Комбинация дорожного автопоезда, в частности, в виде длинной комбинации автомобилей промышленного назначения - RU2747393C2

Чертежи

Описание

Изобретение касается комбинации дорожного автопоезда, в частности в виде длинной комбинации автомобилей промышленного назначения, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Длинные комбинации автомобилей промышленного назначения общеизвестны, в том числе, под названиями длинных грузовиков и «EuroCombis» в европейском пространстве и под названием «Roadtrains», например, в США и Австралии. При этом по сравнению с более короткими стандартными комбинациями автопоезда должно достигаться повышение эффективности и экономичности движения грузового транспорта при необходимости одновременно со снижением нагрузок на дорожное полотно при более высоком объеме перевозок и транспортных массах.

Такие длинные, общеизвестные комбинации автомобилей промышленного назначения в качестве первого транспортного средства имеют управляемый тягач, имеющий один или несколько, чаще всего приводимых в движение двигателем внутреннего сгорания, мостов. К ним присоединяются в комбинации по меньшей мере один полуприцеп и/или по меньшей мере одна подкатная тележка, имеющая полуприцеп, и/или по меньшей мере один прицеп в виде транспортного прицепа.

В качестве тягача применяется седельный тягач (СТ), имеющий плиту седельного устройства как часть общеизвестной седельной сцепки, когда к седельному тягачу с помощью сцепного шкворня полуприцепа должен присоединяться полуприцеп в виде седельного прицепа, также называемый трейлером.

В случае, когда к тягачу должен прицепляться прицеп, имеющий дышло, или подкатная тележка, в качестве тягача может применяться грузовой автомобиль в виде грузовика, имеющего кузов и обычную прицепную сцепку, в частности кулачковую сцепку.

«Dolly» (англ. подкатная тележка) общеизвестна как короткий прицеп, имеющий плиту седельного устройства седельной сцепки для прицепления полуприцепа. Подкатные тележки общеизвестны, в частности, в виде двухосных подкатных тележек, у которых один мост выполнен управляемым. Это может быть, в частности, передний мост, управление которым возможно посредством прицепного дышла.

У таких длинных комбинаций автопоезда привод посредством одного единственного приводного моста (ведущего моста) тягача чаще всего неудобен, соответственно, невозможен. В частности, у тяжелых комбинаций автопоезда, но одновременно с умеренной нагрузкой на ось ведущего моста, наряду с повышенным износом шин, может наблюдаться также преждевременное достижение предела тяги. Тогда по этой причине здесь в качестве седельных тягачей или грузовиков часто применяются тягачи 6×4 (шесть колес при четырех приводных колесах). Например, у восьмиосного длинного грузовика с общей массой 40 т или 44 т (EuroCombi) нагрузка на ось ведущих мостов при равномерной загрузке может принимать относительно низкие значения при вышеназванных недостатках.

Задачей изобретения является, при повышенной энергоэффективности и сниженном износе шин улучшить тягу, а также ездовые динамические и продольные динамические свойства у комбинации дорожного автопоезда.

Эта задача решается с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с пунктом 1 формулы изобретения предлагается комбинация дорожного автопоезда, в частности в виде длинной комбинации автомобилей промышленного назначения, имеющая управляемый тягач с по меньшей мере одним приводным мостом в комбинации с по меньшей мере одним сцепленным с тягачом транспортным средством, в частности в комбинации с по меньшей мере одним полуприцепом и/или с по меньшей мере одной подкатной тележкой, имеющей полуприцеп, и/или с по меньшей мере одним прицепом в виде транспортного прицепа. В соответствии с изобретением у этой - в частности состоящей из длинного грузовика, EuroCombi или Roadtrain - комбинации дорожного автопоезда по меньшей мере один мост сцепленного с тяговым транспортным средством транспортного средства выполнен в виде приводного модуля и периодически ведущего моста, причем этот приводной модуль имеет приводной узел, который посредством блока управления, в зависимости от определенного режима движения и определенной приводной потребности комбинации дорожного автопоезда, выполнен с возможностью автоматической настройки и ограниченного по времени подключения.

Приводная потребность дополнительно к приводу тягача может определяться и как положительная потребность, например, при разгоне для поддержки привода тягача, или как отрицательная потребность, например, при торможении, при необходимости в сочетании с рекуперацией и аккумулятором энергии. Лежащие в основе этого состояния режима движения могут регистрироваться в тягаче и передаваться соответствующему приводному модулю, или могут регистрироваться непосредственно в приводном модуле имеющейся там сенсорикой, независимо или по меньшей мере частично независимо от тягача. Соответственно также элементы блока управления в совокупности могут быть расположены в приводном модуле или у соответственно адаптированного седельного тягача также полностью или по меньшей мере частично расположены там. При не активированном приводном модуле эти подключаемые в зависимости от потребности ведущие мосты имеют функцию обычных поддерживающих мостов.

Таким образом, предлагаются один или несколько дополнительно подключаемых в зависимости от потребности ведущих мостов отдельно от тягового транспортного средства, так что тяга при установленной потребности временно и дополнительно путем активирования предназначенных для этого приводных модулей может распределяться на эти другие ведущие мосты, так что тогда улучшается стабильность движения при одновременном уменьшении износа шин и повышении предела тяги. Предпочтительно при этом, в зависимости от потребности, возможна поддержка привода тягача, в частности, при разгоне и/или на подъемах или при торможении или в аналогичных ситуациях.

При этом должна иметься возможность привода указанного по меньшей мере одного левого и указанного по меньшей мере одного правого колеса или нескольких дополнительных ведущих мостов посредством приводного модуля и приводного узла с учетом обусловленных режимом разностей частоты вращения этих колес.

Приводной модуль со своим приводным узлом и блоком управления для своего функционирования должен обладать возможностью соединения с тягачом для энергоснабжения с помощью линии снабжения и/или для связи (коммуникации), в частности для передачи данных статуса и управления, с помощью линии передачи данных или бескабельного соединения.

Предпочтительно приводной модуль может иметь узел аккумулирования энергии, от которого приводной узел управляемым образом исключительно или дополнительно к другому энергоснабжению, по меньшей мере в течение ограниченного промежутка времени может снабжаться энергией.

Конкретно приводной модуль, в частности приводной модуль подкатной тележки, в зависимости от режима движения и в зависимости от потребности, при необходимости с варьируемой мощностью, при следующих рабочих состояниях или комбинированных рабочих состояниях, которые задаются или устанавливаются посредством связи (коммуникации) с тягачом и/или посредством сенсорики приводного модуля, может подключаться автоматически или индивидуально вручную:

a) в полном тяговом режиме при ускорении и/или на подъемах и/или при разгоне и/или

b) в качестве Boost-функции для кратковременного перекрытия, соответственно, дополнения момента двигателя внутреннего сгорания тягача и/или

c) на закрытых территориях, например, в центрах логистики для маневрирования на погрузочных платформах, в частности также с дистанционным управлением при отсутствующем приводе тягача,

d) для усиления тормозного действия на спуске, в частности в сочетании с подзарядкой аккумулятора энергии за счет рекуперации, в частности при электрическом аккумуляторе энергии.

В одном из конкретных вариантов осуществления длинная комбинация автопоезда состоит из грузового автомобиля с прицепной сцепкой в качестве тягача с прикрепленной, двухосной подкатной тележкой и сцепленным там седельным прицепом (длинный грузовик типа A-Train). При этом передний мост подкатной тележки является управляемым, и управление может приводиться в действие посредством дышла. Кроме того, задний мост подкатной тележки (при необходимости также оба моста подкатной тележки) выполнены в виде приводного модуля и периодически ведущего моста с управляемой техникой привода. Однако привод двух мостов подкатной тележки сложен, в частности привод переднего моста подкатной тележки в комбинации с управлением повышает сложность системы и при движении вперед приводит также к неблагоприятной разгрузке такого приводного переднего моста, так что следует предпочесть привод только заднего моста подкатной тележки.

В другом варианте осуществления, в частности, для особенно длинных комбинаций автомобилей промышленного назначения, могут также применяться полуприцеп в виде седельного прицепа, имеющего задние прицепные сцепки. При этом полуприцеп при промежуточном использовании подкатной тележки может сцепляться с другим полуприцепом и/или с. При этом по меньшей мере один полуприцеп и/или по меньшей мере одна подкатная тележка и/или по меньшей мере один прицеп должен иметь приводной модуль в виде периодически ведущего моста, дополнительно к тягачу.

В принципе, в качестве приводного узла приводного модуля может применяться (небольшой) двигатель внутреннего сгорания. Однако такая концепция может реализовываться и использоваться лишь с трудом, так что предпочтительно должны применяться другие альтернативные концепции привода.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления в приводном узле приводного модуля применяется по меньшей мере один электродвигатель, который расположен непосредственно на ведущем мосту, при необходимости непосредственно на приводных колесах, в частности в виде мотор-колес. Электроснабжение, в частности вместе с сигнальной связью, может осуществляться через штекерное соединение, в частности через высоковольтное штекерное соединение, от тягача. Особенно предпочтительно здесь в приводном модуле может быть, кроме того, расположен аккумулятор электрической энергии в качестве аккумуляторной батареи для рекуперации при процессах торможения и для менеджмента энергии.

При оснащении приводного модуля соответствующей техникой и сенсорикой легко возможно также дополняющее, расширенное применение в сфере центров логистики, в частности для беспилотного маневрирования комбинации автопоезда или частей комбинации автопоезда при низкой скорости на погрузочных платформах или тому подобном. Энергоснабжение для этого может осуществляться посредством аккумулятора электрической энергии и/или при необходимости посредством бесконтактных шлейфов зарядки в полу соответственно оснащенной территории, как это, например, общеизвестно у напольных транспортных средств из производственной технологии (беспилотные транспортные средства, БПТС).

Альтернативно для привода может также применяться подключаемый в соответствии с потребностью гидромотор, при необходимости в сочетании с гидроаккумулятором в качестве кратковременного узла аккумулирования энергии, имеющего гидравлическое соединение с тягачом.

Также, в зависимости от условий, может быть целесообразной комбинация из гидромотора и электрической машины, причем тогда энергоснабжение может организовываться гидравлически, однако энергобаланс в приводном модуле - электрически.

В качестве другой альтернативы привод может выполняться механически посредством сцепляемого вала отбора для тягача в виде непосредственного механического сквозного привода. Альтернативно такой механический привод может также осуществлять привод электрической машины в качестве генератора для гибкого использования энергии.

В одном из предпочтительных конкретных вариантов осуществления приводной модуль выполнен в виде отдельного конструктивного узла, соответственно, в виде монтажного узла для упрощения монтажа приводного модуля, соответственно, сцепляемого с тягачом транспортного средства. Этот конструктивный узел может предпочтительно разъемно фиксироваться на раме шасси сцепленного с тягачом транспортного средства для повышения гибкости этого транспортного средства.

Для решения вышеназванной задачи также заявляется приводной модуль для сцепляемого с тяговым транспортным средством транспортного средства, в частности для полуприцепа и/или для подкатной тележки с полуприцепом и/или для прицепа в виде транспортного прицепа, причем этот приводной модуль состоит из по меньшей мере одного моста транспортного средства, и при этом приводной модуль имеет приводной узел для привода колес мостов транспортного средства. Предпочтительно при этом предусмотрено, что приводной узел посредством блока управления приводного модуля, в зависимости от определенного посредством блока управления состояния режима движения и определенной посредством блока управления приводной потребности транспортного средства обладает возможностью автоматической настройки и ограниченного по времени активирования.

Кроме того, также заявляется способ эксплуатации комбинации дорожного автопоезда, причем эта комбинация дорожного автопоезда имеет управляемый тягач с по меньшей мере одним приводным мостом и по меньшей мере одно сцепленное с тягачом транспортное средство, в частности по меньшей мере один полуприцеп и/или по меньшей мере одну подкатную тележку с полуприцепом и/или по меньшей мере один прицеп в виде транспортного прицепа. В соответствии с изобретением по меньшей мере один мост сцепленного с тяговым транспортным средством транспортного средства, являющийся составной частью приводного модуля этого транспортного средства, выполнен в виде приводного модуля и периодически ведущего моста, причем этот приводной модуль имеет приводной узел, который посредством блока управления, в зависимости от определенного состояния режима движения и определенной приводной потребности этой комбинации дорожного автопоезда, автоматически настраивается и ограниченно по времени подключается, так что этот мост периодически включается из режима поддерживающего моста в режим ведущего моста.

Преимущества, получающиеся благодаря предлагаемому изобретением приводному модулю и осуществлению предлагаемого изобретением способа, идентичны уже оцененным преимуществам предлагаемой изобретением комбинации дорожного автопоезда, так что здесь они не повторяются.

Изобретение и его предпочтительные варианты осуществления и/или усовершенствования, а также их преимущества только в качестве примера поясняются подробнее ниже с помощью чертежей.

Показано:

фиг.1: длинная комбинация автопоезда из грузовика, подкатной тележки и полуприцепа, имеющая всего два возможных ведущих моста;

фиг.2: схематичное изображение, из которого явствует конструкция приводного модуля комбинации автопоезда;

фиг.3: длинная комбинация автопоезда соответственно фиг.1, имеющая три возможных ведущих моста;

фиг.4: длинная комбинация автопоезда из седельного тягача, полуприцепа, имеющего подключаемый ведущий мост, и прицепа; и

фиг.5: длинная комбинация автопоезда из грузовика, имеющего кузов, двух подкатных тележек и двух полуприцепов.

На фиг.1 в качестве примера изображена первая длинная комбинация 1 автопоезда в виде длинного грузовика типа A-Train, имеющая грузовик 2 с кузовом, прикрепленную к нему двухосную подкатную тележку 3 и прицепленный к ней с помощью седельной сцепки 4 полуприцеп (трейлер) 5.

На каждой из фиг.1-4 все мосты в виде постоянных и подключаемых ведущих мостов обозначены черными поверхностями ободов колес, соответственно видимых с левой стороны.

В комбинации 1 автопоезда грузовик 2 имеет три моста, второй из которых мост выполнен в виде постоянного ведущего моста 6. Подкатная тележка 3 представляет собой двухосную подкатную тележку, имеющую дышло 7 и шарнирно соединенный с ним передний мост 8. Задний мост 9 подкатной тележки 3 выполнен в виде приводного модуля, соответственно, в виде подключаемого ведущего моста. Полуприцеп имеет здесь три не приводных моста 10.

Как показано на фиг.2. задний мост, соответственно, приводной модуль 9 подкатной тележки 3 имеет приводной узел 28, посредством которого может периодически осуществляться привод колес заднего моста 9. Приводной узел 28 здесь в качестве примера состоит из электродвигателя, который может настраиваться (управляться) посредством блока 29 управления грузовика 2. Для этого грузовик 2, например, посредством линии передачи данных, соединен сигнальной связью с тележкой 3. В зависимости от определенного посредством блока 29 управления состояния режима движения комбинации 1 автопоезда и определенной тоже посредством блока 29 управления приводной потребности комбинации 1 автопоезда, электродвигатель 28 автоматически настраивается и ограниченно по времени подключается, соответственно, активируется, так что задний мост 9 подкатной тележки 3 периодически включается из режима поддерживающего моста в режим ведущего моста.

В соответствии с фиг.2 приводной модуль 9 имеет здесь в качестве примера также соединенный с электродвигателем 28 с передачей энергии узел 30 аккумулирования электрической энергии, посредством которого электродвигатель 28 может снабжаться электрической энергией. Узел 30 аккумулирования энергии может, например, заряжаться электрической энергией за счет рекуперации. Кроме того, здесь в качестве примера грузовик 2 имеет также узел 31 аккумулирования энергии, посредством которого электродвигатель 28 тоже может снабжаться электрической энергией. Для передачи энергии грузовик 2 и подкатная тележка 3 здесь в качестве примера соединены друг с другом с передачей энергии через высоковольтное соединение.

На фиг.3 также в качестве примера изображена вторая длинная комбинация 11 автопоезда, которая практически соответствует первой комбинации 1 автопоезда, при этом одинаковые конструктивные элементы снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями. Эта вторая комбинация 11 автопоезда отличается от первой комбинации 1 автопоезда только тем, что также задний мост полуприцепа 5 выполнен в виде подключаемого ведущего моста 12 и вместе с тем в виде приводного модуля. Конструкция этого приводного модуля 12 может соответствовать конструкции приводного модуля 9, показанного на фиг.2.

На фиг.4 в другом примерном варианте осуществления показана третья длинная комбинация 13 автопоезда, имеющая двухосный седельный тягач 14 в виде тягача, имеющего постоянный ведущий мост 15, и прицепленный трехосный полуприцеп 16, задний мост которого выполнен в виде подключаемого ведущего моста 17 и вместе с тем в виде приводного модуля. Конструкция этого приводного модуля 17 тоже может соответствовать конструкции приводного модуля 9, показанного на фиг.2. К полуприцепу с помощью дышла 18 присоединяется трехосный прицеп 19.

На фиг.4 в качестве примера изображена особенно длинная, четвертая комбинация 20 автопоезда в виде Roadtrain. Первые три элемента транспортных средств в виде грузовика 21, подкатной тележки 22 и полуприцепа 23 точно соответствуют первой комбинации 1 автопоезда с фиг.1. Четвертая комбинация 20 автопоезда здесь еще дополнена другой, прикрепленной к полуприцепу 23, подкатной тележкой 24 с подключаемым ведущим мостом 25 и другим полуприцепом 26.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Первая комбинация автопоезда

2 Грузовой автомобиль

3 Подкатная тележка

4 Седельная сцепка

5 Полуприцеп

6 Ведущий мост

7 Дышло

8 Передний мост (подкатной тележки)

9 Задний мост (подкатной тележки)

10 Поддерживающие мосты

11 Вторая комбинация автопоезда

12 Ведущий мост

13 Третья комбинация автопоезда

14 Седельный тягач

15 Ведущий мост

16 Полуприцеп

17 Ведущий мост

18 Дышло

19 Прицеп

20 Четвертая комбинация автопоезда

21 Грузовик

22 Подкатная тележка

23 Полуприцеп

24 Подкатная тележка

25 Ведущий мост

26 Полуприцеп

28 Приводной узел

29 Блок управления

30 Узел аккумулирования энергии

31 Узел аккумулирования энергии.

Реферат

Группа изобретений относится к дорожному автопоезду. Комбинация дорожного автопоезда имеет управляемый тягач (2; 14; 21) с приводным мостом (6; 15) в комбинации со сцепленным с тягачом (2; 14; 21) транспортным средством. Мост (9; 12; 17; 25) сцепленного с тягачом (2; 14; 21) транспортного средства выполнен в виде приводного модуля и периодически ведущего моста. Приводной модуль имеет приводной узел (28), который за счет блока (29) управления, в зависимости от определенного состояния режима движения и определенной приводной потребности комбинации (1) дорожного автопоезда, выполнен с возможностью автоматической настройки и ограниченного по времени подключения. Приводной узел (28) приводного модуля имеет электродвигатель (29), который расположен непосредственно на ведущем мосту (9; 12; 17; 25), а электроснабжение вместе с сигнальной связью осуществляется через штекерное соединение от тягача (2; 14; 21). Приводной модуль, в зависимости от режима движения с варьируемой мощностью, может подключаться автоматически или индивидуально вручную. Достигается улучшение тяги, ездовых динамических и продольных динамических свойств у комбинации дорожного автопоезда. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула