载L3的负载贡献值。如果要测定由前车轴8支撑的总负载或总重，则必须加上来自机动车10的净重的已知贡献值。必须了解，通过这种方法，当分别通过传感器17和检测器18测定距离d1和d2时，可以分别测定出被前、后车轴8和9支撑的总负载，和/或在前、后车轴上的相对重量贡献值。如图1所示，来自重量传感器17和位置检测器18的测定信号可被传至设置于驾驶舱20内的电子计算和显示装置19。但在图1中，该电子计算和显示装置19为了描述方便而被画于车的外部。电子计算和显示装置19也可以集成在机动车的电子控制系统内。该电子计算和显示装置还包括用于自动移动“第五轮”15、以根据预定方案或计划而在前、后车轴8和9上取得理想的负载分布的控制装置。“第五轮”15被移动的距离或“第五轮”15的位置也可显示给驾驶员。这就使得驾驶员可确定机动车的总长度的变化。
图2更为详细地示出连接装置或“第五轮”15的实施例。连接装置15可以相对于固定于机动车10主体的框架部件21沿箭头16移动。连接装置15限定了一个漏斗形凹孔22，用以容纳和以可松开的方式锁定半挂车13的球形连接件(未示出)。形成于框架部件21上的相对的齿形结构23与形成于可移动连接装置15上的相应的锁定件(未示出)共同作用，从而可使连接装置移动，并且通过操纵手柄24而以可松开的方式将连接装置锁定在多个可能的位置上。在图2所示的实施例中，位置检测器18包括具有中心铰链或枢轴26的纵向延伸的铰接杆件25。铰接杆件25的端部被分别连接于可松开的连接装置15和固定的框架部件21，这样，由铰链26彼此连接的铰接杆件25的几个部分相互形成了随着可移动连接装置15的位置而变化的角度。角度传感器27测定该角度值，并且将相应信号传至电子计算和显示装置19，该电子计算和显示装置将角度值转换为“第五轮”的确切位置。
应当了解，可做出上述实施例的多种修改方案，而不会脱离本发明的范围。例如，除了上述之外的其它位置探测器的常规类型也可用于测定连接装置或“第五轮”15分别相对于牵引车10的前后车轴的位置。
权利要求
1.一种测定从半挂车(13)传至牵引车(10)的第一车轴(8)的负载(L1)的方法，其中牵引车还具有至少一个第二车轴(9)，半挂车在其支撑部位(15)部分地由牵引车支撑，其中支撑部位相对于牵引车的所述第一和第二车轴的所述位置是可变的，所述方法包括以下步骤测定表示从半挂车传至所述至少一个第二车轴的负载(L2)的第一数值，并且使用位置探测器(18)，测定表示支撑部位(15)相对于所述第一和第二车轴的位置的第二数值(d1，d2)，以及基于所述第一和第二数值，计算出表示从半挂车传至第一车轴的负载(L1)的数值。
2.如权利要求1所述的方法，其中支撑部位在沿牵引车纵向延伸的轨道(23)的预定位置之间移动。
3.如权利要求2所述的方法，其中支撑部位通过借助于铰接杆件(25)而连接于牵引车的固定部件(21)的可移动支撑部件来确定，该可移动支撑部件的位置基于铰接杆件的几个部分的相互角度位置确定。
4.如权利要求1-3中任何一项所述的方法，其中第一车轴和第二车轴为前车轴和后车轴，支撑部位(15)位于前后车轴之间。
5.如权利要求4所述的方法，其中从半挂车传至第一车轴的负载L1根据如下公式计算L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1其中从半挂车传至第二车轴的负载为L2，并且支撑部位与第一和第二车轴之间的纵向距离分别为d1和d2。
6.如权利要求5所述的方法，其中在所述支撑部位处从半挂车传至牵引车的总负载L3根据如下公式计算L3＝L1+L2
7.一种用于测定从半挂车(13)传至牵引车的第一车轴(8)的负载(L1)的系统，其中牵引车还具有至少一个第二车轴(9)，半挂车在其支撑部位(15)部分地由牵引车支撑，所述系统包括测定表示从半挂车传至所述至少一个第二车轴的负载的第一数值的负载传感装置(17)，以及测定表示支撑部位相对于所述第一和第二车轴的位置的第二数值的位置探测装置(18)，以及适于接收来自负载传感装置和位置检测器装置的表示所述第一和第二数值的信号的电子计算机(19)，该计算机基于所述第一和第二数值计算出表示从半挂车传至第一车轴的负载(L1)的数值。
8.如权利要求7所述的系统，其中还包括一个与电子计算机通信并且适于显示任何接收和/或被计算机计算出的数值的显示装置(19)。
9.如权利要求7或8所述的系统，其中位置检测装置包括与牵引车的固定部件(21)相互连接的铰接杆件(25)和能够相对于机动车移动的支撑部件(15)，以及用于测定铰界杆件的几个部分的相互角度位置的角度传感器(27)。
10.如权利要求7-9中任意项所述的系统，其中电子计算机根据如下公式计算从半挂车传至第一车轴的负载L1L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1其中从半挂车传至第二车轴的负载为L2并且支撑部位与第一和第二车轴之间的纵向距离分别为d1和d2。
11.一种计算机程序，包括当计算机执行该程序时用于实现权利要求1-6中任意一项所述的全部步骤的程序代码。
12.一种存储在介质上的计算机程序产品，其中当计算机执行所述计算机程序时，计算机读取该介质，以实现权利要求1-6中任意一项所述的方法。
全文摘要
一种测定从半挂车(13)传至牵引车(10)的第一车轴(8)的负载(L1)的方法和系统，其中牵引车还具有至少一个第二车轴(9)。半挂车在“第五轮”(15)处部分地由牵引车支撑。利用负载传感器(17)，测定表示从半挂车传至第二车轴的负载(L2)的第一数值，并且还测定表示“第五轮”(15)相对于所述第一和第二车轴的位置的第二数值(d1，d2)。基于所述第一和第二数值(L2，d1，d2)，通过计算机(19)计算出表示从半挂车传至第一车轴的负载(L1)的数值。可通过如下公式进行该计算L1*d1＝L2*d2或L1＝L2*d2/d1。
文档编号G01G19/08GK101048295SQ200580037248
公开日2007年10月3日 申请日期2005年10月18日 优先权日2004年10月29日
发明者本尼·利耶布拉德, 托比亚斯·维克斯特伦, 本特·特博恩 申请人:沃尔沃拉斯特瓦格纳公司