專利名稱：車架轉(zhuǎn)向式車輛和用于控制車架轉(zhuǎn)向式車輛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的、車架轉(zhuǎn)向式車輛和用于控制車 架轉(zhuǎn)向式車輛的方法。
背景技術(shù)：
在多個接地表面受到驅(qū)動的所有車輛中，一個基本問題是如何分配驅(qū)動力。希望 控制車輪的速度，以使沿縱向方向的車輪滑差(slip)在所有接地表面處均相同，因?yàn)橛?此能夠防止各個接地表面處的過大的車輪滑差。該車輪滑差是車輪在接地表面處的速度與 同一點(diǎn)處的地面速度之間的比例差異(scaled dirrerence) 0通過在具有高摩擦的接觸表 面處增加牽弓I力，來自動補(bǔ)償在具有低摩擦的接觸表面處的低牽弓I力。假定地面狀況類似，則所利用的摩擦系數(shù)將大致相同，而與每個接地表面處的主 要豎直載荷無關(guān)。這意味著牽引力與豎直載荷成比例地自動分配，這給出了將力傳遞給地 面的最佳效率。產(chǎn)生所希望的相等的縱向滑差的一種簡便方法是將動力傳動系中的所有車輪的 驅(qū)動裝置以機(jī)械方式連接。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)彎時，問題出現(xiàn)了。在此上下文中，在各個接地表面 處，地面將以不同的速度移動。當(dāng)談到地面速度時，在此意指地面相對于車輛的速度。外側(cè) 車輪下方的地面以比相應(yīng)的內(nèi)側(cè)車輪更高的速度移動，因?yàn)樵谂c內(nèi)側(cè)車輪相同的時間內(nèi)， 外側(cè)車輪要越過更大的距離。由于同樣的原因，前輪下方的地面通常以高于后輪下方的地面的速度移動。在某 些鉸接式車輛(例如裝載機(jī))中，用于驅(qū)動前輪軸和后輪軸的驅(qū)動裝置以機(jī)械方式鏈接。目 的是通過將轉(zhuǎn)向接頭置于前輪軸和后輪軸之間的中間部分來消除這兩個輪軸下方的不同 速度的問題，在以恒定的曲率半徑行駛時，這在兩個輪軸下方提供了相同的地面速度。由于所述以機(jī)械方式鏈接的驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)速是相同的。然而，在靜止的車輛超高的 情況下，作為裝載機(jī)的常見工況，兩個輪軸將被彼此拉近，這意味著每個輪軸下方的地面沿 相反方向移動。這導(dǎo)致接地表面處的滑差以及動力傳動系中的載荷，這將降低其使用壽命。 顯然，內(nèi)/外側(cè)車輪的問題也很突出。在大多數(shù)車輛(例如四輪驅(qū)動的轎車、帶有4X4和6X6驅(qū)動的卡車、以及鉸接式 運(yùn)輸車輛)中，車輛的設(shè)計(jì)使得不能通過轉(zhuǎn)向接頭的適當(dāng)定位來減輕前/后輪軸問題。在直線行駛中，由于轉(zhuǎn)速差為零，所以不持續(xù)發(fā)生損失。傳統(tǒng)上，通過借助于差速 器以特定比率劃分扭矩來解決在轉(zhuǎn)彎時也分配牽引力的問題。于是，通過車輪滑差以及各 個接地表面處的地面速度來控制轉(zhuǎn)速。然而，缺點(diǎn)是該車輪滑差不可控。如果豎直載荷與地面摩擦力的乘積與差速器中的扭矩比不一致，則車輪滑差可能 會不可控地增加，并且，車輪滑差和所傳遞的總牽引力受到滑移的接地表面限制。通常，通過用于制止車輪滑差的各種措施來降低不受控的車輪滑差的難度，例如 通過使用所謂的差速鎖。以機(jī)械方式將差速器鎖定的爪形離合器是最早的且仍可能最常用 的解決方法。其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)彎時的速度差異自身表現(xiàn)為在實(shí)際接地表面處的車輪滑差。這產(chǎn)生了大的扭矩載荷，其縮短了動力傳動系的使用壽命，增加了損耗，且導(dǎo)致輪胎磨損嚴(yán)重。目的是在有差速器的情況下限制該滑差的另一種解決方法是使用主制動器來降 低在滑移的接地表面處的扭矩，并由此控制該滑差。制動時的轉(zhuǎn)速差異對應(yīng)于車輪速度，這 可以導(dǎo)致一定的損耗。替代地，制動扭矩可以施加在旋轉(zhuǎn)的差速器內(nèi)部，其中，轉(zhuǎn)速差異將對應(yīng)于彎曲半 徑的差異。移動式工程機(jī)械是針對崎嶇的越野環(huán)境而設(shè)計(jì)并在越野環(huán)境中使用的車輛，在這 種越野環(huán)境中，卡車或客車無法工作，當(dāng)處于此崎嶇路況下時，卡車或客車會損壞。為了便 于具有越野性能和成功處理光滑路況的能力，工程機(jī)械可以裝配有兩個或更多個驅(qū)動軸。 然而，當(dāng)輪軸互鎖以提高牽引力時，可駕駛性將會惡化。為了提高可駕駛性，尤其是轉(zhuǎn)彎時 的可駕駛性，必須允許輪軸具有不同速度。在US 6，631，320 Bl中描述了用于包括兩個輪軸的鉸接式工程機(jī)械的電子牽引控 制系統(tǒng)。為了防止光滑路況下的輪胎滑差，自動控制算法計(jì)算所希望的車輪速度，并且使用 制動器來使車輪以該希望的速度旋轉(zhuǎn)。WO 2007/035145 Al公開了一種在鉸接式翻斗車轉(zhuǎn)彎期間控制車輪速度的方法。 當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，允許前輪的速度與后輪軸的車輪不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種車架轉(zhuǎn)向式車輛，其允許改進(jìn)對車輛的接地元件軸 的速度控制。第二目的是提供一種改進(jìn)的、用于控制車架轉(zhuǎn)向式車輛的方法。上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。其他權(quán)利要求和說明書公開了本發(fā)明 的有利實(shí)施例。因此，所述第一目的通過一種車架轉(zhuǎn)向式車輛來實(shí)現(xiàn)，該車架轉(zhuǎn)向式車輛包括動 力傳動系，該動力傳動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分中的橫向輪軸以及后車輛 部分中的至少一個橫向輪軸，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸連接到后車輛部分中的所述至少 一個橫向輪軸。在該至少一個縱向驅(qū)動軸中布置有至少一個可控縱向離合器，該至少一個 可控縱向離合器能夠在接合的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的運(yùn)行狀態(tài)之間以可變方式調(diào)節(jié)。扭矩和/或轉(zhuǎn)速的改變可以逐級地、無級地、線性地或非線性地進(jìn)行。也能夠通過 將這些改變方式中的兩個或更多個相組合來進(jìn)行改變，例如，通過在不同的扭矩范圍內(nèi)使 用不同類型的改變方式。根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，所述至少一個可控離合器被實(shí)施為在預(yù)定的扭矩范圍 內(nèi)以可變方式傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，所述至少一個可控離合器被實(shí)施為在預(yù)定的扭矩和/ 或轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以可變方式無級地傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，所述至少一個可控離合器能夠以可變方式控制扭矩。根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，所述至少一個可控離合器能夠以可變方式控制接地元 件的轉(zhuǎn)速。有利地，本發(fā)明允許改進(jìn)前接地元件與后接地元件之間的速度分離。車輛的運(yùn)行 簡便，且能夠更獨(dú)立于駕駛員的技術(shù)。目前，在許多情況下，駕駛員駕駛的車輛的變速箱中的差速器總是被鎖定，這在成本上是非常低效的。有利的是，能夠自動提供接地元件的速度 分離。該車輛尤其能夠在光滑路況下提供卓越的性能、操縱性、可駕駛性和越野特性。由于 該功能，在整個動力傳動系中存在較小的機(jī)械應(yīng)力，這將極大地提高車輛中的所有相關(guān)部 件的使用壽命。能夠減少對于維修的需求。根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系的特征在于與現(xiàn)有 技術(shù)中已知的解決方法相比，復(fù)雜性低且成本低。所述至少一個離合器能夠主動運(yùn)行(即 提供力來使所述至少一個離合器閉合)，或者被動運(yùn)行(即提供力來使該離合器釋放)。當(dāng) 使用驅(qū)動軸來將扭矩從駐車制動器傳遞到接地元件時，被動離合器是有利的。該車輛的推進(jìn)動力源可以是內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)、或能夠用來給車輛動力傳動系提供驅(qū) 動動力的任何裝置、或者它們的任意組合。有利地，所述至少一個可控離合器被實(shí)施為在預(yù)定的扭矩和/或轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以可 變方式傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。例如，該扭矩和/或轉(zhuǎn)速能夠逐級變化。替代地，該扭矩和/ 或轉(zhuǎn)速能夠連續(xù)變化。與在某些預(yù)定條件下傳輸?shù)呐ぞ睾?或轉(zhuǎn)速相比，可以允許所述至 少一個離合器降低所傳遞的扭矩和/或轉(zhuǎn)速的大小。優(yōu)選地，至少一個可控離合器被實(shí)施為在預(yù)定的扭矩和/或轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以可變方 式無級地傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速?？梢岳锰貏e靈敏的、對至少一個接地元件軸的扭矩和/ 或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來進(jìn)行扭矩和/或轉(zhuǎn)速的分配。根據(jù)有利實(shí)施例，所述至少一個可控離合器可以是機(jī)械離合器。所述可控離合器 可以包括離合器盤，可以實(shí)施為摩擦離合器，或者可以是具有可變扭矩傳遞的任何其他類 型的離合器。所述至少一個可控離合器可以布置在將后車輛部分中的前接地元件軸與前部分 連接的驅(qū)動軸中。能夠?qū)⑵胶獾呐ぞ胤峙涞礁鱾€輪軸，由此獲得提高的、在越野路況和光滑 路況下的性能，并仍保持車輛的完全可駕駛性。如果至少一個離合器可以布置在將后車輛部分的前接地元件軸與后車輛部分中 的后接地元件軸連接的驅(qū)動軸中，則還可以改進(jìn)平衡的扭矩分配和性能。根據(jù)有利實(shí)施例， 在將后車輛部分中的前接地元件軸與前部分連接的驅(qū)動軸中以及在將后車輛部分中的前 接地元件軸與后車輛部分中的后接地元件軸連接的驅(qū)動軸中布置有至少一個離合器。優(yōu)選地，監(jiān)視器裝置可以連接到所述至少一個離合器，用于監(jiān)測由該至少一個離 合器傳遞的扭矩和/或轉(zhuǎn)速。有利地，可以設(shè)置有用于自動控制所述至少一個離合器的控制裝置。該控制裝置 可以是單獨(dú)的單元，或者可以與所述監(jiān)視器裝置集成在一起，用于監(jiān)測由所述至少一個離 合器傳遞的扭矩和/或轉(zhuǎn)速。替代地，還可以設(shè)置有手動裝置，以手動控制所述至少一個離合器。駕駛員可以選 擇由所述至少一個離合器傳遞的扭矩和/或轉(zhuǎn)速的大小。上述第二目的通過一種用于控制車架轉(zhuǎn)向式車輛的方法來實(shí)現(xiàn)，該車架轉(zhuǎn)向式車 輛包括動力傳動系，該動力傳動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分中的橫向輪軸和 后車輛部分中的至少一個橫向輪軸，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸連接到后車輛部分中的所 述至少一個橫向輪軸。所述方法包括如下步驟在接合的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的運(yùn)行狀態(tài)之間 以可變方式調(diào)節(jié)至少一個可控縱向離合器，以將扭矩和/或轉(zhuǎn)速以可變方式傳遞到所述輪 軸ο
有利地，能夠減小或避免接地元件的縱向滑差，且能夠減小驅(qū)動系中的應(yīng)力。由于 減小了應(yīng)力所引起的磨損，所以提高了驅(qū)動系中的部件以及接地元件的壽命。優(yōu)選地，能夠根據(jù)轉(zhuǎn)向角度來控制所述至少一個可控離合器。優(yōu)選地，能夠根據(jù)如下項(xiàng)中的至少一個來控制至少一個可控離合器輪軸速度、車 輛速度、輪胎滑差、動力源載荷、車輛的運(yùn)輸載荷、傾斜角度。可以自動地控制所述至少一個離合器，或替代地，可以手動地控制所述至少一個
宦A典
兩口命ο本發(fā)明可適用于輪式車輛、履帶式車輛以及在軌道上運(yùn)行的車輛。本文主要針對 輪式車輛。本發(fā)明尤其涉及可移動的車架轉(zhuǎn)向式工程機(jī)械，例如鉸接式翻斗車、輪式裝載機(jī) 等。本發(fā)明特別適用于具有多個從動軸的車輛，并且，出于例示的目的，下面將針對車架轉(zhuǎn) 向的鉸接式翻斗車進(jìn)行描述。本發(fā)明主要針對在崎嶇路況下越野使用的車輛。對于所有在 多個接地點(diǎn)處受到驅(qū)動的車輛而言，一個基本問題是如何分配驅(qū)動動力。有利地，可以控制 接地元件的轉(zhuǎn)速，以使沿縱向方向的滑差在所有接地點(diǎn)處均相同。有利地，因此能夠防止各 個接地點(diǎn)處的過大滑差。此外，當(dāng)在動力傳動系中的某處檢測到峰值扭矩、尤其是過載時，可以使用所述至 少一個可控離合器來避免動力傳動系部件上的有害載荷水平。有利地，當(dāng)檢測到扭矩峰值 時，可以使用此信號來限制車輛動力源的輸出扭矩。能夠以僅將推進(jìn)力傳遞到前輪軸的方式來控制所述至少一個可控離合器，這適用 于如下的特定行駛狀況即，對于要執(zhí)行的任務(wù)來說，前輪軸驅(qū)動已足夠了。這可以有利于 減少這種情況下的燃料消耗。


從以下對實(shí)施例的詳細(xì)描述中，可以最好地理解本發(fā)明以及上述及其他目的和優(yōu) 點(diǎn)，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，其中圖1示出了被實(shí)施為鉸接式翻斗車的、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的車輛的側(cè)視圖；圖2示出了圖1的鉸接式翻斗車的頂視圖；圖3示出了一特性曲線，其顯示了轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向角度的控制容許區(qū)域；并且圖如、圖4b示出了圖1和圖2的鉸接式翻斗車的、優(yōu)選的動力傳動系，其中展示了 驅(qū)動軸中的兩個離合器(圖4a)和動力傳動系的示意圖(圖4b)。
具體實(shí)施例方式在附圖中，以相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的元件。這些附圖只是示意性表示， 并非旨在描繪本發(fā)明的具體參數(shù)。此外，這些附圖僅旨在描述本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不 應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。圖1以側(cè)視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的車輛10，其優(yōu)選被實(shí)施為車架轉(zhuǎn)向的鉸接式翻 斗車(也稱為自卸卡車)。作為示例，接地元件可以實(shí)施為車輪。被實(shí)施為車架轉(zhuǎn)向的鉸接式翻斗車的車輛10包括前車輛部分12，該前車輛部分 12包括前車架14、作為前車輛部分12中的前接地軸16的前輪軸16、以及用于駕駛員的駕 駛室18。車輛10還包括后車輛部分20，該后車輛部分20包括后車架22、作為后車輛部分20中的前接地元件軸的前輪軸對和作為后接地元件軸的后輪軸26、以及可傾斜平臺體觀。后車輛部分20的前輪軸M和后輪軸沈經(jīng)由轉(zhuǎn)向架布置結(jié)構(gòu)(未示出)連接到 后車架22，下面將把它們稱為前輪軸M (接地元件軸24)和后輪軸沈(接地元件軸26)。前輪軸16、前輪軸對和后輪軸沈中的每一個均包括被實(shí)施為車輪的、成對的左側(cè) 接地元件和右側(cè)接地元件100、102、104。在側(cè)視圖中，僅描繪出左側(cè)接地元件100a、102a、 l(Ma。通常，該術(shù)語“接地元件”可以包括車輪、履帶等。前車架14通過第一旋轉(zhuǎn)接頭46連接到后車架22，該第一旋轉(zhuǎn)接頭46允許前車 架14和后車架22繞豎直軸線60相對于彼此旋轉(zhuǎn)，以使車輛10轉(zhuǎn)向(轉(zhuǎn)彎)。在旋轉(zhuǎn)接頭 46的相應(yīng)兩側(cè)布置有一對液壓缸52，以使車輛10轉(zhuǎn)向。這些液壓缸由車輛駕駛員通過方 向盤和/或操縱桿(未示出)來控制。第二旋轉(zhuǎn)接頭M適于允許前車架14和后車架22繞假想的縱向軸線相對于彼此 旋轉(zhuǎn)，該假想的縱向軸線即沿著車輛10的縱向方向延伸的軸線。平臺體28經(jīng)由后車架22的后部上的鉸鏈58 (見圖4a)連接到后車架22。一對傾 斜缸56的第一端連接到后車架22，而第二端連接到平臺體觀。傾斜缸56在被實(shí)施為車架 轉(zhuǎn)向的鉸接式翻斗車的車輛10沿其縱向方向的中心軸線的每一側(cè)均設(shè)有一個。因此，在傾 斜缸56致動時，平臺體28相對于后車架22傾斜/傾翻。圖2示出了圖1的車輛10的頂視圖。車輛10的前部分12和后部分20 二者通過 豎直鉸接軸46 (旋轉(zhuǎn)接頭46)連接。車輛10的前部分12和后部分20還通過已知的方式 彼此連接，以使它們能夠繞水平鉸接軸(未示出)樞轉(zhuǎn)，從而前部分12和后部分20能夠相 對于彼此繞車輛10的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。布置在該鉸接軸的任一側(cè)的液壓缸(見圖1)用于在 轉(zhuǎn)彎時使車輛10轉(zhuǎn)向，車輛10的前部分12繞豎直鉸接軸46轉(zhuǎn)過一定角度。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由車輛發(fā)動機(jī)提供的驅(qū)動扭矩通過機(jī)械傳動裝置傳送到布置在車 輛10的后部分20上的第一輪軸24，該機(jī)械傳動裝置包括第一傳動軸，該第一傳動軸將車 輛變速箱連接到輪軸M的差速器。在第一輪軸M和布置于后部分20上的另一輪軸沈之 間布置有第二傳動軸，用于傳遞由發(fā)動機(jī)提供的驅(qū)動扭矩。輪軸M和26分別設(shè)置有車輪 102a、102b和l(Ma、104b。車輛10的前部分12設(shè)置有輪軸16，該輪軸16具有接地元件 IOOaUOObo由于每個輪軸MJ6及輪軸16與豎直軸46之間的距離大大不同，所以在轉(zhuǎn)彎時， 輪軸MJ6和16將基本上遵循大致不同的轉(zhuǎn)彎半徑Rl、R2。因此，車輛10的后部分20上的輪軸MJ6遵循轉(zhuǎn)彎半徑R1，而車輛10的前部 分12上的輪軸16遵循轉(zhuǎn)彎半徑R2。由于轉(zhuǎn)彎半徑R2實(shí)質(zhì)上大于轉(zhuǎn)彎半徑R1，接地元件 IOOaUOOb必然比車輛10的后部分20上的接地元件102a、102b、104a、104b經(jīng)過明顯更長 的距離。為了防止這些差異在從發(fā)動機(jī)到各個接地元件100a、100b、102a、102b、104a、104b 的動力傳動裝置中產(chǎn)生扭矩載荷，需要對每個輪軸16、24J6上的轉(zhuǎn)速進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。不同的距離和半徑可能導(dǎo)致在該傳動系內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。例如，輪軸16的中心45與 旋轉(zhuǎn)接頭46之間的距離a比輪軸M的中心47與旋轉(zhuǎn)接頭46之間的距離b小。圖3圖示了一特性曲線，其顯示了圖1和圖2所示的車輛10的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向角度Φ 的控制容許區(qū)域。該容許區(qū)域的上側(cè)曲線和下側(cè)曲線之間是封閉的。轉(zhuǎn)向角度Φ越高，則 出現(xiàn)越大的轉(zhuǎn)速偏差。
圖如和圖4b示意性示出了被實(shí)施為車架轉(zhuǎn)向的鉸接式翻斗車的車輛10的動力 傳動系。通常，術(shù)語“動力傳動系”是指從車輛的動力源到接地元件的整個動力傳遞系統(tǒng)。因 此，動力傳動系包括動力源、離合器、變速箱(以及所存在的任何分動變速箱)、傳動軸(或 多個傳動軸)、橫向驅(qū)動軸等。液壓驅(qū)動系統(tǒng)、電動驅(qū)動系統(tǒng)和其他驅(qū)動系統(tǒng)也包括在術(shù)語 “動力傳動系”內(nèi)。內(nèi)燃機(jī)(在此情況下為柴油機(jī))形式的推進(jìn)動力源70用于車輛10的推進(jìn)。該動 力傳動系包括自動變速箱形式的主變速箱30，該主變速箱30可操作地連接到動力源70的 輸出軸。作為示例，主變速箱30具有六個前進(jìn)檔和兩個后退檔。該動力傳動系還包括分動 變速箱32，用于在前輪軸16與兩個輪軸24 J6之間分配驅(qū)動動力。第一、第二和第三驅(qū)動軸(傳動軸)34、36、38沿著該車輛的縱向方向延伸，且每一 個均可操作地連接到分動變速箱32 (也稱為分配變速箱或中間變速箱)并分別連接到各個 輪軸16、24J6的中心齒輪40、42、44。一對橫向驅(qū)動軸(半軸)從各自的中心齒輪沿兩個 相反方向延伸。每一個橫向驅(qū)動軸驅(qū)動所述車輪之一。在驅(qū)動軸36中布置有第一離合器80，該驅(qū)動軸36將分動變速箱32連接到后車輛 部分20中的前輪軸26。在驅(qū)動軸38中布置有第二離合器82，該驅(qū)動軸38將后車輛部分 20中的前輪軸M連接到后車輛部分20中的后輪軸沈。離合器80、82能夠根據(jù)車輛10的預(yù)定運(yùn)行條件在預(yù)定的扭矩范圍內(nèi)傳遞扭矩。優(yōu) 選地，離合器80、82是機(jī)械離合器，并且能夠在施加到離合器輸入部的扭矩的0%至100% 之間無級連續(xù)地傳遞扭矩。監(jiān)視器裝置90連接到兩個離合器80和82，用于監(jiān)測由離合器80和82傳遞的扭 矩。優(yōu)選地，在每個離合器80、82之前和之后布置有轉(zhuǎn)速傳感器和/或扭矩傳感器。這些 傳感器的信號傳送到扭矩監(jiān)視器系統(tǒng)90。至少根據(jù)車輛10的轉(zhuǎn)向角度和/或傾斜角度、和/或輪胎滑差、和/或輪軸速度、 和/或動力源載荷、和/或車輛10的運(yùn)輸載荷、和/或轉(zhuǎn)向角度φ (見圖；3)、或者其他信號 或條件，通過將扭矩?zé)o級地分配到所有車輪，自動控制算法(尤其是ECU (電子控制裝置) 中的自動控制算法)能夠確保所有車輪的牽引并防止光滑路況下的輪胎滑差?？梢栽O(shè)置有諸如控制桿或調(diào)節(jié)旋鈕等的手動裝置(未示出)，以允許駕駛員手動 控制這些離合器80和82。替代地或另外，還可以設(shè)置有用于自動控制所述離合器80和82 的控制裝置。有利地，本發(fā)明允許更好的可駕駛性，因?yàn)槟軌驕p小后側(cè)接地元件(例如車輪)的 轉(zhuǎn)速且能夠避免其轉(zhuǎn)向不足。能夠?qū)崿F(xiàn)動力傳動系部件的更長壽命。另外，通過減小或避 免接地元件的滑差，減少了接地元件的磨損。例如，通過減少輪胎磨損(在接地元件被實(shí)施 為車輪的情況下)，可以減少不必要的維修停工并節(jié)約更換壞輪胎的成本?？梢允∪ミ@些輪軸中的用于實(shí)現(xiàn)不同輪軸的不同轉(zhuǎn)速的、另外的差動單元。可以 省去分動變速箱中的、用于實(shí)現(xiàn)不同輪軸的不同轉(zhuǎn)速的縱向差動單元。有利地，該可控離合 器可以代替包括爪形離合器的自動牽引控制(ATC)單元的任何爪形離合器以及聯(lián)接到此 ATC的任何縱向差動單元?？梢蕴峁┻^載保護(hù)，使得輪軸中的位于一個或多個離合器后方的 動力傳動系部件是緊湊的，且尺寸不過大。
權(quán)利要求
1.一種車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)，所述車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)包括動力傳動系，所述動力傳 動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分(1 中的橫向輪軸(16)以及后車輛部分00) 中的至少一個橫向輪軸04J6)，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸(36，38)連接到后車輛部分 (20)中的所述至少一個橫向輪軸04J6)，其特征在于，在所述至少一個縱向驅(qū)動軸(36， 38)中布置有至少一個可控縱向離合器(80，82)，所述至少一個可控縱向離合器(80，82)能 夠在接合的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的運(yùn)行狀態(tài)之間以可變方式調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于，所述至少一個可控離合器(80，82)被實(shí)施 為在預(yù)定的扭矩范圍內(nèi)以可變方式傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛，其特征在于，所述至少一個可控離合器(80，82)被 實(shí)施為在預(yù)定的扭矩范圍內(nèi)以可變方式無級地傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述至少一個可控離合器 (80,82)能夠以可變方式控制扭矩。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述至少一個可控離合器 (80，82)能夠以可變方式控制接地元件(100、102、104)的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述至少一個離合器(80， 82)是機(jī)械離合器。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述離合器中的至少一個 離合器(80)布置在將所述后車輛部分00)中的前輪軸04)與前部分連接的驅(qū)動軸(36)中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述離合器中的至少一個 離合器(8 布置在將所述后車輛部分00)中的前接地元件軸04)與所述后車輛部分 (20)中的后接地元件軸06)連接的驅(qū)動軸(38)中。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，控制裝置(90)連接到所述 至少一個可控離合器(80，82)，以監(jiān)測由所述至少一個可控離合器(80，82)傳遞的扭矩和/ 或轉(zhuǎn)速。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，還設(shè)置有用于根據(jù)轉(zhuǎn)向角 度、車輛速度、發(fā)動機(jī)扭矩中的至少一個來自動控制所述至少一個可控離合器(80，82)的 控制裝置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，還設(shè)置有手動裝置，以手 動控制所述至少一個可控離合器(80，82)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述車輛被實(shí)施為工程機(jī)械。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述車輛被實(shí)施為鉸接式 翻斗車。
14.一種用于控制車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)的方法，所述車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)包括動力傳 動系，所述動力傳動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分(12)中的橫向輪軸(16)以 及后車輛部分00)中的至少一個橫向輪軸04J6)，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸(36，38)連 接到后車輛部分00)中的所述至少一個橫向輪軸04，沈)，其特征在于如下步驟在接合 的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的運(yùn)行狀態(tài)之間以可變方式調(diào)節(jié)至少一個可控縱向離合器(80，82)，以將扭矩和/或轉(zhuǎn)速以可變方式傳遞到所述輪軸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度來控制所述至少一個可 控離合器(80，82)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，根據(jù)如下項(xiàng)中的至少一個來控制 所述至少一個離合器(80，82)輪軸速度、車輛速度、前車輛部分(1 與后車輛部分00) 之間的傾斜角度、輪胎滑差、動力源載荷、所述車輛(10)的運(yùn)輸載荷。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，手動控制所述至少一 個離合器(80，82)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，自動控制所述至少一 個離合器(80，82)。
19.一種車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)，所述車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)包括動力傳動系，所述動力 傳動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分(1 中的橫向輪軸(16)以及后車輛部分 (20)中的至少一個橫向輪軸04J6)，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸(36，38)連接到后車輛部 分00)中的所述至少一個橫向輪軸04 J6)，其中，在所述至少一個縱向驅(qū)動軸中布置有 至少一個可控縱向離合器，所述至少一個可控縱向離合器能夠在接合的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的 運(yùn)行狀態(tài)之間以可變方式調(diào)節(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個可控離合器被實(shí)施為在預(yù)定的 扭矩范圍內(nèi)以可變方式傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個可控離合器被實(shí)施為在預(yù)定的 扭矩范圍內(nèi)以可變方式無級地傳遞扭矩和/或轉(zhuǎn)速。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個可控離合器能夠以可變方式控 制扭矩。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個可控離合器能夠以可變方式控 制接地元件的轉(zhuǎn)速。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個離合器是機(jī)械離合器。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個離合器布置在將所述后車輛部 分中的前輪軸與所述前車輛部分連接的驅(qū)動軸中。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，所述至少一個離合器布置在將所述后車輛部 分中的前接地元件軸與所述后車輛部分中的后接地元件軸06)連接的驅(qū)動軸中。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，控制裝置連接到所述至少一個可控離合器，以 監(jiān)測由所述至少一個可控離合器傳遞的扭矩和/或轉(zhuǎn)速。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，還設(shè)置有用于根據(jù)轉(zhuǎn)向角度、車輛速度、發(fā)動 機(jī)扭矩中的至少一個來自動控制所述至少一個可控離合器的控制裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，其中，還設(shè)置有手動裝置，以手動控制所述至少一個 可控離合器。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，所述車輛被實(shí)施為工程機(jī)械。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛，所述車輛被實(shí)施為鉸接式翻斗車。
32.一種用于控制車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)的方法，所述車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)包括動力傳 動系，所述動力傳動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分(12)中的橫向輪軸(16)以及后車輛部分00)中的至少一個橫向輪軸04J6)，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸(36，38)連 接到后車輛部分00)中的所述至少一個橫向輪軸04 J6)，其中，所述方法包括如下步驟 在接合的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的運(yùn)行狀態(tài)之間以可變方式調(diào)節(jié)至少一個可控縱向離合器(80， 82)，以將扭矩和/或轉(zhuǎn)速以可變方式傳遞到所述輪軸。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度來控制所述至少一個可控離合器
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，根據(jù)如下項(xiàng)中的至少一個來控制所述至少一 個離合器輪軸速度、車輛速度、所述前車輛部分與所述后車輛部分之間的傾斜角度、輪胎 滑差、動力源載荷、所述車輛的運(yùn)輸載荷。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，手動控制所述至少一個離合器。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，自動控制所述至少一個離合器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)，該車架轉(zhuǎn)向式車輛(10)包括動力傳動系，該動力傳動系被構(gòu)造為將驅(qū)動扭矩提供到前車輛部分(12)中的橫向輪軸(16)以及后車輛部分(20)中的至少一個橫向輪軸(24，26)，其中，至少一個縱向驅(qū)動軸(36，38)連接到后車輛部分(20)中的所述至少一個橫向輪軸(24，26)。在所述至少一個縱向驅(qū)動軸(36，38)中布置有至少一個可控縱向離合器(80，82)，所述至少一個可控縱向離合器(80，82)能夠在接合的運(yùn)行狀態(tài)和脫離的運(yùn)行狀態(tài)之間以可變方式調(diào)節(jié)。
文檔編號B60K23/08GK102131670SQ200880130862
公開日2011年7月20日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者約根·阿爾貝里 申請人:沃爾沃建筑設(shè)備公司