SE531911C2 - Lagring och överföring av bromsenergi - Google Patents

Description

20 25 30 E31 511 2 primerar fjädern. När sà fjädern är fullständigt komprimerad, bromsar också trailern så att fjädern förblir komprimerad under väntan på att trafikljuset ska växla om till grönt. När detta sker släpps dragbilens bromsar först och fjädern knuffar igång bilen, därefter släpps trailerns bromsar och bilens motor tar över accelerationen av det kompletta fordonet. Fjäderns verkan bestäms givetvis av hur bromsarna styrs. Fjä- derns funktion kan liknas vid den hos en kondensator i en elektrisk krets, dock utan kondensatoms läckströmmar. Även om exemplet ovan med rödljuskörning kanske är mest äskädligt, är principen densamma vid körning i ryckig kö: Så fort bromsarna måste användas ska de synkroniseras till att vid retardation lagra och vid accelera- tion lösgöra energi hos fjädern. Ovan har diskussionen förts avseende dragbil med trailer, men principen kan dock givetvis även tillämpas på lastbil med släp.

Mot bakgrund därav, kan ett förfarande för att lagra och överföra broms- energi mellan ett släpfordon och ett dragfordon utmärkas av följande särdrag: Anordnande av en elastiskt komprimerbar koppling mellan fordonen, belastning av kopplingen från släpfordonet under färd genom bromsansättning hos dragfordonet vid önskemål om minskad färdhastighet eller stillestànd, och aviastning av koppling- en mot dragfordonet genom bromslossning hos dragfordonet vid önskemål om ökad färdhastighet.

Belastningen av kopplingen kan även innebära en bromsansättning hos släpfordonet. Denna bromsansättning kan åtminstone inledningsvis vara mindre än bromsansättningen av dragfordonet. Detta kan vara nödvändigt för att kopplingen inte ska avlastas genom tillbakatryckning av släpfordonet, särskilt när båda fordonen kommit till stillestånd. När dragfordonet kommit i tillräcklig rörelse bromslossas natur- ligtvis även släpfordonet.

Ett fordonsstyrsystem kan användas för reglering av belastningen och avlastningen av kopplingen. Ett sådant styrsystem finns ofta redan installerat i mo- derna dragfordon.

En anordning för att genomföra förfarandet enligt uppfinningen innefattar alltså en elastiskt komprimerbar koppling mellan fordonen. Elasticiteten i kopplingen kan åstadkommas av en sammantryckbar fjäder, som är enkel att installera eftersom den nödvändigtvis inte behöver fast förbindas med lasten.

Kopplingen kan även vara elastiskt expanderbar.

Kopplingen kan vidare innefatta en skruvfjäder eller en spiralfjäder. 10 15 20 25 30 531 911 3 Kopplingen kan emellertid även innefatta en torsionsfjäder. En på lämp- ligt sätt installerad, huvudsakligen tvärställd torsionsfiäder kan vara stel i sidled, dvs. tillhandahålla längsstyrning, och kan då åtminstone delvis åstadkomma även kopp- lingsfunktionen. Även andra typer av mekaniska fjädrar är tänkbara.

Uppfinningen avser även ett dragfordon försett med en elastiskt kompri- merbar koppling av ovan angivet slag.

Andra särdrag och fördelar hos uppfinningen kan framgå av patentkra- ven och följande beskrivning av utföringsexempel.

KORTFATTAD RlTNlNGSBESKR|VNlNG FIG. 1A-D visar schematiskt ett energilagrande och -överförande broms- nings- och igàngsättningsförlopp hos ett dragfordon och ett släpfordon; FIG. 2A och B visar i två lägen en schematisk vy underifrån och delvis i snitt av ett skruvfjäderarrangemang i en koppling mellan ett dragfordon och ett släp- fordon; FIG. 3 visar schematiskt i två lägen en schematisk sidovy av ett torsions- fjäderarrangemang i en koppling mellan ett dragfordon och ett släpfordon; och FIG. 4 visar ett spiralfjäderarrangemang mellan ett dragfordon och ett släpfordon.

På ritningen har delar med liknande funktion genomgående lika hänvis- ningstal.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL l FlG. 1 A-C visas ett dragfordon 10 som via en elastiskt komprimerbar koppling 14, innefattande en tryckfjäder 16, är förbundet med ett släpfordon 12.

I FlG. 1A antyds med utritade pilar att fordonen 10, 12 har samma has- tighet under ett normalt körtillständ. Fjädern 16 kan dà anses vara avlastad. Körtill- ståndet förutsätts kontinuerligt övervakat och styrt via ett datoriserat styrsystem 18, som kan innefatta åtminstone ej visade hjulhastighetsgívare och bromsställdon, och även andra ej visade komponenter som påverkar och övervakar fordonens framfart. l FIG. 1B hjulbromsas dragfordonet 10, medan släpfordonet 12 bromsas av fjädern 16, som då belastas och börjar lagra kinetisk energi. 10 15 20 25 30 5531 511 4 l FIG. 1C har båda fordonen 10, 12 stannat, och fjädern 16 hålls via styr- systemet 18 (FlG. 1A) i ett optimalt belastat energilagringstillstånd med hjälp av båda fordonens hjulbromsar. l FIG. 1 D har dragfordonet 10 lossat bromsarna inför förnyad igångsätt- ning av fordonen, och får då inledningsvis en framåt påskjutande kraft av den belas- tade fjädern 16 med stöd av det bromsade släpfordonet 12. Denna kraft hjälper till att sätta igång dragfordonet och därmed även att sätta igång släpfordonet 12 när kopp- lingen 14 når sitt ändläge. Styrsystemet 18 (FlG. 1A) hartidigare beräknat fjäderns 16 belastningsgrad och bestämmer med ledning av detta när släpfordonets 12 brom- sar ska lossas för att optimalt utnyttja fjäderns 16 kinetiska energi när den avlastas under igångsättningen och kopplingen 14 ingriper med släpfordonet 12.

Som ovan omnämnts kan den påskjutande kraften från den belastade fjädern 16 även utnyttjas till att underlätta förnyad acceleration vid inbromsningar som inte leder till stillestànd. Om viktförhållandet mellan släpfordonet 12 och dragfor- donet 10 är tillräckligt stort, kan s|äpfordonets12 kvarvarande rörelseenergi då even- tuellt vara så stor att släpfordonet 12 inte alls behöver bromsas. Fackmannen inser att styrsystemet 18 även i detta fall kan användas för att optimera energtlagringen och -överföringen.

I utföringsformen enligt FIG. 2A och B visas schematiskt en del av en koppling innefattande en vändskiva 20 som är understödd av ett stödelement 22.

Stödelementet 22 är i sin tur glidbart lagrat vid ett ej visat dragfordonschassi genom ett par längsstyrningar 24 med i varandra förskjutbara delar. l varje längsstyrning 24 är placerad en sammantryckbar fjäder i form av en skruvfjäder 16. l FIG. 2A är fjäd- rarna 16 avlastade och stödelementet 22 anligger mot ett ändstopp 28. l FlG. 2B är fjädrarna 16 belastade i den med en pil antydda färdriktningen. l den schematiska framställningen av utföringsformen enligt FlG. 3 är vändskivan 20 direkt förbunden med en torsionsfjäder 16. Torsionsfjädern 16 kan innefatta en tvärgàende torsionsstav 38 vars motsatta ändar är stelt förbundna med ena änden av ett par fjäderarmar 40 (endast en visas). Den motsatta änden av varje fjäderarm 40 är via en led 34 förbunden med ett chassi 32 hos dragfordonet 10. Från ett mittparti av torsionsstaven 38 sträcker sig ytterligare en (eller två) fjäderarm 42 vars övre ände via en led 44 är svängbart förbunden med vändskivan 20. Fjäderar- marna 40, 42 kan vara formade i ett stycke med torsionsstaven 38, såsom vanligt hos Lex. en bockad krängningshämmare förfordon. Torsionsfjädern 16 kan i detta 10 15 20 53'l 911 5 fall även tjäna som längsstyrning för vändskivan 20. Det är även tänkbart att utnyttja den naturligt dubbelverkande torsionsfjädern 16 som elastiskt ändstopp.

I den schematiskt visade utföringsformen i FIG. 4 används en spiraltjäder 16 som energilagrande element. Fastän andra varianter är möjliga, är spiralfjäderns yttre ände förankrad i ett stationärt fjäderhus 50 på dragfordonet 10, medan fjäderns inre ände är förankrad vid en axel 52 som är roterbart lagrad i huset 50. Ett kugghjul 54 pà axeln 52 ingriper med en kuggstång 56 förbunden med släpfordonet 12.

Många modifikationer är möjliga. Den elastiskt komprimerbara koppling- en behöver inte nödvändigtvis vara anordnad parallellt, utan kan även vara anordnad i serie med den konventionella kopplingen mellan fordonen. Den kan då valfritt sitta på dragfordonet eller släpfordonet, t.ex. i form av en separat monterbar kopplingsan- ordning (ej visat).

Ovan detaljerade beskrivning är i första hand avsedd att underlätta för- ståelsen och nâgra onödiga begränsningar av uppfinningen ska inte uttolkas därifrån.

Exempelvis behöver bromsansättningen inte nödvändigtvis utföras med fordonens konventionella hjulbromsar, utan bromsansättningen kan även ske på annat sätt, t.ex. genom en retarder, eller genom bromsansättning i form av motorbromsning. De modifikationer som blir uppenbara för en fackman vid genomgång av beskrivningen kan genomföras utan avvikelse från uppfinningstanken eller omfånget av efterföljan- de patentkrav.

Claims (8)

531 511 6 PATENTKRAV Förfarande för lagring och överföring av kinetisk energi mellan ett släp- fordon (12) och ett dragfordon (10), k ä n n e t e c k n at av

1. _ anordnande av en elastiskt komprimerbar koppling (14) mellan fordonen (10, 12); belastning av kopplingen (14) från släpfordonet (12) genom bromsan- sättning hos dragfordonet (10) vid önskemål om minskad färdhastighet eller stille- stånd; och avlastning av kopplingen (14) mot dragfordonet (10) genom bromsloss- ning hos dragfordonet (10) vid önskemål om ökad färdhastighet.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid avlastningen av kopplingen (14) även innefattar brcmsansättning hos släpfordonet (12).

3. Anordning för lagring och överföring av bromsenergi mellan ett släpfor- don (12) och ett dragfordon (10) för att genomföra förfarandet enligt något av föregå- ende krav, k ä n n e t e c k n a d av en elastiskt komprimerbar koppling (14) mel- lan fordonen (10, 12).

4. Anordning enligt krav 3, varvid kopplingen (14) även är elastiskt expan- derbar.

5. Anordning enligt krav 3 eller 4, varvid kopplingen innefattar en torsions- tjäder (16).

6. Anordning enligt krav 3, varvid kopplingen innefattar en skruvfjäder (16).

7. Anordning enligt krav 3, varvid kopplingen innefattar en spiralfjäder (16).

8. Dragfordon (10) försett med en koppling (14) enligt något av krav 3-7.