專利名稱：用于控制具有驅(qū)動軸和從動軸的底盤中的壓力平衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制車輛底盤中的壓力平衡的方法，所述車輛底盤具有驅(qū)動軸和至少一個不帶有驅(qū)動功能的從動軸，其中，分別將車輛左側(cè)上的和車輛右側(cè)上的壓力腔配屬給所述軸，通過所述壓力腔來控制作用于相應(yīng)軸的壓力。
背景技術(shù)：
在車輛尤其是商用車輛中，在大多數(shù)情況下多個后軸中最前面的一個被驅(qū)動，而后面的作為純粹的從動軸或者升降軸的軸不具有驅(qū)動功能。在起動這種車輛時，由于靜摩擦不足而導(dǎo)致驅(qū)動輪打滑，這是因為在起動期間由于車輛結(jié)構(gòu)的運動而必然地調(diào)節(jié)從動軸的附加的負載以及驅(qū)動軸的負載減少。如果驅(qū)動軸的減少后的負載低于確定的閾值，那么這導(dǎo)致驅(qū)動輪打滑。從負荷情況中分別得出軸的壓力腔的折疊氣囊彈簧中所要求的空氣壓力。主軸與副軸之間的空氣壓力分配根據(jù)牽引力調(diào)整的原理來實現(xiàn)，其中，針對兩個后軸中的每一個都預(yù)先給出空氣彈簧壓力的自身允許的最大值，所述最大值相應(yīng)于滿載荷的車輛。牽引力調(diào)整的目的在于，在負荷增加時首要地增加驅(qū)動軸的負載，更確切地說，通過給驅(qū)動軸的空氣彈簧折疊氣囊充氣直至在保持行駛水平面的情況下達到最大允許的壓力。在負荷進一步增加時，所增加的負荷以如下方式由副軸來承受，即，給副軸的空氣彈簧折疊氣囊充氣，其中，驅(qū)動軸的折疊氣囊中的壓力保持最大允許的壓力。在此，從動軸的折疊氣囊中的壓力降低至由制定者規(guī)定的最小值。繼動控制所負責的是，驅(qū)動軸的折疊氣囊中在此所必然出現(xiàn)的高壓僅存在于限定的時間段上。在達到該時間閾值之后，這種控制又將從動軸的折疊氣囊切換到正常的工作壓力，由此避免了驅(qū)動軸的折疊氣囊的過載(尤其是在車輛 滿負荷的情況下)。由DElO 2006 Oil 183A1公知一種用于氣動彈簧的車輛的牽引力調(diào)整的方法，所述車輛具有驅(qū)動軸和升降軸。通過測量驅(qū)動軸的和升降軸的兩個車輛側(cè)上的空氣彈簧壓力來確定:在車輛側(cè)上是否存在如下過載，在所述過載情況中超出了最大允許的空氣彈簧壓力。如果由于車輛過負荷而在至少一個車輛側(cè)的驅(qū)動軸和升降軸上超過了最大允許的折疊氣囊壓力，那么系統(tǒng)切換到過載模式中，在所述過載模式中，根據(jù)兩個軸上的允許的折疊氣囊壓力不再調(diào)整驅(qū)動軸與副軸之間的牽引力，而是調(diào)整它們之間的壓力比。為了在從牽引力調(diào)整過渡到過載模式下的壓力比調(diào)整的情況中至少在很大程度上獲得驅(qū)動軸上的現(xiàn)有牽引力，并非籠統(tǒng)地針對整個車輛來探測過載，而是僅在一個車輛側(cè)上識別出過載時首先根據(jù)過載模式中的壓力比調(diào)整對該過載側(cè)進行調(diào)整，而另一個較輕的車輛側(cè)以某一適應(yīng)程度保持在牽引力調(diào)整中。因此，基于分側(cè)式的過載識別以如下方式避免了過載，即，將壓力從驅(qū)動軸轉(zhuǎn)移到從動軸上。DE35 45 222A1公開了一種用于部分地減輕空氣彈簧式車輛的從動軸負載的裝置，所述裝置使區(qū)分開地、適應(yīng)車輛總負載地控制從動軸的折疊氣囊中的壓力成為可能。為此，通過驅(qū)動軸的折疊氣囊中的壓力，借助于確定的壓力比閥來控制從動軸的折疊氣囊中的壓力。由此，可選地，要么將兩個軸的同步(Gleichschaltung)設(shè)置為所述軸之間的固定的壓力比，要么分別將兩個軸的車輛左側(cè)和車輛右側(cè)彼此間的同步設(shè)置為針對車輛左側(cè)和車輛右側(cè)上的兩個軸的固定的壓力比。通過DE38 15 612A1公知一種用于調(diào)整壓力空氣支持式的車輛懸架裝置的方法，所述車輛懸架裝置具有多個布置在至少一個車輛結(jié)構(gòu)與至少一個車輛軸之間的空氣彈簧元件。在此，借助于控制裝置識別空氣彈簧元件之間的過高的壓力差并引入壓力平衡調(diào)整過程。由此，可以消除壓力彈簧元件之間的過高的壓力差，例如車輛左側(cè)的與車輛右側(cè)的空氣彈簧元件之間的車輛軸上的過高的壓力差，而不允許明顯地改變車輛結(jié)構(gòu)的水平面和負載在各組空氣彈簧元件上的分布。由此，應(yīng)該避免不同空氣彈簧元件中的壓力的偏差。此外，DE38 41 476A1涉及一種用于車輛左側(cè)的和車輛右側(cè)的車輛懸架裝置的水平面調(diào)整裝置。為了避免在水平面下降時某一車輛側(cè)還保持在該水平面之上(因為例如結(jié)構(gòu)的重量幾乎全部由第一空氣彈簧元件承載或者由另一個軸承受)，控制裝置負責的是:在如下車輛側(cè)上排氣，即，在所述車輛側(cè)上水平面已經(jīng)處于公差帶之內(nèi)，以便將平均的車輛水平面調(diào)節(jié)到允許的數(shù)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種方法，通過該方法可以明顯改善所運行的車輛的牽引力。尤其地，在實踐中對駕駛員來說特別困難的起動狀況變得簡單。根據(jù)本發(fā)明，該目的利用根據(jù)權(quán)利要求1的特征所述的方法來實現(xiàn)。本發(fā)明的其他設(shè)計方案可以從從屬權(quán)利要求中得知。根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于控制底盤中的壓力平衡的方法，底盤具有驅(qū)動軸和至少一個不帶有驅(qū)動功能的從動軸，其中，分別將車輛左側(cè)上的和車輛右側(cè)上的壓力腔配屬給所述軸，通過所述壓力腔來控制在相應(yīng)的軸上的壓力或負載，其中，依賴于所采集的信號，獨立地調(diào)節(jié)驅(qū)動軸的壓力腔與`至少一個從動軸的壓力腔之間的壓力比以便改變車輛兩側(cè)的負載分配。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，以如下方式調(diào)整驅(qū)動軸的以及未被驅(qū)動的從動軸的在實踐中實施為折疊氣囊彈簧的壓力腔中的壓力分配，即，依賴于信號地能夠進行驅(qū)動軸與至少一個從動軸之間的分側(cè)式的牽引力調(diào)整。信號尤其包括驅(qū)動軸車輪的車輪轉(zhuǎn)速或者如下調(diào)整信息，即，從該調(diào)整信息中導(dǎo)出驅(qū)動軸的和從動軸的所有車輪的滑移率?；谒杉男旭偁顟B(tài)的信號，以分側(cè)的方式時間上受限地、暫時地將負載轉(zhuǎn)移到驅(qū)動軸上。本方法即使在所謂的μ分流比(“μ-Split-Verhalmissen”)的情況下也能夠使明顯改善牽引力成為可能，在所述μ分流比的情況中，對兩個車輛側(cè)來說在車輪與行駛道路之間存在不同大小的摩擦值。在此，能調(diào)節(jié)個別的壓力比，目標是:為了改善牽引力而獨立地升高兩個車輛側(cè)的驅(qū)動軸上的負載。當然，改變了的負載分配也可以單獨地通過從動軸的減少負載來實現(xiàn)。相反，特別有望實現(xiàn)的是，基于所采集的負載狀態(tài)或行駛狀態(tài)的信號來提高至少一個車輛側(cè)上的作用于驅(qū)動軸的負載，以便避免從動軸不希望地下降到預(yù)先確定的水平面之下。更確切地說，為了改善牽引力而短暫地提高水平面，以此也以有利的方式提高了離地間隙。根據(jù)本發(fā)明的方法的一種特別具有優(yōu)點的設(shè)計方案，每個壓力腔中的壓力都借助于配屬給相應(yīng)壓力腔的壓力傳感器單獨地加以采集并獨立地調(diào)節(jié)。由此，通過如下方式實現(xiàn)了對牽引力的進一步改善，即，能實現(xiàn)個別的調(diào)節(jié)。此外，壓力腔中所采集的壓力既可以用作調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)也可以用作負載狀態(tài)的指示器。此外，通過合適的閥切換，可以借助于共同的壓力傳感器來采集多個壓力腔的壓力。另一種同樣特別有望實現(xiàn)的變形方案也能如下地得以實現(xiàn)，S卩，對兩個車輛側(cè)上的驅(qū)動軸與從動軸之間的相應(yīng)壓力比同時進行調(diào)節(jié)。由此，以如下方式可靠地排除了不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)，即，在共同的方法步驟中調(diào)節(jié)兩個車輛側(cè)的針對相應(yīng)行駛狀態(tài)的最佳負載分配。尤其是，在μ分流起動狀況下，可以可靠地避免所驅(qū)動的車輪的打滑。本方法的如下設(shè)計方案是特別貼近實際的，其中，采集相應(yīng)壓力腔的壓力作為信號和/或采集驅(qū)動防滑調(diào)整的信號。由此，能夠以有利的方式利用現(xiàn)有系統(tǒng)的本身可供使用的調(diào)整信息，并且在調(diào)整壓力分配時相應(yīng)地對其加以考慮。為此，優(yōu)選地，適用于此的是驅(qū)動防滑調(diào)整的(ASR)或牽引力調(diào)整(ATC Automatic Traction Control)的調(diào)整信息。此外，也能夠以有利的方式利用能調(diào)節(jié)的傾角，S卩，依賴于所采集的行駛狀態(tài)的信號逆著所出現(xiàn)的離心力地調(diào)節(jié)車輛的傾角。通過這種傾斜運動技術(shù)來比較快速地通過彎道或者由于較少地感覺到側(cè)向加速度而改善了舒適性。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種同樣特別具有優(yōu)點的改進方案中，通過壓力比來調(diào)節(jié)驅(qū)動軸與至少一個從動軸之間的、底盤的所期望的傾角和/或水平面變化。由此實現(xiàn)如下，即，例如為了減少負荷的目的而暫時地尤其在車輛的靜止狀態(tài)下調(diào)節(jié)該結(jié)構(gòu)的所期望的傾角。在此，傾角可以相關(guān)于兩個車輛側(cè)地和/或在驅(qū)動軸與至少一個從動軸之間得以調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)前部與后部之間的傾角、車輛左側(cè)與車輛右側(cè)之間的傾角或者兩個傾角平面的重疊部分。這種傾角例如可以在用于短途公共交通中運輸人員的車輛中通過所謂的“屈膝”而使乘客上下車變得容易，車輛在上車側(cè)下沉直至該車輛側(cè)的車輛水平面達到所調(diào)節(jié)的最小值。在商用車輛中，通過這種傾角可以短暫地提高負載狀態(tài)，以便相應(yīng)地影響牽引力。此外，為了避免磨損 傾角的增加如下是具有優(yōu)點的，即，負載增加直至達到30km/h的最大速度地受到限制或者負載增加被限制在幾分鐘、例如最大15分鐘的時間段上，以便在達到通常的行駛條件之后調(diào)節(jié)驅(qū)動車輪而使其減少負載，并且返回到對在滑移率很小的情況下的行駛運行來說優(yōu)化了的負載分配。在此示出如下，S卩，根據(jù)一種特別合乎目的的變形方案，在信號改變時使負載增加保持一段確定的時間。在取消了提高的牽引力需求之后的這種也被稱為“延遲”的階段中，首先所調(diào)節(jié)的負載分配保持恒定，然后例如穩(wěn)定地返回到標準負載分配。當然，本方法并不局限于驅(qū)動軸與唯一的從動軸的組合。更確切地說，也可以根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的方法來控制多個驅(qū)動軸和/或從動軸，其中，一個或多個所述驅(qū)動軸和/或從動軸可以實施為升降軸。在此，根據(jù)變形方案，也可以獨立地調(diào)節(jié)不同從動軸之間的壓力腔的壓力比，尤其是針對兩個車輛側(cè)。此外，本方法 能夠以有望實現(xiàn)的方式同樣應(yīng)用于道路行駛車輛尤其是商用車輛以及軌道車輛。


本發(fā)明允許不同的實施方式。為了進一步解釋本發(fā)明的基本原理，在附圖中示出了實施方式中的一種并在下面對其進行描述。其中:圖1示出為了使用本方法所確定的車輛的原理圖；圖2a示出滑移信號的時間曲線圖；圖2b示出在從動軸上得以調(diào)節(jié)的負載的時間曲線圖；圖2c示出在驅(qū)動軸上得以調(diào)節(jié)的負載的時間曲線圖；圖3示出驅(qū)動軸相對于從動軸的底盤的傾角的原理圖；以及圖4示出車輛左側(cè)相對于車輛右側(cè)的底盤的傾角的原理圖。
具體實施例方式圖1以俯視圖示出未進一步示出的機動車輛的用于使用本發(fā)明的方法的所確定的底盤I的原理圖，底盤I具有受控的前軸A以及驅(qū)動軸TA和能借助于升降折疊氣囊6抬升的、實施為升降軸的、無驅(qū)動的從動軸LA。依賴于傳感器采集的、與行駛狀態(tài)相關(guān)的信號，基于調(diào)整信息來實現(xiàn)分側(cè)式的牽引力調(diào)整，從所述調(diào)整信息中導(dǎo)出驅(qū)動軸TA的左車輪TAL和右車輪TAR的滑移率以及從動軸LA的左車輪LAL和右車輪LAR的滑移率。基于行駛狀態(tài)的這些信號，短暫地向具有圖2a中所示的增加的滑移率s的那些車輪TAL、TAR、LAL、LAR的車輛側(cè)加載提高的負載。為此，將從動軸LA上的負載轉(zhuǎn)移到驅(qū)動軸TA上。為了這個目的，圖1中所示的壓力腔3和5中的壓力下降，而壓力腔2和4中的壓力升高。為了采集和監(jiān)測相應(yīng)的壓力，為每個壓力腔2、3、4和5都配屬有單獨的壓力傳感器S2、S3、S4和S5。如果由于路基的特性僅針對車輛的一側(cè)例如在車輛右側(cè)的車輪TAR和LAR上采集這種增加的滑移率，那么也可以將負載轉(zhuǎn)移限制在車輛一側(cè)上或者不同于車輛另一側(cè)地將負載轉(zhuǎn)移到該車輛側(cè)上。為此，例如提高驅(qū)動軸TA的布置在車輛左側(cè)上的壓力腔2的壓力和從動軸LA的壓力腔3的壓力，或者降低驅(qū)動軸TA的布置在車輛右側(cè)的壓力腔4的壓力和從動軸LA的壓力腔5的壓力。由此，主要是即使在所謂的μ分流比的情況下仍然顯著地改善了牽引力。第一壓力腔2、第二壓力腔3、第三壓力腔4和第四壓力腔5以及升降折疊氣囊6可以實施為高度能改變的空氣彈簧，尤其實施為膜片折疊氣囊空氣彈簧和/或波紋折疊氣囊空氣彈簧。補充地，還結(jié)合圖2a至圖2c示出根據(jù)本發(fā)明的方法，所述圖2a至圖2c分別分開地針對車輛右側(cè)R以及車輛左側(cè)L示出相對應(yīng)的時間曲線圖。在圖2a中，首先示出了信號ASR的曲線圖，信號ASR給出了驅(qū)動軸TA的在圖1中所示出的車輪TAL、TAR的滑移率S?？梢钥吹降氖?，曲線圖示出了第一時間間隔1、第三時間間隔III和第四時間間隔IV的曲線中的能忽略的滑移率s，所述能忽略的滑移率僅被階躍式增加的、限制在第二時間間隔II上的滑移率中斷。驅(qū)動軸TA的在圖1中示出的布置在車輛左側(cè)上的壓力腔2和從動軸LA的壓力腔3中的壓力PUl以及驅(qū)動軸TA的布置在車輛右側(cè)的壓力腔4和從動軸LA的壓力腔5中的壓力Plak在第二時間間隔II內(nèi)(如圖2b和圖2c中所示出的那樣)不依賴于車輛側(cè)地、從第一時間間隔I和第四時間間隔IV中的標準值出發(fā)地基于在第二時間間隔II中針對從動軸LA所采集到的提高的滑移率而降低，并且同時，驅(qū)動軸TA的車輛左側(cè)上的壓力Pm以及驅(qū)動軸TA的車輛右側(cè) 上的壓力Ptak以獨立于側(cè)的方式得以提高。分別在第二時間間隔II的終點達到的壓力P1、PUK、Pm、PTAK在隨后的第三時間間隔III中以獨立于該第三時間間隔III中已經(jīng)忽略的滑移率的方式首先在持續(xù)時間B內(nèi)保持恒定，以便實現(xiàn)力傳遞的穩(wěn)定。因此，時間間隔I1、ΠΙ和IV限定了負載增加時間段Α。車輛左側(cè)L相對于車輛右側(cè)R的相應(yīng)曲線分布的在圖2a至圖2b中示出的偏差僅是示例性的。當然，這些偏差在實踐中也可以明顯不同。此外，針對車輛側(cè)L、R可以不同地對第一時間間隔1、第二時間間隔I1、第三時間間隔III和第四時間間隔IV進行測量。此外，相反地，車輛左側(cè)L和車輛右側(cè)R的相應(yīng)的曲線可以相一致。補充地，在圖3中還示出了驅(qū)動軸TA相對于從動軸LA的底盤的具有角度α的傾角，其中，為了更好地理解而夸大地示出該傾角。角度α描述了在車輛縱向方向上車輛車身例如裝載面的底部相對于由驅(qū)動軸TA和從動軸LA構(gòu)成的虛擬平面的傾角，或者簡化地通過角度α描述出車輛車身在車輛縱向方向上相對于未示出的行駛路面的傾角。為了調(diào)節(jié)傾角而提高驅(qū)動軸TA的壓力腔2中的壓力并降低從動軸LA的壓力腔3中的壓力。此外，在圖4中還示出車輛左側(cè)相對于車輛右側(cè)逆著車輛運行中所出現(xiàn)的離心力F的底盤的具有同樣夸大繪出的角度β的傾角。角度β描述了在車輛橫向方向上車輛車身例如裝載面的底部相對于由驅(qū)動軸TA和從動軸LA構(gòu)成的虛擬平面的側(cè)向傾角，或者簡化地通過角度β描述出車輛車身相對于未示出的行駛路面的傾角。為此，如可以看到的那樣，與驅(qū)動軸TA的 右車輪TAR的壓力腔4相比，向驅(qū)動軸TA的左車輪TAL的壓力腔2施加了更大的壓力。
權(quán)利要求
1.用于控制底盤(I)中的壓力平衡的方法，所述底盤具有驅(qū)動軸(TA)和至少一個不帶有驅(qū)動功能的從動軸(LA)，其中，分別將車輛左側(cè)(L)上的和車輛右側(cè)(R)上的壓力腔(2、3、4、5)配屬給所述軸(TA、LA)，通過所述壓力腔來控制相應(yīng)的驅(qū)動軸(TA)上的和所述從動軸(LA)上的壓力(Plj^PlaioPtaPPtak),其特征在于，依賴于所采集的信號(ASR)，以獨立于所述車輛右側(cè)(R)上的所述驅(qū)動軸(TA)的壓力腔(4)與所述從動軸(LA)的壓力腔(5)之間的壓力比的方式調(diào)節(jié)所述車輛左側(cè)(L)上的所述驅(qū)動軸(TA)的壓力腔(2)與所述從動軸(LA)的壓力腔(3)之間的壓力比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所采集的負載狀態(tài)和/或行駛狀態(tài)的信號(ASR)來提高至少一個車輛側(cè)(L、R)上的作用于所述驅(qū)動軸(TA)的負載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，每個壓力腔(2、3、4、5)的壓力(PUl、Plae>Ptal>Ptar)都借助于配屬給相應(yīng)壓力腔(2、3、4、5)的壓力傳感器(S2、S3、S4、S5)單獨地采集并獨立地調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一個所述的方法，其特征在于，對所述車輛左側(cè)(L)上的所述驅(qū)動軸(TA)的壓力腔(2)與所述從動軸(LA)的壓力腔(3)之間的相應(yīng)壓力比的調(diào)節(jié)以及對所述車輛右側(cè)(R)上的所述驅(qū)動軸(TA)的壓力腔(4)與所述從動軸(LA)的壓力腔(5 )之間的相應(yīng)壓力比的調(diào)節(jié)同時進行。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一個所述的方法，其特征在于，采集至少一個所述壓力腔(2、3、4、5)的壓力(PUL、PLAR> PTAL> Ptae)作為信號(ASR)和/或采集驅(qū)動防滑調(diào)整的信號(ASR)0
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，依賴于所采集的行駛狀態(tài)的信號(ASR)逆著所出現(xiàn)的離心力(F)地調(diào)節(jié) 所述底盤(I)的傾角(角度β )。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過所述壓力比來調(diào)節(jié)所述驅(qū)動軸(TA)與至少一個從動軸(LA)之間的、所述底盤(I)的所期望的傾角(角度α )和/或水平面變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，負載增加在時間上被限制在幾分鐘、尤其是最大15分鐘的預(yù)先確定的負載增加時間段(A)上和/或被限制最大速度，尤其是30km/h0
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述壓力腔(2、3、4、5)的改變了的壓力比在所述信號(ASR)變化時保持第三時間間隔(III)的確定的持續(xù)時間(B)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制針對商用車輛所確定的底盤中的壓力平衡的方法，所述底盤具有驅(qū)動軸(TA)和至少一個不帶有驅(qū)動功能的從動軸(LA)。分別將車輛左側(cè)上的和車輛右側(cè)上的壓力腔(2、3、4、5)配屬給軸(TA、LA)。依賴于所采集的信號，針對兩個車輛側(cè)獨立地調(diào)節(jié)驅(qū)動軸(TA)的壓力腔(2、4)與從動軸(LA)的壓力腔(3、5)之間的壓力比。
文檔編號B60G17/015GK103237670SQ201180058219
公開日2013年8月7日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者比揚·格拉米-馬內(nèi)施, 約翰·盧卡斯 申請人:威伯科有限公司