SE524289C2 - Fordon samt förfarande för kontroll av stabiliteten mot tippning hos ett sådant - Google Patents

Description

35 524 289 sit genom att fordonet tack vare detta inte kommer att luta lika mycket åt sidan som eljest vore fallet.

Detta innebär dock att fordonets stabilitetsområde, d v s inom vilket i horisontalplanet uppspänt område som fordonets tyngd- punkt måste befinna sig för att fordonet inte skall tippa, blir mindre, närmare bestämt en triangel uppspänd av de båda vid den första sidan belägna hjulen och pendelaxelpunkten vid den andra sidan. För att förhindra att fordonet välter i situationer som det skulle ha klarat i fallet av en fixering av ramdelen relativt chassit är det tidigare känt att anordna nämnda medel för lå- sande av ramdelen relativt chassit på order av inrättningen. När detta sker avstår man dock från de fördelar' som svängningsmöj- ligheter kring pendelaxeln erbjuder. Skulle senare fordonets tippunkt förskjutas ytterligare mot stabilitetsområdets gräns kommer till sist ett nödstopp att träda in, vilket hindrar fordonet att utföra andra manövrar än sådana som bringar tippunkten närmare stabilitetsområdets centrum.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett fordon samt ett förfarande av inledningsvis definierat slag, vilka möjlig- gör ett förbättrat beteende och körsätt hos ett sådant fordon i för- hållande till tidigarekända sådana fordon och förfaranden.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att hos ett sådant fordon nämnda medel för läsande av ramdelen relativt chassit har utformats att samverka med inrättningen för att när fordonets tippunkt når ett gränsområde hos stabilitetstriangeln begynna att vid ett tilltagande fjärmande av tippunkten från triangelns cent- rum gradvis öka motståndet mot en svängning av ramdelen rela- tivt chassit kring nämnda axel för gradvis utökande av stabilitets- området och att när nämnda tippunkt når en förutbestämd gräns fullständigt låsa ramdelen relativt chassit och bilda ett av nämnda hjul uppspänt stabilitetsområde. 10 15 20 25 30 35 524 289 Detta innebär att samma stabilitetssäkring som hos nämnda tidi- gare kända fordon möjliggörs samtidigt som den fördelaktiga rö- relsen rörligheten hos ramdelen relativt chassit erbjuder vid kö- rande över ojämna underlag kan bibehållas i ett utökat antal kör- situationer hos fordonet. Därvid kommer denna rörlighet och för- delarna med den att begränsas mer och mer ju längre tippunkten kommer från stabilitetstriangelns centrum för att till sist försvinna helt.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är inrätt- ningen utformad att hämta in för beräknande av fordonets mo- mentana tyngdpunktsläge erforderliga parametrar från i fordonet ingående avkännare och/eller medel för styrning av fordonets drift och att bestämma läget hos nämnda tippunkt genom beräk- nande av fordonets momentana tyngdpunktsläge. Därvid är det fördelaktigt om inrättningen är anordnad att utföra beräkningar för bestämmande av läget på gränsomràdet och den förutbe- stämda gränsen under hänsynstagande till fordonets momentana hastighet för att minska ytan innanför respektive gräns vid ökande hastighet hos fordonet, så att det finns marginal till stabi- litetsområdets yttre gräns vad gäller tippunktens placering för att vid den för tillfället förekommande hastigheten hos fordonet ut- föra förhållandevis tvära svängar av fordonet utan tippningsrisk.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är nämnda medel anordnade att koppla in en motståndskraft mot relativrörelse mellan ramdelen och chassit intermittent under tidsperioder, vars längd per tidsenhet styrs att tilltaga för uppnå- ende av nämnda gradvisa ökning. Detta utgör ett enkelt sätt att uppnå ett tilltagande vidgande av stabilitetsområdet i närheten av nämnda andra sida hos fordonet.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar nämnda medel ett längdföränderligt tryckmediumpåverkat kraftorgan anordnat att verka mellan ramdelen och chassit med två på ömse sidor om en kolv belägna, via en förbiledning med ett ventilorgan med varandra förbundna tryckkammare, och ven- 10 15 20 25 30 35 524 289 tilorganet är reglerbart för att påverka tryckmediets möjlighet att strömma från den ena kammaren till den andra och därigenom motståndet mot en förflyttning av kolven och längdförändring av kraftorganet. Därvid kan kraftorganet med fördel vara en hyd- raulcylinder. Härigenom kan med enkla medel den uppfinnings- enliga lösningen realiseras genom att styra ventilorganets stryp- ningsgrad, och när ventilorganet stängs helt kommer ramdelen att vara fullständigt låst relativt chassit och stabilitetsomràdet spännas upp av fordonets hjul.

Uppfinningen avser även ett förfarande enligt bilagda förfarande- patentkrav. Fördelarna med detta och de fördelaktiga utförings- formerna därav definierade i de osjälvständiga förfarandepatent- kraven framgår av beskrivningen ovan.

Uppfinningen avser även ett datorprogram och ett datorläsbart medium enligt motsvarande bifogade patentkrav. Det inses lätt att förfarandet enligt uppfinningen definierat i bifogade uppsätt- ning förfarandepatentkrav är väl lämpat att utföras genom pro- graminstruktioner från en processor påverkbar av ett med ifråga- varande programsteg försett datorprogram.

Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen framgår av övriga osjälvständiga patentkrav samt den ef- terföljande beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs som exempel anförda föredragna utförings- former under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 illustrerar schematiskt den allmänna uppbyggnaden av ett fordon av det uppfinningsenliga slaget, Fig 2 illustrerar schematiskt hur ett fordon uppbyggt enligt fig 1 beter sig vid förflyttande över ojämnt underlag, 10 15 20 25 30 35 524 289 Fig 3 är en förenklad sidovy illustrerande hur tippunkten hos ett fordon av uppfinningsenligt slag kan flyttas vid ut- skjutande last, Fig 4 är en vy bakifrån av fordonet enligt fig 3 illustrerande hur tyngdpunkten förskjuts i sidled vid sidolutning av fordonet, Fig 5 är en förenklad vy illustrerande uppbyggnaden av ett fordon enligt en föredragen utföringsform av uppfin- ningen, och är en förenklad vy ovanifrån av ett fordon enligt upp- finningen illustrerande dess stabilitetsomràde, Fig 6 DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN l fig 1 illustreras mycket schematiskt uppbyggnaden av underre- det hos ett fordon av det uppfinningsenliga slaget. Detta uppvisar ett schematiskt antytt chassi 1 samt vid en första sida 2 av chas- sit två inbördes åtskilt anordnade hjul 3 och två vid den motsatta, andra sidan 4 av chassit inbördes åtskilt anordnade hjul 5 för uppbärande av chassit. Hjulen 3 vid den första sidan är roterbara kring axlar som är i vertikalled väsentligen låsta i läge relativt chassit, och hjulen 5 hos den andra sidan är anordnade på en ramdel 6 som är anordnad svängbar relativt chassit kring en mellan den första och den andra sidan sig sträckande väsentligen central längdaxel hos fordonet för bildande av ett i horisontalplanet sig sträckande stabilitetsområde för fordonet i form av en triangel (se fig 6). Därvid är ramdelen anordnad på motsatt sida av fordonet mot ett i fig 3 vidare visat lyftaggregat 7 för lyftande av last, vilket således är anordnat vid sidan med i vertikalled väsentligen låsta lägen hos hjulens axlar. 10 15 20 25 30 35 524 289 När ett fordon av detta slag körs med ett hjul över ett hinder kommer ramdelen 6 att kunna svänga på i fig 2 visat sätt kring axeln 8 relativt chassit, så att chassit inte lutar lika mycket som om ramdelen vore stelt förbunden med chassit. l fig 3 illustreras schematiskt hur fordonets Iyftaggregat lyfter en last 9 via gafflar 10 på en utskjutande bom 11. Bommens utligg såväl som lastens höjd och vikt kommer att påverka fordonets tendenser att tippa framåt. Fordonet innefattar en schematiskt antydd inrättning 12 för bestämmande av läget på fordonets tipp- punkt. För denna skull uppvisar fordonet schematiskt antydda or- gan 13 för att mäta lastens vikt, exempelvis via_mätande av trycket i ett hydraulsystem som används för lyftande av lasten, och sändande av informationer därom till inrättningen 12. Andra organ 14 förser inrättningen med informationer om storleken på lastens utligg samt lasthöjden. Fordonet uppvisar även en sche- matiskt antydd avkännare 15 för fordonets lutning relativt hori- sontalplanet och avgivande av informationer därom till inrätt- ningen 12. lnrättningen har även vetskap om fordonets egenvikt och tyngdpunktsläge G i olastat tillstånd vid inkörd bom. På grundval av de för inrättningen 12 tillgängliga informationerna kan denna kontinuerligt bestämma läget på fordonets tippunkt och om det finns någon risk för att fordonet skall tippa. l fig 4 illustreras schematiskt hur fordonets tippunkt kan förskju- tas i sidled i det fall fordonet med lasten 9 lutar i sidled, exem- pelvis genom att det kör på ett hinder. Fordonet uppvisar även avkännare 16 för sådan sidledslutning för rapport därom till in- rättningen 12.

Fordonet enligt uppfinningen uppvisar dessutom i fig 5 visade medel 17 för Iåsande av ramdelen relativt chassit på order av in- rättningen för utökande av fordonets stabilitetsområde till att spännas upp av hjulen på sätt som kommer att förklaras under samtidigt hänvisande till fig 6. När ramdelen är fritt svängbar re- lativt chassit kring axeln 8 definieras fordonets stabilitetsområde av triangeln 18 visad i fig 6. lnrättningen är anordnad att konti- 10 15 20 25 30 35 524 289 nuerligt bestämma läget för fordonets tyngdpunkt T i horisontal- planet och att när denna når ett genom streckning 19 indikerat gränsområde vid ett tilltagande fjärmande av tyngd- eller tipp- punkten från triangelns centrum gradvis öka motståndet mot en svängning av ramdelen relativt chassit kring axeln 8, så att stabi- litetsomràdet gradvis utökas såsom illustrerat genom de streck- ade linjerna 20 och pilarna 21, tills fullständig låsning av ramde- len relativt chassit sker och en stabilitetsrektangel 22 uppnås.

För denna skull innefattar nämnda låsmedel en mellan ramdelen 6 och chassit 1 verkande hydraulcylinder 23 med på ömse sidor om en kolv 24 anordnade tryckkammare 25, 26, som är inbördes förbundna via en förbiledning 27 med ett ventilorgan 28. _Till för- biledningen är även en ackumulatortank 29- 'anordnad för att se till att ett visst tryck råder i förbiledningen. Styrinrättningen 12 är anordnad att styra ventilen 28 och därigenom motståndet mot en rörelse av kolven 24 inuti hydraulcylindern 23 och därmed ram- delen relativt chassit. När ventilorganet 28 är helt öppet kan kol- ven 24 röra sig fritt i cylindern 23 under skjutande av hydraul- vätska från den ena tryckkammaren till den andra via förbiled- ningen. Stängs istället ventilorganet 28 kommer hydraulcylindern 23 att fungera som en stel stång och helt låsa ramdelen relativt chassit. Nämnda medel 17 är anordnade att uppnå en gradvis ök- ning av fordonets stabilitetsomráde genom att intermittent, på ett reglerande, eventuellt pulserande, sätt öppna och stänga ventilorganet med ett ökande förhållande av stängd tid relativt öppen tid. lnrättningen 12 är vidare anordnad att i det fall tippunkten når ett läge med ett avstånd till stabilitetsområdets yttre gräns, d v s lämnar en här med 30 indikerad så kallad säkerhetszon, låsa drivorgan hos fordonet till att endast kunna utföra rörelser hos fordonet med stabiliserande verkan för påverkan av fordonets tippunkt bort från stabilitetsområdets ytterkant. Detta innebär att fordonet exempelvis inte längre kan köras och det krävs att en lyft last sänks och förs närmare fordonet innan fordonet blir funk- tionsdugligt igen. 10 15 20 25 30 35 524 289 Fordonet uppvisar även en avkännare 31 av fordonets hastighet anordnad att sända hastighetsinformationer till inrättningen 12, så att läget på nämnda gränsområdeskant 19 och säkerhets- zonsgräns 30 kan bestämmas under hänsynstagande till denna hastighet för att minska ytan innanför respektive gräns vid ökande hastighet hos fordonet.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man på området, utan att denne för den skull avviker från uppfin- ningens grundtanke sådan denna definieras i bifogadepatent- krav. -f ' Exempelvis vore det teoretiskt möjligt att anordna medel som mera kontinuerligt ökar motståndet mot en svängning av ramde- len relativt chassit vid ett nämnt tilltagande av avståndet hos for- donets tippunkt från stabilitetsomràdets centrum, exempelvis på pneumatisk eller elektrisk väg. Det vore även möjligt att ge det visade ventilorganet en steglöst föränderlig strypningsgrad.

Vad gäller användningen av orden ”horisontal” och "vertikal" i denna avhandling i relation till fordonet avser detta lägen då for- donet vilar på ett horisontalt underlag, och axlar och dylikt är naturligtvis annorlunda inriktade vid körande på lutande underlag eller över hinder. "väsentligen central längdaxel hos fordonet” är att tolka förhål- landevis brett. Denna längdaxel kan utan vidare vara förskjuten något i tvärled relativt fordonets mitt för att kompensera för en sidledsförskjutning av fordonets tyngdpunkt relativt denna mitt.

Sådan förskjutning kan exempelvis bero på att ett lyftaggregat, en bom eller dylikt är belägen på ena sidan av fordonet, och då anordnas även svängaxeln något förskjuten mot den sidan rela- tivt mitten.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 524 289 f? Eatentlmay

1. Fordon innefattande ø ett chassi (1), ø åtminstone två vid en första sida (2) hos chassit inbördes àt- skilt anordnade hjul (3) och två vid den motsatta, andra sidan (4) av chassit inbördes åtskilt anordnade hjul (5), varvid hjulen är anordnade att vilandes på ett underlag uppbära chassit, samt varvid hjulen vid den första sidan är roterbara kring axlar som är i vertikalled väsentligen låsta i läge relativt chassit och hjulen hos den andra sidan är anordnade på en ramdel (6) som är anordnad svängbar relativt chassit kring en mellan den första och den andra sidan sig sträckande väsentligen central längdaxel (8) hos fordonet för bildande av ett i horisontalpla- net sig sträckande stabilitetsomràde för fordonet i form av en triangel, o en inrättning (12) för bestämmande av läget på fordonets tipp- punkt (T) i förhållande till stabilitetsområdet och därmed for- donets stabilitetsförhållande, o medel (17) för läsande av ramdelen relativt chassit på order av inrättningen för utökande av fordonets stabilitetsomràde till att spännas upp av nämnda hjul, därav, att nämnda medel (17) är utformade att samverka med inrättningen för att när fordonets tippunkt når ett gränsomràde (19) hos stabilitetstriangeln begynna att vid ett till- tagande fjärmande av tippunkten från triangelns centrum gradvis öka motståndet mot en svängning av ramdelen relativt chassit kring nämnda axel för gradvis utökande av stabilitetsområdet och att när nämnda tippunkt når en förutbestämd gräns fullständigt låsa ramdelen (6) relativt chassit (1) och bilda ett av nämnda hjul uppspänt stabilitetsomràde.

2. Fordon enligt krav 1, därav, att det innefattar organ anordnade att kommunicera med nämnda inrättning (12) och vid erhållande av informationer om att nämnda tippunkt har 10 15 20 25 30 35 524 289 /0 ett avstånd till stabilitetsområdets yttre gräns som understiger ett förutbestämt värde låsa drivorgan hos fordonet till att endast kunna utföra rörelser hos fordonet med stabiliserande verkan för påverkan av fordonets tippunkt bort från stabilitetsområdets ytterkant.

3. Fordon enligt krav 1 eller 2, därav, att inrätt- ningen (12) är utformad att hämta in för beräknande av fordonets momentana tyngdpunktsläge erforderliga parametrar från i fordo- net ingående avkännare (13-16) och/eller medel för styrning av fordonets drift, och att inrättningen är anordnad att bestämma läget hos nämnda tippunkt genom beräknande av fordonets momentana tyngdpunktsläge.

4. Fordon enligt något av föregående krav, därav, att inrättningen är anordnad att utföra beräkningar för bestäm- mande av läget på nämnda gränsområde och förutbestämda gräns (19) under hänsynstagande till fordonets momentana ha- stighet för att minska ytan innanför respektive gräns vid ökande hastighet hos fordonet.

5. Fordon enligt något av föregående krav, därav, att nämnda medel (17) för gradvis ökande av motståndet mot en svängning av ramdelen (6) relativt chassit (1) vid ett fjärmande av tippunkten från triangelns centrum är anordnade att koppla in en motståndskraft mot relativrörelse mellan ramdelen och chassit intermittent under tidsperioder, vars längd per tidsenhet styrs att tilltaga för uppnående av nämnda gradvisa ökning.

6. Fordon enligt något av föregående krav, därav, att nämnda medel (17) för gradvis ökande av motståndet mot en svängning av ramdelen (6) relativt chassit (1) vid ett fjärmande av tippunkten från triangelns centrum innefattar ett längdförän- derligt tryckmediumpàverkat kraftorgan (23) anordnat att verka mellan ramdelen och chassit med två på ömse sidor om en kolv (24) belägna, via en yttre förbiledning (27) med ett ventilorgan (28) med varandra förbundna tryckkammare (25, 26), och att 10 15 20 25 30 35 | ø v v av v 524 289 ll ventilorganet är reglerbart för att påverka tryckmediets möjlighet att strömma från den ena kammaren till den andra och därigenom motståndet mot en förflyttning av kolven och längdförändring av kraftorganet.

7. Fordon enligt krav 5 och 6, därav, att nämnda medel (17) är anordnat att intermittent, pà ett reglerande sätt öppna och stänga ventilorganet (28) när fordonets tippunkt når nämnda gränsomràde.

8. Fordon enligt något av kraven 5-7, därav, att kraftorganet (23) är en hydraulcylinder.

9. Fordon enligt något av föregående krav, därav, att det innefattar ett lyftaggregat (7) för lyftande av tunga laster, och att detta lyftaggregat är anordnat vid nämnda första sida (2) av chassit.

10. Förfarande för kontroll av stabiliteten mot tippning hos ett fordon, som innefattar ett chassi (1), åtminstone två vid en första sida (2) hos chassit inbördes åtskilt anordnade hjul (3) och två vid den motsatta, andra sidan (4) av chassit inbördes åtskilt an- ordnade hjul (5), varvid hjulen är anordnade att vilandes på ett underlag uppbära chassit, samt varvid hjulen vid den första sidan är roterbara kring axlar som är i vertikalled väsentligen låsta i läge relativt chassit och hjulen hos den andra sidan är anordnade på en ramdel (6) som är anordnad svängbar relativt chassit kring en mellan den första och den andra sidan sig sträckande central längdaxel (8) hos fordonet för bildande av ett i horisontalplanet sig sträckande stabilitetsomràde för fordonet i form av en tri- angel, vid vilket läget på fordonets tippunkt (T) i förhållande till stabilitetsområdet och därmed fordonets stabilitetsförhàllande bestäms och ramdelen låses relativt chassit när resultatet av detta bestämmande påkallar detta för utökande av fordonets sta- bilitetsomràde till att spännas upp av nämnda hjul, därav, att när bestämningen resulterar i att fordonets tippunkt når ett gränsomràde (19) hos stabilitetstriangeln begynnes att vid ett 10 15 20 25 30 35 . ' n o no o 524 289 f/I /u tilltagande fjärmande av tippunkten från triangelns centrum ett gradvis öka en motståndskraft som motverkar en svängning av ramdelen relativt chassit kring nämnda axel för gradvis utökande av stabilitetsomràdet, och när av nämnda bestämning resulterar att tippunkten når en förutbestämd gräns låses ramdelen fullstän- digt relativt chassit och bildar ett av nämnda hjul uppspänt sta- bilitetsområde. '

11. Förfarande enligt krav 10, därav, att nämnda ökande av motståndskraften sker genom att en motståndskraft mot relativrörelse mellan ramdelen (6) och chassit (1) kopplas in intermittent under tidsperioder, vars längd per tidsenhet styrs att tilltaga för uppnàende av nämnda gradvisa ökning.

12. Förfarande enligt krav 11, därav, att nämnda gradvisa ökande av motståndskraften mot en svängning av ram- delen (6) relativt chassit (1) sker genom att intermittent, på ett pulserande sätt öppna och stänga ett ventilorgan (28) anordnat i en yttre förbiledning (27) som förbinder två pà motsatta sidor om en kolv (24) belägna tryckkammare (25, 26) med varandra för att på så vis påverka möjligheten hos i tryckkammarna beläget tryck- medium att strömma från den ena kammaren till den andra och därigenom motståndet mot en förflyttning av kolven.

13. Datorprogram som är direkt laddningsbart in i internminnet hos en dator och innefattar mjukvarukodpartier för styrande av stegen hos något av kraven 10-12 när programmet körs på da- torn.

14. Datorprogram enligt krav 13 tillhandahàllet åtminstone delvis genom ett nätverk såsom Internet.

15. Datorläsbart medium med ett därpå registrerat program, som är utformat att bringa en dator att styra stegen enligt något av kraven 10-12.