汽車底盤系統及行駛動力學控制方法

2023-10-19 20:18:42

專利名稱：汽車底盤系統及行駛動力學控制方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車底盤系統，具有一個用於擺動穩定作用的裝置 和一個用於車輪外傾調節的裝置。本發明還涉及一種使用一種相應底盤 的汽車行駛動力學控制方法。
背景技術：
由EP 1 754 649 Al已知一種用於調節汽車車軸的車輪外傾的裝置， 其中設置有至少兩個用於鉸接車輪的底盤導杆(Fahrwerkslenker),在 其上裝有一個用於改變所述底盤導杆位置的致動器，其中致動器的縱向 移動的致動器軸一邊安裝在一個底盤導杆上，另一邊安裝在另一個底盤 導杆上，其中所述致動器靠近致動器軸的部位具有一個電動機和一個滾 動絲杆。
DE 10 2004 014 576 Al提供一種用於汽車的行駛穩定性調節的方 法，其中後軸車輪的後輪外傾角隨車輛狀態進行有效地調整，並且在前 軸上施加一個前抗擺力矩，並在後軸上施加一個後抗擺力矩，其中由後 抗擺力矩與前抗擺力矩的比值所得出的擺動力矩分配依賴於後軸車輪的 後輪外傾角來調節。

發明內容
本發明的任務在於，提供一種底盤系統和一種用於汽車的行駛動力 學控制的方法，其改善行駛動力學並可以以更緊湊的結構方式實現。
所述任務可通過本發明的以下1的汽車底盤系統來解決。以下2-8 是本發明優選的實施方案。所述任務還可通過下列9的行駛動力學調節 方法來解決。
1.汽車底盤系統，具有一個用於擺動穩定的裝置和一個用於車輪外 傾調節的裝置，其特徵在於，所述用於擺動穩定的裝置和所述用於車輪 外傾調節的裝置具有一個或者多個液壓調整裝置，其中所述用於擺動穩 定的裝置和所述用於車輪外傾調節的裝置藉助一個共同的液壓系統互相 連接。
2. 如1所述的底盤系統，其中所述用於擺動穩定的裝置具有至少一 個與穩定器連接的液壓調整裝置。
3. 如2所述的底盤系統，其中所述液壓調整系統構成為穩定器的擺 動控制裝置。
4. 如1至3之一所述的底盤系統，其中所述用於每個車輪的車輪外 傾調節裝置具有一個構成為線性調整裝置的液壓缸。
5. 如1至4之一所述的底盤系統，其中所述的共同的液壓系統具有 一個壓力供給裝置，該壓力供給裝置通過管路連接用於擺動穩定的裝置 的和用於車輪外傾調節的裝置的一個或多個液壓調整裝置，其中在所述
壓力供給裝置和所述液壓調整裝置之間設置至少一個閥門裝置。
6. 如5所述的底盤系統，其中所述壓力供給裝置這樣構成，即液壓 系統中的額定壓力根據車輛狀態調節，其中為確定車輛狀態使用如下信 號中的一種或多種橫向加速度、轉向盤轉角、汽車速度、擺動角。
7. 如1至6之一所述的底盤系統，其中為用於車輪外傾調節的裝置 設置至少一個用於調節液壓和/或液壓流體的裝置。
8. 如1至7之一所述的底盤系統，其被架設在一個或多個汽車軸上。
9. 汽車行駛動力學控制方法，使用一種前述權利要求之一所述的 底盤系統，用於根據車輛狀態實現有效的擺動穩定和有效的車輪外傾 調節。
根據本發明，在本文開頭所述領域的底盤系統中，用於擺動穩定的 裝置和用於車輪外傾調節的裝置具有一個或者多個液壓調整裝置，其中 用於擺動穩定的裝置和用於車輪外傾調節的裝置通過一個共同的液壓系 統彼此連接。在本發明的底盤系統中，擺動穩定和車輪外傾調節被集成 在一起。這樣，明顯地簡化了調節，只需相對要少的閥門，並提供了更 高效率的一體化系統。
優選地，用於擺動穩定的裝置包括至少一個與穩定器連接的液壓調 整裝置。
在優選的實施方案中，液壓調整裝置可構成為穩定器的擺動控制裝置。
優選地，用於每個車輪外傾調節的裝置具有一個構成為線性調節裝
置的液壓缸。
優選地，共同的液壓系統具有一個壓力供給裝置，該壓力供給裝置 通過管路而連接用於擺動穩定的裝置的和用於車輪外傾調節的裝置的一 個或多個液壓調節裝置，其中在壓力供給裝置和液壓調節裝置之間設置 至少一個閥門裝置。
有利的是，壓力供給裝置可以這樣構成即液壓系統中的額定壓力 根據車輛狀態進行調節，其中為確定車輛狀態使用如下信號的至少一種
橫向加速度、轉向盤轉角、汽車速度、擺動角。
優選地，對於用於車輪外傾調節的裝置，即尤其是對於其液壓調 節裝置，設置至少一個調節液壓和/或液壓流體流動的裝置。
有利的是，可以對一個或多個汽車軸設所述底盤系統。
本發明的任務還可通過一種應用了本發明的底盤系統或其變化 方案的汽車行駛動力學控制方法來解決，所述方法用於根據車輛狀態 實現有效的擺動穩定以及有效的車輪外傾調節。
本發明的其它細節和優點將通過以下實施例並參照附圖來說明。


圖l例如位於汽車軸上的底盤系統的示意圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了一個汽車車身l和一個底盤系統，該底盤系統 連接一個汽車軸，被示例性地示出。兩個車輪5a，5b設置在一個共同的 汽車軸上，並各自具有一個車輪懸架16a，16b。在兩個車輪5a，5b之間 設置一個穩定器6，該穩定器優選為一個轉向平衡裝置。穩定器6可通 過穩定軸承14a，14b與汽車車身l連接。為獲得擺動穩定性，在穩定器 6上設置一個液壓調整裝置4,該液壓調整裝置在示出的實施例中被設計 成一個用於穩定器6的擺動控制裝置，例如旋轉控制器。所述液壓調整 裝置4還可被設計成例如線性致動器。為實現車輪外傾調節，在所示出 的實施例中為每個車輪5a， 5b設置一個液壓調整裝置3a， 3b。在所示出 的實施例中，用於車輪外傾調節的所述液壓調整裝置3a， 3b被設計成液 壓缸形式的線性調整裝置。還可能的是，將液壓調整裝置3a， 3b設置成擺動致動器，但該擺動致動器未在附圖中詳細繪出。擺動致動器優選地
各自通過一個槓桿(Hebe 1)與轉向橫拉杆連接。在所示出的實施例中暗 示了一種車輛狀態，在該狀態下汽車位於轉彎行駛中，其中箭頭2指明 了轉向中心的方向。汽車相應地一在轉彎行駛的條件下一調整為由箭頭 12示出的擺動運動。車輪5a，5b或者輪胎具有外傾角lla，llb。
所示出的用於擺動穩定的裝置的以及用於車輪外傾調節的裝置的液 壓調整裝置4或者3a， 3b具有一個共同的液壓系統。必需的液壓流體將 通過壓力供給裝置IO提供，其中所述液壓流體和/或液壓——優選地隨 有效的橫向力——被控制和/或調節。所述的壓力供給裝置IO通過管路 7，9與液壓調整裝置3a，3b，4連接。在所示出的實施例中，液壓系統的 管路7是流入管路。本實施例中的回流管路是管路9。相應地，在對應 於實施例中所示的車輛狀態下，液壓流體具有箭頭70, 90, 91示出的路 線。
示出的液壓系統具有一個用於液壓流體的槽15。設置至少一個閥門 裝置8，例如可以是一個單向閥，藉助於所述閥門裝置，可使得在正確 的活塞面積上的加壓與各個轉彎方向或者轉彎方向的改變相對應。
如果汽車車身1在沒有擺動穩定裝置的情況下轉彎行駛，則會發生 在箭頭12方向上的擺動運動，也即向外轉向的傾斜。為減少或阻止這些 擺動運動，液壓調整裝置4為實現擺動穩定會在穩定器6中產生扭矩， 該扭矩通過穩定器軸承14a， 14b中的支承力使汽車車身1穩定。
有效的外傾調節使輪胎或者車輪5a，5b在轉彎處迎著橫向力的方向 傾斜。這在調整裝置3a， 3b的輔助下實現。所述調整裝置3a， 3b互相連 接，並且與擺動穩定裝置的流入和流出管路連接。另外，為實現車輪外 傾調節，可設置至少一個用於液壓的調節和/或液壓流體的調節的裝置 13a，13b。 一種所述的調節液壓可根據用於調節車輪外傾的調整裝置 3a, 3b的尺寸來使用，以減少壓力或者流體。有利的是，測量和/或計算 確定外傾。車輪外傾調節或者為實現車輪外傾調節而對液壓和/或液壓流 體的調節可依賴於測量出的和/或計算出的外傾來進行。有效的車輪外傾 調節通過圍繞其縱軸的輪胎傾斜而使輪胎支承面優化。這樣，在橫向力 的影響下的輪胎支承面的變形通過轉彎處輪胎的傾斜而抵消。輪胎可由 此傳遞更大的橫向力。 在本發明的有效的外傾調節中，外傾調節的能量由液壓供給裝置來 提供，該液壓供給裝置也提供用於擺動穩定裝置的能量。所述的擺動穩
定裝置用於減少轉彎行駛時的擺動角，其中與閥門以及與穩定器6上的 至少一個調整裝置4相連的液壓供給裝置根據車輛狀態——例如測量出 的和/或計算出的橫向加速度——產生一個用於穩定的力作用到車身上。
有效的擺動穩定性的能量供給和有效的車輪外傾調節的能量供給以 液壓的方式實現，其中額定壓力根據車輛狀態確定。車輛狀態可通過如 下測量出的和/或計算出的數值中的一個或多個來確定糹黃向加速度、轉 向盤轉角、汽車速度、擺動角。壓力調節例如可藉助於橫向加速度、轉 向盤轉角、汽車速度、壓力、液壓流體和/或行程、或者調整裝置的位置 等的傳感器來實現。
本發明的基本構思是在汽車中將擺動穩定與外傾調節相結合。本發 明中實現了有效的外傾調節，其中應用了液壓管路供給裝置和擺動穩定 裝置的閥門。所述的液壓流體不僅供給了擺動穩定裝置的致動器，還供 給了外傾調節裝置的致動器。本發明及相應的教導中可使用不同數量的 調整裝置3a, 3b，4、不同數量的閥門裝置以及不同數量的壓力供給裝置 10。
權利要求
1.汽車底盤系統，具有一個用於擺動穩定的裝置和一個用於車輪外傾調節的裝置，其特徵在於，所述用於擺動穩定的裝置和所述用於車輪外傾調節的裝置具有一個或者多個液壓調整裝置(4或者3a，3b)，其中所述用於擺動穩定的裝置和所述用於車輪外傾調節的裝置藉助一個共同的液壓系統互相連接。
2. 如權利要求1所述的底盤系統，其中所述用於擺動穩定的裝置具 有至少一個與穩定器(6)連接的液壓調整裝置(4)。
3. 如權利要求2所述的底盤系統，其中所述液壓調整系統(4)構成為 穩定器(6)的擺動控制裝置。
4. 如權利要求1至3之一所述的底盤系統，其中所述用於每個車輪 (5a， 5b)的車輪外傾調節裝置具有一個構成為線性調整裝置的液壓缸 (3a， 3b)。
5. 如權利要求1至4之一所述的底盤系統，其中所述的共同的液壓 系統具有一個壓力供給裝置(IO),該壓力供給裝置(10)通過管路(7,9) 連接用於擺動穩定的裝置的和用於車輪外傾調節的裝置的一個或多個液 壓調整裝置(4或者3a， 3b),其中在所述壓力供給裝置(10)和所述液壓調 整裝置(4或者3a， 3b)之間設置至少一個閥門裝置(8)。
6. 如權利要求5所述的底盤系統，其中所述壓力供給裝置(10)這樣 構成，即液壓系統中的額定壓力根據車輛狀態調節，其中為確定車輛狀 態使用如下信號中的一種或多種橫向加速度、轉向盤轉角、汽車速度、 擺動角。
7. 如權利要求1至6之一所述的底盤系統，其中為用於車輪外傾調 節的裝置設置至少一個用於調節液壓和/或液壓流體的裝置(13a， 13b)。
8. 如權利要求1至7之一所述的底盤系統，其被架設在一個或多個 汽車軸上。
9. 汽車行駛動力學控制方法，使用一種前述權利要求之一所述的底 盤系統，用於根據車輛狀態實現有效的擺動穩定和有效的車輪外傾調節。
全文摘要
本發明涉及一種汽車底盤系統及行駛動力學控制方法。汽車的底盤系統具有一個用於擺動穩定的裝置和一個用於車輪外傾調節的裝置，其中所述用於擺動穩定的裝置和所述用於車輪外傾調節的裝置具有一個或者多個液壓調整裝置(4或者3a，3b)，其中所述用於擺動穩定的裝置和所述用於車輪外傾調節的裝置藉助一個共同的液壓系統互相連接。本發明實現了汽車的擺動穩定與車輪外傾調節的結合。還可實現一種有效的外傾調節，其中使用了擺動穩定裝置的液壓管路供給裝置和閥門。
文檔編號B62D17/00GK101353054SQ20081012994
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月24日 優先權日2007年7月26日
發明者T·亨尼, T·康克 申請人:F.波爾希名譽工學博士公司