RU2604376C1 - Long-wheelbase tractor-trailer train control system - Google Patents
Long-wheelbase tractor-trailer train control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604376C1 RU2604376C1 RU2015129146/11A RU2015129146A RU2604376C1 RU 2604376 C1 RU2604376 C1 RU 2604376C1 RU 2015129146/11 A RU2015129146/11 A RU 2015129146/11A RU 2015129146 A RU2015129146 A RU 2015129146A RU 2604376 C1 RU2604376 C1 RU 2604376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ecu
- control system
- semitrailer
- sensor
- tractor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D13/00—Steering specially adapted for trailers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D53/00—Tractor-trailer combinations; Road trains
- B62D53/04—Tractor-trailer combinations; Road trains comprising a vehicle carrying an essential part of the other vehicle's load by having supporting means for the front or rear part of the other vehicle
- B62D53/08—Fifth wheel traction couplings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для управления безрельсовыми транспортными средствами, в частности длиннобазным автопоездам, и касается их систем управления.The invention relates to a device for controlling trackless vehicles, in particular long-haul trains, and relates to their control systems.
Известна система управления поворотом колес полуприцепа, содержащая датчики угла складывания автопоезда и ручного управления электрически, связанные с блоком управления, выполненным в виде поляризованного реле, соединенного с электромагнитами гидрораспределителя и датчиком обратной связи по положению управляемой оси полуприцепа, четырехходовой трехпозиционный распределитель с управлением от электромагнитов, соединенный гидролиниями через регулятор расхода с насосом, сливом с баком и напорными гидролиниями с гидроцилиндрами двойного действия, шарнирно соединенными одним своим концом с управляемой осью полуприцепа, а другим - с его рамой (С.С. Атаев, В.Б. Кулик. Специализированный технологический транспорт в строительстве. Минск, 1971, с. 117-119).A known control system for the rotation of the wheels of the semi-trailer, containing the sensors of the folding angle of the road train and manual control electrically connected to the control unit, made in the form of a polarized relay connected to the electromagnets of the valve and the feedback sensor on the position of the controlled axis of the semi-trailer, a four-way three-way distributor controlled by electromagnets, connected by hydraulic lines through a flow regulator with a pump, a drain with a tank and pressure hydraulic lines with double hydraulic cylinders action, pivotally connected at one end with a controlled axle of the semitrailer, and at the other with its frame (SS Ataev, VB Kulik. Specialized technological transport in construction. Minsk, 1971, p. 117-119).
Недостатками данной системы являются неудовлетворительная маневренность и курсовая устойчивость движения автопоезда в различных дорожных условиях, возникающих вследствие низкой точности отработки задающих сигналов системой управления при применении поляризованного реле для включения электромагнитов.The disadvantages of this system are unsatisfactory maneuverability and directional stability of the road train in various road conditions, arising due to the low accuracy of the driving signals by the control system when using a polarized relay to turn on the electromagnets.
Прототипом системы управления длиннобазного автопоезда является система управления, содержащая датчик угла складывания автопоезда, датчик обратной связи по положению управляемых колес полуприцепа, электрически соединенные с электронным блоком управления (ЭБУ), блок ручного управления по радиоканалу, соединенный с ЭБУ. ЭБУ соединен входами с задающим датчиком и датчиком обратной связи, а выходами - с исполнительным органом системы управления, выполненным в виде электрогидравлического усилителя (Система управления ETS. Проспект фирмы VSE, https://www.v-s-e.com/uploads/documents/ets_trailer_nl_2009.pdf).The prototype of the control system for a long-haul road train is a control system containing a sensor for folding the road train, a feedback sensor for the position of the steered wheels of the semitrailer, electrically connected to an electronic control unit (ECU), a manual radio control unit connected to the ECU. The ECU is connected by inputs to a master sensor and a feedback sensor, and outputs are connected to the executive body of the control system made in the form of an electro-hydraulic amplifier (ETS control system. VSE prospectus, https://www.vse.com/uploads/documents/ets_trailer_nl_2009. pdf).
Недостатками данной системы управления являются отсутствие возможности минимизировать габаритную полосу движения, увеличивающуюся вследствие изменения базы полуприцепа, невозможность контролировать соответствие реального движения автопоезда желаемому, задаваемому управляющими действиями водителя.The disadvantages of this control system are the inability to minimize the overall lane, increasing due to a change in the base of the semitrailer, the inability to control the compliance of the actual movement of the road train with the desired, specified by the driver's control actions.
Задача изобретения - повышение маневренности и управляемости длиннобазного автопоезда.The objective of the invention is to increase the maneuverability and controllability of a long-haul road train.
Поставленная задача достигается тем, что система управления длиннобазного автопоезда, содержащая датчик угла складывания автопоезда и датчик обратной связи по положению управляемых осей полуприцепа, электрически соединенные с электронным блоком управления (ЭБУ), блок ручного управления по радиоканалу, соединенный с ЭБУ, причем входами ЭБУ соединен с задающим датчиком и датчиками обратной связи, а выходами - с исполнительным органом системы управления, выполненным в виде электрогидравлического усилителя, состоящего из четырехлинейного трехпозиционного электроуправляемого гидрораспределителя, соединенного с исполнительными силовыми цилиндрами двойного действия, механически связанными с управляемыми осями полуприцепа и его рамой и гидравлически соединенными через четырехлинейный трехпозиционный электроуправляемый гидрораспределитель с гидронасосом и гидробаком, снабжена датчиком угла поворота управляемых колес тягача, датчиками бокового ускорения и угловой скорости относительно вертикальной оси полуприцепа, датчиком измерения базы полуприцепа, датчиком скорости и гидроаккумуляторами с блоком поддержания заданного давления жидкости, причем ЭБУ имеет основной и корректирующий каналы управления.The task is achieved in that the control system of a long-road train containing a sensor for folding the road train and a feedback sensor for the position of the controlled axles of the semi-trailer, electrically connected to an electronic control unit (ECU), a manual control unit via radio channel connected to the ECU, and the inputs of the ECU are connected with a master sensor and feedback sensors, and outputs - with the executive body of the control system, made in the form of an electro-hydraulic amplifier, consisting of a four-linear about a three-position electrically controlled hydraulic distributor connected to double-acting actuating cylinders mechanically connected to the controlled axles of the semi-trailer and its frame and hydraulically connected via a four-line three-position electrically controlled hydraulic distributor with a hydraulic pump and hydraulic tank, equipped with a steering angle sensor for the steering wheels of the tractor, lateral acceleration sensors and lateral acceleration sensors the vertical axis of the semi-trailer, the sensor measuring the base of the semi-trailer, the sensor axles and accumulators with a unit for maintaining a given fluid pressure, and the ECU has a main and corrective control channels.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенной системы управления длиннобазного автопоезда.In FIG. 1 presents a schematic diagram of the proposed control system of a long-haul road train.
На фиг. 2 представлена структурная схема системы управления длиннобазного автопоезда.In FIG. 2 is a structural diagram of a control system of a long-haul road train.
Система управления длиннобазного автопоезда содержит датчик угла поворота управляемых колес тягача 1, датчик угла складывания автопоезда 2, механически связанный с опорно-сцепным устройством тягача 3. Задающие датчики 1 и 2 соединены с электронным блоком управления (ЭБУ) 4. Выходы ЭБУ 4 соединены с электромагнитами 5 и 6 четырехлинейного трехпозиционного электроуправляемого гидрораспределителя 7. Гидрораспределитель 7 напорной гидролинией соединен с насосом 8, гидроаккумулятором 9 и блоком автоматического поддерживания заданного давления рабочей жидкости 10, состоящего из датчика давления 11 и реле включения 12 насоса 8. Сливной гидролинией гидрораспределитель 7 соединен с баком 13. Гидролиниями гидрораспределитель 7 соединен с гидроцилиндрами двойного действия 14 и 15, шарнирно соединенными одним своим концом с приводом управляемых осей 16 полуприцепа, а другим - с его рамой. Датчик давления 11 соединен с контактами К12 реле включения 12, электрически связанными с электродвигателем 17 привода насоса 8. Датчик обратной связи 18 по положению управляемых осей соединен с ЭБУ 4.The control system of a long-road train contains a sensor for the angle of rotation of the steered wheels of the tractor 1, a folding angle sensor for the
Датчики бокового ускорения и угловой скорости относительно вертикальной оси полуприцепа 19, расположенные на раме полуприцепа 20, датчик измерения базы полуприцепа 21 соединены с ЭБУ 4.The lateral acceleration and angular velocity sensors relative to the vertical axis of the semitrailer 19, located on the frame of the semitrailer 20, the measurement sensor of the base of the
Кроме того, система управления содержит блок ручного управления 22 по радиоканалу,соединенный с ЭБУ 4.In addition, the control system includes a
Для определения реальной скорости полуприцепа используется датчик ABS 23.An
Распределитель 24 пневматически соединен с ресивером 25 и устройством фиксирования 26 управляемой оси полуприцепа.The distributor 24 is pneumatically connected to the
Ручной насос 27 соединен через обратный клапан с напорной гидролинией.The
Блок датчиков обратной связи 28 - бокового ускорения полуприцепа jy и угловой скорости относительно вертикальной оси ωz соединен с блоком управления 4.The feedback sensor unit 28 - lateral acceleration of the semi-trailer j y and the angular velocity relative to the vertical axis ω z is connected to the control unit 4.
Система управления может работать в автоматическом и ручном режимах.The control system can operate in automatic and manual modes.
Работа в автоматическом режиме осуществляется следующим образом.Work in automatic mode is as follows.
При прямолинейном движении электрический сигнал с задающего датчика угла складывания автопоезда поступает в устройство сравнения ЭБУ 4, сравнивается с сигналом датчика обратной связи 18 по положению управляемых осей. Если они равны, на выходе устройства сравнения напряжение равно нулю, то же самое на выходе усилителя мощности, электромагниты 5 и 6 гидрораспределителя 7 обесточены и гидрораспределитель нормально закрыт. Управляемые оси полуприцепа находятся в исходном положении, соответствующему прямолинейному движению. При повороте автопоезда в какую-либо сторону в устройстве сравнения появляется разность сигналов задающего датчика 1 и датчика обратной связи 18. В зависимости от величины рассогласования срабатывает пороговое устройство и с усилителя мощности напряжение подается на соответствующий электромагнит 5 или 6 гидрораспределителя 7. Срабатывая, электромагнит смещает в соответствующую сторону золотник гидрораспределителя 7 и связывает напорную гидролинию с гидроцилиндрами двойного действия 14 и 15. Гидрораспределитель будет открыт до тех пор, пока управляемые оси не займут соответствующее положение, и при этом сравняются значения параметров задающего датчика 1 и датчика обратной связи 18 по положению управляемой оси.When the movement is rectilinear, the electric signal from the driving sensor of the folding train angle enters the ECU 4 comparison device, is compared with the
Переход на ручное управление осуществляется из кабины водителя и производится в тех случаях, когда необходим поворот управляемых осей полуприцепа независимо от угла складывания автопоезда, например при маневрировании в ограниченном пространстве.The transition to manual control is carried out from the driver's cab and is carried out in cases where it is necessary to turn the controlled axles of the semi-trailer regardless of the folding angle of the road train, for example, when maneuvering in a limited space.
При этом направление поворота управляемых осей полуприцепа и тягача может быть направлено в одну сторону, что позволяет автопоезду осуществлять плоскопараллельное движение в боковом направлении.In this case, the direction of rotation of the controlled axes of the semitrailer and the tractor can be directed in one direction, which allows the road train to carry out plane-parallel movement in the lateral direction.
При переходе на автоматическое управление управляемые оси полуприцепа автоматически устанавливаются в соответствии с углом складывания автопоезда.When switching to automatic control, the controlled axles of the semi-trailer are automatically set in accordance with the folding angle of the road train.
Система управления длиннобазного автопоезда изменяет функциональную зависимость между углом складывания автопоезда и углом поворота управляемых осей полуприцепа в зависимости от базы полуприцепа при использовании телескопической рамы полуприцепа 20.The control system of a long-haul road train changes the functional dependence between the folding angle of the road train and the rotation angle of the controlled axles of the semi-trailer depending on the base of the semi-trailer when using the telescopic frame of the semi-trailer 20.
Датчик измерения базы полуприцепа 21 фиксирует реальное значение базы полуприцепа и в соответствии с ее значением ЭБУ выбирает из табличных значений оптимальную функциональную зависимость между углом складывания автопоезда и углом поворота управляемых осей полуприцепа, обеспечивающую оптимальные показатели маневренности автопоезда.The sensor for measuring the base of the
Система управления длиннобазным автопоездом имеет два канала управления (фиг. 2): основной, отрабатывающий заданное водителем управляющее воздействие в виде угла поворота рулевого колеса αрк, и корректирующий, использующий в качестве задающих параметров сигналы с датчиков обратной связи: скорость движения автопоезда νx, боковое ускорение полуприцепа jy и его угловую скорость относительно вертикальной оси ωz.The control system for a long-haul road train has two control channels (Fig. 2): the main one, fulfilling the control action specified by the driver in the form of the steering angle α pk , and the corrective one, using signals from the feedback sensors as setting parameters: the speed of the train ν x , lateral acceleration of the semi-trailer j y and its angular velocity relative to the vertical axis ω z .
В основном канале управляющее воздействие водителя 29 в виде сигнала угла поворота рулевого колеса αрк через адаптер 30 поступает в блок управления, где с использованием математической модели номинального поведения автопоезда 31 преобразуется в блоке логики 32 в управляющий сигнал системы управления 33 поворотом управляемых осей полуприцепа 34. Система управления 33 представляет собой исполнительный механизм в виде электрогидравлического привода с датчиком обратной связи 35.In the main channel, the control action of the
В номинальной математической модели рассчитываются параметры движения автопоезда, которые соответствуют движению в идеальных условиях на дороге с высоким коэффициентом сцепления.In the nominal mathematical model, the parameters of the movement of the road train are calculated, which correspond to the movement in ideal conditions on the road with a high coefficient of adhesion.
Второй контур управления - корректирующий. Сигнал с датчиков обратной связи νx, jy, ωz через адаптер 30 поступает в блок управления, где в математической модели фактического поведения 36 определяются параметры реального движения автопоезда.The second control loop is corrective. The signal from the feedback sensors ν x , j y , ω z through the
Результаты расчетов номинальных и реальных параметров сравниваются и с использованием элементов логики в блоке 30 определяются корректирующие воздействия в виде ±dα3 - угла поворота управляемых осей полуприцепа.The calculation results of the nominal and real parameters are compared and using the logic elements in
В качестве критерия оптимизации в системе управления принимается величина смещения траектории тележки полуприцепа относительно траектории тягача. В идеале - совмещение траекторий тягача и тележки полуприцепа.As an optimization criterion in the control system, the displacement of the trajectory of the trolley of the semitrailer relative to the trajectory of the tractor is taken. Ideally, the combination of the trajectories of the tractor and the trolley of the semitrailer.
Фиксирование управляемых осей полуприцепа осуществляется с целью повышения устойчивости движения полуприцепа на высоких скоростях.The steering axles of the semi-trailer are fixed in order to increase the stability of the movement of the semi-trailer at high speeds.
Ручной насос 27 используется в аварийных ситуациях для возвращения управляемых осей в положение, соответствующее прямолинейному движению.The
Техническим результатом предлагаемой системы управления является повышение маневренности и управляемости длиннобазного автопоезда.The technical result of the proposed control system is to increase the maneuverability and controllability of a long-haul road train.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015129146/11A RU2604376C1 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | Long-wheelbase tractor-trailer train control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015129146/11A RU2604376C1 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | Long-wheelbase tractor-trailer train control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2604376C1 true RU2604376C1 (en) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015129146/11A RU2604376C1 (en) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | Long-wheelbase tractor-trailer train control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2604376C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4455035A (en) * | 1981-02-21 | 1984-06-19 | Jozsef Ivony | Anti-jackknifing device with friction brake for articulated motor vehicle |
SU1474016A1 (en) * | 1987-01-20 | 1989-04-23 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Steering system for road train |
RU2033361C1 (en) * | 1991-06-13 | 1995-04-20 | Конструкторское бюро "Мотор" | Steering system of trailer-train articulated link wheels |
-
2015
- 2015-07-16 RU RU2015129146/11A patent/RU2604376C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4455035A (en) * | 1981-02-21 | 1984-06-19 | Jozsef Ivony | Anti-jackknifing device with friction brake for articulated motor vehicle |
SU1474016A1 (en) * | 1987-01-20 | 1989-04-23 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Steering system for road train |
RU2033361C1 (en) * | 1991-06-13 | 1995-04-20 | Конструкторское бюро "Мотор" | Steering system of trailer-train articulated link wheels |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111108035B (en) | Method and system for controlling lane keeping of a vehicle | |
CA2688205C (en) | Steering system for road transport vehicles | |
Odhams et al. | Implementation of active steering on a multiple trailer long combination vehicle | |
EP2853453B1 (en) | Braking system and method for curve support | |
MX2018005303A (en) | Device to assist with manoeuvres for parking alongside a platform. | |
US6289273B1 (en) | Measuring and control system for the tranverse regulation of successive vehicles and method for this purpose | |
DE10245618A1 (en) | Active rear-axle steering for a vehicular crane has steered rear-axles in pairs to trigger a rear-axle steering deflection electronically and to activate movement via hydraulic steering cylinders | |
RU2015114360A (en) | TRAILING ASSISTANCE SYSTEM WITH TRAIL | |
RU2484991C2 (en) | Electronically controlled braking system for tractors with trailers | |
EP2641790B1 (en) | Brake system for controlling the reverse movement a trailer vehicle | |
US9988085B2 (en) | Method for assisting a driver in maneuvering a motor-vehicle combination | |
RU2604376C1 (en) | Long-wheelbase tractor-trailer train control system | |
EP3059141B1 (en) | Active steering system for articulated bus | |
US10836428B2 (en) | Method for controlling an articulation angle | |
KR20200087791A (en) | Vehicle steering method | |
AU2012216710A1 (en) | Steering System for Road Transport Vehicles | |
JP2515731Y2 (en) | Steerable trailer | |
RU2457139C1 (en) | Steering of multi-unit track-type vehicle power frame | |
WO2007128073A1 (en) | Operation of self-steering axles on semi-trailers | |
JPH0274471A (en) | Rear wheel steering angle control device | |
Abramov et al. | Electronic control system of rotating axes of long based road train | |
SK8101Y1 (en) | Device for control of reverse operation of cars with Trailer / Semi Trailer | |
AU2015200116A1 (en) | Steering System for Road Transport Vehicles | |
CZ2007853A3 (en) | Actuating mechanism for automatic control of automobile steering angle | |
CZ18466U1 (en) | Actuating mechanism for automatic control of automobile steering angle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170717 |