FR2515379A1 - Reverse motion stabiliser system for articulated lorry - uses angle sensors on tractor and trailer connected to power steering motor - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de stabilisation en marche arrière d'un ensemble de véhicules articulés0
I1 est bien connu qu'il est particulièrement difficile d'effectuer des manoeuvres en marche arrière avec un ensemble de véhicules articulés comportant par exemple un tracteur et une semi-remorque.The present invention relates to a stabilization device in reverse of a set of articulated vehicles
It is well known that it is particularly difficult to maneuver in reverse with a set of articulated vehicles comprising for example a tractor and a semi-trailer.
En effet, un tel ensemble est particulièrement instable quelle que soit la trajectoire (ligne droite ou courbe) que le conducteur de l'ensemble désire suivre. Le conducteur est donc amené à corriger, au moyen de son volant, les oscillations induites de la semi-remorque. Indeed, such a set is particularly unstable regardless of the trajectory (straight line or curve) that the driver of the set wants to follow. The driver is thus led to correct, by means of its steering wheel, the induced oscillations of the semitrailer.
Le problème se complique encore plus dès lors qu'il s' agit d'un ensemble, communément appelé "train routier", comportant un tracteur et une remorque. The problem is further complicated when it is a set, commonly called "road train", comprising a tractor and a trailer.
En effet, on peut considérer qu'une remorque est un véhicule constitué de deux semi-remorques, une avant et une arrière, et d'un conteneur. Celui-ci est solidaire de la semi-remorque arrière, la semi-remorque avant étant libre en rotation autour d'un pivot disposé sur l'axe longitudinal de la semi-remorque arrière et attelée au véhicule précédent (tracteur dans le cas d'un train routier). Indeed, it can be considered that a trailer is a vehicle consisting of two semi-trailers, a front and a rear, and a container. It is secured to the rear semitrailer, the front semitrailer being free to rotate about a pivot disposed on the longitudinal axis of the rear semitrailer and hitched to the preceding vehicle (tractor in the case of a road train).
Dès lors, un train routier (tracteur et remorque) est assimilé à un ensemble comportant un tracteur et deux semiremorques et on comprend que la manoeuvre en marche arrière soit encore plus délicate que lorsqu'il n'y a qu'une semiremorque seulement: l'ensemble risque d'osciller fortement et de devenir pratiquement incontrôlable en marche arrière. Therefore, a road train (tractor and trailer) is likened to an assembly comprising a tractor and two semitrailers and it is understood that the maneuver in reverse is even more delicate than when there is only one semitrailer only: together may oscillate strongly and become virtually uncontrollable in reverse.
Jusqu'à présent , seules l'expérience et l'habitude du conducteur permettaient de pallier ces difficultés. Until now, only the experience and the habit of the driver made it possible to overcome these difficulties.
L'inconvénient vise donc essentiellement un dispositif de stabilisation en marche arrière, notamment pour ensemble tracteur et semi-remorque ou pour un train routier, mais aussi pour tous ensembles de véhicules articulés dont au moins un véhicule moteur et au moins une semi-remorque, ledit ensemble comportant au moins un train orientable directeur se trouvant en arrière d'une semi-remorque, par rapport au sens de la marche en fonctionnement du dispositif, comme par exemple des engins de chantier reversibles, des autobus articulés, des engins militaires, etc... The disadvantage is therefore essentially a stabilizing device in reverse, especially for tractor and semi-trailer assembly or for a road train, but also for all sets of articulated vehicles including at least one motor vehicle and at least one semi-trailer, said assembly comprising at least one directional steerable train lying behind a semitrailer, relative to the operating direction of the device, such as reversible construction machines, articulated buses, military vehicles, etc. ...
Suivant l'invention, ce dispositif est notamment caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison avec un organe de puissance adapté à agir sur le braquage des roues du train directeur, au moins un capteur d'angle de train directeur établissant signal d'angle conduisant, un capteur d'angle d'articulation, associé chacune des semi-remorques établissant un signal d'angle conduit et un organe de traitement adapté à élaborer, à partir desdits signaux d'angle conduisant et d'angle conduit, et d'au moins un signal de consigne de courbure à suivre, un signal d'asservissement dudit organe de puissance. According to the invention, this device is characterized in that it comprises, in combination with a power member adapted to act on the steering wheel of the steering gear, at least one steering gear angle sensor establishing signal of driving angle, a hinge angle sensor, associated each of the semitrailers establishing a duct angle signal and a processing member adapted to develop, from said leading angle and duct angle signals, and at least one curvature setpoint signal to be followed, a servo signal of said power unit.
Grâce au dispositif selon la présente invention, la stabilisation en marche arrière d'un ensemble de véhicules articulés se fait automatiquement, le conducteur n'ayant plus qu'à afficher la courbure de la route à suivre et éventuellement à modifier cette consigne dès que la courbure change. Thanks to the device according to the present invention, the stabilization in reverse of a set of articulated vehicles is done automatically, the driver only having to display the curvature of the road to follow and possibly to change this instruction as soon as the curvature changes.
Ce dispositif simplifie en conséquence le travail du conducteur de façon remarquable et de surcroît, permet d'effectuer certaines manoeuvres en marche arrière de façon notablement plus rapide et efficace que par le passé. This device consequently simplifies the work of the driver in a remarkable way and in addition, makes it possible to perform certain maneuvers in reverse significantly faster and more efficiently than in the past.
De plus, les moyens à la disposition de l'homme de l'art pour réaliser le dispositif selon la présente invention, sont assez peu coûteux, en sorte que les prix de revient et d'entretien dudit dispositif sont particulièrement bas. In addition, the means available to those skilled in the art for producing the device according to the present invention, are quite inexpensive, so that the cost and maintenance of said device are particularly low.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 représente en plan, de façon schématique, un ensemble de véhicules comportant un tracteur et une qemi-remorque;
- la figure 2 représente un schéma-bloc d'un mode de réalisation d'un dispositif selon la présente invention destiné à stabiliser en marche arrière l'ensemble ci-dessus;
- la figure 3 représente en plan, de façon schématique, un train- routier comportant un tracteur et une remorque;
- la figure 4 représente un schéma-bloc d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon la présente invention, destiné à stabiliser en marche arrière le train routier. The features and advantages of the present invention will emerge from the following description, with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows in plan, schematically, a set of vehicles comprising a tractor and a semi-trailer;
- Figure 2 shows a block diagram of an embodiment of a device according to the present invention for stabilizing in reverse the above assembly;
- Figure 3 shows in plan, schematically, a road train comprising a tractor and a trailer;
- Figure 4 shows a block diagram of a second embodiment of a device according to the present invention for stabilizing in reverse the road train.
Dans la description qui suit, le mode de réalisation choisi et représenté aux figures 1 à 4 représente un dispo sitif selon la présente invention appliqué à la stabilisation en marche arrière d'ensembles routiers, mais il va de soi que tout autre ensemble de vénicules articulés peut convenir. In the description which follows, the embodiment chosen and shown in FIGS. 1 to 4 represents a device according to the present invention applied to the stabilization in reverse of road assemblies, but it goes without saying that any other set of articulated venicles may be suitable.
Il convient tout d'abord de définir le sens donné aux expressions "semi-remorque" et "remorque" dans le cadre de la présente description et donner de façon succincte les conditions de stabillcé en marche arrière d'un ensemble de véhicules articulés. It is first of all necessary to define the meaning given to the terms "semi-trailer" and "trailer" in the context of the present description and to give succinctly the conditions of stabillce in reverse of a set of articulated vehicles.
Il est fait référence aux figures n et 3. Reference is made to Figures n and 3.
En figure 1, un ensemble de véhicules articulés comportant un tracteur 10 et un véhicule semi-remorque 20 est représenté. Le tracteur 10 comporte un train orientable directeur 13 comportant des roues Il que le conducteur peut orienter au moyen de son volant. Le tracteur comporte, dans l'exemple représenté, un train fixe 14. On considère également l'axe longitudinal de symétrie 12 du tracteur 10. In Figure 1, a set of articulated vehicles having a tractor 10 and a semitrailer vehicle 20 is shown. The tractor 10 comprises a steerable steering gear 13 having wheels Il that the driver can steer by means of his steering wheel. The tractor comprises, in the example shown, a fixed gear 14. The longitudinal axis of symmetry 12 of the tractor 10 is also considered.
Le véhicule semi-remorque 20 comporte un axe longitudinal de symétrie 22 et un point d'articulation 25 rendu solidaire du tracteur 10 par tout moyen adéquat connu de l'homme de l'art. The semi-trailer vehicle 20 has a longitudinal axis of symmetry 22 and a pivot point 25 secured to the tractor 10 by any suitable means known to those skilled in the art.
En figure 3, un train routier est représenté. Il comporte un tracteur 10' et une remorque VR. Le tracteur 10' comporte, comme le tracteur 10, un train orientable directeur 13' comportant des roues 17', un train fixe 14' et un axe de symétrie 12'. In Figure 3, a road train is shown. It has a 10 'tractor and a VR trailer. The tractor 10 'comprises, like the tractor 10, a steerable steering gear 13' comprising wheels 17 ', a fixed gear 14' and an axis of symmetry 12 '.
La remorque VR comporte deux semi-remorques 20 et 30. The VR trailer has two semi-trailers 20 and 30.
Au sens de la présente invention, on appelle semi-remorque non seulement un véhicule routier semi-remorque mais aussi, et par extension, toute structure rigide, par exemple un longeron, portant, à l'une de ses extrémités une articulation et en un autre point un ou plusieurs essieux rigides que l'on appelle, dans cette description, train fixe.For the purposes of the present invention, a semi-trailer is called not only a semi-trailer road vehicle but also, and by extension, any rigid structure, for example a beam, carrying, at one of its ends, a hinge and in one another point one or more rigid axles so-called, in this description, fixed train.
Aussi, selon la présente description, une remorque routière telle que la remorque VR comporte deux semiremorques 20' et 30' définies par leur axe de symétrie longitudinal, respectivement 22' et 32', leur train fixe,
respectivement 24' et 34' et leur point d'articulation
respectivement 25' et 35'. Le conteneur (non représenté)
de la remorque VR est solidaire de la semi-remorque 30'.Also, according to the present description, a road trailer such as the trailer VR comprises two semi-trailers 20 'and 30' defined by their longitudinal axis of symmetry, respectively 22 'and 32', their fixed train,
respectively 24 'and 34' and their point of articulation
respectively 25 'and 35'. The container (not shown)
of the trailer VR is attached to the semitrailer 30 '.
L'étude théorique de la stabilité en marche arrière
d'un ensemble tel que ceux représentés aux figures 1 et 3,
montre qu'en première approximation, on peut poser, à chaque
instant, quand l'ensemble est stabilisé sur une courbe de
rayon donné R, une équation du type:
= cp = cbW = dR (1)
oû α = angle instantané de braquage des roues 11 (11') du
train directeur 13 (13') du tracteur 10 (10'), appelé
angle de train directeur
= angle instantané entre l'axe longitudinal 12 (12') du
tracteur 10 (10') et l'axe longitudinal 22 (22') de
la semi-remorque 20 (20w)
r- angle instantané entre les axes 22' et 32' des semi
remorques 20' et 30'
R : rayon de courbure instantané du chemin suivi en
marche arrière b,c,d: constantes dépendant des caractéristiques des ensembles
routiers représentés: distance entre trains de roues,
distance des trains de roues aux points d'articulation
et de remorquage, écartement des roues, etc...The theoretical study of stability in reverse
of an assembly such as those represented in FIGS. 1 and 3,
shows that, as a first approximation, one can ask, at each
moment, when the whole is stabilized on a curve of
given radius R, an equation of the type:
= cp = cbW = dR (1)
where α = instantaneous turning angle of the wheels 11 (11 ') of the
steering gear 13 (13 ') of the tractor 10 (10'), called
director's corner
= instantaneous angle between longitudinal axis 12 (12 ') of
tractor 10 (10 ') and the longitudinal axis 22 (22') of
the semi-trailer 20 (20w)
r- instantaneous angle between the axes 22 'and 32' of semi
20 'and 30' trailers
R: instantaneous radius of curvature of the path followed in
reverse b, c, d: constants depending on the characteristics of the sets
represented roadways: distance between wheel trains,
distance from wheel trains to articulation points
and towing, wheel spacing, etc ...
Dans le cas d'un ensemble routier comportant seulement un
tracteur et une semi-remorque, la correction à apporter à tout
instant à l'anglet de braquage des roues du train directeur
13 est du type: 8( Vt ) = k1(â po) + k2( 0) (2)
où k1, k2 : constantes de réglage
αo,sso,Ro : angles et rayon de consigne où, suivant 1'
équation (1): #o = c sso = dRo
Un mode de réalisation de l'invention va maintenant être
décrit à l'appui de la figure 2.In the case of a road combination comprising only one
tractor and a semi-trailer, the correction to be made to any
moment at the turntable of the steering wheels
13 is of type: 8 (Vt) = k1 (a po) + k2 (0) (2)
where k1, k2: setting constants
α o, sso, Ro: angles and set radius where, following 1 '
equation (1): # o = c sso = dRo
An embodiment of the invention will now be
described in support of Figure 2.
Le dispositif selon l'invention comporte essentiellement
un organe de traitement (dans le cas présent une unité logi
que 40 représentée sous forme d'un schéma-bloc de fonctions), un détecteur d'angle Pd installé dans le tracteur, un détecteur d'angle Pss installé dans la semi-remorque, un organe de puissance 60 comportant un moteur 61 destiné à modifier l'angle de braquage des roues Il du train directeur 13, un organe de commande 70 dudit organe de puissance et un organe de consigne 80. The device according to the invention essentially comprises
a processing unit (in this case a logi
40 as a block diagram of functions), an angle sensor Pd installed in the tractor, an angle sensor Pss installed in the semi-trailer, a power unit 60 having a motor 61 for modify the steering angle of the wheels 11 of the steering gear 13, a control member 70 of said power member and a set member 80.
L'unité logique 40 comporte trois organes amplificateurs 41, 42, 43 de gain variable et trois organes sommateurs 44, 45, 46. Le gain de l'organe amplificateur 41 est égal, dans le cas présent, à k1. Le gain de l'amplificateur 42 est, dans le cas présent, égal à c. De même, on affecte à l'amplificateur 43 un gain égal à k2. The logic unit 40 comprises three amplifiers 41, 42, 43 of variable gain and three summing members 44, 45, 46. The gain of the amplifier member 41 is equal, in this case, to k1. The gain of the amplifier 42 is, in this case, equal to c. Similarly, the amplifier 43 is assigned a gain equal to k2.
L'unité logique 40 comporte trois entrées 47,48, 49 et une sortie 50. The logic unit 40 has three inputs 47,48, 49 and an output 50.
L'organe de commande 70 comporte les éléments nécessaires à la transformation du signal de commande s(cc) en un signal électrique actionnant le moteur 61. The control member 70 comprises the elements necessary for the transformation of the control signal s (cc) into an electrical signal actuating the motor 61.
L'unité logique 40 est, grâce aux organes amplificateur et sommateur, adaptée à fournir un signal suivant la même loi que celle définie par l'équation (2). Â cet effet, le détecteur P est un organe adapté à mesurer l'anglez de braquage des roues du train directeur et à transformer cette mesure en un signal électrique d'angle conduisant qui est délivré à l'entrée 49 de l'unité logique 40. De même, le signal électrique à l'entrée 47 de l'unité logique, est représentatif de l'anglep (signal d'angle conduit). The logic unit 40 is, thanks to the amplifier and summator organs, adapted to provide a signal according to the same law as that defined by equation (2). For this purpose, the detector P is a device adapted to measure the turning angle of the wheels of the steering gear and transforming this measurement into a driving angle electrical signal which is delivered to the input 49 of the logic unit 40 Likewise, the electrical signal at the input 47 of the logic unit is representative of the angle p (direction angle signal).
L'organe de consigne 80 comporte essentiellement un amplificateur 83 dont le gain (d) est tel que le signal à la
c sortie de cet organe de consigne, délivré à l'entrée 48 de 1' unité logique 40, est représentatif de l'angle Ro de consigne si l'on applique à l'entrée de l'amplificateur un signal représentatif du rayon Ro de la courbure que le conducteur désire suivre. Ce résultat est obtenu au moyen du potentio- mètre 81 et de la source de tension 82.The reference device 80 essentially comprises an amplifier 83 whose gain (d) is such that the signal at the
c output of this setpoint member, delivered to the input 48 of the logic unit 40, is representative of the setpoint angle Ro if a signal representative of the ro ray Ro of the amplifier is applied to the input of the amplifier. the curvature that the driver wishes to follow. This result is obtained by means of the potentiometer 81 and the voltage source 82.
Le signal, à la sortie 50 de l'unité logique 40, est délivré à l'organe de commande 70, lequel contrôle le moteur 61 de l'organe de puissance 60. The signal, at the output 50 of the logic unit 40, is delivered to the control member 70, which controls the motor 61 of the power unit 60.
L'organe de puissance 60 comportant le moteur 61 étant adapté à agir sur le braquage des roues il du train directeur 13, le signal s(α) à la sortie Vu de l'organe de traitement ou unité logique 40, se trouve asservir ledit organe de puissance à la valeur de consigne Ro de courbure à suivre. The power unit 60 comprising the motor 61 being adapted to act on the steering wheel of the steering gear 13, the signal s (α) at the output Vu of the processing unit or logic unit 40, is enslaved said power unit to the curvature reference value Ro to be followed.
On va maintenant décrire plusieurs variantes d'exécution de l'organe 70 du moteur 61 agissant sur le braquage des roues 11. Several variants of embodiment of the member 70 of the motor 61 acting on the steering of the wheels 11 will now be described.
Les études et les expériences du Demandeur ont montré que la vitesse de variation du braquage des roues doit autre liée à la vitesse de recul du train routier et aux variations de cette vitesse de recul. The Applicant's studies and experiments have shown that the speed of variation of the steering of the wheels must be related to the speed of recoil of the road train and to the variations of this speed of recoil.
Pour les différents cas d'utilisation d'un ensemble de véhicules articulés en marche arrière, le Demandeur a été amené à développer divers dispositifs de commande 70. For the various cases of use of a set of articulated vehicles in reverse, the Applicant has been led to develop various control devices 70.
1.- Vitesse de recul à peu près constante:
Le domaine des vitesses de recul est très restreint (par exemple 0-5km/h).1.- Constant speed of recoil:
The range of recoil speeds is very limited (eg 0-5km / h).
Le conducteur du véhicule choisit une vitesse et sVy maintient. Selon la forme de réalisation représentée, deux types d'organes de commande 70 peuvent être réalisés:
- Commande en tout ou rien:
L'organe de commande 70 détecte le signe du signal s(α) et fait tourner le moteur 61 dans un sens ou dans un autre, en fonction de ce signe. La vitesse de rotation du moteur 61 est constante dans chacun des sens. L'angle de braquage des roues Il augmente ou diminue en conséquence.The driver of the vehicle chooses a speed and sVy maintains. According to the embodiment shown, two types of control members 70 can be made:
- All-or-nothing order:
The controller 70 detects the sign of the signal s (α) and rotates the motor 61 in one direction or another, depending on this sign. The rotational speed of the motor 61 is constant in each direction. The steering angle of the wheels It increases or decreases accordingly.
La variation de l'angle α de braquage des roues peut s' exprimer de la façon suivante:
α = + k (s(α) > o)
α = - k (s(α) < o) k = constante de proportionnalité
Commande proportionnelle en vitesse (ou intégrale en
position):
L'organe de commande 70 détecte le signe et l'amplitude du signal s( ) et délivre un signal qui fait tourner le moteur 61 à une vitesse proportionnelle au signal s( ). The variation of the angle α steering wheel can be expressed as follows:
α = + k (s (α)> o)
α = - k (s (α)<o) k = proportionality constant
Proportional speed control (or integral in
position):
The controller 70 detects the sign and the amplitude of the signal s () and delivers a signal that rotates the motor 61 at a speed proportional to the signal s ().
La variation de l'angle de de braquage des roues peut s' exprimer de la façon suivante: = k.s( > ) k , constante de proportionnalité
2.- Vitesse de recul quelconque:
Le domaine des vitesses de recul possibles est plus large que dans le cas précédent (par exemple 0-20km/h). The variation of the steering angle of the wheels can be expressed as follows: = ks (>) k, proportionality constant
2.- Any speed of recoil:
The range of possible recoil speeds is wider than in the previous case (eg 0-20km / h).
Le conducteur du train routier fait subir à la vitesse de recul du train routier des variations importantes. Deux types d'organes de commande 70 peuvent être réalisés. The driver of the road train makes the speed of recoil of the road train vary considerably. Two types of control members 70 can be made.
- Commande en tout ou rien:
Il s'agit d'un type de commande équivalent au type décrit plus haut, la vitesse de rotation du moteur 61 étant proportionnelle à la vitesse de recul du train routier, La variation de l'anglez de de braquage des roues peut s'exprimer de la façon suivante: a = + k.v (s(α) > o)
α= - k.v (s(t) < o) v = vitesse de recul de l'ensemble routier mesurée, de
manière en soi connue, par un dispositif tachymétrique,
ce dispositif étant incorporé dans l'organe 70 k = constante de proportionnalité
- Commande proportionnelle en vitesse (ou intégrale en
position)
Il s'agit d'une commande du même type que celui décrit plus haut, la vitesse de rotation du moteur 61 étant proportionnelle à la vitesse de recul du train routier.- All-or-nothing order:
This is a type of control equivalent to the type described above, the speed of rotation of the motor 61 being proportional to the speed of recoil of the road train, the variation of the angle of turn of the wheels can express itself as follows: a = + kv (s (α)> o)
α = - kv (s (t) <o) v = the setback speed of the measured road set,
known manner, by a tachometer device,
this device being incorporated in the organ 70 k = proportionality constant
- proportional control in speed (or integral in
position)
This is a control of the same type as that described above, the speed of rotation of the motor 61 being proportional to the speed of recoil of the road train.
La variation de l'angle de braquage des roues peut s' exprimer de la façon suivante: t= k.v.s( ) v . vitesse de recul k = constante de proportionnalité
En fonctionnement, le conducteur affiche un rayon de courbure Ro au moyen du potentiomètre 81. Les détecteurs d'angle Pα et Pss détectent les angles α et ss et transmettent des signaux représentatifs de ces angles à l'unité logique 40.Le traitement de ces signaux dans l'unité logique 40 permet à cette dernière de délivrer un signal s( ) à sa sortie 50, ce signal étant transformé dans l'organe de commande 70 en un signal agissant sur la vitesse du moteur 61, comme décrit plus haut. l'angle de braquage des roues Il est donc modifié en conséquence et le train routier recule de façon stable sur une trajectoire courbe dont le rayon est égal à Ro.The variation of the steering angle of the wheels can be expressed as follows: t = kvs () v. recoil speed k = proportionality constant
In operation, the driver displays a radius of curvature Ro by means of the potentiometer 81. The angle detectors P α and Pss detect angles α and ss and transmit signals representative of these angles to the logic unit 40.The processing of these signals in the logic unit 40 allows the latter to deliver a signal s () at its output 50, this signal being transformed into the control member 70 into a signal acting on the speed of the motor 61, as described above. the steering angle of the wheels It is therefore modified accordingly and the road train steadily retreats on a curved trajectory whose radius is equal to Ro.
Bien entendu, le conducteur peut modifier ce rayon à tout instant au moyen du curseur du potentiomètre 81 et, les gains k1 et k2 des amplificateurs 41 et 43 étant convenablement réglés, on obtient du dispositif une réponse correcte à toutes variations de la consigne. Si la vitesse de recul est importante et les variations de celle-ci aussi, les gains des amplificateurs 41, 43 ainsi que la constante de proportionnalité k de l'organe de commande 70 sont déterminés en conséquence pour obtenir une réponse satisfaisante du système. Of course, the driver can modify this radius at any time by means of the slider of the potentiometer 81 and, the gains k1 and k2 of the amplifiers 41 and 43 being suitably adjusted, the device is obtained a correct response to any variations of the setpoint. If the speed of recoil is large and the variations thereof also, the gains of the amplifiers 41, 43 and the proportionality constant k of the controller 70 are determined accordingly to obtain a satisfactory response of the system.
Des moyens connus de lthomme de l'art, tels que temporisateur, dérivateur, intégrateur, peuvent être montés tant dans l'organe de commande 70 que dans l'unité logique 40, pour améliorer le gain global de la boucle de réglage ainsi que le temps de la réponse de celle-ci, tout en garantissant unebonne stabilité de cette boucle de régulation. Means known to those skilled in the art, such as timer, shunting, integrator, can be mounted both in the control member 70 and in the logic unit 40, to improve the overall gain of the control loop and the time of the response thereof, while ensuring a good stability of this control loop.
On va maintenant décrire, à l'appui de la figure 4, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, pour la stabilisation en marche arrière du train routier comportant un tracteur et une remorque. FIG. 4 will now describe an embodiment of the device according to the invention for rear stabilization of the road train comprising a tractor and a trailer.
Une bonne stabilité peut etre obtenue en partant du principe que l'ensemble tracteur 10'-première semi-remorque 20' est déjà stable grâce au dispositif décrit à l'appui de la figure 2 et qu'en conséquence, il faut et il suffit de stabiliser le troisième élément, c'est-à-dire la semi-remorque 30tw
En d'autres termes, il faut commander l'anglep entre le tracteur et la semi-remorque 20' pour éliminer les oscillations de l'angle s ertre les semi-remorques 20'et 30' (voir figure 3).La correction apportée à tout instant & l'angle , est du type: s() = k3(# - #o) + k4( fi (3) k3, k4 = constante de réglage sso,yo,Ro = angles et rayon de consigne ou l'égalité (1) est
respectée, ce qui donne: - b 21O = dRo
Bien entendu, l'équation (2) reste toujours valable:
s(.< ) = k1(A- sso) + k2( - toto)
En figure 4, un train routier comportant un tracteur 10, et une remorque VR, est illustré de manière schématique0
Le dispositif selon l'invention comporte essentiellement, dans ce mode de réalisation un organe de traitement OT (dans le cas présent, deux unités logiques 40, 40' représente tées sous forme d'un schéma-bloc de fonctions et un organe d'interface 90), les détecteurs d'angle PZ et Pss , installés dans le tracteur et la semi-remorque, ainsi que précédemment décrit à l'appui de la figure 2, et un détecteur d'angle Pg installé dans la remorque et élaborant un signal d'angle conduit ainsi que les mêmes organes de puissance 60 de commande 70 et de consigne 80 que ceux décrits à l'appui de la figure 2.Good stability can be obtained on the assumption that the tractor unit 10'-first semi-trailer 20 'is already stable thanks to the device described in support of FIG. 2 and that consequently, it is necessary and sufficient to stabilize the third element, ie the 30tw semi-trailer
In other words, it is necessary to control the angle between the tractor and the semitrailer 20 'to eliminate oscillations of the angle s between the semi-trailers 20' and 30 '(see Figure 3) .The correction made at any time, the angle is of the type: s () = k3 (# - #o) + k4 (fi (3) k3, k4 = setting constant sso, yo, Ro = angles and reference radius or l 'equality (1) is
respected, which gives: - b 21O = dRo
Of course, equation (2) still remains valid:
s (. <) = k1 (A- sso) + k2 (- foo)
In FIG. 4, a road train comprising a tractor 10 and a trailer VR is schematically illustrated in FIG.
The device according to the invention essentially comprises, in this embodiment, a processing unit OT (in the present case, two logical units 40, 40 'represent a block diagram of functions and an interface element 90), the angle detectors PZ and Pss, installed in the tractor and the semitrailer, as previously described in support of FIG. 2, and an angle detector Pg installed in the trailer and producing a signal angle of the conduit as well as the same control power elements 70 and command 80 that those described in support of Figure 2.
Les unités logiques 40, 40t sont identiques à l'unité logique décrite en figure 2. Le gain de l'organe 41 est égal à k1 celui de l'amplificateur 42 à c, celui de l'amplificateur 43 à k2, celui de l'amplificateur 41' à k3, celui de l'amplificateur 42' à b et celui de l'amplificateur 43' à k4. The logical units 40, 40t are identical to the logical unit described in FIG. 2. The gain of the element 41 is equal to k1 that of the amplifier 42 to c, that of the amplifier 43 to 42, that of the amplifier 41 'to k3, that of the amplifier 42' to b and that of the amplifier 43 'to k4.
Les détecteurs d'angle Pi et Pss sont raccordés de la même manière que précédemment, à l'unité logique 40, le détecteur d'angle a étant de surcroît raccordé à l'entrée 49' de l'unité logique 40'. Le détecteur Py est raccordé à l'entrée 47'. Un organe de consigne 80, identique à celui décrit à l'appui de la figure 2, est raccordé à l'entrée 48' de l'unité logique 40', le gain de l'amplificateur 83 étant pris égal à en sorte que si l'on applique à l'entrée de cet amplificateur une tension image du rayon de consigne Ro, on retrouve à la sortie de cet amplificateur un signal représentatif de 1' angle uo de consigne (voir égalité (2)). The angle detectors Pi and Pss are connected in the same manner as before to the logic unit 40, the angle detector a being additionally connected to the input 49 'of the logic unit 40'. The detector Py is connected to the input 47 '. A reference device 80, identical to that described in support of FIG. 2, is connected to the input 48 'of the logic unit 40', the gain of the amplifier 83 being taken to be equal so that if an image voltage of the setpoint radius Ro is applied to the input of this amplifier. At the output of this amplifier there is a signal representative of the setpoint angle uo (see equation (2)).
De même, le signal à la sortie 50 de l'unité logique 40 est délivré à l'organe de commande 70. Les unités logiques 40w et 40 sont raccordées par l'intermédiaire d'un organe d' interface 90 disposé entre la sortie 50' de l'unité logique 40 et l'entrée 48 de l'unité logique 40. Similarly, the signal at the output 50 of the logic unit 40 is delivered to the controller 70. The logic units 40w and 40 are connected via an interface member 90 disposed between the output 50 of logic unit 40 and input 48 of logic unit 40.
Le fonctionnement de ce mode de réalisation de l'invention est identique à celui précédemment décrit. Le conducteur affiche un rayon de courbure Ro au moyen du potentiomètre 81, et la combinaison de moyens, organe de puissance 60 adapté à agir sur le braquage des roues Il du train directeur 13, capteur d'angle de train directeur Pw établissant un signal d'angle conduisant (α;), capteurs d'angles d'articulation , , Pr , associés aux semi-remorques 20' et 30'consécutifs établissant des signaux d'angle conduit (S,Y) organe de traitement OT adapté à élaborer, à partir desdits signaux d'angle conduisant, d'angles conduits, et du signal de consigne de courbure à suivre, permet d'établir un signal d'asservissement s( ) dudit organe de puissance. La trajectoire suivie par le train routier est donc une courbe de rayon de courbure XO. The operation of this embodiment of the invention is identical to that previously described. The driver displays a radius of curvature Ro by means of the potentiometer 81, and the combination of means, power member 60 adapted to act on the steering wheels 11 of the steering gear 13, steering gear angle sensor Pw establishing a signal of leading angle (alpha), articulation angle sensors,, Pr, associated with semitrailers 20 'and 30' consecutively establishing direction angle signals (S, Y) OT processing member adapted to elaborate from said angle signals leading, driven angles, and the curvature command signal to follow, allows to establish a servo signal s () of said power member. The trajectory followed by the road train is therefore a curve of radius of curvature XO.
La structure de l'organe 90 est choisie suivant les mêmes critères que ceux énoncés plus haut à propos de l'organe de commande 70. En réalité, le rôle de cet organe est de "commander" l'angle ss tout comme celui de l'organe 70 est de "commander" l'angles par l'intermédiaire de l'organe de puissance 60. The structure of the member 90 is chosen according to the same criteria as those mentioned above with respect to the control member 70. In reality, the role of this member is to "control" the angle ss just like that of the 70 is to "control" the angles through the power member 60.
La structure de 1' organe 90 doit donc tenir compte de la vitesse de recul du train routier et des variations de cette vitesse. The structure of the member 90 must therefore take into account the speed of recoil of the road train and variations in this speed.
De plus, selon la forme de réalisation décrite, le signal de sortie des unités logiques 40, 40' étant un signal de commande en vitesse et les signaux d'entrée dans ces unités étant des signaux de position, et notamment à l'entrée 48 ou 48', organe d'interface 90 doit comporter un intégrateur en sorte que son signal de sortie soit un signal de position. In addition, according to the embodiment described, the output signal of the logic units 40, 40 'being a speed control signal and the input signals in these units being position signals, and especially at the input 48 or 48 ', interface member 90 must include an integrator so that its output signal is a position signal.
1- Vitesse de recul à peu près constante:
L'organe 90 comporte dans ce cas, un amplificateur de gain constant en plus de l'intégrateur, en sorte que le signal à la sortie de cet organe d'interface est du type:
ss 1 = #k s(ss)dt où 1 = signal de sortie
s(,g) a signal à la sortie 48 de unité logique 40'
k " gain de l'amplificateur
2- Vitesse de recul variable:
L'organe 90 comporte en plus une entrée recevant un signal tachymétrique représentatif de la vitesse de recul du train routier.Le signal à la sortie de l'organe d'interface est alors du tvDe:
où v I vitesse de recul du train routier
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toutes variantes d'exécution.1- Constant speed of recoil:
The member 90 comprises in this case a constant gain amplifier in addition to the integrator, so that the signal at the output of this interface member is of the type:
ss 1 = #ks (ss) dt where 1 = output signal
s (, g) signaled at logic unit output 40 '
k "gain of the amplifier
2- Variable recoil speed:
The member 90 further comprises an input receiving a tachometric signal representative of the speed of recoil of the road train. The signal at the output of the interface member is then tvDe:
where v I speed of retreat of the road train
Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown, but encompasses all alternative embodiments.
Ainsi par exemple, le signal à la sortie des unités logiques 40 et/ou 40' peut être un signal de commande en position. For example, the signal at the output of the logic units 40 and / or 40 'may be a control signal in position.
Dans ce dernier cas, l'organe de commande 70 comporte, par exemple, un dérivateur en plus des autres éléments décrits, l'organe d'interface 90 n'ayant, pour sa part, pas d'élément intégrateur.In the latter case, the control member 70 comprises, for example, a differentiator in addition to the other elements described, the interface member 90 having, for its part, no integrating element.
D'autres moyens, connus de l'homme de l'-art, peuvent être également utilisés pour la réalisation des organes 70 et 90. Other means, known to those skilled in the art, can also be used for the production of organs 70 and 90.
De plus, dans le mode de réalisation et les exemples particuliers représentés aux figures 1 à 4, les angles conduits et Y ont été représentés comme étant les angles formés par les axes longitudinaux des semi-remorques et du tracteur. Il va de soi qu'ils peuvent, dans d'autres réalisations, représenter, par exemple, l'angle de braquage des roues d'un train orientable d'un véhicule conduit. In addition, in the embodiment and the particular examples shown in FIGS. 1 to 4, the duct and Y angles have been represented as the angles formed by the longitudinal axes of the semi-trailers and the tractor. It goes without saying that they can, in other embodiments, represent, for example, the steering angle of the wheels of a steerable train of a driven vehicle.
Il va de soi également que l'invention ne saurait se limiter à la stabilisation et au contrôle en marche arrière d'un ensemble comportant au plus, deux véhicules remorques ou conduits. It goes without saying also that the invention can not be limited to the stabilization and control in reverse of an assembly comprising at most two trailer vehicles or ducts.
Le cas représenté en figures 3 et 4 peut se généraliser à un ensemble comportant plus de deux semi-remorques et en général plus de deux angles conduits. Il suffit, par exemple dans ce dernier cas, d'associer à chaque angle conduit supplémentaire un détecteur d'angle, une carte d'unité logique 40 et un organe d'interface 90 supplémentaires. Le détecteur d' angle conduit supplémelltaire vient se raccorder à l'entrée 47 de l'unité logique 40, l'entrée 49 étant raccordée au détecteur d'angle conduit précédant ledit angle conduit supplémentaire; l'organe d'interface 90 étant disposé entre la sortie 50 et l'entrée 48 de deux unités logiques 40 consécutives; l'organe de consigne 80 étant raccordé à l'entrée 48 de la dernière unité logique. Les gains des amplificateurs étant convenablement réglés, on obtient une réponse stable et rapide à toute variation de consigne. The case shown in Figures 3 and 4 can be generalized to an assembly comprising more than two semi-trailers and in general more than two led angles. It is sufficient, for example in the latter case, to associate with each additional corner angle an angle detector, a logic unit card 40 and an additional interface member 90. The additional lead angle sensor is connected to the input 47 of the logic unit 40, the input 49 being connected to the lead angle detector preceding said additional lead angle; the interface member 90 being disposed between the output 50 and the input 48 of two consecutive logical units 40; the reference device 80 being connected to the input 48 of the last logical unit. The gains of the amplifiers being properly adjusted, a stable and rapid response to any setpoint variation is obtained.
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