专利名称：用于控制具有驱动轴和从动轴的底盘中的压力平衡的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制车辆底盘中的压力平衡的方法，所述车辆底盘具有驱动轴和至少一个不带有驱动功能的从动轴，其中，分别将车辆左侧上的和车辆右侧上的压力腔配属给所述轴，通过所述压力腔来控制作用于相应轴的压力。
背景技术：
在车辆尤其是商用车辆中，在大多数情况下多个后轴中最前面的一个被驱动，而后面的作为纯粹的从动轴或者升降轴的轴不具有驱动功能。在起动这种车辆时，由于静摩擦不足而导致驱动轮打滑，这是因为在起动期间由于车辆结构的运动而必然地调节从动轴的附加的负载以及驱动轴的负载减少。如果驱动轴的减少后的负载低于确定的阈值，那么这导致驱动轮打滑。从负荷情况中分别得出轴的压力腔的折叠气囊弹簧中所要求的空气压力。主轴与副轴之间的空气压力分配根据牵引力调整的原理来实现，其中，针对两个后轴中的每一个都预先给出空气弹簧压力的自身允许的最大值，所述最大值相应于满载荷的车辆。牵引力调整的目的在于，在负荷增加时首要地增加驱动轴的负载，更确切地说，通过给驱动轴的空气弹簧折叠气囊充气直至在保持行驶水平面的情况下达到最大允许的压力。在负荷进一步增加时，所增加的负荷以如下方式由副轴来承受，即，给副轴的空气弹簧折叠气囊充气，其中，驱动轴的折叠气囊中的压力保持最大允许的压力。在此，从动轴的折叠气囊中的压力降低至由制定者规定的最小值。继动控制所负责的是，驱动轴的折叠气囊中在此所必然出现的高压仅存在于限定的时间段上。在达到该时间阈值之后，这种控制又将从动轴的折叠气囊切换到正常的工作压力，由此避免了驱动轴的折叠气囊的过载(尤其是在车辆 满负荷的情况下)。由DElO 2006 Oil 183A1公知一种用于气动弹簧的车辆的牵引力调整的方法，所述车辆具有驱动轴和升降轴。通过测量驱动轴的和升降轴的两个车辆侧上的空气弹簧压力来确定:在车辆侧上是否存在如下过载，在所述过载情况中超出了最大允许的空气弹簧压力。如果由于车辆过负荷而在至少一个车辆侧的驱动轴和升降轴上超过了最大允许的折叠气囊压力，那么系统切换到过载模式中，在所述过载模式中，根据两个轴上的允许的折叠气囊压力不再调整驱动轴与副轴之间的牵引力，而是调整它们之间的压力比。为了在从牵引力调整过渡到过载模式下的压力比调整的情况中至少在很大程度上获得驱动轴上的现有牵引力，并非笼统地针对整个车辆来探测过载，而是仅在一个车辆侧上识别出过载时首先根据过载模式中的压力比调整对该过载侧进行调整，而另一个较轻的车辆侧以某一适应程度保持在牵引力调整中。因此，基于分侧式的过载识别以如下方式避免了过载，即，将压力从驱动轴转移到从动轴上。DE35 45 222A1公开了一种用于部分地减轻空气弹簧式车辆的从动轴负载的装置，所述装置使区分开地、适应车辆总负载地控制从动轴的折叠气囊中的压力成为可能。为此，通过驱动轴的折叠气囊中的压力，借助于确定的压力比阀来控制从动轴的折叠气囊中的压力。由此，可选地，要么将两个轴的同步(Gleichschaltung)设置为所述轴之间的固定的压力比，要么分别将两个轴的车辆左侧和车辆右侧彼此间的同步设置为针对车辆左侧和车辆右侧上的两个轴的固定的压力比。通过DE38 15 612A1公知一种用于调整压力空气支持式的车辆悬架装置的方法，所述车辆悬架装置具有多个布置在至少一个车辆结构与至少一个车辆轴之间的空气弹簧元件。在此，借助于控制装置识别空气弹簧元件之间的过高的压力差并引入压力平衡调整过程。由此，可以消除压力弹簧元件之间的过高的压力差，例如车辆左侧的与车辆右侧的空气弹簧元件之间的车辆轴上的过高的压力差，而不允许明显地改变车辆结构的水平面和负载在各组空气弹簧元件上的分布。由此，应该避免不同空气弹簧元件中的压力的偏差。此外，DE38 41 476A1涉及一种用于车辆左侧的和车辆右侧的车辆悬架装置的水平面调整装置。为了避免在水平面下降时某一车辆侧还保持在该水平面之上(因为例如结构的重量几乎全部由第一空气弹簧元件承载或者由另一个轴承受)，控制装置负责的是:在如下车辆侧上排气，即，在所述车辆侧上水平面已经处于公差带之内，以便将平均的车辆水平面调节到允许的数值。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种方法，通过该方法可以明显改善所运行的车辆的牵引力。尤其地，在实践中对驾驶员来说特别困难的起动状况变得简单。根据本发明，该目的利用根据权利要求1的特征所述的方法来实现。本发明的其他设计方案可以从从属权利要求中得知。根据本发明，提出一种用于控制底盘中的压力平衡的方法，底盘具有驱动轴和至少一个不带有驱动功能的从动轴，其中，分别将车辆左侧上的和车辆右侧上的压力腔配属给所述轴，通过所述压力腔来控制在相应的轴上的压力或负载，其中，依赖于所采集的信号，独立地调节驱动轴的压力腔与`至少一个从动轴的压力腔之间的压力比以便改变车辆两侧的负载分配。通过根据本发明的方法，以如下方式调整驱动轴的以及未被驱动的从动轴的在实践中实施为折叠气囊弹簧的压力腔中的压力分配，即，依赖于信号地能够进行驱动轴与至少一个从动轴之间的分侧式的牵引力调整。信号尤其包括驱动轴车轮的车轮转速或者如下调整信息，即，从该调整信息中导出驱动轴的和从动轴的所有车轮的滑移率。基于所采集的行驶状态的信号，以分侧的方式时间上受限地、暂时地将负载转移到驱动轴上。本方法即使在所谓的μ分流比(“μ-Split-Verhalmissen”)的情况下也能够使明显改善牵引力成为可能，在所述μ分流比的情况中，对两个车辆侧来说在车轮与行驶道路之间存在不同大小的摩擦值。在此，能调节个别的压力比，目标是:为了改善牵引力而独立地升高两个车辆侧的驱动轴上的负载。当然，改变了的负载分配也可以单独地通过从动轴的减少负载来实现。相反，特别有望实现的是，基于所采集的负载状态或行驶状态的信号来提高至少一个车辆侧上的作用于驱动轴的负载，以便避免从动轴不希望地下降到预先确定的水平面之下。更确切地说，为了改善牵引力而短暂地提高水平面，以此也以有利的方式提高了离地间隙。根据本发明的方法的一种特别具有优点的设计方案，每个压力腔中的压力都借助于配属给相应压力腔的压力传感器单独地加以采集并独立地调节。由此，通过如下方式实现了对牵引力的进一步改善，即，能实现个别的调节。此外，压力腔中所采集的压力既可以用作调节环节也可以用作负载状态的指示器。此外，通过合适的阀切换，可以借助于共同的压力传感器来采集多个压力腔的压力。另一种同样特别有望实现的变形方案也能如下地得以实现，S卩，对两个车辆侧上的驱动轴与从动轴之间的相应压力比同时进行调节。由此，以如下方式可靠地排除了不稳定的行驶状态，即，在共同的方法步骤中调节两个车辆侧的针对相应行驶状态的最佳负载分配。尤其是，在μ分流起动状况下，可以可靠地避免所驱动的车轮的打滑。本方法的如下设计方案是特别贴近实际的，其中，采集相应压力腔的压力作为信号和/或采集驱动防滑调整的信号。由此，能够以有利的方式利用现有系统的本身可供使用的调整信息，并且在调整压力分配时相应地对其加以考虑。为此，优选地，适用于此的是驱动防滑调整的(ASR)或牵引力调整(ATC Automatic Traction Control)的调整信息。此外，也能够以有利的方式利用能调节的倾角，S卩，依赖于所采集的行驶状态的信号逆着所出现的离心力地调节车辆的倾角。通过这种倾斜运动技术来比较快速地通过弯道或者由于较少地感觉到侧向加速度而改善了舒适性。在根据本发明的方法的另一种同样特别具有优点的改进方案中，通过压力比来调节驱动轴与至少一个从动轴之间的、底盘的所期望的倾角和/或水平面变化。由此实现如下，即，例如为了减少负荷的目的而暂时地尤其在车辆的静止状态下调节该结构的所期望的倾角。在此，倾角可以相关于两个车辆侧地和/或在驱动轴与至少一个从动轴之间得以调节，从而可以调节前部与后部之间的倾角、车辆左侧与车辆右侧之间的倾角或者两个倾角平面的重叠部分。这种倾角例如可以在用于短途公共交通中运输人员的车辆中通过所谓的“屈膝”而使乘客上下车变得容易，车辆在上车侧下沉直至该车辆侧的车辆水平面达到所调节的最小值。在商用车辆中，通过这种倾角可以短暂地提高负载状态，以便相应地影响牵引力。此外，为了避免磨损 倾角的增加如下是具有优点的，即，负载增加直至达到30km/h的最大速度地受到限制或者负载增加被限制在几分钟、例如最大15分钟的时间段上，以便在达到通常的行驶条件之后调节驱动车轮而使其减少负载，并且返回到对在滑移率很小的情况下的行驶运行来说优化了的负载分配。在此示出如下，S卩，根据一种特别合乎目的的变形方案，在信号改变时使负载增加保持一段确定的时间。在取消了提高的牵引力需求之后的这种也被称为“延迟”的阶段中，首先所调节的负载分配保持恒定，然后例如稳定地返回到标准负载分配。当然，本方法并不局限于驱动轴与唯一的从动轴的组合。更确切地说，也可以根据依据本发明的方法来控制多个驱动轴和/或从动轴，其中，一个或多个所述驱动轴和/或从动轴可以实施为升降轴。在此，根据变形方案，也可以独立地调节不同从动轴之间的压力腔的压力比，尤其是针对两个车辆侧。此外，本方法 能够以有望实现的方式同样应用于道路行驶车辆尤其是商用车辆以及轨道车辆。
本发明允许不同的实施方式。为了进一步解释本发明的基本原理，在附图中示出了实施方式中的一种并在下面对其进行描述。其中:图1示出为了使用本方法所确定的车辆的原理图；图2a示出滑移信号的时间曲线图；图2b示出在从动轴上得以调节的负载的时间曲线图；图2c示出在驱动轴上得以调节的负载的时间曲线图；图3示出驱动轴相对于从动轴的底盘的倾角的原理图；以及图4示出车辆左侧相对于车辆右侧的底盘的倾角的原理图。
具体实施例方式图1以俯视图示出未进一步示出的机动车辆的用于使用本发明的方法的所确定的底盘I的原理图，底盘I具有受控的前轴A以及驱动轴TA和能借助于升降折叠气囊6抬升的、实施为升降轴的、无驱动的从动轴LA。依赖于传感器采集的、与行驶状态相关的信号，基于调整信息来实现分侧式的牵引力调整，从所述调整信息中导出驱动轴TA的左车轮TAL和右车轮TAR的滑移率以及从动轴LA的左车轮LAL和右车轮LAR的滑移率。基于行驶状态的这些信号，短暂地向具有图2a中所示的增加的滑移率s的那些车轮TAL、TAR、LAL、LAR的车辆侧加载提高的负载。为此，将从动轴LA上的负载转移到驱动轴TA上。为了这个目的，图1中所示的压力腔3和5中的压力下降，而压力腔2和4中的压力升高。为了采集和监测相应的压力，为每个压力腔2、3、4和5都配属有单独的压力传感器S2、S3、S4和S5。如果由于路基的特性仅针对车辆的一侧例如在车辆右侧的车轮TAR和LAR上采集这种增加的滑移率，那么也可以将负载转移限制在车辆一侧上或者不同于车辆另一侧地将负载转移到该车辆侧上。为此，例如提高驱动轴TA的布置在车辆左侧上的压力腔2的压力和从动轴LA的压力腔3的压力，或者降低驱动轴TA的布置在车辆右侧的压力腔4的压力和从动轴LA的压力腔5的压力。由此，主要是即使在所谓的μ分流比的情况下仍然显著地改善了牵引力。第一压力腔2、第二压力腔3、第三压力腔4和第四压力腔5以及升降折叠气囊6可以实施为高度能改变的空气弹簧，尤其实施为膜片折叠气囊空气弹簧和/或波纹折叠气囊空气弹簧。补充地，还结合图2a至图2c示出根据本发明的方法，所述图2a至图2c分别分开地针对车辆右侧R以及车辆左侧L示出相对应的时间曲线图。在图2a中，首先示出了信号ASR的曲线图，信号ASR给出了驱动轴TA的在图1中所示出的车轮TAL、TAR的滑移率S。可以看到的是，曲线图示出了第一时间间隔1、第三时间间隔III和第四时间间隔IV的曲线中的能忽略的滑移率s，所述能忽略的滑移率仅被阶跃式增加的、限制在第二时间间隔II上的滑移率中断。驱动轴TA的在图1中示出的布置在车辆左侧上的压力腔2和从动轴LA的压力腔3中的压力PUl以及驱动轴TA的布置在车辆右侧的压力腔4和从动轴LA的压力腔5中的压力Plak在第二时间间隔II内(如图2b和图2c中所示出的那样)不依赖于车辆侧地、从第一时间间隔I和第四时间间隔IV中的标准值出发地基于在第二时间间隔II中针对从动轴LA所采集到的提高的滑移率而降低，并且同时，驱动轴TA的车辆左侧上的压力Pm以及驱动轴TA的车辆右侧 上的压力Ptak以独立于侧的方式得以提高。分别在第二时间间隔II的终点达到的压力P1、PUK、Pm、PTAK在随后的第三时间间隔III中以独立于该第三时间间隔III中已经忽略的滑移率的方式首先在持续时间B内保持恒定，以便实现力传递的稳定。因此，时间间隔I1、ΠΙ和IV限定了负载增加时间段Α。车辆左侧L相对于车辆右侧R的相应曲线分布的在图2a至图2b中示出的偏差仅是示例性的。当然，这些偏差在实践中也可以明显不同。此外，针对车辆侧L、R可以不同地对第一时间间隔1、第二时间间隔I1、第三时间间隔III和第四时间间隔IV进行测量。此外，相反地，车辆左侧L和车辆右侧R的相应的曲线可以相一致。补充地，在图3中还示出了驱动轴TA相对于从动轴LA的底盘的具有角度α的倾角，其中，为了更好地理解而夸大地示出该倾角。角度α描述了在车辆纵向方向上车辆车身例如装载面的底部相对于由驱动轴TA和从动轴LA构成的虚拟平面的倾角，或者简化地通过角度α描述出车辆车身在车辆纵向方向上相对于未示出的行驶路面的倾角。为了调节倾角而提高驱动轴TA的压力腔2中的压力并降低从动轴LA的压力腔3中的压力。此外，在图4中还示出车辆左侧相对于车辆右侧逆着车辆运行中所出现的离心力F的底盘的具有同样夸大绘出的角度β的倾角。角度β描述了在车辆横向方向上车辆车身例如装载面的底部相对于由驱动轴TA和从动轴LA构成的虚拟平面的侧向倾角，或者简化地通过角度β描述出车辆车身相对于未示出的行驶路面的倾角。为此，如可以看到的那样，与驱动轴TA的 右车轮TAR的压力腔4相比，向驱动轴TA的左车轮TAL的压力腔2施加了更大的压力。
权利要求
1.用于控制底盘(I)中的压力平衡的方法，所述底盘具有驱动轴(TA)和至少一个不带有驱动功能的从动轴(LA)，其中，分别将车辆左侧(L)上的和车辆右侧(R)上的压力腔(2、3、4、5)配属给所述轴(TA、LA)，通过所述压力腔来控制相应的驱动轴(TA)上的和所述从动轴(LA)上的压力(Plj^PlaioPtaPPtak),其特征在于，依赖于所采集的信号(ASR)，以独立于所述车辆右侧(R)上的所述驱动轴(TA)的压力腔(4)与所述从动轴(LA)的压力腔(5)之间的压力比的方式调节所述车辆左侧(L)上的所述驱动轴(TA)的压力腔(2)与所述从动轴(LA)的压力腔(3)之间的压力比。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所采集的负载状态和/或行驶状态的信号(ASR)来提高至少一个车辆侧(L、R)上的作用于所述驱动轴(TA)的负载。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个压力腔(2、3、4、5)的压力(PUl、Plae>Ptal>Ptar)都借助于配属给相应压力腔(2、3、4、5)的压力传感器(S2、S3、S4、S5)单独地采集并独立地调节。
4.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其特征在于，对所述车辆左侧(L)上的所述驱动轴(TA)的压力腔(2)与所述从动轴(LA)的压力腔(3)之间的相应压力比的调节以及对所述车辆右侧(R)上的所述驱动轴(TA)的压力腔(4)与所述从动轴(LA)的压力腔(5 )之间的相应压力比的调节同时进行。
5.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，其特征在于，采集至少一个所述压力腔(2、3、4、5)的压力(PUL、PLAR> PTAL> Ptae)作为信号(ASR)和/或采集驱动防滑调整的信号(ASR)0
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依赖于所采集的行驶状态的信号(ASR)逆着所出现的离心力(F)地调节 所述底盘(I)的倾角(角度β )。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述压力比来调节所述驱动轴(TA)与至少一个从动轴(LA)之间的、所述底盘(I)的所期望的倾角(角度α )和/或水平面变化。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，负载增加在时间上被限制在几分钟、尤其是最大15分钟的预先确定的负载增加时间段(A)上和/或被限制最大速度，尤其是30km/h0
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述压力腔(2、3、4、5)的改变了的压力比在所述信号(ASR)变化时保持第三时间间隔(III)的确定的持续时间(B)。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制针对商用车辆所确定的底盘中的压力平衡的方法，所述底盘具有驱动轴(TA)和至少一个不带有驱动功能的从动轴(LA)。分别将车辆左侧上的和车辆右侧上的压力腔(2、3、4、5)配属给轴(TA、LA)。依赖于所采集的信号，针对两个车辆侧独立地调节驱动轴(TA)的压力腔(2、4)与从动轴(LA)的压力腔(3、5)之间的压力比。
文档编号B60G17/015GK103237670SQ201180058219
公开日2013年8月7日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年12月2日
发明者比扬·格拉米-马内施, 约翰·卢卡斯 申请人:威伯科有限公司