DE3741820A1 - Sicherheitseinrichtung fuer mehrachsige fahrzeuge - Google Patents

Sicherheitseinrichtung fuer mehrachsige fahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für mehrachsige Fahr­ zeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung befaßt sich mit der Erhöhung der Sicherheit bei Gefahrgut­ transporten. Insbesondere bei Tankfahrzeugen sind zur Verminderung von sehr starken Flüssigkeitsbewegungen und Verlagerungen längs und quer des Tankes durchlöcherte Schotten eingebaut. Man versucht natürlich aus Gründen der Tankreinigung möglichst wenige Einbauteile zu haben.
Durch diese Kompromisse treten insbesondere bei Tankfahrzeugen häufig Stabilitätsprobleme dadurch auf, daß durch Füllstand, Zustand, Tempera­ tur und Viskosität des Tankinhaltes Zeitkonstanten bei Fahrmanövern wirksam werden, die zusammen mit dem Fahrwerkzeitkonstanten eine Schwingneigung erzeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der angegebenen Art zu schaffen, die die Sicherheit von Gefahrguttransporten erhöht, insbeson­ dere bei Tankfahrzeugen o.a. Lastkraftwagen für flüssiges oder fließ­ fähiges Gut.
Die Lösung der Erfindung besteht gemäß Anspruch 1 darin, daß sie einen Prozessor enthält, dem Normbedingungen vom dynamischen Verhalten der Last und der beiden Einheiten des Fahrzeuges als Basisinformation zuge­ führt werden, sowie Meßwerte von diesem Tank zugeordneten Sensoren in Kombination mit einem Abstandssensor und wenigstens einem weiteren Sen­ sor für Einflüsse während der Fahrt
  • a) auf die Zugeinheit,
  • b) auf die gezogene Einheit und
  • c) das Verhalten von a) und b) relativ zueinander.
Gemäß Anspruch 2 besteht die Lösung darin, daß die Einrichtung folgende Mittel enthält:
  • - Fühler zum Erfassen von Niveauänderungen des im Tank enthaltenen Gutes, und/oder von Verlagerungen des Gutes durch Kraftsensoren an verschiedenen Punkten, an denen der Tank aufliegt, und
  • - wenigstens einen Sensor,
  • - zur Erfassung des Abstandes zu beweglichen und/oder unbeweglichen Objekten,
  • - zur Erfassung des Antriebsverhaltens, Beschleunigungs- und/oder Bremsverhaltens an den Rädern der Zugeinheit,
  • - zur Erfassung des Lenkeinschlages der Vorder- oder Zugräder (Sensor am Lenkstockhebel),
  • - zur Erfassung des Winkels, den die gezogene Einheit mit der Zugein­ heit bildet und/oder der an deren Kupplung angreifender Zugkraft und
  • - einen Mikroprozessor, der adaptiv bei Unter- oder Überschreiten be­ stimmter Ansprech-Schwellwerte aus der Signalverarbeitung und -aus­ wertung Warnsignal(e) oder Steuerimpuls(e) zur Stabilisierung des Fahrzeugs abgibt.
Die Erfindung erfaßt also die dynamischen Einflüsse mit Hilfe eines adaptiven Systems so, daß Signalgewinnung, -verarbeitung und -auswertung prozessorgesteuert optimiert sind im Sinne einer weiteren Erhöhung der Sicherheit, insbesondere zur dynamischen Stabilitätssicherung von Tank­ fahrzeugen.
Dabei werden nicht nur Einflüsse auf die gezogene Einheit (Aufliegertank und/oder Sattelschlepper) sondern auch auf die Zugmaschine und Einflüsse beider aufeinander, insbesondere des Knickwinkels beider Einheiten er­ faßt, angezeigt und ggf. gegengesteuert, z.B.
  • - wenn Ladegut sich verlagert hat,
  • - wenn der Bremsweg knapp wird,
  • - wenn das Brems- oder Antriebsverhalten des Fahrzeugs etwa durch Aus­ fall von Komponenten oder Überforderung dies nötig macht oder
  • - allgemein Gefahr des Ausbrechens aus der Spur, Schlingern, Kippens, Schleuderns, Rutschens, Knickens, Blockierens o.ä. Gefahr, besteht.
Diese Vorteile der Erfindung sind einzeln und zu mehreren erreichbar. Besonders vorteilhaft ist zur Erhöhung der Sicherheit die vorgeschlagene Kombination mit einem Abstandswarnsystem (AWS). Gleiches gilt auch für die hier vorgeschlagene Kombination mit einem Antiblockiersystem (ABS) und einem Antischlupfregler (ASR).
Die Einrichtung kann auch elektronische Mittel zum automatischen Zu- und Abschalten von Antriebselementen enthalten (EAS), wie an sich bekannt (z.B. DE 35 05 455, A 1), für elektropneumatische Schaltung (EPS) und für automatische Kupplungsbetätigung (AKB).
Auch die Federung oder Dämpfung kann mit an sich bekannten Mitteln, wie Aktuatoren (siehe z.B. ATZ 89 (1987) 9, S. 471 ff.) geregelt werden, so daß Fahrzeugbewegungen (Tank-) von den vom aktiven Sensor des Abstands­ warnsystems erfaßten Fahrbahnunebenheiten abgekoppelt und ausgebügelt werden können.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnun­ gen rein schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a einen Querschnitt durch einen Tank des Fahrzeugs;
Fig. 1b einen anderen Tank;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Systems.
Die Erfindung benützt entsprechend Fig. 1a und Fig. 1b entweder inner­ halb des Tankbehälters 11 z.B. kapazitive Aufnehmer 13 oder außerhalb des Tankbehälters z.B. Sonaraufnehmer 17 und registriert damit sowohl den Flüssigkeitsspiegel 14 als auch das dynamische Verhalten der Flüs­ sigkeit beim Anfahren, Kurvenfahren oder sonstigen Fahrmanövern.
Die Kräfte, die durch den Flüssigkeitsbehälter auf das Fahrwerk 16 über­ tragen werden, können z.B. durch Druckaufnehmer 18 oder dem Druck in den Kissen für pneumatische Federung 15 gemessen werden.
Entsprechend Fig. 2 werden einem Steuerungsprozessor 206 die Signale aus einem oder mehreren Sensoren folgender Art zugeführt:
  • - Pegelsensoren 202 und 203,
  • - Drucksensoren 204 und 205,
  • - Winkel zwischen Zugfahrzeug (215) und Hänger 201,
  • - Kraft an der Anhängervorrichtung 201.
Dem Prozessor gehen außerdem Informationen über die Geschwindigkeit und dem Lenkwinkel zu. Aus den Informationen lernt der Steuerprozessor 206 die Einschätzung des Schlingerverhaltens bereits aus dem Anfahren des Tankfahrzeuges oder Tanklastzuges und setzt diese in eine Vorgabeinfor­ mation 214 für den Fahrer und/oder in einem Eingriff in die Federung 210 in die Motordrehzahl 211 und in die Bremsen 212 selektiv oder parallel um.
Durch Einführung einer Information über ein Abstandswarnsystem 213, aus dem der Straßenverlauf und der Abstand vom Straßenrand 214 ausgewertet wird sowie dem Lenkwinkel 208 können alle Eingriffe zum Vermeiden von gefährlichen Schlingerbewegungen sowohl in die Zugmaschine als auch in die Teile des Hängers oder Aufliegers vorab erfolgen oder vorbereitet werden.
Bei der Fig. 2 sind alle Elemente, die die Zugmaschine zusätzlich auf­ weist, mit gestrichelten Linien 213 umgeben.
Der notwendige Algorithmus für den Steuerprozessor 206 kann aus Ergeb­ nissen von Fahrversuchen abgeleitet werden oder was vorzuziehen ist, durch Installation einer lernfähigen Basisprogrammstruktur.
Das System enthält in vorliegender Beschreibung die meisten möglichen Komponenten eines Antischlinger-Systems. Zur wesentlichen Verbesserung und Erhöhung der Sicherheit kann aber bereits ein Kriterium, z.B. die dynamische Änderung des Winkels zwischen Zugmaschine und Anhänger oder Auflieger, völlig ausreichen. Die Erfindung ist nicht auf die angegebe­ nen Beispiele beschränkt, sondern gestattet vielfältige Abwandlungen.

Claims (2)

1. Sicherheitseinrichtung für mehrachsige Fahrzeuge mit gefahrge­ neigter Ladung, insbesondere zur Stabilitätssicherung von Tankfahrzeu­ gen, wobei eine Zugmaschine einen Auflieger oder Hänger schleppt, da­ durch gekennzeichnet, daß sie einen Prozessor enthält, dem Normbedin­ gungen vom dynamischen Verhalten der Last und der beiden Einheiten des Fahrzeuges als Basisinformation zugeführt werden, sowie Meßwerte von diesem Tank zugeordneten Sensoren in Kombination mit einem Abstands­ sensor und wenigstens einem weiteren Sensor für Einflüsse während der Fahrt
  • a) auf die Zugeinheit,
  • b) auf die gezogene Einheit und
  • c) das Verhalten von a) und b) relativ zueinander.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:
  • - Fühler (202, 203) zum Erfassen von Niveauänderungen des im Tank ent­ haltenen Gutes, und/oder von Verlagerungen des Gutes durch Kraftsen­ soren (18) an verschiedenen Punkten, an denen der Tank aufliegt, und
  • - wenigstens einen Sensor,
  • - zur Erfassung des Abstandes (213) zu beweglichen und/oder unbeweg­ lichen Objekten,
  • - zur Erfassung des Antriebsverhaltens, Beschleunigungs- und/oder Bremsverhaltens (207, 211, 212) an den Rädern der Zugeinheit,
  • - zur Erfassung des Lenkeinschlages der Vorder- oder Zugräder (215) (Sensor am Lenkstockhebel),
  • - zur Erfassung des Winkels (201), den die gezogene Einheit mit der Zugeinheit bildet und/oder der an deren Kupplung angreifender Zug­ kraft und
  • - einen Mikroprozessor (206), der adaptiv bei Unter- oder Überschrei­ ten bestimmter Ansprech-Schwellwerte aus der Signalverarbeitung und -auswertung Warnsignal(e) oder Steuerimpuls(e) zur Stabilisierung des Fahrzeugs abgibt.
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