用于重载运输的多车辆设备转让专利

申请号 : CN201180071666.0

文献号 : CN103608202B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 简·欧勒贝格尼克拉斯·欧勒贝格

申请人 : 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司

摘要 :

本发明的目的是提供根据本发明的用于重载运输的多车辆设备,所述多车辆设备至少包括与第二拖车单元(2)机械连接的第一拖车单元(1),其中,每个拖车单元(1、2)形成可单独驱动的拖车单元(1、2),所述拖车单元包括驾驶室(3、3’)、数字通信装置(4、4’)、转向轮(5、5’)、制动系统(6、6’)、包括动力源(7、7’)的驱动传动系、摩擦离合器(8、8’)和自动变速器(9、9’),其中所述摩擦离合器(8、8’)布置成能够分离或接合,以用于从所述动力源(7、7’)到所述自动变速器(9、9’)的驱动扭矩传递,通过所述数字通信装置(4、4’)在所述拖车单元(1、2)之间提供数字通信链接(10),所述第一拖车单元(1)的控制系统(11)布置为至少控制所述第一拖车单元(1)和第二拖车单元(2)中的每个拖车单元的所述摩擦离合器(8、8’)的离合器载荷,其目的是降低在所述摩擦离合器(8、8’)的接合或分离期间所述摩擦离合器(8、8’)中的任意摩擦离合器的过热的风险。

权利要求 :

1.一种用于重载运输的多车辆设备,所述多车辆设备至少包括与第二拖车单元(2)机械连接的第一拖车单元(1),其特征在于,每个拖车单元(1、2)形成可单独驱动的拖车单元(1、2),所述拖车单元(1、2)包括驾驶室(3、3’)、数字通信装置(4)、转向轮(5、5’)、制动系统(6、6’)和驱动传动系,所述驱动传动系包括动力源(7、7’)、摩擦离合器(8、8’)和自动变速器(9、9’),其中,所述摩擦离合器(8、8’)布置成能够分离或接合,以用于从所述动力源(7、

7’)到所述自动变速器(9、9’)的驱动扭矩传递,通过所述数字通信装置(4、4’)能够在所述拖车单元(1、2)之间提供数字通信链接(10),并且,所述第一拖车单元(1)的控制系统(11)布置成至少控制所述第一拖车单元(1)和第二拖车单元(2)中的每个拖车单元的所述摩擦离合器(8、8’)的离合器载荷,目的是降低在所述摩擦离合器(8、8’)的接合或分离期间、所述摩擦离合器(8、8’)中的任意摩擦离合器过热的风险。

2.根据权利要求1所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)布置成控制每个所述拖车单元(1、2)的所述摩擦离合器(8、8’),使得所述第一拖车单元(1)的所述摩擦离合器(8)的相对离合器载荷与所述第二拖车单元(2)的所述摩擦离合器(8’)的相对离合器载荷相差不超过一定的量。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)进一步布置成至少在换档阶段之间使每个所述拖车单元(1、2)的相对驱动扭矩同步。

4.根据前述权利要求1或2所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)进一步布置成控制每个所述拖车单元(1、2)的所述自动变速器(9、9’)的变速器模式。

5.根据前述权利要求1或2所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)进一步布置成控制每个所述拖车单元(1、2)的所述制动系统(6、6’),目的是使每个所述拖车单元(1、2)的制动载荷均衡。

6.根据前述权利要求1或2所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)进一步布置成执行每个所述拖车单元(1、2)的所述自动变速器(9、9’)的非同步换档,使得至少一个拖车单元(1、2)在另一个拖车单元(1、2)的换档阶段期间推进所述多车辆设备。

7.根据前述权利要求1或2所述的多车辆设备,其特征在于,所述多车辆设备在主/从结构下运行,其中,所述第二拖车单元(2)服从于所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)的控制输出。

8.根据前述权利要求1或2所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)进一步布置成:还考虑到每个摩擦离合器(8、8’)的离合器滑移时间(tslip)来至少控制所述第一拖车单元(1)和第二拖车单元(2)中的每个拖车单元的所述摩擦离合器(8、8’)的离合器能量水平(E),目的是降低所述摩擦离合器(8、8’)中的任意摩擦离合器过热的风险。

9.根据权利要求8所述的多车辆设备,其特征在于,当控制每个摩擦离合器(8、8’)的所述离合器载荷时,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)考虑了每个所述摩擦离合器(8、8’)各自的摩擦离合器上限能量水平(Elimit)。

10.根据前述权利要求8所述的多车辆设备,其特征在于,当控制每个摩擦离合器(8、

8’)的所述离合器载荷时,所述第一拖车单元 (1)的所述控制系统(11)考虑了每个摩擦离合器(8、8’)各自的功率损耗率。

11.根据前述权利要求9所述的多车辆设备,其特征在于,当控制每个摩擦离合器(8、

8’)的所述离合器载荷时,所述第一拖车单元(1)的所述控制系统(11)考虑了每个摩擦离合器(8、8’)各自的功率损耗率。

12.根据前述权利要求1或2所述的多车辆设备,其特征在于,所述第一拖车单元(1)的转向方向、扭矩需求(12)和减速需求(13)适于由所述第一拖车单元(1)的驾驶员提供,而所述第二拖车单元(2)的转向方向适于由所述第二拖车单元(2)的驾驶员提供。

13.根据权利要求12所述的多车辆设备,其特征在于,所述第二拖车单元(2)的手动制动也适于由所述第二拖车单元(2)的驾驶员提供。

14.一种操作用于重载运输的多车辆设备的方法,所述多车辆设备至少包括与第二拖车单元(2)机械连接的第一拖车单元(1),其特征在于如下步骤:-将每个拖车单元(1、2)设置为可单独驱动的拖车单元(1、2),所述拖车单元(1、2)至少包括驾驶室(3、3’)、数字通信装置(4、4’)、转向轮(5、5’)、制动系统(6、6’)和驱动传动系,所述驱动传动系包括动力源(7、7’)、摩擦离合器(8、8’)和自动变速器(9、9’),其中,所述摩擦离合器(8、8’)布置成能够分离或接合,以用于从所述动力源(7、7’)到所述自动变速器(9、9’)的驱动扭矩传递;

-通过所述数字通信装置(4、4’)在所述拖车单元(1、2)之间提供数字通信链接(10);以及

-通过所述第一拖车单元(1)的控制系统(11)来至少控制所述第一拖车单元(1)和第二拖车单元(2)中的每个拖车单元的所述摩 擦离合器(8、8’)的离合器载荷,目的是降低在所述摩擦离合器(8、8’)的接合或分离期间、所述摩擦离合器(8、8’)中的任意摩擦离合器过热的风险。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于如下的额外步骤:控制每个所述拖车单元(1、2)的所述摩擦离合器(8、8’),使得每个摩擦离合器(8、8’)的相对离合器载荷相差不超过一定的量。

16.根据权利要求14或15中的任一项所述的方法,其特征在于如下的额外步骤:在所述拖车单元(1、2)中的另一个拖车单元的换档阶段期间,提供所述拖车单元(1、2)中的至少一个拖车单元的、被维持的驱动扭矩,使得在记录到所述第一拖车单元(1)的驱动扭矩需求(12)时总是向所述多车辆设备提供推进力。

说明书 :

用于重载运输的多车辆设备

技术领域

[0001] 本发明涉及用于重载运输的多车辆设备,所述多车辆设备至少包括与第二拖车单元机械连接的第一拖车单元。

背景技术

[0002] 重载运输涉及特殊载荷的道路运输。所述重载运输通常通过拖车单元和适合于特殊载荷的定制的挂车来执行。载荷例如可在重量和/或在尺寸上是特殊的。用于运输更大的载荷的现有技术的解决方法在US 2001/0003393中给出,其中多组合车辆包括:原动机,该原动机包括布置在其中的第一动力源;以及挂车,该挂车机械地联接到原动机且包括布置在其中的第二动力源。从第二动力源提供的增加的动力导致车辆的动力与重量比的提高。
[0003] 与根据现有技术的解决方法相关的一个特定的问题是运载器必须特殊地设计,且因此由于该高度特殊化的装置的有限需求而以非常少的单元数目进行制造,从而导致总体车辆设备的高成本。
[0004] 因此存在对于重载运输目的的改进的车辆设备的需求,该车辆设备去除了以上所述的缺点。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供根据本发明的用于重载运输的多车辆设备,其中部分地避免了前述问题。在所述多车辆设备中,每个拖车单元形成了可单独驱动的拖车单元,所述拖车单元包括驾驶室、数字通信装置、转向轮、制动系统、以及包括动力源、摩擦离合器和自动变速器的驱动传动系,其中所述摩擦离合器布置成能够分离或接合,以用于从所述动力源到所述自动变速器的驱动扭矩传递,通过所述数字通信装置在所述拖车单元之间提供数字通信链接,且所述第一拖车单元的控制系统布置为至少控制所述第一拖车单元和第二拖车单元中的每个拖车单元的所述摩擦离合器的离合器载荷,其目的是降低在所述摩擦离合器的接合或分离期间所述摩擦离合器中的任意摩擦离合器的过热的风险。
[0006] 本发明的目的是提供运行用于重载运输的多车辆设备的方法,其中部分地避免了前述问题。所述方法包括如下步骤:将每个拖车单元设置为可单独驱动的拖车单元,所述拖车单元至少包括驾驶室、数字通信装置、转向轮、制动系统、以及包括动力源、摩擦离合器和自动变速器的驱动传动系,其中,所述摩擦离合器布置为能够分离或接合,以用于从所述动力源到所述自动变速器的驱动扭矩传递。进一步通过所述数字通信装置在所述拖车单元之间提供数字通信链接,且通过所述第一拖车单元的控制系统至少控制所述第一拖车单元和第二拖车单元中的每个拖车单元的所述摩擦离合器的离合器载荷,其目的是降低在所述摩擦离合器的接合或分离期间所述摩擦离合器中的任意摩擦离合器的过热的风险。
[0007] 通过由至少两个可单独驱动的拖车单元形成多车辆设备,不必制造昂贵的特殊设计的拖车。作为替代,能够组合在其它运输方式中分开使用的两个标准的拖车单元以执行特殊的重载运输任务,因此增加重载运输总容量。被连接的标准的拖车单元可具有不同的类型和/或具有不同的驱动传动系规格。因此,重载运输任务可更灵活地执行,而不使用在希望的场合所要求的昂贵的特殊挂车。
[0008] 用于重载运输的拖车单元通常装配有扭矩变换变速器,因为其具有对于变速器滑移水平的相对大的容量,而无变速器的过度磨损或过热。但扭矩变换变速器由于其固有的设计而具有相对大的摩擦损耗,这导致了增加的燃料消耗。基于摩擦离合器的自动变速器具有相对低的摩擦损失,且因此也具有低的燃料消耗,但替代地存在摩擦离合器的过热的增加的风险,特别是对于干式摩擦离合器的情况。
[0009] 在基于摩擦离合器的重载运输设备中在车辆从静止状态到滚动状态的启动期间,每个拖车单元的摩擦离合器将在其接合期间最初滑移,直至重载运输设备的速度足以使摩擦离合器的输入轴和输出轴的速度相等。考虑到重载运输设备的特殊载荷以及可能的道路坡度,每个拖车单元的摩擦离合器经历严重的载荷,且因此摩擦离合器的过热的风险高。在具有至少两个可单独驱动的拖车单元的多车辆设备的情况中,由于缺乏每个拖车单元的离合器载荷的同步,上述风险也高。前拖车单元可能例如在最大动力下运行,而后拖车单元仅以全动力的50%运行。该情况迅速地导致前拖车单元的摩擦离合器的损坏。类似的情况当然可能在摩擦离合器的分离期间发生。
[0010] 根据本发明为防止拖车单元中的任意拖车单元的摩擦离合器的过载,第一拖车单元的控制系统布置成控制所述摩擦离合器的离合器载荷,其目的是降低在所述摩擦离合器的接合和分离期间所述第一拖车单元和第二拖车单元的所述摩擦离合器中的任意摩擦离合器的过热的风险。
[0011] 另外的优点通过实施从属权利要求的一个或数个特征来实现。控制系统可布置成控制所述拖车单元中的每个拖车单元的所述摩擦离合器,使得每个摩擦离合器的相对离合器载荷的差异不超过一定的量。
[0012] 控制系统可进一步布置成至少在换档阶段之间使所述拖车单元中的每个拖车单元的相对驱动扭矩同步。
[0013] 控制系统可进一步布置成控制所述拖车单元中的每个拖车单元的所述自动变速器的变速器模式。
[0014] 控制系统可进一步布置成控制所述拖车单元中的每个拖车单元的制动系统,其目的是使所述拖车单元中的每个拖车单元的制动载荷相等。
[0015] 控制系统可进一步布置成执行所述拖车单元中的每个拖车单元的所述自动变速器的非同步换档,使得至少一个拖车单元在另一个拖车单元的换档阶段期间驱动多车辆设备。
[0016] 多车辆设备可以以主/从构造运行,其中,所述第二拖车单元服从于第一拖车单元的控制系统的控制输出。
[0017] 所述第一拖车单元的控制系统可进一步布置成至少控制所述第一拖车单元和第二拖车单元中的每个拖车单元的所述摩擦离合器的离合器能量水平,这通过也考虑到每个摩擦离合器的离合器滑移时间进行,其目的是降低所述摩擦离合器中的任意摩擦离合器的过热的风险。
[0018] 控制系统优选地在控制每个摩擦离合器的所述离合器载荷时考虑到所述摩擦离合器中的每个摩擦离合器的单独的摩擦离合器上限能量水平。
[0019] 优选地,当控制每个摩擦离合器的所述离合器载荷时,所述控制系统考虑了每个摩擦离合器各自的能量损耗率。
[0020] 所述第一拖车单元的转向方向、扭矩需求和减速需求适合于由所述第一拖车单元的驾驶员提供,且所述第二拖车单元的转向方向且优选地还有手动制动适合于由所述第二拖车单元的驾驶员提供。

附图说明

[0021] 现在将参考附图详细描述本发明,其中:
[0022] 图1示出了根据本发明的用于重载运输的多车辆设备;
[0023] 图2示出了根据本发明的用于重载运输的多车辆设备的功能方框图。

具体实施方式

[0024] 在下文中仅简单地通过图示执行本发明的一个模式而示出且描述了本发明的一个实施例。相同的附图标号用于指示每个车辆的相同的功能项。
[0025] 图1示意性地示出了用于重载运输的多车辆设备,所述多车辆设备至少包括与第二拖车单元2机械联接的第一拖车单元1。用于拖车单元1、2的相互连接的机械连接装置14优选地由刚性的杆或梁形成,该杆或梁能够承受在多车辆设备的运行期间可能发生的高拉力和翘曲力。当在第一拖车单元1和第二拖车单元2中发生非同步的换档时,交替的拉力和压力将例如作用在机械连接装置14上。
[0026] 本发明的重要的方面是使用标准拖车单元来形成根据本发明的多车辆设备,其中,每个拖车单元1、2适合于至少部分地由驾驶员控制。标准的拖车单元1、2的使用导致更经济且更灵活的重载运输解决方法,因为不需要高成本的特殊设计或制造的移动挂车,且加入另外的拖车单元经常迅速且容易地实现。在完成重载运输任务之后,拖车单元1、2可再次分开,然后它们可直接准备用于其他的联合的或分开的任务。
[0027] 上述术语“标准拖车单元”或“卡车”包括机动车辆,更具体地,包括一般地用于牵引和运输货物和材料的商用车辆,其中拖车单元被设计成且适合于主要由驾驶员分别地进行操作。因此,根据现有技术的移动挂车不视作表示了标准拖车单元。标准拖车单元1、2形成了可单独驱动的拖车单元1、2且至少包括:驾驶室3、3’,拖车单元的驾驶员就坐于该驾驶室中;转向轮5、5’;后轮18、18’;和用于联接挂车的后部19、19’。如图2中图示,标准拖车单元1、2进一步包括制动系统6、6’以及包括动力源7、7’、摩擦离合器8、8’和自动变速器9、9’的驱动传动系。摩擦离合器8、8’布置为能够分离或接合,以用于从所述动力源7、7’到所述自动变速器9、9’的驱动扭矩传递。
[0028] 摩擦离合器8、8’优选是干式摩擦离合器,但替代地也可以是湿式摩擦离合器。摩擦离合器8、8’优选地是也称为机械式自动变速器(ATM)的自动变速器9、9’的一部分,所述自动变速器是使用电子传感器、气压器件、处理器和促动器以在驾驶员或计算机的指令下执行换档的系统。摩擦离合器8、8’的自动控制通常包括在自动变速器9、9’中。因此,具有自动变速器的拖车单元1、2通常不具有用于驾驶员的离合器促动器,所有换档和离合器促动通过自动变速器内的促动器执行且通过控制系统11、11’进行控制。
[0029] 车辆的驱动传动系产生驱动扭矩,所述驱动扭矩通过车辆的传动系统被传递以驱动车辆。驱动传动系通常包括动力源7、7’,所述动力源包括但不限于内燃机和/或电机。动力源7、7’的运行经常使用基于扭矩的控制系统来调节,其中,驾驶员促动加速器踏板15、15’被解释为驱动扭矩需求12、12’,且动力源7、7’被调节以实现驱动扭矩需求12、12’。驾驶员促动制动踏板16、16’被解释为减速需求13、13’,且制动系统6、6’具体是电子制动系统EBS控制主制动器和副制动器,以响应于所接收到的减速需求13、13’。在图2中,仅图示了加速器踏板15、15’、制动踏板16、16’、变速器模式选择器17、17’和控制系统11、11’之间的电子控制线。未示出的气压制动系统通常也是总制动系统6、6’的一部分。
[0030] 每个拖车单元1、2进一步包括数字通信装置4、4’,以用于建立在所述第一拖车单元1和第二拖车单元2之间的数字通信链接10。数字通信链接10例如可以是无线通信链接,例如无线局域网WLAN,或通过每个拖车单元1、2的CAN总线的相互连接或通过经由机械连接装置14引导的物理电缆等来实现该数字通信链接10。每个拖车单元1、2的用于建立在其间的数字通信链接10的数字通信装置4是关键的,因为所述第一拖车单元1的控制系统11根据本发明布置成至少控制所述第一拖车单元1的所述摩擦离合器8以及所述第二拖车单元2的所述摩擦离合器8’二者的离合器载荷。所述第一拖车单元1的控制系统11因此适合于控制所述摩擦离合器8、8’二者的离合器载荷。该布置的主要目的是在所述第一拖车单元1和第二拖车单元2的所述摩擦离合器8、8’接合或分离期间降低所述摩擦离合器8、8’中的任意摩擦离合器的过热的风险。
[0031] 所述第一拖车单元1的转向方向、扭矩需求12和减速需求13适于由所述第一拖车单元1的驾驶员提供。由于通过第一拖车单元1的控制系统11至少控制动力源7’和摩擦离合器8’,所以,仅所述第二拖车单元2的转向方向且优选地还有手动制动适合于由所述第二拖车单元12的驾驶员提供。所述第二拖车单元2的扭矩需求12’适于由所述第一拖车单元1的控制系统11提供,优选地,所述第二拖车单元2的减速需求13’也适于由所述第一拖车单元1的控制系统11提供。这在图2中通过加速器踏板15’、制动踏板16’、变速器模式选择器17’和控制系统11’之间的虚线电子控制线图示。
[0032] 不使用多车辆设备的所述拖车单元1、2的摩擦离合器8、8’的该同步的离合器载荷控制,每个摩擦离合器8、8’的单独的离合器载荷将很可能取决于从所述拖车单元1、2的驾驶员接收到的控制输入12、12’、13、13’而大程度发散。例如,考虑在没有同步的离合器载荷的情况下的两个相互连接的拖车单元1、2。则每个拖车单元1、2的驾驶员通过或多或少的扭矩需求12、12’来单独地控制每个拖车单元1、2的离合器载荷。第一拖车单元11的驾驶员可能因此给出最大扭矩需求12,而第二拖车单元2的驾驶员可能给出最大扭矩需求12’的50%。该情况可能因此迅速导致第一拖车单元1的摩擦离合器8的过热。
[0033] 本发明力图于防止单独的摩擦离合器8、8’的这种不相等的离合器载荷,这通过也由第一拖车单元1的控制系统11控制第二拖车单元2的摩擦离合器8’的离合器载荷来实现。在该模式中,因此第二拖车单元2的驾驶员不必控制第二拖车单元2的摩擦离合器8’的离合器载荷。
[0034] 离合器载荷在此限定为离合器输入扭矩M和离合器滑移速度ωslip的函数,因此离合器载荷等于M乘以ωslip(离合器载荷=Mxωslip)。除可能的小损耗外,离合器输入扭矩M基本上与动力源7、7’的输出扭矩对应。离合器滑移速度ωslip从离合器输入轴的转速ωin减去离合器输出轴的转速ωout得到(ωslip=ωin-ωout)。
[0035] 离合器载荷的控制因此涉及两个摩擦离合器接合促动器的控制,这控制了摩擦离合器8、8’的扭传递能力且因此确定了离合器滑移速度ωslip的水平和基本上与动力源7、7’的输出扭矩对应的离合器输入扭矩M。第一拖车单元1的控制系统11基于第一拖车单元1的驾驶员的扭矩需求12控制动力源7和摩擦离合器8。第一拖车单元1的控制系统11因此也基于以上的离合器载荷限定来控制第一拖车单元1的摩擦离合器8的离合器载荷。为实现多车辆设备的每个摩擦离合器8、8’的同步的离合器载荷,第一拖车单元1的控制系统11布置为也控制第二拖车单元2的摩擦离合器8’的离合器载荷。该控制可以以许多不同的方式实施,其中一个方式在图2中公开。在此,使用了主/从控制,其中,第一拖车单元1的控制系统11作为主控制器运行,而第二拖车单元2的控制系统11’作为从控制器运行。第二拖车单元2的控制系统11’因此基于第一拖车单元1的控制系统11的控制输出运行,而非基于第二拖车单元2的驾驶员的控制输出运行。该布置允许了每个拖车单元1、2的离合器载荷的良好的同步,且因此降低了摩擦离合器7、7’的过热和进一步损坏的风险。
[0036] 注意到图2仅示意性地图示了拖车单元1、2,且图2中的功能方框的结构可以以许多不同的方式实现。例如,控制系统11、11’可包括多个不同的或多或少的相互连接的控制单元,所述控制单元或多或少地与功能方框中的一个或更多个功能方框相关。功能方框也可或多或少地相互整合。摩擦离合器8、8’和变速器9、9’由于其紧密的运行关系而可以例如有利地整合为单个单元。控制系统11、11’可例如主要与离合器/变速器单元关联,该控制系统11、11’进一步通过分别的发动机控制单元控制动力源7、7’。
[0037] 为增加灵活性,第一拖车单元1和第二拖车单元2尽管具有不同的类型但是可相互连接以形成根据本发明的多车辆设备,且具有不同的驱动传动系部件。在控制绝对离合器载荷的情况中,控制系统11、11’布置为控制具有绝对数值形式的离合器载荷,例如焦耳/秒,即第一拖车单元1和第二拖车单元2的绝对离合器载荷不应相差超过一定的量,且优选地大体上相等。然而,当将具有不同的驱动传动系的两个或更多个拖车单元1、2组合时,绝对离合器载荷的控制可能导致降低的同步水平,特别是当将动力较强的拖车单元1、2与动力较弱的拖车单元1、2组合时。为避免该降低的同步水平,第一拖车单元1的控制系统11可布置为控制相对离合器载荷而不是绝对离合器载荷,使得所述摩擦离合器8、8’的相对离合器载荷相差不超过一定的量。相对离合器载荷优选地被参数化为从0%至100%的百分比,其中100%与每个特定的摩擦离合器8、8’的最大绝对可传递离合器载荷对应。
[0038] 第一拖车单元1的控制系统11被构造成防止每个摩擦离合器8、8’的绝对或相对离合器载荷相差超过一定的量。差异水平可以以离合器载荷的百分比的形式给出,或以绝对离合器载荷等给出。例如,第一拖车单元1的控制系统11被构造成防止每个摩擦离合器8、8’的绝对离合器载荷或相对离合器载荷相差超过30%,优选地使其相差小于20%,且更优选地相差小于10%。最优选地,所述第一拖车单元1的控制单元11被构造成使得每个摩擦离合器8、8’的绝对离合器载荷或相对离合器载荷基本上相同。
[0039] 所述第一拖车单元1的控制系统11被构造成不仅控制瞬时离合器载荷水平,而且控制所述拖车单元1、2的所述摩擦离合器8、8’的离合器能量水平E。每个摩擦离合器8、8’的离合器能量水平E基于瞬时离合器载荷水平乘以离合器滑移时间tslip,即E=离合器载荷×tslip。也考虑到多车辆设备的每个单独的摩擦离合器8、8’的滑移时间tslip,可实现更精确的摩擦离合器同步,且进一步降低所述摩擦离合器8、8’中的任意摩擦离合器的过热的风险。如果第一拖车单元1的控制系统11因此在控制每个摩擦离合器8、8’的所述离合器载荷时也考虑了每个摩擦离合器8、8’各自的功率损耗率,则每个摩擦离合器8、8’的单独的能量水平E可在第一拖车单元1的控制系统11的存储器内存储且更新。该特别的布置在执行多车辆设备的数个连续的启动时能够是有利的,在所述启动之间摩擦离合器8、8’的能量水平E维持在高水平。摩擦离合器8、8’各自的功率损耗率涉及摩擦离合器8、8’可在何程度上将热能传递到环境。优选地,当控制每个摩擦离合器8、8’的所述离合器载荷时,第一拖车单元1的控制系统11考虑了每个所述摩擦离合器8、8’各自的摩擦离合器上限能量水平Elimit,使得在接合或分离期间、摩擦离合器8、8’没有损坏或过热的风险。
[0040] 第一拖车单元1的控制系统11进一步被构造成使所述拖车单元1、2中的每个拖车单元的驱动扭矩同步,其目的在于降低拖车单元1、2中的任意拖车单元的车轮滑移,且将多车辆设备的总驱动扭矩在单独的拖车单元1、2之间分配。相对驱动扭矩被同步以允许具有不同驱动传动系规格的拖车单元1、2的有效的组合。在拖车单元1、2应用不同步换档的情况中,驱动扭矩同步当然仅可在换档阶段之间实现。
[0041] 第一拖车单元1的控制系统11进一步被构造成也控制所述拖车单元1、2中的每个拖车单元的所述自动变速器9、9’的变速器模式。每个自动变速器9、9’可包括数个适合于特定的目的的不同的变速器模式,例如重载运输、全负荷车辆、空车、雪地、经济性等,且所述第一拖车单元1的驾驶员通过布置在所述第一拖车单元1的驾驶室3内的变速器模式选择器17来选择希望的运行模式。每个变速器模式涉及选择特定的启动档位,选择合适的档位次序、选择触发换档的发动机速度和扭矩等。因此,通过第一拖车单元1的控制系统11控制的每个自动变速器9、9’如果可能则将在相同的模式中运行。
[0042] 第一拖车单元1的控制系统11进一步被构造成控制所述拖车单元1、2中的每个拖车单元的制动系统6、6’,其目的是使制动载荷在所述拖车单元1、2之间均衡。这具体地涉及每个拖车单元1、2的主摩擦制动器且其目的是防止如下情况,即单个拖车单元1、2的摩擦制动器过热而另一个拖车单元1、2的摩擦制动器远未过热。减速器和/或发动机制动器也优选地被同步以用于改进由于特殊载荷引起的减速导致的磨损和发热的分配。第二拖车单元2的手动制动和转向可保持受到第二拖车单元2的驾驶员的控制,从而赋予第二拖车单元2的驾驶员在发生系统错误时对于车辆的小量控制。替代地或组合地,为安全原因起见,在所述第二拖车单元2中的驾驶员控制装置诸如加速器踏板15’和制动踏板16’的激活可中断多车辆设备的主/从模式。
[0043] 由单个拖车单元1的控制系统11控制两个离合器载荷和自动变速器的优点是执行所述拖车单元1、2的所述自动变速器9、9’的非同步换档的可能性。该非同步换档的结果是至少一个拖车单元1、2在设备的另一个拖车单元1、2的换档阶段期间总是驱动多车辆设备,因此提供了动力换档,这导致多车辆设备的改进的驾驶舒适性和更连续的驱动扭矩。
[0044] 多车辆设备的设置和运行优选地通过如下步骤执行:将可单独驱动的第一拖车单元1和第二拖车单元2串联布置且将第一拖车单元1和第二拖车单元2通过适合于传递大的拉力和压力的机械连接装置14相互连接。通过所述数字通信装置4、4’在所述拖车单元1、2之间提供数字通信链接10。进入主/从模式,其中第一拖车单元1的控制系统11被构造成至少控制所述第一拖车单元1和第二拖车单元2中的每个拖车单元的所述摩擦离合器8、8’的离合器载荷,因此降低在所述摩擦离合器8、8’的接合或分离期间所述摩擦离合器8、8’中的任意摩擦离合器的过热的风险。此外,第一拖车单元1的控制系统11优选被构造成也控制两个拖车单元1、2的制动系统6、6’及自动变速器模式。在起动时,第一拖车单元1的控制系统11接收来自第一拖车单元1的驾驶员的扭矩需求12,且基于所述扭矩需求12控制两个拖车单元1、2的动力源7、7、摩擦离合器8、8’和自动变速器9、9’,使得在所述摩擦离合器8、8’的接合期间第一拖车单元1的摩擦离合器8的离合器载荷与第二拖车单元2的摩擦离合器8’的离合器载荷相差不超过一定的量。在主/从模式期间,第二拖车单元2的驾驶员控制第二拖车单元2的转向,但不控制其驱动传动系。
[0045] 在多车辆设备已达到触发第一拖车单元1的控制系统11以进行换档的速度之后,拖车单元1、2中的仅一个拖车单元的驱动扭矩被终止,执行换档,且相关的摩擦离合器8、8’再次接合以将驱动扭矩传送到多车辆设备。在此之后不久,相同的过程在另一个拖车单元1、2内发生。通过非同步换档实现了动力换挡,这改进了驾驶员舒适性、燃料经济性和驱动性能。在第一拖车单元1的控制系统11接收到来自驾驶员的减速需求13的情况下,第一拖车单元1的控制系统11至少控制第一拖车单元1和第二拖车单元2的制动系统6、6’的主摩擦制动器,使得提供了多车辆设备的有效的、大体上相等地分配的且安全的减速。
[0046] 术语主/从在此被认为包括第一拖车单元1的控制系统11控制第二拖车单元2的数个功能的控制模式。第一拖车单元1的控制系统11可例如将指令传递到第二拖车单元2的控制系统11’,使得第二拖车单元2的驾驶员不再例如对于动力源7’、摩擦离合器8’和自动变速器9’进行控制。
[0047] 术语拖车单元在此考虑为包括主要基于道路的半挂卡车,所述半挂卡车被构造成通过布置在拖车单元的后部上的快速释放联接装置来牵引半挂拖车。在用于重载运输的挂车的情况中,是包括前轮的整个挂车,该术语也可包括能够牵引该重载运输挂车的其他类型的商用车辆。
[0048] 在权利要求中所提及的附图标号不应视作限制权利要求所保护的主旨的范围,且附图标号的唯一功能是使得权利要求更容易被理解。
[0049] 如将实现的是本发明可在多种不同的方面被修改,而都不偏离所附的权利要求的范围。因此,附图及其描述被视作在本质上是图示的而非限制性的。
[0050] 附图标号列表
[0051] 1   第一拖车单元
[0052] 2   第二拖车单元
[0053] 3、3’   驾驶室
[0054] 4、4’   数字通信装置
[0055] 5、5’   转向轮
[0056] 6、6’   制动系统
[0057] 7、7’   动力源
[0058] 8、8’   摩擦离合器
[0059] 9、9’  自动变速器
[0060] 10   数字通信链接
[0061] 11、11’  控制系统
[0062] 12、12’  扭矩需求
[0063] 13、13’  减速需求
[0064] 14   机械连接装置
[0065] 15、15’  加速器踏板
[0066] 16、16’  制动踏板
[0067] 17、17’  变速器模式选择器
[0068] 18、18’  后轮
[0069] 19、19’  拖车单元的后部
[0070] M   离合器输入扭矩
[0071] ωslip   离合器滑移速度
[0072] ωin   离合器输入轴的速度
[0073] ωout  离合器输出轴的速度
[0074] E   变速器能量水平
[0075] Elimit   摩擦离合器上限能量水平
[0076] tslip  离合器滑移时间