CN111587188B - 用于监视和控制车辆后轴的操作的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制机动车辆中的一组组合驱动轴中的后轴的安全操作的方法，特别是用于被设计为承载负载并且具有6x4、8x4或10x4牵引构造或由三个驱动轴形成的三联轴型号的车辆。更特别地，该方法包括一组步骤和活动，其确保用于分离和抬升后轴的系统和机构的适当和安全操作，并且更具体而言，检查后轴和车辆本身的某些操作参数的状态，以便允许或防止车辆后轴的分离和联接以及相应的抬升和降低。

Description

用于监视和控制车辆后轴的操作的方法
技术领域
本发明一般而言涉及用于控制由机动车辆驱动的一组组合轴中的后轴的安全操作的方法，所述机动车辆是诸如具有6x4、8x4或10x4型牵引构造或者由三个驱动轴形成的三联轴(tridem)型号的公路运输车辆。
背景技术
本领域技术人员的常识是，机动车辆(更特别地，打算用于货物的公路运输的车辆，诸如卡车)通常通过后轴组件来驱动，该后轴组件通过所谓的万向(cardan)轴连接到主要由发动机和齿轮组成的驱动轴。所述万向轴通常是动力组件的输出端和将动力传递至车轮的轴差速器之间的连接。
对于具有两个后轴的公路货运车辆，车辆可以采用6x2、6x4、8x4、10x4或甚至6x6和8x8的构造(如“越野”的情况)，即具有牵引力以使车辆行驶的接触点的总数(两个、四个、六个或甚至八个接触点)。特别地，在牵引车(tractor truck)的情况下，它们通常具有两个后轴，并且可以采用6x2或6x4牵引构造，其中在车辆的六个车轮中只有两个或四个被驱动，通常是第一个后轴的两个车轮或者两个后轴的四个车轮被驱动。
如本领域技术人员将认识到的，针对法规而言，如在6x4构造中使用至少两个驱动轴是非常期望的，因为一些国家(包括巴西)根据车辆的负载容量来限制车辆的行驶，例如，为了承载更大的负载限制，车辆必须依赖于6x4牵引构造。此外，由于应用原因，还期望车辆具有较高的牵引数，诸如对于在例如甘蔗种植园或采矿中用于越野用途的车辆。
但是，当未装载车辆以便节省燃料和轮胎时，期望不使用其中一个轴。如果牵引构造为例如6x2类型，那么后轴之一(未驱动的后轴)可以悬置，并且相应地可以减少燃料消耗以及轮胎磨损。根据现有技术中众所周知的技术方案，这是可行的，在该技术方案中，通常使用气囊来使轴悬置，从而利用这些类型的车辆中存在的压缩空气管路。
但是，这种类型的解决方案限于6x2牵引构造，不能用于具有6x4或8x4牵引构造的车辆，例如，因为动力会损失到悬置的轴，因此不能使任何驱动轴悬置。因此，由于这些原因，许多公司寻求允许使车辆(特别是诸如卡车和牵引车之类的运货车辆)的至少一个轴的牵引联接和分离的解决方案。
在这种情境下，已知现有技术包含一些解决方案，允许自动或手动地驱动对一个或多个轴的选择。一种已知的解决方案包括使将动力传送到轴的中央差速器的齿轮接合或分离。但是，该解决方案不能应用于6x4或8x4牵引构造，因为通常不使用中央差速器，而是经由万向轴将牵引力从一个差速器传递到另一个差速器。
在国际专利申请PCT/BR2016/050182的优先权专利申请BR10 2015 018592-8中公开了一种被证明为非常实际和实用的解决方案，该专利申请通过引用并入本文，该专利申请一般而言涉及机动车辆的传动轴，该传动轴允许其接合和脱离以使得能够选择车辆的牵引力，因此使得能够抬起分离的轴，从而快速且方便地将具有例如6x4或8x4的牵引构造的车辆变换成6x2或8x2牵引构造。因此，同一辆公路货运车辆可以根据地点和所运输的货物在不同的条件下工作。
因此，虽然在现有技术中提出的解决方案是高度实用的，但是仍然需要提供一种控制方法，该控制方法确保正确地激活用于联接和抬升轴的系统和机构，但是主要是为了车辆、驾驶员和高速公路的安全起见。本发明试图克服现有技术的这种限制。
发明内容
在上述场景下，本发明的目的之一是提供一种方法，用于控制一组组合的驱动轴中的后轴的操作，特别是控制具有至少两个驱动轴的例如为6x4和8x4牵引构造的公路货运车辆的操作。
更特别地，本发明的目的之一是提供一种方法，该方法用于适当且有效地控制系统和机构的致动，以便联接牵引并抬升公路货物运输车辆中的组合驱动轴组中的后轴。
因此，为了实现上述目的以及技术效果和功能效果以及其它优点，所讨论的本发明涉及一种用于监视和控制车辆(特别是用于货物运输的车辆)的后轴的操作的方法，首先包括通常在所述车辆的驾驶室内部的致动按钮的激活，基于此，该方法具有以下执行步骤：
a)检查后轴是否被锁定：
a1)如果是，则使它保持锁定；
a2)如果否，则等待检查车辆状态：
b)检查车辆的状态—它是否被连接：
b1)如果否，则它不释放后轴提升；
b2)如果是，则检查车辆的状态—它是否静止：
b3)如果否，则返回到步骤(b1)；
b4)如果是，则检查车辆的状态—它是否空载：
b5)如果否，则返回到步骤(b1)；
b6)如果是，则检查车辆的状态—它在气动系统中是否有足够的空气：
b7)如果否，则返回到步骤(b1)
b8)如果是，则检查车辆是否装载有低于胎面极限的容量，其中所有轴都由轴组驱动：
b9)如果否，则它不释放车轮端部牵引力
b10)如果是，则分别向电磁阀发射电信号，从而：
-用气动空气馈送万向轴的释放机构；
-用气动空气馈送后轴的抬升/提升机构。
根据本发明的一个实施例，在检查带有负载的车辆的重量的步骤(b8)期间，在所有轴都由轴组驱动的情况下胎面极限应当为43吨。逻辑上，这种极限可能会根据车辆行驶所在国家的法律而有所不同。在这种情境下，特别是根据本发明的实施例，步骤(b8)分析车辆是否装载多达43吨。
根据本发明的另一个实施例，在所述步骤(b10)中，可以预测电信号被发射到电磁阀以促进将气动空气供应到车轮端部的释放机构中，和/或被发射到电磁阀以提供后轴锁定系统的释放机构的气动空气供应，根据可能的实施例之一，该后轴锁定系统被布置在车辆组件轴的第一后轴的差速器中。
此外，根据本发明的另一个实施例，更特别地，根据补充实施例，该方法包括停用所述激活按钮，并且从那时起，执行以下步骤：
(b)检查车辆的状态—它是否被连接：
b1)如果否，则它不释放后轴的降低；
b2)如果是，则检查车辆的状态—它是否静止：
b3)如果否，则返回到步骤(b1)；
b10)如果是，则向电磁阀发射电信号以从后轴的抬升/提升机构释放气动空气。
c)等待预定时间段Δt并向电磁阀发送新的电信号以从万向轴释放机构释放气动空气。
可选地，根据本发明的另一个实施例，在步骤(b10)中，可以将电信号发送到电磁阀，以便从车轮的端部释放机构释放气动空气。
另外，根据本发明的方法的另一个实施例，在步骤(c)期间，并且更特别地，在等待预定时间段Δt之后，将电信号发送到电磁阀以便从后轴锁定系统的释放机构释放气动空气。
根据本发明的一个可能的实施例，在步骤(c)中建立的预定时间段Δt为大约15-45秒，更特别地为30秒。
附图说明
本领域技术人员将从下面的详细描述中更适当地理解如上所述的本发明的特征、优点和技术效果，提供该详细描述仅为了说明而非限制本发明的基于所附示意图的优选实施例，附图中：
图1是例如具有一组串联型组合轴组件的具有6x4牵引构造的货物运输车辆(诸如，卡车)的示意性侧视图；
图2示出了根据本发明的用于在激活状态下控制机动车辆的后轴的操作的方法的示意性流程图；
图3示出了根据本发明的用于在停用状态下控制机动车辆的后轴的操作的方法的另一个示意性流程图；
图4示出了根据本发明的致动器部件的示意性框图，该致动器部件负责控制机动车辆的后轴的操作的方法。
具体实施方式
首先，出于说明和改进对本发明的理解的目的，如本领域技术人员将认识到的，图1示意性地表示用于运输货物或商品的公路车辆，诸如包括具有6x4型牵引构造的串联轴组件(T)的卡车(V)。
因此，如图1中所示，卡车(V)包括用于操作员/指挥员的驾驶室(O)，并且在该驾驶室下方提供了动力传动系(F)变速箱，诸如与安装在底盘(C)上的变速箱相关联的内燃机，该底盘(C)还支撑前轴(E1)和由第一后轴(E2)和第二后轴(E3)形成的这组串联(T)牵引轴。第一万向轴(EC1)从变速箱延伸至第一后轴(E2)的第一差速器，并且第二万向轴(EC2)从第一后轴(E2)的差速器延伸至第二后轴(E3)的差速器。因此，动力通常从第一和第二差速器均等地划分到第一后轴和第二后轴(E2，E3)的车轮(R2，R3)。此外，已知差速器以本领域技术人员周知的方式使用冠/小齿轮系统和外摆线齿轮以常规方式将动力传递至每个轴的车轮。车辆(V)的其它细节以示意性的方式表示，并且省去了进一步的解释，因为它们在现有技术中已知的货运车辆中是众所周知的。
如上所述，对于某些应用，诸如无负载的车辆，期望没有动力从第一后轴(E2)的差速器传递到第二后轴(E3)的差速器，从而使得车辆采用6x2牵引构造。利用这种6x2牵引构造，可以抬升第三轴(E3)(或第二后轴)，以便节省燃料和轮胎。第二后轴(E3)的抬升形式可以通过通常已知的手段来完成，诸如，利用通常用于货物运输的车辆(例如，卡车(V))中存在的气动系统。第二后轴的牵引力的这种分离可以通过如在国际专利申请PCT/BR2016/050182的优先权专利文件BR10 2015 018592-8中限定的系统和机构来实现，该专利通过引用并入本文。
此外，专利申请BR 10 2016 029390-1、BR 10 2016 029395-2和BR 10 2016029398-7也通过引用显著地并入本申请，它们涉及能够通过卡车(V)的气动系统等一系列可能的手段来选择性促进驱动轴之一的分离以及各个车轮的分离的系统和机构。
本发明的目的是精确地监视和安全地控制该后轴的操作，并且更具体而言，公开一种能够控制用于将轴和车轮联接和分离的机构和系统的方法，以及提升分离的轴的系统和机构。根据本发明的实施例，所述方法旨在控制第二后轴(E3)的操作，以便将6x4牵引构造转换成6x2牵引构造，同时抬升分离的轴以获得燃料消耗和轮胎磨损方面的经济效益。
自然地，本发明的实施例的当前详细描述被称为6x4和6x2牵引构造，但是当然，本发明可以用于期望激活或禁用牵引轴的任何牵引构造(诸如，4x4/4x2或8x4/8x2等牵引构造)。
给定以上概述的场景，如附图所示，可以说根据本发明的用于监视和控制一组组合驱动轴中的后轴的操作的方法始于车辆(V)的操作者/驾驶员激活根据实施例布置在车辆(V)的驾驶室(O)内部的致动按钮。从这一时刻起，用于控制车轴的操作的方法基本上包括以下步骤：
a)检查后轴是否被锁定：
a1)如果是，则使它保持锁定；
a2)如果否，则等待检查车辆状态(V)：
b)检查车辆的状态—它是否被连接：
b1)如果否，则它不释放后轴提升；
b2)如果是，则检查车辆的状态—它是否静止：
b3)如果否，则返回到步骤(b1)；
b4)如果是，则检查车辆的状态—它是否被卸载：
b5)如果否，则返回到步骤(b1)；
b6)如果是，则检查车辆的状态—它在气动系统中是否有足够的空气：
b7)如果否，则返回到步骤(b1)
b8)如果是，则检查车辆是否装载有低于胎面极限的容量，其中所有轴都由轴组驱动：
b9)如果否，则它不释放车轮端部牵引力
b10)如果是，则分别向电磁阀发射电信号，从而：
-用气动空气馈送万向轴的释放机构；
-用气动空气馈送后轴的抬升/提升机构。
此外，根据本发明的可选实施例，用于控制车轴(V)的操作的方法旨在用于货物运输的卡车，并且在其所有轴都由轴组驱动的情况下，该卡车的胎面极限为43吨，因此，在所述步骤(b8)中，该方法检查车辆是否装载多达43吨。如果检测到不在极限范围内，则返回到步骤(b1)，在步骤(b1)中阻止轴的抬升。
另外，根据所述步骤(b10)，根据本发明的另一个替代实施例，用于控制车轴(V)的操作的方法可以向电磁阀发射电信号，将气动空气供应给车轮端部释放机构。在这种情况下，车辆(V)配备有车轮释放系统，如仅通过引用援引的专利文件BR 10 2016 029395-2和BR 10 2016 029398-7所限定的。
可选地，进一步关于用于控制车轴(V)的操作的方法的所述步骤(b10)，可以向电磁阀发射另一个电信号以馈送后轴锁定系统的释放机构，更具体而言，该机构被布置在第一后轴(E2)的差速器中，其结构可以根据专利文件BR 10 2016 029390-1中公开的教导看到，该专利文件通过引用并入本文。
根据本发明的实施例，用于控制车轴(V)的操作的本方法被应用于第二后轴(E3)，由此允许同一车辆能够以6x4或6x2牵引构造工作，从而为驾驶员/操作员提供更大的灵活性，因此使他们可以拖不同的类型、型号和承载容量。
继续根据本发明的用于监视和控制组合轴驱动组中的后轴的操作的方法，当车辆(V)的驾驶员/操作员希望禁用轴和车轮的联接和分离系统和机构以及分离的轴的提升系统和机构时，必须禁用通常位于车辆(V)的驾驶室(O)内部的致动按钮，从此往后，用于控制车轴的操作的方法基本上包括以下步骤：
b)检查车辆的状态—它是否被连接：
b1)如果否，则它不释放后轴的降低；
b2)如果是，则检查车辆的状态—它是否静止：
b3)如果否，则返回到步骤(b1)；
b10)如果是，则向电磁阀发射电信号以从后轴的抬升/提升机构释放气动空气。
c)等待预定时间段Δt并向电磁阀发送新的电信号以从万向轴释放机构释放气动空气。
根据本发明的替代实施例，就像在致动按钮的激活模式中一样，在步骤(b10)期间所述按钮的停用模式中，用于控制车轴(V)的操作的方法可以向电磁阀发射电信号，该电磁阀负责从车轮端部的释放机构中排放气动空气。在这种情况下，车辆(V)配备有车轮释放系统，如通过引用援引的专利文件BR 10 2016 029395-2和BR 10 2016 029398-7所限定的。
此外，根据本发明的另一个可选实施例，在停用致动按钮的模式下，并且具体而言在步骤(c)中，在等待预定时间段Δt之后，它向电磁阀发射其它电信号，该电磁阀负责从后轴锁定系统的释放机构排放气动空气，更特别地，从布置在第一后轴(E2)的差速器上的机构中排放气动空气，其结构可以根据通过引用并入本文的专利文件BR 10 2016 029390-1中公开的教导观察到。
根据本发明的一个实施例，在步骤(c)中建立的预定时间段Δt为大约15-45秒，并且更特别地为大约30秒。
因此，最后，在完成上述步骤之后，所述车辆(V)返回到其初始牵引构造(诸如6x4)，其中所述第二后轴(E3)以如下方式定位：使其车轮与地面接触，并且牵引机构被适当地连接以将动力传递至所述轴。
仅通过图示的方式，图4通过框图示出了示意性表示，其中通过用于监视和控制车辆的组合驱动轴组中的后轴操作的本方法来识别被监视和控制的主要参数。更特别地，一方面，可以核实输入参数，这些参数是发动机操作信号、速度传感器、负载传感器、锁定系统的指示器以及来自轴抬升/提升系统和机构的信号。另一方面，检查负责激活电磁阀的输出信号以及万向轴释放，该电磁阀控制气动空气从车轮释放和锁定的系统和机构的馈送和释放。
此外，作为与车辆(V)的操作者/驾驶员进行交互的方式，根据由这种监视和控制车辆的后轴的操作的方法进行的监视方法，可以具有关于车辆的功能状态的指示器，例如，灯光指示器(诸如灯和标志)，甚至是能够显示图形表示的计算机界面等。
因此，鉴于上述，可以注意到的是，根据本发明的用于监视和控制具有组合驱动轴的货运车辆的后轴的操作的方法能够确保用于锁定和抬升/提升轴的机构和系统的适当运作，更具体而言，有效地控制安全条件，从而只有在识别到不会危害操作员/驾驶员和第三者的某些操作参数之后才允许使轴分离和抬升。
最后，考虑上述内容，重要的是要明确，本说明书的目的仅在于呈现和限定用于监视和控制用于货物运输的车辆的后轴操作的方法的优选实施例的说明。因此，如本领域技术人员将认识到的，在不背离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，等同元件和步骤的各种修改以及构造性和执行性组合是可能的。

Claims (11)

1.一种用于监视和控制车辆的一组串联牵引轴的后轴的操作的方法，所述一组串联牵引轴构造成连接至动力传动系变速箱，其特征在于，包括致动按钮的激活，从此发起以下执行步骤：
a)检查所述一组串联牵引轴是否被锁定：
a1)如果是，则保持锁定；
a2)如果否，则等待检查车辆状态(V)：
b)检查车辆的状态—所述一组串联牵引轴是否被连接至所述动力传动系变速箱：
b1)如果否，则它不释放后轴抬升；
b2)如果是，则检查车辆的状态—它是否静止：
b3)如果否，则返回到步骤(b1)；
b4)如果是，则检查车辆的状态—它是否被装载：
b5)如果否，则返回到步骤(b1)；
b6)如果是，则检查车辆的状态—它在气动系统中是否有足够的空气：
b7)如果否，则返回到步骤(b1)
b8)如果是，则检查车辆是否装载有低于胎面极限的容量，其中所有轴都由所述一组串联牵引轴驱动：
b9)如果否，则它不释放车轮端部牵引力；
b10)如果是，则分别向电磁阀发射电信号，从而：
-用气动空气馈送万向轴的释放机构；
-用气动空气馈送后轴的抬升/提升机构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在车辆的所有轴都由所述一组串联牵引轴驱动的情况下，胎面极限内的车辆容量(V)为43吨。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b8)中检查车辆(V)是否装载多达43吨。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b10)中，将电信号发送到电磁阀以利用气动空气为车轮端部释放机构提供动力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b10)中，将电信号发送到电磁阀以利用气动空气为用于释放后轴锁定系统的释放机构提供动力。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，后轴锁定系统的释放机构被布置在第一后轴的差速器中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括所述致动按钮的停用，并且从该时刻起执行以下步骤：
c)检查车辆的状态—所述一组串联牵引轴是否被连接至所述动力传动系变速箱：
c1)如果否，则它不释放后轴的降低；
c2)如果是，则检查车辆的状态—它是否静止：
c3)如果否，则返回到步骤(c1)；
c4)如果是，则向电磁阀发射电信号以从后轴的抬升/提升机构释放气动空气；
d)等待预定时间段Δt并且向电磁阀发送新的电信号以从万向轴释放机构释放气动空气。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(c4)中，将电信号发送到电磁阀以从车轮端部释放机构释放气动空气。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(d)中，在等待预定时间段Δt之后，将电信号发送到电磁阀以从后轴锁定系统的释放机构释放气动空气。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(d)中建立的预定时间段Δt为15-45秒。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定时间段Δt为30秒。
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