Система и способ регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось буксирующего транспортного средства
Группа изобретений относится к системам и способам регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось. Система для регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, используемого для сцепления прицепа с моторным транспортным средством. Система содержит датчик, соединенный с колесом моторного транспортного средства, и контроллер, выполненный с возможностью принимать сигналы от датчика для оценки одного или нескольких значений углового веса моторного транспортного средства на основании сигналов. Контроллер выполнен с возможностью вычислять необходимое значение восстановления нагрузки на переднюю ось моторного транспортного средства для достижения рекомендованного значения восстановления нагрузки на основе одного или нескольких оценочных значений углового веса. Достигается распределение веса тягово-сцепного устройства прицепа. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам и способам регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось. В частности, настоящее изобретение относится к системам и способам регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось распределяющей вес системы буксировки, используемой с автомобильным транспортным средством
Уровень техники
Когда прицеп соединен с автомобильным транспортным средством (т.е. буксирующим транспортным средством), общий вес дышла прицепа или части общего веса прицепа, оказывающей давление на тягово-сцепное устройство буксирующего транспортного средства, приложен непосредственно к задней секции буксирующего транспортного средства между задней осью транспортного средства и тягово-сцепным устройством. При отсутствии коррекции прицеп может перенести вес с передка буксирующего транспортного средства, что вызовет подъем подвески транспортного средства (см. фиг. 4). Данный перенос веса может привести к рысканию прицепа, сниженному реагированию системы рулевого управления и тормозной системы, меньшей тяге и разрегулированию передних фар во время буксировки прицепа транспортным средством.
Распределяющие вес системы буксировки, такие как распределяющие вес тягово-сцепные устройства, предназначены для восстановления геометрии буксирующего транспортного средства до нормального состояния. Например, данный результат может быть достигнут с помощью упругих балок, соединенных с тягово-сцепным устройством, которые создают подъемную силу на задней части буксирующего транспортного средства, что может позволить перенести нагрузку, создаваемую прицепом, должным образом назад на обе оси буксирующего транспортного средства. Другими словами, подобно ручкам тачки балки распределяющего вес тягово-сцепного устройства могут поднимать заднюю часть буксирующего транспортного средства для того, чтобы восстановить часть нагрузки, действующую на переднюю ось буксирующего транспортного средства.
Например, данные распределяющие вес тягово-сцепные устройства прицепа могут быть отрегулированы таким образом, чтобы обеспечивать восстановление соответствующего количества нагрузки для заданной нагрузки прицепа. Следовательно, перед буксированием прицепа водитель буксирующего транспортного средства может установить значение восстановления нагрузки на переднюю ось (ВНПО) для распределяющего вес тягово-сцепного устройства прицепа на основании, например, рекомендованного производителем ВНПО (т.е. значения ВНПО, рекомендованного производителем транспортного средства для восстановления геометрии транспортного средства до нормального состояния).
Однако правильная регулировка ВНПО для распределяющего вес тягово-сцепного устройства прицепа является сложной задачей для большинства водителей, которые, как правило, не имеют доступа к весам для взвешивания транспортных средств, с помощью которых можно точно измерить вес, переносимый прицепом с передней оси буксирующего транспортного средства (т.е. на заднюю ось). Следовательно, большинство водителей в настоящее время полагаются на неточные способы измерения, например, используя измерительную ленту для оценки изменения высоты, связанного с передним колесом транспортного средства (например, изменения высоты между краем колеса и передним щитком), чтобы определить необходимое ВНПО.
Следовательно, может быть предпочтительным создание точных и простых в использовании систем и способов регулировки ВНПО для распределяющего вес тягово-сцепного устройства прицепа. Также может быть предпочтительным создание систем и способов регулировки ВНПО, в которых для вычисления необходимого ВНПО используются существующие датчики транспортного средства.
Раскрытие изобретения
В соответствии с различными иллюстративными вариантами осуществления изобретения система для регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, которое используется для сцепления прицепа с автомобильным транспортным средством, может включать в себя по крайней мере один датчик, соединенный с колесом автомобильного транспортного средства. Система также может включать в себя по крайней мере один контроллер, выполненный с возможностью получения сигналов по крайней мере от одного датчика для оценки одного или нескольких значений нагрузки на колеса автомобильного транспортного средства на основании сигналов. По крайней мере один контроллер может быть выполнен с возможностью вычисления необходимого значения восстановления нагрузки на переднюю ось автомобильного транспортного средства для достижения рекомендованного восстановления нагрузки на основании одного или нескольких оценочных значений нагрузки на колеса.
В соответствии с различными дополнительными иллюстративными вариантами осуществления изобретения способ регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, которое используется для сцепления прицепа с автомобильным транспортным средством, может включать в себя оценку контроллером автомобильного транспортного средства по крайней мере одного значения веса на передних колесах транспортного средства в ненагруженном состоянии и оценку контроллером по крайней мере одного значения веса на передних колесах транспортного средства в нагруженном состоянии. Способ также может включать в себя вычисление контроллером значения восстановления нагрузки для передней оси автомобильного транспортного средства на основании сравнения значений веса на передних колесах в нагруженном и ненагруженном состояниях. Способ также может включать в себя определение контроллером рекомендованной корректировки распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа на основании значения восстановления нагрузки.
В соответствии с различными иллюстративными вариантами осуществления изобретения система для регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, которое используется для сцепления прицепа с автомобильным транспортным средством, может включать в себя контроллер, соединенный с автомобильным транспортным средством. Контроллер может быть выполнен с возможностью оценки по крайней мере одного значения веса на передних колесах в ненагруженном состоянии и по крайней мере одного значения веса на передних колесах в нагруженном состоянии автомобильного транспортного средства, а также вычисления значения восстановления нагрузки для передней оси автомобильного транспортного средства на основании сравнения значений веса на передних колесах в ненагруженном и нагруженном состояниях. Контроллер также может быть выполнен с возможностью определения рекомендованной корректировки распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа на основании значения восстановления нагрузки.
Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения изложены частично в нижеследующем описании и частично станут очевидны из описания или могут быть достигнуты при осуществлении настоящего изобретения. Цели и преимущества настоящего изобретения осуществлены и достигнуты с помощью элементов и сочетаний, в частности, указанных в прилагаемой формуле.
Следует понимать, что как вышеприведенное краткое описание, так и нижеследующее подробное описание являются иллюстративными и поясняющими и не ограничивают сущность изобретения, как указано в формуле изобретения.
Сопроводительные чертежи, включенные в настоящее описание и являющиеся его неотъемлемой частью, на которых представлены варианты осуществления изобретения, и описание изобретения приведены с целью изложения принципов изобретения.
Краткое описание чертежей
По крайней мере, некоторые отличительные особенности и преимущества станут очевидны после ознакомления с нижеследующим подробным описанием вариантов осуществления, указанных в настоящем документе, при этом описание должно быть рассмотрено со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлен общий вид прицепа, сцепленного с автомобильным транспортным средством с помощью иллюстративного варианта осуществления распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 представлено схематическое изображение иллюстративного варианта осуществления системы для регулировки ВНПО для тягово-сцепного устройства прицепа с фиг. 1 в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 3 представлено схематическое изображение другого иллюстративного варианта осуществления системы для регулировки ВНПО для тягово-сцепного устройства прицепа с фиг. 1 в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 4 представлена горизонтальная проекция транспортного средства при значении ВНПО примерно 0%;
на фиг. 5 представлен горизонтальная проекция транспортного средства при значении ВНПО примерно 100%;
на фиг. 6 представлена блок-схема иллюстративного варианта осуществления способа регулировки ВНПО для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа в соответствии с настоящим изобретением.
Хотя нижеследующее подробное описание содержит ссылки на иллюстративные варианты осуществления, для специалиста в данной области техники станут очевидными различные альтернативные варианты, модификации и вариации настоящего изобретения. Соответственно, заявленный предмет изобретения должен рассматриваться в широком смысле.
Осуществление изобретения
Далее приведено подробное описание различных вариантов осуществления изобретения, примеры которых представлены на сопроводительных чертежах. Различные иллюстративные варианты осуществления не ограничивают сущность настоящего изобретения. Напротив, изобретение включает в себя альтернативные варианты, модификации и эквиваленты.
В соответствии с различными иллюстративными вариантами осуществления настоящее изобретение включает в себя системы и способы регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось (ВНПО) для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, которое используется, например, для сцепления прицепа с автомобильным транспортным средством. Например, в вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, могут быть использованы существующие датчики транспортного средства для вычисления значения восстановления нагрузки на переднюю ось транспортного средства, необходимого для достижения значения восстановления нагрузки, рекомендованного производителем транспортного средства. Различные варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем документе могут включать в себя систему для регулировки ВНПО, содержащую по крайней мере один датчик, соединенный с колесом автомобильного транспортного средства, например, датчик высоты расположения кузова и (или) датчик пневматической подвески, и по крайней мере один контроллер, выполненный с возможностью приема сигналов от по крайней мере одного датчика и вычисления требуемого значения ВНПО на основании сигналов, и способы, используемые в данных системах.
В различных вариантах осуществления изобретения для вычисления требуемого значения ВНПО контроллер выполнен с возможностью выполнения оценки одного или нескольких значений веса на колесах автомобильного транспортного средства на основании сигналов, полученных от одного или нескольких датчиков. Например, в различных вариантах осуществления изобретения контроллер выполнен с возможностью оценки значений веса на передних колесах транспортного средства на основании сигналов, полученных от датчиков высоты расположения кузова и (или) датчиков давления в пневматических рессорах, соединенных с каждым из передних колес транспортного средства, и вычисления значения восстановления нагрузки на переднюю ось транспортного средства, которое необходимо для достижения рекомендованного значения восстановления нагрузки на переднюю ось (т.е. необходимое значение ВНПО) на основании оценочных значений веса на колесах. Например, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения контроллер выполнен с возможностью оценки значений веса на колесах транспортного средства как до сцепления прицепа с транспортным средством (т.е. значение веса на передних колесах в ненагруженном состоянии), так и после сцепления прицепа с транспортным средством (т.е. значение веса на передних колесах в нагруженном состоянии).
Для вычисления требуемого значения ВНПО контроллер также выполнен с возможностью сравнения каждого оценочного значения веса на передних колесах в ненагруженном состоянии с каждым соответствующим оценочным значением веса на передних колесах в нагруженном состоянии. Затем водитель может установить и отрегулировать несущие балки распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства в соответствии с вычисленным значением ВНПО. Для проверки правильности регулировки несущих балок (т.е. достижения рекомендованного значения ВНПО) в различных дополнительных вариантах осуществления изобретения контроллер также может быть выполнен с возможностью вновь оценивать значение веса на колесах транспортного средства после того, как несущие балки были отрегулированы (т.е. значений восстановленного веса на передних колесах), и выдать водителю рекомендации относительно того, нужна ли дальнейшая регулировка несущих балок для достижения рекомендованного значения ВНПО.
Следовательно, в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы существующие датчики высоты расположения кузова транспортного средства (т.е. соединенные с транспортным средством, имеющим пружинную подвеску) и (или) датчики давления в пневматических рессорах (т.е. соединенные с транспортным средством, имеющим пневматическую подвеску) для вычисления необходимого значения ВНПО для водителя. Однако варианты осуществления настоящего изобретения также предусматривают систему, включающую в себя дополнительные датчики, необходимые для генерирования входных сигналов, которые используются в системах и способах, соответствующих настоящему изобретению.
В настоящем документе термин «значение веса на колесах» и его производные обозначают вес, который будет зарегистрирован на каждом колесе автомобильного транспортного средства, когда транспортное средство перемещается по поверхности так, что каждая шина находится на отдельных весах. Другими словами, значения веса на колесах транспортного средства соответствуют значениям веса, зарегистрированным на каждых весах. Таким образом, в настоящем документе термин «значения веса на колесах в ненагруженном состоянии» обозначает значения веса, которые будут зарегистрированы до сцепления прицепа с транспортным средством; термин «значения веса на колесах в нагруженном состоянии» обозначает значения веса, которые будут зарегистрированы после сцепления прицепа с транспортным средством; термин «значения восстановленного веса на колесах» обозначает значения веса, которые будут зарегистрированы после установки и регулировки несущих балок распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа.
На фиг. 1 представлен общий вид прицепа 50, сцепленного с автомобильным транспортным средством 110 с помощью иллюстративного варианта осуществления распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства 10 прицепа, соответствующего настоящему изобретению. На фиг. 1 показано, что тягово-сцепное устройство 10 включает в себя балку 12, имеющую полый опорный стержень 14 для сцепления с коробом 112 приемника 114 тягово-сцепного устройства, прикрепленного к автомобильному транспортному средству 110. Дальний конец балки 12 тягово-сцепного устройства включает в себя головку 20 шаровой опоры с регулируемым шаровым устройством 16 для сцепления с соединителем 52 дышла 54 прицепа 50. Таким образом, на фиг. 1 показано, что тягово-сцепное устройство 10 выполнено с возможностью присоединения прицепа 50 к транспортному средству 110.
Тягово-сцепное устройство 10 также включает в себя две несущие балки, такие как, например, упругие балки 18, которые проходят от головки 20 шаровой опоры к двум цепям 22. Как на фиг. 1 показано, цепи 22 свисают от двух кронштейнов 24, которые прикреплены к дышлу 54 прицепа 50. Следовательно, когда цепи 22 прикреплены к упругим балкам 18, то они создают натяжение на упругих балках 18. Таким образом, когда вес дышла толкает упругие балки 18 вниз, цепи 22 помогают поднять вновь упругие балки 18 вверх. Затем упругие балки 18 толкают вверх головку 20 шаровой опоры, которая, в свою очередь, обеспечивает ВНПО путем перераспределения веса дышла между осями транспортного средства 110.
Средний специалист в данной области техники должен понимать, что ВНПО, создаваемое прицепом, может, следовательно, быть отрегулировано путем выбора угла наклона головки 20 шаровой опоры и сцепления различных звеньев цепей 22 (т.е. для создания различной степени натяжения на упругих балках 18).
На фиг. 2 и 3 представлены схематические изображения, на которых показаны некоторые конструктивные элементы иллюстративного варианта осуществления системы 100 и системы 200 для регулировки ВНПО для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, например, тягово-сцепного устройства 10 прицепа с фиг. 1. На фиг. 2 и 3 показано, что транспортное средство 110 может иметь колеса 120, 122, 124 и 126. Переднее колесо 120 установлено на левой стороне передней оси 140, а переднее колесо 122 установлено на правой стороне передней оси 140. Заднее колесо 124 установлено на левой стороне задней оси 142, а заднее колесо 126 установлено на правой стороне задней оси 142.
Как подробно описано ниже, системы 100, 200 включают в себя по крайней мере один датчик, соединенный с одной или несколькими колесами 120, 122, 124 и 126, и по крайней мере один контроллер, такой как, например, контроллер 160, который выполнен с возможностью приема сигналов по крайней мере от одного датчика для оценки одного или нескольких значений веса на колесах транспортного средства 110. Контроллер также может быть выполнен с возможностью вычисления необходимого значения восстановления нагрузки на переднюю ось 140 автомобильного транспортного средства 110 (т.е. требуемого значения ВНПО) для достижения рекомендованного восстановления нагрузки (т.е. рекомендованного значения ВНПО) на основании одного или нескольких оценочных значений веса на колесах. В различных вариантах осуществления изобретения рекомендованное значение ВНПО может быть определено производителем транспортного средства 110.
В различных дополнительных вариантах осуществления изобретения системы 100, 200 также могут включать в себя систему 170 выдачи уведомлений, которая выполнена с возможностью получения сигнала от контроллера 160 и указания наблюдателю, например, пользователю или водителю транспортного средства 110, установить и отрегулировать ВНПО тягово-сцепного устройства 10 прицепа на основании требуемого значения ВНПО; и после установления несущих балок тягово-сцепного устройства 10 прицепа подать сигнал о том, необходимо ли увеличить или уменьшить значение ВНПО, обеспечиваемое тягово-сцепным устройством 10, для достижения рекомендованного значения ВНПО. Например, система 170 выдачи уведомлений может предоставить водителю звуковые и (или) визуальные инструкции и (или) рекомендации. Средний специалист в данной области техники должен понимать, что система 170 выдачи уведомлений может включать в себя, например, индикаторные лампы или жидкокристаллический дисплей, расположенный в транспортном средстве на консоли, приборной панели, пользовательском интерфейсе сенсорного экрана навигационной системы/камеры, зеркале заднего вида или другом видимом для водителя месте. В различных вариантах осуществления изобретения система 170 выдачи уведомлений также может быть выполнена с возможностью приема входных сигналов от водителя автомобильного транспортного средства, например, для указания контроллеру 160, что несущие балки тягово-сцепного устройства 10 прицепа были установлены и (или) отрегулированы. Таким образом, система 170 выдачи уведомлений может включать в себя, например, кнопки, переключатели и (или) сенсорную панель, предназначенную для использования водителем.
Как на фиг. 2 показано, в различных иллюстративных вариантах осуществления изобретения, в которых транспортное средство 110 имеет пружинную подвеску, система 100 может включать в себя датчики высоты расположения кузова, например, датчики 150, 152 высоты расположения кузова, установленные спереди, при этом каждый датчик высоты расположения кузова, соединен с соответствующим передним колесом 120, 122 транспортного средства 110. Специалист в данной области техники должен понимать, что каждый датчик 150, 152 высоты расположения кузова прикреплен относительно каждого колеса 120, 122 с помощью винтовой пружины (не показана) пружинной подвески и может измерять относительное перемещение каждой пружины подвески (т.е. определять относительное положение кузова транспортного средства 110 относительно каждого колеса 120, 122). Следовательно, контроллер 160 может принимать сигналы от датчиков 150, 152 высоты расположения кузова для оценки значений веса на передних колесах транспортного средства 110 путем вычисления нагрузки F на каждую пружину подвески:
где k - коэффициент жесткости пружины рессоры (который может быть сохранен, например, на запоминающем устройстве контроллера 160), а d - измеренное перемещение каждой пружины.
Как на фиг. 3 показано, в различных дополнительных вариантах осуществления изобретения, в которых транспортное средство 110 имеет пневматическую подвеску, система 200 может включать в себя датчики 250, 252, 254, 256 давления в пневматических рессорах, при этом каждый датчик, соединен с соответствующим колесом 120, 122, 124, 126 транспортного средства 110. Специалист в данной области техники должен понимать, что каждый датчик 250, 252, 254, 256 давления прикреплен к каждому колесу 120, 122, 124, 126 с помощью пневматической рессоры (не показана) и может измерять давление внутри каждой рессоры подвески (т.е. определять относительное положение кузова транспортного средства 110 относительно каждого колеса 120, 122, 124, 126). Аналогично системе 100 с фиг. 2 контроллер 160 может принимать сигналы от датчиков 250, 252 (которые соединены с передними колесами 120, 122 транспортного средства 110) для оценки значения веса на передних колесах транспортного средства 110 путем вычисления нагрузки F на каждую из передних рессор подвески с помощью уравнения (1), приведенного выше.
Средний специалист в данной области техники должен понимать, что системы 100, 200 для регулировки ВНПО с фиг. 2 и 3 являются исключительно иллюстративными и имеют целью продемонстрировать два варианта осуществления настоящего изобретения. Следовательно, системы для регулировки ВНПО для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства, соответствующего настоящему изобретению, могут включать в себя различные типы, различное количество и (или) конструкции колес, контроллеров и (или) датчиков без отступления от сущности настоящего описания и формулы изобретения. Контроллер 160 может включать в себя стандартный контроллер транспортного средства, например, электронный блок управления (ECU) транспортного средства 110 или специализированный контроллер, в качестве альтернативы функция управления может выполняться несколькими контроллерами транспортного средства.
Хотя система 100, изображенная и описанная со ссылкой на фиг. 2, включает в себя два датчика 150, 152 высоты расположения кузова (по одному датчику высоты для каждого из передних колес 120, 122), в различных дополнительных вариантах осуществления настоящего изобретения предусмотрена система, которая имеет четыре датчика высоты расположения кузова (по одному датчику высоты для каждого колеса 120, 122, 124, 126). С другой стороны, хотя система 200, изображенная и описанная со ссылкой на фиг. 3, включает в себя четыре датчика 250, 252, 254, 256 давления в пневматических рессорах (по одному датчику для каждого колеса 120, 122, 124, 126), в различных дополнительных вариантах осуществления изобретения предусмотрена система, которая имеет только два датчика 250, 252 давления в пневматической подвеске (по одному датчику для каждого из передних колес 120, 122).
Как было сказано выше, для вычисления необходимого значения ВНПО с целью достижения рекомендованного значения ВНПО в различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может сначала оценивать значения веса на передних колесах транспортного средства 110 в ненагруженном состоянии (т.е. до сцепления прицепа 50 с автомобильным транспортным средством 110 с помощью тягово-сцепного устройства 10) на основании сигналов, полученных от датчиков (например, датчиков 150, 152 высоты расположения кузова или датчиков 250, 252). Например, в различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может сохранить значение для каждого оценочного веса на передних колесах в ненагруженном состоянии на запоминающем устройстве (не показано) и с помощью системы 170 выдачи уведомлений направить водителю указание присоединить прицепа 50. Затем контроллер 160 может оценивать значения веса на передних колесах транспортного средства 110 в нагруженном состоянии и сохранить на запоминающем устройстве каждое оценочное значение веса на передних колесах в нагруженном состоянии.
После этого контроллер 160 может сравнить оценочное значение веса на передних колесах в ненагруженном состоянии и оценочное значение веса на передних колесах в нагруженном состоянии для того, чтобы вычислить требуемое значение ВНПО на основании рекомендованного значения ВНПО. Другими словами, требуемое значение ВНПО для достижения рекомендованного значения ВНПО может быть определено на основании разности между значениями веса на передних колесах транспортного средства 110 в ненагруженном и нагруженном состояниях (разность значений веса представляет собой оценочную величину веса, переносимого с передней оси 140 при подсоединении прицепа 50). Как на фиг. 4 показано, без корректировки при отсутствии ВНПО (т.е. когда ВНПО примерно равно 0%) данный перенос веса приведет к подъему передка транспортного средства 110 на величину X. Напротив, при полном восстановлении нагрузки (т.е. когда ВНПО примерно равно 100%) вес переносится в обратном направлении (для корректировки разности значений веса на передних колесах), что приводит к восстановлению первоначальной геометрии транспортного средства 110, что показано на фиг. 5.
Средний специалист в данной области техники должен понимать, что для создания оптимальной геометрии буксировки для транспортного средства 110 рекомендованное производителем ВНПО может, тем не менее, быть равным значению примерно между 0% и примерно 100%, например, примерно 25%, примерно 50% или примерно 75%. Таким образом, контроллер 160 может вычислить и сохранить требуемое значение ВНПО (или величину веса, которую необходимо восстановить на передней оси 140) для достижения рекомендованного процентного соотношения, и может подать сигнал водителю (например, с помощью системы 170 выдачи уведомлений) присоединить и отрегулировать упругие балки 18 распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства 10 прицепа на основании требуемого значения ВНПО. Например, если рекомендованное значение ВНПО примерно равно 50%, то контроллер 160 даст указание отрегулировать упругие балки 18 тягово-сцепного устройства 10 для восстановления половины оценочного переноса веса; если рекомендованное значение ВНПО примерно равно 75%, то контроллер 160 даст указание отрегулировать упругие балки 18 тягово-сцепного устройства 10 для восстановления трех четвертей оценочного переноса веса.
Для проверки того, что рекомендованное значение ВНПО достигнуто (т.е. того, что упругие балки 18 тягово-сцепного устройства 10 были установлены таким образом, чтобы обеспечивать правильное значение восстановления нагрузки) в различных вариантах настоящего изобретения контроллер 160 также может оценить значения восстановленного веса на передних колесах транспортного средства 110 на основании сигналов, полученных от датчиков (например, датчиков 150, 152 высоты положения кузова и (или) датчиков 250, 252) и сравнить оценочные значения восстановленного веса на передних колесах с оценочными значениями веса на передних колесах в нагруженном состоянии для того, чтобы определить значение веса, который была восстановлен тягово-сцепным устройством 10. Другими словами, разность между значениями веса (восстановленного и в нагруженном состоянии) соответствует значению восстановления веса, обеспечиваемому упругими балками 18. Контроллер 160 может сравнить данную разность значений веса с рекомендованным значением ВНПО для того, чтобы определить необходима ли дополнительная корректировка упругих балок 18 или нет. Если разность значений веса превышает рекомендованное значение ВНПО, например, то контроллер 160 может порекомендовать (например, с помощью системы 170 выдачи уведомлений) выполнить регулировку упругих балок 18 для уменьшения натяжения. Если разность значений веса не достигла рекомендованного значения ВНПО, то контроллер 160 может порекомендовать выполнить корректировку упругих балок 18 для увеличения натяжения. В различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может повторять данный процесс проверки до тех пор, пока не будет получено рекомендованное значение ВНПО.
На фиг. 6 представлена блок-схема, на которой представлен иллюстративный вариант осуществления способа 300 для регулировки ВНПО, например, с помощью вышеописанных систем 100, 200. Как на фиг. 6 показано, в различных иллюстративных вариантах осуществления способ 300 включает в себя три этапа измерений для вычисления требуемого значения ВНПО (например, необходимого восстановления нагрузки на переднюю ось 140 автомобильного транспортного средства 110) для достижения рекомендованного значения ВНПО: (1) измерения, выполняемые до сцепления прицепа (например, прицепа 50) с транспортным средством 110; (2) измерения, выполняемые после присоединения прицепа 50 к транспортному средству 110 с помощью распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа (например, тягово-сцепного устройства 10); (3) измерения, выполняемые после установки и регулировки несущих балок (например, упругих балок 18) тягово-сцепного устройства 10.
На первом этапе, изображенном в виде блоков 302 и 304, контроллер 160 может принимать один или несколько сигналов с данными о переднем колесе автомобильного транспортного средства 110 и производить оценку по крайней мере одного значения веса на передних колесах автомобильного транспортного средства 110 на основании одного или нескольких сигналов. В различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может принимать сигналы, соответствующие высоте передних колес транспортного средства 110 (например, от датчиков 150, 152 высоты расположения кузова). В различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может принимать сигналы, соответствующие давлению в передних пневматических рессорах автомобильного транспортного средства 110 (например, от датчиков 250, 252 давления в пневматических рессорах). Как было сказано выше, в блоке 304 контроллер 160 на основании сигналов может оценить значения веса на передних колесах транспортного средства 110 (значения веса на передних колесах в ненагруженном состоянии) путем вычисления нагрузки F на каждую рессору подвески с помощью уравнения (1), приведенного выше.
В блоке 306 пользователю, например, водителю транспортного средства 110, дают указания присоединить прицеп 50 к автомобильному транспортному средству 110 с помощью распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства 10, после чего может быть начат второй этап измерений. Например, в различных вариантах осуществления изобретения система выдачи уведомлений, соединенная с контроллером 160 (например, система 170 выдачи уведомлений), может указать пользователю присоединить прицеп 50. На втором этапе, изображенном в виде блоков 308 и 310, контроллер 160 может снова принимать сигналы с данными о передних колесах автомобильного транспортного средства 110 (например, от датчиков 150, 152 высоты расположения кузова и (или) датчиков 250, 252 давления в пневматических рессорах) и на основании данных сигналов он может выполнять оценку значений веса на передних колесах (значений веса на передних колесах в нагруженном состоянии) автомобильного транспортного средства 110 путем вычисления нагрузки F на каждую рессору подвески с помощью уравнения (1), приведенного выше.
В блоке 312 контроллер 160 может вычислить значение восстановления нагрузки на переднюю ось 140 автомобильного транспортного средства 110 и определить рекомендованную корректировку распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства 10 на основании значения восстановления нагрузки. Например, в различных вариантах осуществления изобретения контроллер может вычислить требуемое значение восстановления нагрузки (требуемое значение ВНПО) для достижения рекомендованного восстановления нагрузки (рекомендованного значения ВНПО), которое заранее определено, например, производителем автомобильного транспортного средства 110. Например, в различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может вычислить требуемое значение восстановления на основании оценочных значений веса на передних колесах путем сравнения оценочных значений веса на передних колесах в ненагруженном и нагруженном состояниях. Как описано выше, требуемое значение ВНПО для достижения рекомендованного значения ВНПО может быть определено, например, на основании разности между значениями веса на передних колесах транспортного средства 110 в ненагруженном и нагруженном состояниях, которая представляет собой величину веса, переносимого с передней оси 140 транспортного средства 110 при присоединении прицепа 50 (перенос оценочного веса). Другими словами, контроллер 160 может определить рекомендованную корректировку распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства 10 прицепа (например, с помощью упругих балок 18 для того, чтобы компенсировать оценочный перенос веса) на основании требуемого значения ВНПО. Например, в различных вариантах осуществления изобретения система 170 выдачи уведомлений может уведомить водителя о рекомендованной корректировке.
Как было сказано выше, водитель может отрегулировать распределяющее нагрузку тягово-сцепное устройство 10 прицепа на основании рекомендованной корректировки. Например, в блоке 314 водитель транспортного средства 110 получает указание установить и отрегулировать упругие балки 18 тягово-сцепного устройства 10 (например, посредством системы 170 выдачи уведомлений) для создания требуемого натяжения на основании требуемого значения ВНПО, после чего начинается третий этап измерений. На третьем этапе, изображенном в виде блоков 316 и 3.18, контроллер 160 может снова принимать сигналы с информацией о передних колесах автомобильного транспортного средства 110 (например, от датчиков 150, 152 высоты расположения кузова и (или) датчиков 250, 252 давления в пневматических рессорах) и на основании сигналов выполнять оценку значений веса на передних колесах (значения восстановленного веса на передних колесах) автомобильного транспортного средства 110 путем вычисления нагрузки F на каждую рессору подвески с помощью уравнения (1), приведенного выше.
В блоке 320 контроллер 160 может выполнить проверку правильности регулировки упругих балок для достижения рекомендованного значения ВНПО. Например, в различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может сравнить оценочное значение восстановленного веса на передних колесах и расчетное значение веса на передних колесах в нагруженном состоянии для того, чтобы определить значение восстановления нагрузки, обеспечиваемое распределяющим нагрузку тягово-сцепным устройством 10 прицепа (т.е. обеспечиваемое значение ВНПО или величину веса, восстановленного на передней оси 40 тягово-сцепным устройством 10). Как описано выше, разность между значениями веса (восстановленного и в нагруженном состоянии) соответствует величине восстановления веса, обеспечиваемого упругими балками 18. Таким образом, контроллер 160 может сравнить данную разность значений веса с рекомендованным значением ВНПО для того, чтобы определить необходима ли дополнительная корректировка упругих балок 18 или нет. Например, в различных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может определить дополнительную рекомендованную корректировку для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства 10 прицепа, если обеспечиваемое значение ВНПО не равно рекомендованному значению ВНПО.
В различных вариантах осуществления изобретения система 170 выдачи уведомлений может уведомить водителя, если необходима дополнительная рекомендованная корректировка (т.е. в случае недостижения рекомендованного значения ВНПО) и может порекомендовать выполнить дополнительную корректировку упругих балок 18 тягово-сцепного устройства 10 прицепа для создания большего или меньшего значения восстановления нагрузки на основании разности значений веса. Если разность значений веса превышает рекомендованное значение ВНПО, например, то система 170 выдачи уведомлений может порекомендовать выполнить корректировку упругих балок 10 тягово-сцепного устройства 10 для уменьшения натяжения. Если разность значений веса не достигла рекомендованного значения ВНПО, то система 170 выдачи уведомлений может порекомендовать выполнить корректировку упругих балок 18 тягово-сцепного устройства 10 для увеличения натяжения. В различных дополнительных вариантах осуществления изобретения контроллер 160 может повторять данный процесс проверки (этап 3) до тех пор, пока не будет получено рекомендованное значение ВНПО.
Средний специалист в данной области техники должен понимать, что способ 300, представленный в варианте осуществления с фиг. 5, является исключительно иллюстративным и имеет целью демонстрацию одного варианта осуществления способа регулировки ВНПО в соответствии с настоящим изобретением. Следовательно, способы, соответствующие настоящему изобретению, могут иметь другое количество этапов и (или) другой порядок их выполнения при использовании сигналов с информацией об одном или нескольких передних колесах транспортного средства для оценки значений веса на передних колесах транспортного средства без отступления от сущности настоящего описания и формулы изобретения.
Хотя изобретение было рассмотрено на примере для облегчения понимания принципов настоящего изобретения, подразумевается, что данное изобретение можно реализовать различными способами без отступления от сущности изобретения. Таким образом, следует понимать, что изобретение включает в себя все возможные варианты осуществления, которые могут быть реализованы без отступления от принципов, указанных в формуле изобретения. Представленные принципы могут быть использованы одинаково успешно в отношении как пружинной, так и пневматической подвесок, являющихся независимым типом подвески транспортного средства. Более того, хотя настоящее изобретение рассмотрено в отношении автомобильных транспортных средств, например, транспортных средств, имеющих четыре колеса, датчики высоты расположения кузова и (или) датчики давления в пневматической рессоре, средний специалист в данной области техники должен понимать, что представленные принципы равнозначно применимы для любого типа транспортного средства, имеющего один или несколько датчиков, соединенных с колесами транспортного средства и используемых для определения значений веса на передних колесах транспортного средства.
В настоящем описании и формуле изобретения все числа, выражающие количество, процентное значение или пропорции, а также другие числовые значения, используемые в описании и формуле изобретения, следует рассматривать как приблизительные значения, если не указано иное. Соответственно, если не указано иное, числовые параметры, приведенные в описании и формуле изобретения, являются приближениями, которые могут быть изменены в зависимости от достигаемых свойств настоящего изобретения. Без ограничения вариантов использования принципов настоящего изобретения значение для каждого числового параметра указано с несколькими значащими разрядами, при этом его можно округлить с помощью стандартных способов.
Следует отметить, что в контексте настоящего описания термины в единственном числе могут относиться и к множественному числу, если явно не указано иное. Таким образом, под термином «датчик» можно также подразумевать два или несколько различных датчиков. В контексте настоящего описания фразу «включает в себя» и ее грамматические вариации не следует рассматривать как ограничение, например, перечисление позиций в списке не исключает наличие других таких позиций, которые можно добавить в список или которыми можно заменить перечисленные в списке позиции.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что в представленную систему и способ можно внести различные изменения и модификации без отступления от сущности изобретения. Другие варианты осуществления изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники после ознакомления с данным описанием и при практическом осуществлении настоящего изобретения. Следует рассматривать представленное описание и варианты осуществления изобретения лишь как примеры.
1. Система для регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, используемого для сцепления прицепа с моторным транспортным средством, причем система содержит:
по меньшей мере один датчик, соединенный с колесом моторного транспортного средства; и
по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью принимать сигналы от по меньшей мере одного датчика для оценки одного или нескольких значений углового веса моторного транспортного средства на основании сигналов,
причем по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью вычислять необходимое значение восстановления нагрузки на переднюю ось моторного транспортного средства для достижения рекомендованного значения восстановления нагрузки на основе одного или нескольких оценочных значений углового веса.
2. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один датчик содержит датчик высоты.
3. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один датчик содержит датчик давления в пневматической рессоре.
4. Система по п. 1, в которой рекомендованное значение восстановления нагрузки предварительно задано производителем транспортного средства.
5. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один датчик содержит один или несколько датчиков, ассоциированных с каждым передним колесом моторного транспортного средства, и причем по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью принимать сигналы от одного или нескольких датчиков, ассоциированных с каждым передним колесом моторного транспортного средства для оценки значения углового веса, ассоциированного с каждым передним колесом моторного транспортного средства.
6. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью оценивать одно или несколько значений углового веса моторного транспортного средства в ненагруженном состоянии на основе сигналов от по меньшей мере одного датчика.
7. Система по п. 6, в которой по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью оценивать одно или несколько значений углового веса моторного транспортного средства в нагруженном состоянии на основе сигналов от по меньшей мере одного датчика.
8. Система по п. 7, в которой по меньшей мере один контроллер выполнен с возможностью сравнивать каждое оценочное значение углового веса в ненагруженном состоянии с каждым соответствующим оценочным значением углового веса в нагруженном состоянии для вычисления восстановления нагрузки.
9. Система по п. 8, в которой контроллер дополнительно выполнен с возможностью оценивать одно или несколько значений восстановленного углового веса моторного транспортного средства на основании сигналов от по меньшей мере одного датчика.
10. Система по п. 9, в которой контроллер выполнен с возможностью сравнивать каждое оценочное значение восстановленного углового веса с каждым соответствующим оценочным значением углового веса в нагруженном состоянии для определения того, необходима ли дополнительная регулировка распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства для достижения рекомендованного значения восстановления нагрузки.
11. Система по п. 1, которая дополнительно включает в себя систему выдачи уведомлений, выполненную с возможностью выдавать пользователю указание отрегулировать восстановление нагрузки распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа на основании вычисленного значения восстановления нагрузки.
12. Способ регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, используемого для сцепления прицепа с моторным транспортным средством, причем способ содержит этапы, на которых:
перед прикреплением прицепа к моторному транспортному средству оценивают по меньшей мере одно значение переднего углового веса моторного транспортного средства в ненагруженном состоянии с помощью контроллера моторного транспортного средства;
после прикрепления прицепа к моторному транспортному средству оценивают, с помощью контроллера, по меньшей мере одно значение переднего углового веса моторного транспортного средства в нагруженном состоянии;
с помощью контроллера вычисляют значение восстановления нагрузки для передней оси моторного транспортного средства на основе результата сравнения значений углового веса в нагруженном и ненагруженном состояниях, и
с помощью контроллера определяют рекомендованную регулировку распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа на основании значения восстановления нагрузки.
13. Способ по п. 12, в котором дополнительно принимают один или несколько сигналов, ассоциированных с передним колесом моторного транспортного средства, и
причем оценка значений переднего углового веса в ненагруженном и нагруженном состояниях содержит оценку значений переднего углового веса в ненагруженном и нагруженном состояниях на основании одного или более сигналов.
14. Способ по п. 13, в котором прием одного или нескольких сигналов содержит прием одного или нескольких сигналов, принимают один или несколько сигналов, указывающих высоту переднего колеса моторного транспортного средства.
15. Способ по п. 13, в котором при приеме одного или нескольких сигналов принимают один или несколько сигналов, указывающих давление в передней пневматической рессоре моторного транспортного средства.
16. Способ по п. 12, в котором с помощью системы выдачи уведомлений, осуществляющей обмен данными с контроллером, дополнительно уведомляют пользователя о рекомендованной регулировке.
17. Способ по п. 16, в котором уведомление пользователя о рекомендованной регулировке содержит рекомендацию регулировки нагрузки балок тягово-сцепного устройства прицепа для обеспечения необходимой степени натяжения.
18. Способ по п. 12, в котором при вычислении значения восстановления нагрузки вычисляют требуемое значение восстановления нагрузки для достижения рекомендованного значения восстановления нагрузки, которое предварительно задано производителем транспортного средства.
19. Способ по п. 18, в котором дополнительно оценивают по меньшей мере одно значение восстановленного переднего углового веса моторного транспортного средства.
20. Способ по п. 19, в котором дополнительно сравнивают значения восстановленного и нагруженного переднего углового веса для определения значения восстановления нагрузки, обеспечиваемого распределяющим нагрузку тягово-сцепным устройством прицепа.
21. Способ по п. 20, в котором с помощью контроллера дополнительно определяют дополнительную рекомендованную регулировку для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, если обеспечиваемое значение восстановления нагрузки не равно рекомендованному значению восстановления нагрузки.
22. Способ по п. 21, в котором с помощью системы уведомлений, осуществляющей обмен данными с контроллером, дополнительно уведомляют пользователя о рекомендуемой дополнительной регулировке, при этом уведомление пользователя о дополнительно рекомендуемой регулировке содержит рекомендацию дополнительной регулировки несущих балок тягово-сцепного устройства прицепа для обеспечения большего или меньшего восстановления нагрузки.
23. Способ по п. 22, в котором рекомендуют дополнительную регулировку несущих балок для обеспечения большей или меньшей степени натяжения.
24. Система для регулировки восстановления нагрузки на переднюю ось для распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа, используемого для сцепления прицепа с моторным транспортным средством, причем система содержит:
контроллер, ассоциированный с моторным транспортным средством и выполненный с возможностью оценивать по меньшей мере одно значение переднего углового веса в ненагруженном состоянии моторного транспортного средства перед прикреплением прицепа к моторному транспортному средству и по меньшей мере одно значение переднего углового веса в нагруженном состоянии моторного транспортного средства после прикрепления прицепа к моторному транспортному средству, и вычислять значение восстановления нагрузки для передней оси моторного транспортного средства на основе результата сравнения значений переднего углового веса в ненагруженном и нагруженном состояниях,
причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью определять рекомендованную регулировку распределяющего нагрузку тягово-сцепного устройства прицепа на основании значения восстановления нагрузки.
25. Система по п. 24, в которой контроллер выполнен с возможностью вычислять восстановление нагрузки на основе требуемого значения восстановления нагрузки для достижения рекомендуемого значения восстановления нагрузки, которое предопределено производителем транспортного средства.
26. Система по п. 24, в которой контроллер выполнен с возможностью оценки значений переднего углового веса в ненагруженном и нагруженном состоянии на основе сигналов, принятых от одного или более сигналов, ассоциированных с передним колесом моторного транспортного средства.
27. Система по п. 26, в которой контроллер выполнен с возможностью оценки значений переднего углового веса в ненагруженном и нагруженном состоянии на основе одного или более сигналов, указывающих высоту переднего колеса моторного транспортного средства.
28. Система по п. 26, в которой контроллер выполнен с возможностью оценки значений переднего углового веса в ненагруженном и нагруженном состоянии на основе одного или более сигналов, указывающих давление в передней пневматической рессоре моторного транспортного средства
