[发明专利]汽车列车的稳定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于稳定由牵引车和挂车组成的汽车列车的方法和装置。

背景技术

在现有技术中已知用于稳定汽车列车的方法和装置。由DE 199 64 048 A1已知一种用于稳定道路运输工具，尤其是轿车的方法和装置，其具有由道路运输工具牵引的挂车，其中，监测道路运输工具的摆动，并且在识别出摆动时自动对道路运输工具施加基本反相于摆动的偏转力矩。

由DE 10 2004 010 296 A1已知一种用于由牵引车以及挂车或半挂车组成的汽车列车，其中，当识别出挂车或半挂车摆动时，为了减弱摆动首先在牵引车上实施对称的制动作用，如果通过对称的制动作用没有达到期望的减弱摆动的效果，则之后在牵引车上实施非对称的制动作用。

由DE 10 2004 005 074 A1已知一种装置，用于减弱牵引着挂车的道路运输工具的摆动。该装置包括摆动检测装置，借此检测挂车的摆动并且根据数值测取摆动强度，该数值中包含至少一个描述车辆侧向动力学的数值，并且该装置还包括摆动衰减装置，借助该装置在摆动强度超过摆动极限值时，通过对道路运输工具的自动的制动作用和/或脱离驾驶员消除发动机扭矩，从而实现对摆动的衰减。此外，该装置包括转向角分析装置，借此从一个转向角的时间段内至少测取一个特征参数，其中前述强度极限值取决于该特征参数。

在现有技术中已知的用于稳定汽车列车的方法和装置基本用来测取和减弱已经存在的挂车和/或牵引车的摆动，例如尤其由于牵引车的制动和/或偏转而引起的摆动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种在制动和/或偏转时更好地稳定汽车列车的方法和装置。

按照本发明方法方面的技术问题通过一种用于稳定由牵引车和挂车组成的汽车列车的方法得以解决。按本发明的方法的特征在于，测取施加在牵引车的转向轮上的转向作用，测取由转向作用而产生的当前转向角变化量Δδ(t)和所属的当前转向角速度dδ(t)/dt，测取牵引车的当前速度v(t)，并且根据当前转向角变化量Δδ(t)、当前转向角速度dδ(t)/dt和当前速度v(t)自动触发制动作用，由此激活挂车的车轮制动装置。

按本发明的自动制动作用可以获得以速度v(t)行驶的汽车列车的动态纵向稳定，可以阻止或者至少减弱汽车列车的晃动并且阻止或者至少减小挂车向牵引车靠近。

与现有技术不同的是，按本发明的制动作用不是取决于已经存在的汽车列车的摆动而被触发，而是取决于牵引车的当前转向角变化量Δδ(t)、当前转向角速度dδ(t)/dt和当前速度v(t)，也就是说，当激发的转向作用引起潜在的摆动时，并且在产生这种摆动之前便已经触发制动作用。此外与现有技术不同的是，在挂车上施加制动作用。

在此，“挂车”的定义包括通过牵引杆与牵引车的挂车连接件连接的挂车(例如宿营车、船舶挂车等)或者半挂车或者所谓的鞍式挂车，其部分重量转移到牵引车的车桥上，该鞍式挂车通过鞍形板和所谓的“鞍座主销”与牵引车相连接。在此，挂车具有至少一个附带可制动轮的车桥。对于具有多个车桥的挂车，以下实施方式涉及每个车桥均相应地具有可制动轮。

在此，“转向作用”的定义包含由牵引车的驾驶员产生的手动转向作用和自动转向作用，例如通过自动化工作的牵引车的横向转向系统可以产生自动转向作用。这种转向作用产生牵引车的转向轮(例如前轮)的当前转向角δ(t)的变化量Δδ(t)。转向角速度dδ(t)/dt表示通过转向作用使转向角δ(t)的变化有多“快”。

汽车列车在正常运行下通常不会出现挂车或牵引车的摆动，使得牵引车和挂车构成动态稳定系统。当在以速度v(t)行驶的牵引车中产生具有较小的作用速度，也就是具有较小的转向角速度dδ(t)/dt和较小的转向角变化量Δδ(t)的转向作用时，则产生作用在牵引车上的较小的偏转力矩以及随后产生较小的横摆角速度。这种行驶状况在汽车列车的正常运行下通常出现在进入弯道行驶或更换车道时。通过这种转向作用，并未减小或仅可忽略地轻微地减小了汽车列车的纵向稳定性。

然而，如果在以速度v(t)行驶的牵引车中产生具有较大的作用速度，也就是具有较大的当前转向角速度dδ(t)/dt和较大的转向角变化量Δδ(t)的转向作用时，则产生作用在牵引车上的相应较大的偏转力矩以及随后产生较大的横摆角速度。这造成了牵引车和挂车的摆动或晃动，并且明显削弱了汽车列车的稳定性，使得可能导致汽车列车发生摇晃，并且随后可能导致最糟糕的情况是发生事故。