本發(fā)明通常涉及第五輪耦接器安全控制系統(tǒng)，特別是用于控制第五輪掛車掛接耦接系統(tǒng)并向車輛操作員提供或傳達與掛接的耦接狀態(tài)相關的狀態(tài)信息的系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面是提供一種掛車掛接裝置控制系統(tǒng)，該掛車掛接裝置控制系統(tǒng)用于監(jiān)測掛車掛接組件，具有用于接收掛車的掛接件的掛接件接收器以及用于將掛接件鎖定在掛接件接收器內的鎖定機構，該系統(tǒng)確定掛接件是否適當?shù)伛罱又翏燔噿旖咏M件，所述系統(tǒng)包括用于感測掛車相對于所述掛車掛接組件的位置的掛車傳感器以及用于感測該鎖定機構的位置的鎖定傳感器。所述系統(tǒng)還包括與所述掛車的制動組件流體連通的控制閥，所述控制閥在關閉位置和打開位置之間可操作，在關閉位置中制動組件處于接合位置，在打開位置中加壓流體被供給到制動組件并且制動組件處于脫離接合位置，并且其中所述制動組件可從脫離接合位置朝向接合位置被正向地偏壓。所述系統(tǒng)還包括耦接至掛車傳感器、鎖定傳感器和控制閥的控制器，該控制器用于確定掛車掛接組件是否適當?shù)伛罱又翏旖蛹?，并在掛車掛接組件不適當?shù)伛罱又了鰭旖蛹r對控制閥產(chǎn)生控制信號以致動控制閥從打開位置至關閉位置，使得所述制動組件保持在接合位置。

本發(fā)明的主要目的是提供一種掛車掛接裝置控制系統(tǒng)，該掛車掛接裝置控制系統(tǒng)通過要求被拖曳車的剎車保持鎖定直到達到令人滿意的耦接狀態(tài)來防止操作員移動所述被拖曳車，除非達到了合適的耦接狀態(tài)。本發(fā)明通過降低或消除由牽引車和被拖曳車之間錯誤的或不充分的耦接相關的事故造成的對被拖曳車、牽引車和位于被拖曳車內的產(chǎn)品的損壞來實現(xiàn)總的降低的操作成本，本發(fā)明向車輛操作員提供重要的反饋信息，并且特別適于所提出的用途。

通過參考下面的說明書、權利要求書和所附的附圖，本領域技術人員將進一步懂得和理解本發(fā)明的這些和其它特征、優(yōu)點和目的。

附圖說明

圖1是牽引機掛車組合的側視圖，其中所述組合處于耦接狀態(tài)；

圖2是圖1的牽引機掛車組合的側立面視圖，其中該組合處于非耦接狀態(tài)；

圖3是第五輪掛接組件的仰視圖；

圖4是圖3的掛接組件的側立面視圖；

圖5是如圖3中所示的掛接組件的局部橫截面的側視圖；以及

圖6是體現(xiàn)本發(fā)明的第五輪耦接器安全控制系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

為了本文描述的目的，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”，以及其衍生詞應涉及如圖1和圖3中所定向的本發(fā)明。但是，應當理解，本發(fā)明可以采取各種替代的定向和步驟順序，除非明確給出相反的說明。也應該理解，在附圖中示出、并在下面的說明書中描述的特定裝置和過程是在所附的權利要求中限定的發(fā)明概念的示例性實施方式。因此，涉及本文所公開的實施方式的具體尺寸和其它物理特性不應被認為是限制性的，除非權利要求中明確說明。

參考標號10(圖1和圖2)通常表示牽引機掛車組合，其中牽引機12表示牽引車，掛車14表示被拖曳車。牽引機12包括一般由第五輪掛接組件16表示的掛車掛接組件，而掛車14包括一般由中樞銷18表示的掛接件。第五輪掛接組件16包括：牢固地安裝在牽引機12的框架構件22上的基部20、樞轉地安裝到橫軸上的基部20的第五輪掛接板24以及用于將中樞銷18鎖定在適當位置的鎖定機構26。第五輪耦接器安全控制系統(tǒng)優(yōu)選地包括：安裝到第五輪掛接組件16的多個傳感器；和安裝在牽引機12的駕駛室30內部的、通常由儀表板顯示器28表示的狀態(tài)指示裝置或可視接口，其中使傳感器通過電纜32耦接到狀態(tài)指示裝置。優(yōu)選地，安裝到掛接組件16的傳感器包括中樞銷傳感器34和鎖定傳感器36?？商娲?，也可以使用掛車近程式傳感器(諸如掛車板移動傳感器38)。在示出的示例中，傳感器34、36、38包括非接觸式感應傳感器，然而，也可以使用本領域中公知的其他合適的傳感器。雖然在下文中將掛接板移動傳感器38描述為掛接板移動傳感器，但所述移動傳感器38也可以安裝到其他位置，只要所述傳感器38仍檢測到掛車14向掛接組件16的接近即可。

圖3示出了示例性第五輪掛接板24的仰視圖，其中所述掛接板移動傳感器38安裝在掛接板24的凸緣40上，使得傳感器38的感應端部在垂直于掛接板24的樞軸銷42(圖4)的方向上面向外側。圖4從側面示出了在耦接水平位置A和非耦接的靜止位置B(以虛線表示)與基部20結合的掛接板24。通過將金屬板44在安裝底架22上的一位置中(該位置靠近于當掛接板24處于靜止位置B時傳感器38的感應端部所在的位置)，掛接板移動傳感器38檢測板44的存在，作為用于確定所述掛接板處于傾斜的靜止位置中的基礎。當牽引機12后退到掛車14之下時，傾斜掛接板與掛車14的一部分之間進行接觸。該接觸使掛接板24轉動到耦接位置。當傳感器38隨后檢測不到板44時，可以得出結論，即，所述掛接板24已從其靜止位置移開，并且掛車14接近掛接組件16。應注意，傳感器38也可以安裝成當掛接板24處于水平耦接位置時檢測金屬。

中樞銷傳感器34安裝到掛接板24，該中樞銷傳感器的感應端部鄰近掛接板24中形成的喉部46，掛車中樞銷18被放置并且被鎖定在該喉部中。圖5示出了局部橫截面的倒置側視圖，該圖示出了當中樞銷18適當?shù)夭贾迷诤聿?6中時該中樞銷的位置。正如所構造的，當中樞銷18的金屬下凸緣被布置在喉部46內時，中樞銷傳感器34輸出檢測信號。

第五輪掛接組件16還包括所述鎖定機構26，該鎖定機構由壓縮彈簧偏壓以當掛車中樞銷18一進入喉部46就自動鎖定并固定該掛車中樞銷。在圖3中示出的示例中，鎖定傳感器36安裝在掛接板24上，使得該鎖定傳感器的感應端部位于接近鎖定機構26處于鎖定位置時該鎖定機構的金屬板48所在的位置。以這種方式，鎖定傳感器36檢測板48的存在，作為用來檢測鎖定機構26處于鎖定和固定位置的基礎。雖然在圖3中示出了一種特定的鎖定機構，但是本領域技術人員將理解，本發(fā)明可以聯(lián)系任何類型的鎖定機構而被使用，并且所述鎖定傳感器36可以被放置成感測所示鎖定機構26的其他部件(如鎖定爪50和致動所述鎖定爪的一個或多個凸輪構件)的相對位置。還應當注意，本發(fā)明可以應用于具有其他構造的掛接組件，并不限于在此例示處的第五輪掛接組件和安裝位置。

如在圖6中示意性示出的，本發(fā)明的第五輪耦接器安全控制系統(tǒng)包括第五輪傳感器線束組件52，其包括中樞銷傳感器34和鎖定傳感器36。雖然在該示例中未示出，但傳感器線束組件52還可包括掛接板移動傳感器38。另外，控制系統(tǒng)可以利用傳感器陣列和控制器，以按照Hungerink等人的美國專利5861802和Schutt等人的美國專利6452485中公開的方式監(jiān)測和控制相關部件，這兩個專利的公開內容均通過引用全部并入本文。傳感器線束組件52通過電纜32耦接到控制器或控制模塊54。通過來自傳感器34、36的讀數(shù)，控制器54確定第五輪掛接組件16是否適當耦接至所述中樞銷18。控制器54通過電纜56可操作地耦接到控制閥(一般由電磁閥58表示)?？刂崎y58與掛車14的停車或緊急制動組件60(圖1和圖6)流體連通。控制閥58在關閉位置與打開位置之間是可操作的，在關閉位置中所述制動組件60處于接合位置并防止掛車14移動，在打開位置中加壓流體(諸如空氣)被供給至制動組件60并且制動組件60處于脫離接合的位置，從而允許掛車14自由移動。制動組件60以本領域中公知的方式從脫離接合位置向接合位置被正向地偏壓。雖然本文所述的與停車或緊急制動組件相關，但本發(fā)明的控制系統(tǒng)也可在不同配置的制動系統(tǒng)內使用。

在操作中，操作員相對于掛車14定位牽引機12，使得中樞銷18被接收于掛接板24的喉部46內。然后中樞銷18通過鎖定機構26鎖定在掛接板24的喉部46中，其中中樞銷傳感器34感測所述中樞銷18是否適當?shù)匚挥诤聿?4內，而鎖定傳感器36感測所述鎖定機構26是否已適當?shù)貙袖N18鎖定在喉部46中。然后操作員離開駕駛室30，并連接牽引機12和掛車14之間的流體連通或空氣供應管線，潛在地允許制動組件60的脫離接合。操作員返回到駕駛室30，然后可能試圖通過啟動操作員控制的閥組件61來使制動組件60脫離接合，其中該操作員控制的閥組件流體連通在加壓流體源62與控制閥58之間，所述加壓流體源通常與牽引機12相關聯(lián)。同時，信號經(jīng)由電纜32從中樞銷傳感器34和鎖定傳感器36被發(fā)送至控制器54。如果控制器確定在第五輪掛接組件16和中樞銷18之間已發(fā)生了不適當?shù)鸟罱?，則由控制器54生成控制信號，并且該控制信號被傳送到控制閥58，以使控制閥58從打開位置移動到關閉位置，從而防止加壓流體從加壓流體源62移動到掛車14的制動組件60，以使得制動組件60保持在接合位置并防止掛車14被移動。如果控制器54確定掛接組件16和中樞銷18之間已實現(xiàn)適當?shù)鸟罱?，則控制器54不生成到控制閥58的控制信號，并且控制閥58保持打開，因此，掛車14的制動組件60保持在脫離接合位置，從而允許掛車14移動。

可替代地，所述系統(tǒng)可以包括適于將掛接件18與掛接組件16的耦接狀態(tài)傳達給操作員的接口部件27。在示出的示例中，接口部件27包括向車輛操作員提供感測陣列的狀態(tài)的可視化反饋的可視接口或儀表板顯示器28。具體地，顯示器28可被配置為提供可視化反饋，諸如“綠色”信號，以指示操作員已經(jīng)實現(xiàn)了掛接組件16與中樞銷18之間的適當?shù)鸟罱?，并且掛?4的制動組件60已經(jīng)脫離接合；“紅色”信號，以指示掛接組件16與中樞銷18之間沒有實現(xiàn)適當?shù)鸟罱樱⑶以搾燔?4的制動組件60保持在接合位置；以及“黃色”信號，以指示整個系統(tǒng)處于準備耦接狀態(tài)，并且操作員可能試圖將牽引機12耦接到掛車14。當然，顏色編碼的信號可以由文本、其他可視化指示器、和/或音頻信號替代。

在另外的替代實施例中，所述系統(tǒng)可以包括通過電纜66可操作地耦接到控制器54的人工越控輸入裝置64，其中越控輸入裝置64使操作員能夠推翻造成控制閥58保持在關閉位置的控制信號。即使在牽引掛接組件16與中樞銷18之間實現(xiàn)了適當?shù)鸟罱?，也可能需要該越控信號，以便克服造成掛?4的制動組件60保持在接合位置的錯誤傳感器陣列。雖然越控輸入裝置64在圖6中示出為位于牽引機12的駕駛室30內，但應該注意越控輸入裝置64可以位于駕駛室30外的位置，從而要求操作員離開駕駛室30并在推翻接合的制動狀態(tài)之前加強牽引掛接組件16與中樞銷18之間的耦接狀態(tài)的可視化檢查。

在上述的描述中，本領域的技術人員將容易理解，在不脫離本文所公開的構思的情況下可對本發(fā)明作出修改。這樣的修改是被視為包含在隨后所附權利要求中，除非這些權利要求明確地通過它們的語言文字作出其他說明。