(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第２のトラクターユニット（２）と機械的に接続された第１のトラクターユニット（１）からなる、重量運搬用の多重車両配列であって、
各々のトラクターユニット（１，２）は、運転室（３，３’）と、デジタル通信装置（４）と、ステアリングホイール（５，５’）と、ブレーキシステム（６，６’）と、動力源（７，７’）、摩擦クラッチ（８，８’）、及びオートマチックトランスミッション（９，９’）からなるパワートレインとからなる別々に駆動可能なトラクターユニット（１，２）を形成し、前記摩擦クラッチ（８，８’）は、係合又は解放して前記動力源（７，７’）から前記オートマチックトランスミッション（９，９’）への駆動トルク伝達を行うように配置され、前記デジタル通信装置（４，４’）によって前記トラクターユニット（１，２）間にデジタル通信リンク（１０）が提供され、前記第１のトラクターユニット（１）の制御システム（１１）が配置されて、前記摩擦クラッチ（８，８’）の係合又は解放時に前記摩擦クラッチ（８，８’）のいずれかの過熱の危険性を減らすために、少なくとも各々の前記第１及び第２のトラクターユニット（１，２）の前記摩擦クラッチ（８，８’）のクラッチ荷重を制御し、
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）が各々の前記トラクターユニット（１，２）の前記摩擦クラッチ（８，８’）を制御するように配置されて、前記第１のトラクターユニット（１）の前記摩擦クラッチ（８）の相対クラッチ荷重が、前記第２のトラクターユニット（２）の前記摩擦クラッチ（８’）の相対クラッチ荷重から一定量以上異ならないようになっていることを特徴とする、多重車両配列。
【請求項２】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、更に、少なくともギアシフトフェーズ間で各々の前記トラクターユニット（１，２）の相対駆動トルクを同期するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の多重車両配列。
【請求項３】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、更に、各々の前記トラクターユニット（１，２）の前記オートマチックトランスミッション（９，９’）のトランスミッションモードを制御するように配置される、請求項１又は２に記載の多重車両配列。
【請求項４】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、更に、各々の前記トラクターユニット（１，２）の制動荷重を均一にするために、各々の前記トラクターユニット（１，２）のブレーキシステム（６，６’）を制御するように配置されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の多重車両配列。
【請求項５】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、更に、各々の前記トラクターユニット（１，２）の前記オートマチックトランスミッション（９，９’）の非同期ギアシフトを実行するように配置されて、少なくとも一方のトラクターユニット（１，２）が他方のトラクターユニット（１，２）のギアシフトフェーズ中に多重車両配列を推進するようになっていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の多重車両配列。
【請求項６】
前記多重車両配列は、マスター／スレーブ構成で作動し、前記第２のトラクターユニット（２）が前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）の制御出力に従動することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の多重車両配列。
【請求項７】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、更に、前記摩擦クラッチ（８，８’）のいずれかの過熱の危険性を減らすために、各々の摩擦クラッチ（８，８’）のクラッチスリップ時間（ｔスリップ）も考慮することによって、少なくとも各々の前記第１及び第２のトラクターユニット（１，２）の前記摩擦クラッチ（８，８’）のクラッチエネルギーレベル（Ｅ）を制御するように配置されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載の多重車両配列。
【請求項８】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、各々の摩擦クラッチ（８，８’）の前記クラッチ荷重を制御する際、各々の前記摩擦クラッチ（８，８’）の個々の摩擦クラッチ上限エネルギーレベル（Ｅリミット）を考慮することを特徴とする、請求項７に記載の多重車両配列。
【請求項９】
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）は、各々の摩擦クラッチ（８，８’）の前記クラッチ荷重を制御する際、各々の摩擦クラッチ（８，８’）の個別動力損失率を考慮することを特徴とする、請求項７又は８に記載の多重車両配列。
【請求項１０】
前記第１のトラクターユニット（１）のステアリング方向、トルク要求（１２）、及び減速要求（１３）は、前記該第１のトラクターユニット（１）のドライバーによってもたらされるように構成され、前記第２のトラクターユニット（２）のステアリング方向と好ましくはハンドブレーキもまた、前記第２のトラクターユニット（２）のドライバーによってもたらされるように構成されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の多重車両配列。
【請求項１１】
少なくとも第２のトラクターユニット（２）と機械的に接続された第１のトラクターユニット（１）からなる、重量運搬用の多重車両配列の操作方法であって、
少なくとも運転室（３，３’）と、デジタル通信装置（４，４’）と、ステアリングホイール（５，５’）と、ブレーキシステム（６，６’）と、動力源（７，７’）、摩擦クラッチ（８，８’）、及びオートマチックトランスミッション（９，９’）からなるパワートレインとからなる別々に駆動可能なトラクターユニット（１，２）として各々のトラクターユニット（１，２）を提供するステップであって、前記摩擦クラッチ（８，８’）は、係合又は解放して前記動力源（７，７’）から前記オートマチックトランスミッション（９，９’）への駆動トルク伝達を行うように配置されるステップと、
前記デジタル通信装置（４，４’）によって前記トラクターユニット（１，２）間にデジタル通信リンク（１０）を提供するステップと、
前記摩擦クラッチ（８，８’）の係合又は解放時に前記摩擦クラッチ（８，８’）のいずれかの過熱の危険性を減らすために、前記第１のトラクターユニット（１）の制御システム（１１）によって、少なくとも各々の前記第１及び第２のトラクターユニット（１，２）の前記摩擦クラッチ（８，８’）のクラッチ荷重を制御するステップとを含み、
前記第１のトラクターユニット（１）の前記制御システム（１１）が各々の前記トラクターユニット（１，２）の前記摩擦クラッチ（８，８’）を制御するように配置されて、前記第１のトラクターユニット（１）の前記摩擦クラッチ（８）の相対クラッチ荷重が、前記第２のトラクターユニット（２）の前記摩擦クラッチ（８’）の相対クラッチ荷重から一定量以上異ならないようになっていることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
各々の摩擦クラッチ（８，８’）の相対クラッチ荷重が一定量以上異ならないように、各々の前記トラクターユニット（１，２）の前記摩擦クラッチ（８，８’）を制御する更なるステップを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のトラクターユニット（１）の駆動トルク要求（１２）の登録時、推進力が常に前記多重車両配列に提供されるように、前記トラクターユニット（１，２）の少なくとも一方の維持された駆動トルクを前記トラクターユニット（１，２）の他方のギアシフトフェーズ中に提供する更なるステップを含むことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも第２のトラクターユニットと機械的に接続された第１のトラクターユニットからなる、重量運搬用の多重車両配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
重量運搬は、異常荷重の道路輸送に関連している。これは、トラクターユニットと、異常荷重に適応させた専用トレーラーとによって通常は実行される。荷重は、例えば、重量及び／又は寸法において異常になり得る。大きな荷物でも輸送するための１つの従来技術の解決法が特許文献１で示されており、そこでは、多重連結車両が、内部に配置された第１の動力源を含む原動機と、該原動機に機械的に連結され、内部に配置された第２の動力源を含むトレーラーとからなっている。第２の動力源から提供される動力力が増加することによって、車両の出力重量比が向上することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００１／０００３３９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術による解決法に関する１つの具体的な問題は、キャリアを特別に設計しなければならず、続いて、そのような非常に特殊な装置の需要がわずかであるため、非常に少ないユニット数で製造しなければならず、車両配列全体のコスト上昇につながることである。
【０００５】
従って、上述の欠点を取り除いた、重量運搬用に改良された車両配列が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、前述した問題が部分的に回避された、重量運搬用の発明的な多重車両配列を提供することである。この目的は、請求項１の特徴部分の特徴によって達成されるものであり、そこにおいて、各々のトラクターユニットは、運転室と、デジタル通信装置と、ステアリングホイールと、ブレーキシステムと、動力源、摩擦クラッチ、及びオートマチックトランスミッションからなるパワートレインとからなる別々に駆動可能なトラクターユニットを形成し、該摩擦クラッチは、係合又は解放して該動力源から該オートマチックトランスミッションへの駆動トルク伝達を行うように配置され、該デジタル通信装置によって該トラクターユニット間にデジタル通信リンクが提供され、該第１のトラクターユニットの制御システムが配置されて、該摩擦クラッチの係合又は解放時に該摩擦クラッチのいずれかの過熱の危険性を減らすために、少なくとも各々の該第１及び第２のトラクターユニットの該摩擦クラッチのクラッチ荷重を制御する。
【０００７】
本発明の目的は、前述した問題が部分的に回避された、重量運搬用の多重車両配列の操作方法を提供することである。この目的は、請求項１２の特徴部分の特徴によって達成されるものであり、少なくとも運転室と、デジタル通信装置と、ステアリングホイールと、ブレーキシステムと、動力源、摩擦クラッチ、及びオートマチックトランスミッションからなるパワートレインとからなる別々に駆動可能なトラクターユニットとして各々のトラクターユニットを提供するステップであって、該摩擦クラッチは、係合又は解放して該動力源から該オートマチックトランスミッションへの駆動トルク伝達を行うように配置されるステップが含まれる。更に、該デジタル通信装置によって該トラクターユニット間にデジタル通信リンクを提供するステップと、該摩擦クラッチの係合又は解放時に該摩擦クラッチのいずれかの過熱の危険性を減らすために、該第１のトラクターユニットの制御システムによって、少なくとも各々の該第１及び第２のトラクターユニットの該摩擦クラッチのクラッチ荷重を制御するステップとが含まれる。
【０００８】
少なくとも２つの別々に駆動可能なトラクターユニットから多重車両配列を形成することによって、費用のかかる特別に設計されたトレーラーを製造する必要がない。その代わりに、それ以外は別々に使用される２つの標準的なトラクターユニットを結合させて特別な重量運搬任務を実行することができるため、総重量運搬容量が増加する。接続される標準的なトラクターユニットは、異なる種類のものであっても、且つ／又は異なるパワートレイン仕様を有するものであってもよい。従って、所望の場所で必要とされる費用のかかる特別なトレーラーを使わずに、重量運搬任務をより柔軟に実施することができる。
【０００９】
重量運搬用のトラクターユニットは、トランスミッションの過剰摩耗や過熱を伴わずに比較的大きな程度のトランスミッションスリップが発生する可能性があるため、トルクコンバータトランスミッションを備えていることが多い。しかしながら、トルクコンバータトランスミッションは、それら固有の設計のため、摩擦損失が比較的大きく、燃料消費の増加をもたらす。摩擦クラッチに基づくオートマチックトランスミッションは、摩擦損失が比較的小さく、従って燃料消費も低いが、その代わりに摩擦クラッチ、特に乾式摩擦クラッチの過熱の危険性が高まる。
【００１０】
摩擦クラッチベースの重量運搬配列での停止状態からローリング状態への車両の始動において、各々のトラクターユニットの摩擦クラッチは、それらの係合中に重量運搬配列の速度が十分で摩擦クラッチ入力軸及び出力軸の回転速度が等しくなるまで最初はスリップすることになる。重量運搬配列の異常荷重と、潜在的な道路傾斜を考慮すると、各々のトラクターユニットの摩擦クラッチは厳しい荷重を受けるため、摩擦クラッチの過熱の危険性が高い。少なくとも２つの別々に駆動可能なトラクターユニットを有する多重車両配列の場合、各々のトラクターユニットのクラッチ荷重の同期の欠如により、この危険性が同様に高い。前方のトラクターユニットが、例えば最大出力で作動するのに対して、後続のトラクターユニットは全出力の５０％でしか作動しない。この状況は、前方のトラクターユニットの摩擦クラッチの損傷を急速にもたらす。同様の状況は、摩擦クラッチの解放時にも当然起こる可能性がある。
【００１１】
本発明によるいずれかのトラクターユニットの摩擦クラッチの過負荷を防止する目的で、第１のトラクターユニットの制御システムが配置されて、該摩擦クラッチの係合又は解放時に該第１及び第２のトラクターユニットの該摩擦クラッチのいずれかの過熱の危険性を減らすために、該摩擦クラッチのいずれかのクラッチ荷重を制御する。
【００１２】
更なる利点は、従属請求項の特徴のうちの１つ又は複数を実施することによって達成される。制御システムは、各々の該トラクターユニットの該摩擦クラッチを制御するように配置して、各々の摩擦クラッチの相対クラッチ荷重が一定量以上異ならないようにしてもよい。
【００１３】
制御システムは、更に、少なくともギアシフトフェーズ間で各々の該トラクターユニットの相対駆動トルクを同期するように配置してもよい。
【００１４】
制御システムは、更に、各々の該トラクターユニットの該オートマチックトランスミッションのトランスミッションモードを制御するように配置してもよい。
【００１５】
制御システムは、更に、各々の該トラクターユニットの制動荷重を均一にするために、各々の該トラクターユニットのブレーキシステムを制御するように配置してもよい。
【００１６】
制御システムは、更に、各々の該トラクターユニットの該オートマチックトランスミッションの非同期ギアシフトを実行するように配置して、少なくとも一方のトラクターユニットが他方のトラクターユニットのギアシフトフェーズ中に多重車両配列を推進するようにしてもよい。
【００１７】
多重車両配列は、マスター／スレーブ構成で作動させ、該第２のトラクターユニットを第１のトラクターユニットの制御システムの制御出力に従動させてもよい。
【００１８】
該第１のトラクターユニットの制御システムは、更に、該摩擦クラッチのいずれかの過熱の危険性を減らすために、各々の摩擦クラッチのクラッチスリップ時間も考慮することによって、少なくとも各々の該第１及び第２のトラクターユニットの該摩擦クラッチのクラッチエネルギーレベルを制御するように配置してもよい。
【００１９】
制御システムは、各々の摩擦クラッチの該クラッチ荷重を制御する際、各々の該摩擦クラッチの個々の摩擦クラッチ上限エネルギーレベルを考慮することが好ましい。
【００２０】
制御システムは、各々の摩擦クラッチの該クラッチ荷重を制御する際、各々の摩擦クラッチの個別動力力損失率を考慮することが好ましい。
【００２１】
該第１のトラクターユニットのステアリング方向、トルク要求、及び減速要求は、該第１のトラクターユニットのドライバーによってもたらされるように構成され、該第２のトラクターユニットのステアリング方向と好ましくはハンドブレーキもまた、該第２のトラクターユニットのドライバーによってもたらされるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
次に、図面を参照して本発明を詳述する。
【００２３】
【図１】本発明による重量運搬用の多重車両配列を示す。
【図２】本発明による重量運搬用の多重車両配列の機能ブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下において、本発明を実施するための１つの形態の単なる例証として、本発明の１つの実施形態のみを図示及び説明する。各々の車両の同じ機能項目を示すために、同じ参照符号が用いられる。
【００２５】
図１は、少なくとも第２のトラクターユニット２と機械的に接続された第１のトラクターユニット１からなる、重量運搬用の多重車両配列を概略的に示す。トラクターユニット１，２の相互接続に使用される機械的接続装置１４は、好ましくは、多重車両配列の操作中に起こり得る高張力や座屈力に耐えることができる剛体ロッド又はビームによって形成される。第１及び第２のトラクターユニット１，２において非同期ギアチェンジが起こる時、例えば、機械的接続装置１４に引張力と圧縮力が交互に作用することになる。
【００２６】
本発明の重要な側面は、本発明による多重車両配列を形成するために標準的なトラクターユニットを使用することであり、各々のトラクターユニット１，２は、少なくとも部分的にドライバーによって制御されるように構成されている。標準的なトラクターユニット１，２を使用することにより、費用のかかる特別に設計又は製造された駆動トレーラーが必要ないため、より経済的且つ柔軟な重量運搬法がもたらされ、主に追加のトラクターユニットへのアクセスが迅速且つ容易に得られる。重量運搬任務の終了後、トラクターユニット１，２を再び分離し、その後は、他の接続や別々の任務に直接備えさせることができる。
【００２７】
標準的なトラクターユニット、又はトラックという用語は、商品や材料を運搬及び輸送するために一般的に用いられる自動車、より詳細には、商用車を包含するものであり、トラクターユニットは、主としてドライバーによって別々に操作されるように設計及び構成されている。従って、従来技術による駆動トレーラーは、標準的なトラクターユニットを表すとは見なされない。標準的なトラクターユニット１，２は、別々に駆動可能なトラクターユニット１，２を形成し、少なくとも、トラクターユニットのドライバーが座る運転室３，３’と、ステアリングホイール５，５’と、リアホイール１８，１８’と、トレーラーに連結するためのリア部分１９，１９’とを備えている。図２に示すように、標準的なトラクターユニット１，２は、ブレーキシステム６，６’と、動力源７，７’、摩擦クラッチ８，８’、及びオートマチックトランスミッション９，９’からなるパワートレインとを更に備えている。摩擦クラッチ８，８’は、係合又は解放して該動力源７，７’から該オートマチックトランスミッション９，９’への駆動トルク伝達を行うように配置される。
【００２８】
摩擦クラッチ８，８’は、乾式摩擦クラッチが好ましいが、代わりに湿式摩擦クラッチであってもよい。摩擦クラッチ８，８’は、好ましくは、オートメーテッドマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる、オートマチックトランスミッション９，９’の一部であって、これは、電子センサ、空気タイヤ、プロセッサ、及びアクチュエータを使用してドライバーの命令で、又はコンピュータによってギアシフトを実行するシステムである。摩擦クラッチ８，８’の自動制御は、通常、オートマチックトランスミッション９，９’に含まれる。従って、オートマチックトランスミッションを有するトラクターユニット１，２は、通常、ドライバー用のクラッチアクチュエータは備えておらず、全てのギアシフト及びクラッチ作動はオートマチックトランスミッション内のアクチュエータによって実行され、制御システム１１，１１’によって制御される。
【００２９】
車両パワートレインは駆動トルクを発生させ、この駆動トルクが車両ドライブラインによって伝達されて車両を推進する。パワートレインは、一般的に、内燃機関及び／又は電気機械を含むがこれに限定されるものではない動力源７，７’を含む。動力源７，７’の動作は、トルクベースの制御システムを用いて調整されることが多く、その場合、アクセルペダル１５，１５’のドライバーによる作動は駆動トルク要求１２，１２’として判断され、動力源７，７’は駆動トルク要求１２，１２’を達成するように調整される。ブレーキペダル１６，１６’のドライバーによる作動は減速要求１３，１３’として判断され、ブレーキシステム６，６’、特に電子ブレーキシステムＥＢＳが、受信した減速要求１３，１３’に対応するようにメインブレーキ及び補助ブレーキを制御する。図２では、アクセルペダル１５，１５’、ブレーキペダル１６，１６’、トランスミッションモードセレクタ１７，１７’、及び制御システム１１，１１’の間に、電子制御ラインのみが図示されている。通常、図示しない空気ブレーキシステムもまた総合ブレーキシステム６，６’の一部である。
【００３０】
各々のトラクターユニット１，２は、該第１及び第２のトラクターユニット１，２間にデジタル通信リンク１０を確立するためのデジタル通信装置４，４’を更に備えている。デジタル通信リンク１０は、例えば、無線通信リンク（例えば、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ））であってよく、例えば、各々のトラクターユニット１，２のＣＡＮバスを相互接続することによって、又は機械的接続装置１４を介して経路指定された物理ケーブルによって実現される。第１及び第２のトラクターユニット１，２間にデジタル通信リンク１０を確立するために使用される、各々のトラクターユニット１，２のデジタル通信装置４は、該第１のトラクターユニット１の制御システム１１が、本発明に従って、少なくとも該第１のトラクターユニット１の該摩擦クラッチ８と該第２のトラクターユニット２の該摩擦クラッチ８’の両方のクラッチ荷重を制御するように配置されるので、不可欠である。従って、該第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、該摩擦クラッチ８，８’の両方のクラッチ荷重を制御するように構成される。この配列の主な目的は、該摩擦クラッチ８，８’の係合又は解放時に該第１及び第２のトラクターユニット１，２の該摩擦クラッチ８，８’のいずれかの過熱の危険性を減らすことである。
【００３１】
該第１のトラクターユニット１のステアリング方向、トルク要求１２、及び減速要求１３は、該第１のトラクターユニット１のドライバーによってもたらされるように構成される。第１のトラクターユニット１の制御システム１１による少なくとも動力源７’及び摩擦クラッチ８’の制御により、該第２のトラクターユニット２のステアリング方向だけ、好ましくはハンドブレーキもまた、該第２のトラクターユニット２のドライバーによってもたらされるように構成される。該第２のトラクターユニット２のトルク要求１２’と好ましくは減速要求１３’もまた、該第１のトラクターユニット１の制御システム１１によってもたらされるように構成される。これは、図２においてアクセルペダル１５’、ブレーキペダル１６’、トランスミッションモードセレクタ１７’、及び制御システム１１’間で点線の制御ラインによって図示されている。
【００３２】
多重車両配列の該トラクターユニット１，２の摩擦クラッチ８，８’のそのような同期されたクラッチ荷重制御なしでは、各々の摩擦クラッチ８，８’の個々のクラッチ荷重が、該トラクターユニット１，２のドライバーから受信した制御入力１２，１２’，１３，１３’に応じて、かなりの程度まで分散する可能性が最も高くなる。例えば、クラッチ荷重が同期されない状態の２つの相互接続されたトラクターユニット１，２について考える。その場合、各々のトラクターユニット１，２のドライバーは、程度の差はあるがトルク要求１２，１２’によって各々のトラクターユニット１，２のクラッチ荷重を個別に制御する。従って、第１のトラクターユニット１のドライバーが最大トルク要求１２を与える一方で、第２のトラクターユニット２のドライバーが最大トルク要求１２’の５０％を与えることがあるかもしれない。この状況は、結果的に第１のトラクターユニット１の摩擦クラッチ８の過熱を急速にもたらすことになる。
【００３３】
本発明は、第１のトラクターユニット１の制御システム１１によって第２のトラクターユニット２の摩擦クラッチ８’のクラッチ荷重をも制御することによって、個々の摩擦クラッチ８，８’のそのような不均等なクラッチ荷重を防止することを目標とする。従って、第２のトラクターユニット２のドライバーは、このモードでは、第２のトラクターユニット２の摩擦クラッチ８’のクラッチ荷重を制御しない。
【００３４】
ここでは、クラッチ荷重が、クラッチ入力トルクＭとクラッチスリップ速度ωスリップの関数として定義されるため、クラッチ荷重はＭにωスリップを掛けたものに等しい（クラッチ荷重＝Ｍ×ωスリップ）。クラッチ入力トルクＭは、基本的に、潜在的な小さな損失を除いた動力源７，７’の出力トルクに対応する。クラッチスリップ速度ωスリップは、クラッチ入力軸の回転速度ωインからクラッチ出力軸の回転速度ωアウトを引くことによって得られる（ωスリップ＝ωイン−ωアウト）。
【００３５】
従って、クラッチ荷重の制御は、両方の摩擦クラッチ係合アクチュエータの制御を必要とし、このクラッチ係合アクチュエータは、摩擦クラッチ８，８’のトルク伝達能力を制御し、ひいては、クラッチスリップ速度ωスリップのレベルと、動力源７，７’の出力トルクに基本的に対応するクラッチ入力トルクＭとを決定する。第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、第１のトラクターユニット１のドライバーのトルク要求１２に基づいて動力源７及び摩擦クラッチ８を制御する。従って、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、上記のクラッチ荷重の定義に基づいて第１のトラクターユニット１の摩擦クラッチ８のクラッチ荷重も制御する。多重車両配列の各々の摩擦クラッチ８，８’の同期クラッチ荷重を実現するために、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、第２のトラクターユニット２の摩擦クラッチ８’のクラッチ荷重も同様に制御するように配置される。この制御は、多様な方法で実施することができ、そのうちの１つが図２に開示されている。ここでは、マスター／スレーブ制御が使用されており、第１のトラクターユニット１の制御システム１１はマスターコントローラとして動作し、第２のトラクターユニット２の制御システム１１’はスレーブコントローラとして動作する。従って、第２のトラクターユニット２の制御システム１１’は、第２のトラクターユニット２のドライバーの代わりに、第１のトラクターユニット１の制御システム１１の制御出力に基づいて動作する。この配列によって各々のトラクターユニット１，２のクラッチ荷重の良好な同期が可能になるため、摩擦クラッチ８，８’の過熱や更なる損傷の危険性が減る。
【００３６】
図２は、トラクターユニット１，２を概略的に示しているだけで、図２の機能ブロックの構造は多様な方法で実現することができることに留意されたい。例えば、制御システム１１，１１’は、幾つかの異なる多少なりとも相互接続された制御ユニットから構成してもよく、それらは機能ブロックのうちの１つ以上と多少なりとも関連している。機能ブロックはまた、多少なりとも互いに一体化させてもよい。摩擦クラッチ８，８’及びトランスミッション９，９’は、例えば、それらの緊密な作動関係により、有利には単一ユニットに組み込んでもよい。制御システム１１，１１’は、例えば、主にクラッチ／トランスミッションユニットと関連させてもよく、その制御システム１１，１１’が、別個のエンジン制御ユニットを介して動力源７，７’を更に制御する。
【００３７】
柔軟性を高めるために、第１及び第２のトラクターユニット１，２は、異なる種類であって、異なるパワートレイン構成要素を有していても、相互接続させて、本発明による多重車両配列を形成することができる。絶対クラッチ荷重の制御の場合、制御システム１１，１１’は、ジュール／秒等の絶対数に関してクラッチ荷重を制御するように配置される。即ち、第１及び第２のトラクターユニット１，２の絶対クラッチ荷重は一定量以上異なってはならず、実質的に等しいことが好ましい。しかしながら、異なるパワートレインを有する２つ以上のトラクターユニット１，２を結合する場合、特に力の強いトラクターユニット１，２を力の弱いトラクターユニット１，２と結合する場合は、絶対クラッチ荷重の制御が同期レベルの低下につながることがある。そのような同期レベルの低下を避けるために、第１のトラクターユニット１の制御システム１１を絶対クラッチ荷重の代わりに相対クラッチ荷重を制御するように配置して、該摩擦クラッチ８，８’の相対クラッチ荷重が一定量以上異ならないようにすることができる。相対クラッチ荷重は０〜１００％のパーセンテージとしてパラメータ化することが好ましく、１００％は、各々の特定の摩擦クラッチ８，８’の最大絶対伝達クラッチ荷重に対応する。
【００３８】
第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、各々の摩擦クラッチ８，８’の絶対又は相対クラッチ荷重が一定量以上異なることを防ぐように構成される。違いの程度は、クラッチ荷重、即ち絶対クラッチ荷重のパーセンテージ等に関して与えられる。例えば、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、各々の摩擦クラッチ８，８’の絶対又は相対クラッチ荷重の違いが３０％以上になることを防ぐ、好ましくは２０％未満である、より好ましくは１０％未満であるように構成される。最も好ましくは、該第１のトラクターユニット１の制御ユニット１１は、各々の摩擦クラッチ８，８’の絶対又は相対クラッチ荷重が実質的に等しくなるように構成される。
【００３９】
該第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、該トラクターユニット１，２の該摩擦クラッチ８，８’の瞬間クラッチ荷重レベルだけでなく、クラッチエネルギーレベルＥも制御するように構成される。各々の摩擦クラッチ８，８’のクラッチエネルギーレベルＥは、瞬間クラッチ荷重レベルにクラッチスリップ時間ｔスリップを掛けたもの、即ち、Ｅ＝クラッチ荷重×ｔスリップに基づいている。多重車両配列の各々の個別の摩擦クラッチ８，８’のスリップ時間ｔスリップも考慮すると、より正確な摩擦クラッチ同期を達成することができ、該摩擦クラッチ８，８’のいずれかの過熱の危険性が更に減る。第１のトラクターユニット１の制御システム１１が続いて、各々の摩擦クラッチ８，８’の該クラッチ荷重を制御する際に、各々の摩擦クラッチ８，８’の個別動力損失率も考慮する場合、各々の摩擦クラッチ８，８’の個別エネルギーレベルＥを第１のトラクターユニット１の制御システム１１のメモリ内で記憶し、更新することができる。この特定の構成は、多重車両配列の数回の連続的な始動を実行する場合に有利となり、それらの始動の間、摩擦クラッチ８，８’のエネルギーレベルＥが高いレベルで保たれる。摩擦クラッチ８，８’の個別動力損失率は、摩擦クラッチ８，８’が周囲に伝達することができる熱エネルギーの程度に関連がある。好ましくは、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、各々の摩擦クラッチ８，８’の該クラッチ荷重を制御する際、摩擦クラッチ８，８’が係合又は解放時に損傷又は過熱する危険性がないように、各々の該摩擦クラッチ８，８’の個別摩擦クラッチ上限エネルギーレベルＥリミットを考慮する。
【００４０】
第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、更に、トラクターユニット１，２のいずれかのホイールスリップを減らすために各々の該トラクターユニット１，２の駆動トルクを同期し、且つ個々のトラクターユニット１，２間で多重車両配列の総駆動トルクを分配するように構成される。相対駆動トルクは、異なるパワートレイン仕様のトラクターユニット１，２の効率的な結合を可能にするために同期される。非同期ギアチェンジがトラクターユニット１，２によって実施される場合、駆動トルク同期は当然ギアシフトフェーズ間でのみ可能である。
【００４１】
第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、更に、各々の該トラクターユニット１，２の該オートマチックトランスミッション９，９’のトランスミッションモードも制御するように構成される。各々のオートマチックトランスミッション９，９’は、例えば、重量運搬、満載車両、空車、降雪、節約等の特定の目的に適応している幾つかの異なるトランスミッションモードを含んでおり、該第１のトラクターユニット１のドライバーは、該第１のトラクターユニット１の運転室３の中に配置されたトランスミッションモードセレクタ１７によって所望の運転モードを選択する。各々のトランスミッションモードは、特定の始動ギアの選択、適切なギアシーケンス、エンジン速度、及びギアチェンジを始動するトルクの選択を必要とする。従って、第１のトラクターユニット１の制御システム１１によって制御される各々のオートマチックトランスミッション９，９’は、可能ならば、同じトランスミッションモードで作動することになる。
【００４２】
第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、更に、該トラクターユニット１，２間の制動荷重を均一にするために、各々の該トラクターユニット１，２のブレーキシステム６，６’を制御するように構成される。これは、特に、各々のトラクターユニット１，２のメイン摩擦ブレーキに関し、単一のトラクターユニット１，２の摩擦ブレーキが過熱するのに対して、他方のトラクターユニット１，２の摩擦ブレーキは過熱状態になるのからは程遠い状況を防ぐという目的にかなっている。また、リターダ及び／又はエンジンブレーキは、異常荷重の減速によって引き起こされる摩耗や熱の分布を改善するために同期することが好ましい。第２のトラクターユニット２のハンドブレーキ及びステアリングは、第２のトラクターユニット２のドライバーの制御下にあり、システムエラーが起こった場合に車両の制御が少しそのドライバーに任される。その代わりに、又はそれと組み合わせて、該第２のトラクターユニット２のアクセルペダル１５’及びブレーキペダル１６’等のドライバー制御手段の起動により、安全性の理由で多重車両配列のマスター／スレーブモードを中断することができる。
【００４３】
単一のトラクターユニット１の制御システム１１によるクラッチ荷重とオートマチックトランスミッションの両方の制御から生じる利点は、該トラクターユニット１，２の該オートマチックトランスミッション９，９の非同期ギアシフトを実行することができることである。そのような非同期ギアシフトの結果、少なくとも１つのトラクターユニット１，２が、配列のもう１つのトラクターユニット１，２のギアシフトフェーズ中、多重車両配列を常に推進するため、パワーシフトが行われ、これが多重車両配列のドライバーの快適さの改善や駆動トルクの更なる連続性につながる。
【００４４】
多重車両配列の準備及び操作は、次のステップによって実行されることが好ましい。大きな引張力と圧縮力を伝達するように構成された機械的接続装置１４によって第１及び第２の別々に駆動可能なトラクターユニット１，２を一列に配置し、第１及び第２のトラクターユニット１，２を相互接続するステップ。該デジタル通信装置４，４’によって該トラクターユニット１，２間にデジタル通信リンク１０を提供するステップ。第１のトラクターユニット１の制御システム１１が、少なくとも各々の該第１及び第２のトラクターユニット１，２の該摩擦クラッチ８，８’のクラッチ荷重を制御するように構成され、それによって該摩擦クラッチ８，８’の係合又は解放時に該摩擦クラッチ８，８’のいずれかの過熱の危険性が減る場合にマスター／スレーブモードを入力するステップ。更にまた、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、両トラクターユニット１，２のオートマチックトランスミッションモードと同様に、ブレーキシステム６，６’もまた制御するように構成されることが好ましい。発進時、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、第１のトラクターユニット１のドライバーからのトルク要求１２を受信し、第１のトラクターユニット１の摩擦クラッチ８のクラッチ荷重が、該摩擦クラッチ８，８’の係合時に第２のトラクターユニット２の摩擦クラッチ８’のクラッチ荷重から一定量以上異ならないように、それに基づいて両トラクターユニット１，２の動力源７，７’、摩擦クラッチ８，８’、及びオートマチックトランスミッション９，９’を制御する。マスター／スレーブモード中、第２のトラクターユニット２のドライバーは、第２のトラクターユニット２のステアリングは制御するが、そのパワートレインは制御しない。
【００４５】
多重車両配列が第１のトラクターユニット１の制御システム１１を起動させてギアチェンジを開始する速度に達した後、トラクターユニット１，２のうちの１つだけの駆動トルクを停止し、ギアチェンジを実行し、関連する摩擦クラッチ８，８’を再び係合させて駆動トルクを多重車両配列に供給する。その後すぐ、同じ手順が他方のトラクターユニット１，２において行われる。非同期ギアチェンジによって、パワーシフトが実現されて、ドライバーの快適さ、燃料節約、及び運転性能が向上する。ドライバーからの減速要求１３が第１のトラクターユニット１の制御システム１１によって受信された場合、第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、多重車両配列の減速が効率的で、実質的に均等に分配され、且つ安全に行われるように、少なくとも第１及び第２のトラクターユニット１，２の両方のブレーキシステム６，６’のメイン摩擦ブレーキを制御する。
【００４６】
マスター／スレーブという用語は、本明細書において、第１のトラクターユニット１の制御システム１１が第２のトラクターユニット２の幾つかの機能の制御を引き継ぐ制御モードを包含するものと見なされる。第１のトラクターユニット１の制御システム１１は、例えば、第２のトラクターユニット２のドライバーが、例えば、動力源７’、摩擦クラッチ８’、及びオートマチックトランスミッション９’を制御しなくなるように、第２のトラクターユニット２の制御システム１１’に命令を送信することができる。
【００４７】
トラクターユニットという用語は、本明細書において、主にロードベースセミトレーラートラックを包含するものと見なされ、これは、トラクターユニットのリア部分に配置された簡易脱着連結装置によってセミトレーラーを引っ張るように構成されたものである。重量運搬に使用されるトレーラーがフロントホイールを含む完全なトレーラーである場合、この用語は、そのような重量運搬トレーラーを引っ張ることが可能な他の種類の商用車も包含することになる。
【００４８】
特許請求の範囲において言及された参照符号は、特許請求の範囲によって保護された事項の範囲を制限するものと見なしてはならず、それらの唯一の機能は特許請求の範囲を理解し易くすることである。
【００４９】
当然のことながら、本発明は、添付の特許請求の範囲の技術的範囲から逸脱することなく種々の自明な点において変更が可能である。従って、それに対する図面及び説明は本質的に例示的なものと見なされ、限定的なものとは見なされない。
【符号の説明】
【００５０】
１            第１のトラクターユニット
２            第２のトラクターユニット
３，３’      運転室
４，４’      デジタル通信装置
５，５’      ステアリングホイール
６，６’      ブレーキシステム
７，７’      動力源
８，８’      摩擦クラッチ
９，９’      オートマチックトランスミッション
１０          デジタル通信リンク
１１，１１’  制御システム
１２，１２’  トルク要求
１３，１３’  減速要求
１４          機械的接続装置
１５，１５’  アクセルペダル
１６，１６’  ブレーキペダル
１７，１７’  トランスミッションモードセレクタ
１８，１８’  リアホイール
１９，１９’  トラクターユニットのリア部分
Ｍ            クラッチ入力トルク
ωスリップ    クラッチスリップ速度
ωイン        クラッチ入力軸の回転速度
ωアウト      クラッチ出力軸の回転速度
Ｅ            クラッチエネルギーレベル
Ｅリミット    摩擦クラッチ上限エネルギーレベル
ｔスリップ    クラッチスリップ時間
【図１】
0005948410.tif 000002
【図２】
0005948410.tif 000003