具有作为减振器的转向桥的商用车的制作方法

专利名称：具有作为减振器的转向桥的商用车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转向的(geIenkt)刚性车桥(Starrachse )的车桥悬架 (Achsaufh&igung)，该刚性车桥通过转向装置可活动地与车辆的车架(Rahmen)、车身或车 体(Aufbau)连接，其中转向装置具有至少一个调整单元，利用该调整单元可根据借助传感 器单元检测的至少一个车辆运行参数来控制刚性车桥相对于车架、车身或车体的运动。
背景技术：
通常，特别是重型载货车以及长途客车，除了具有可由驾驶员转向的(lenlcbar) 前桥和受驱动的不可转向的后桥外，还具有第三车桥。如果这种第三车桥设置在受驱动 的车桥之后，则该车桥称为后从动轴。但第三车桥也可以相应地设置在受驱动的车桥之 前，在这种情况下，它称为前从动轴。前从动轴和后从动轴通常不受驱动和/或不可升降 (liftbar)，但也可以设计为附加驱动的车桥。此外，汽车车轮悬架分为两种其一为，第三车桥可由驾驶员特别是通过与前桥转 向系的运动耦联来转向，其二为，第三车桥仅能通过在行驶期间产生的力和/或通过控制 根据汽车工作状态来转向。这种不与真正的汽车转向系耦联的车桥称为“可自由转向的车 桥”，在有些时候，特别是当这种车桥仅通过在行驶期间由驾驶员施加到车桥上的力尤其是 在转弯行驶期间产生的侧向力而转向时，也称为强制转向的车桥。相关地指出，本发明仅涉 及后者情况所述类型的车桥，其在运动上并不与车辆的前桥转向系耦联。由DE 296 08 229 Ul已知所述类型的车桥悬架，其带有转向的受驱动的或不受驱 动的刚性的后桥。所述后桥铰接机构具有两个长度可变的纵向转向杆以及一个三角转向 杆。所述车桥悬架的特征主要在于，设有控制单元以及相应的调整机构，这些调整机构影响 纵向转向杆的长度，使得刚性车桥能够相对于车辆车架进行运动。在这里，特别是可以按 如下方式来设计和控制纵向转向杆的调整杆根据速度和/或在转弯行驶时防止调整杆伸 出，或者至少将其限制于预先设定的极限值。此外由W02004/080783已知一种转向的车桥，其中一旦探测到紧急的行驶状况， 就通过对强制转向的车桥的锁止来改善在转弯行驶时车辆的横向稳定性。为此检测多个车 辆参数，特别是车轮转速、车轮加速度、各个车轮的滑转系数和制动力矩以及转向角，根据 测得值来求得某一行驶状况所特有的特征值，一旦某一行驶状况所特有的该特征值特别是 在车辆转弯行驶时达到临界值，就阻止强制转向的车桥转向。在运动上并不与真正的转向系连接的这种转向桥的优点特别是在于，在转弯行驶 时的轮胎磨损有所减小，以及车辆转向能力得到提高。但缺点是，带有一个或多个强制转向 的车桥的车辆通常具有较小的侧向刚度，这特别是在速度较高时会导致行驶稳定性减小。除了对车辆的车辆特性特别是对转向能力和行驶稳定性的要求外，如今还对车辆 的行驶舒适性提出了较高的要求。然而行驶舒适性通常受根据路况以及行驶速度而在车辆 底盘、车架和/或车辆车体中产生的振动或震颤的影响。相关地例如由DE 102 27 888 Al以及DE 38 43 676 Al已知，在车辆悬架或车辆车身区域中设有减振器，其本身具有振动的质量。在这里，一种适当的传感器装置探测在车 辆中产生的振动，这种振动最终被由减振器所进行的相反振动补偿，所述减振器根据所探 测到的振动而被激起。

发明内容
基于由现有技术已知的问题，本发明的目的在于，说明一种装置，其能以比较简单 且可靠的方式补偿在具有双桥机组和至少一个转向桥的车辆中所产生的振动。该装置以及 基于此的方法优选可用于通常具有大体积车体的重型商用车。相应的技术方案特别是至少 大大地减少了尤其是用于大体积车辆例如长途客车的所需要的减振器的数量。另外，利用 用于减振的所述装置，能够以比较简单的测量和控制方案来补偿在车辆车体以及车辆车身 区域中特别是在客车骨架区域中根据速度所产生的振动。前述目的通过根据权利要求1的经过特殊设计的车桥悬架及其在根据权利要求 14的商用车中的应用得以实现。本发明的有利改进是从属权利要求的内容，下面部分地对 照附图对其予以详述。本发明基于一种经过特殊设计的具有转向的刚性车桥的车桥悬架，其通过转向装 置活动地与车辆的车架、车身或车体连接，其中转向装置具有至少一个调整单元，利用该调 整单元可根据至少一个借助于传感器单元测得的车辆运行参数来控制刚性车桥相对于车 架、车身或车体的运动。根据本发明，对车桥悬架进行如下改进传感器单元具有至少一个 振动传感器，利用该振动传感器可检测车辆的至少一个构件的振动，并传递至控制单元，在 控制单元中可基于所测得的振动来产生控制信号，并继续传递至调整单元，基于该控制信 号可利用调整单元使得刚性车桥处于运动中，从而通过刚性车桥的运动产生的振动至少部 分地补偿车辆的至少一个构件的被测得的振动。利用本发明的解决方案，能以比较简单的方式补偿在行驶期间在车架、车身或者 车辆车体中产生的振动，其方式为，通过转向桥将另一种振动输入到车辆中。首先借助于 传感器装置检测在车辆中产生的振动，在控制单元中对其予以分析，最后借助于适当的调 整单元使得转向桥运动，从而产生振动，这种振动与所测得的振动至少在很大程度上抵消。 在这里，通过根据测得的振动引起的转向桥运动来产生力，这种力必须被导入到车辆车架、 车辆车身或车辆车体中，且被其吸收。由于借助调整单元和适当的控制机构以有利的方式 来改变这种力的大小和周期性的再现性特别是其激励频率，将车辆车体或车辆车身激起振 动，这种振动与根据路面状况和/或行驶速度产生的振动至少在很大程度上抵消。通过这 种方式例如可以确保借助于额外产生的振动来减小或者消除最初感觉不舒服的振动，因而 使得车辆内部的人不再感觉不舒服，或者甚至不再感觉到这种振动。根据本发明的一种优选的实施方式，调整单元具有至少一个气动驱动的、电驱动 的和/或液压驱动的调整气缸。相关地优选设置有电-液压驱动的调整气缸，其作为调整 单元与强制转向的刚性车桥配合作用，从而基于对调整气缸的操纵使得转向装置运动，并 最终使得刚性车桥运动。视转向装置的实施方式而定，可考虑设置有一个或多个调整气缸， 其直接地或者通过适当的耦联部件与转向装置作用连接。根据本发明的另一种有利的设计方式，车桥悬架具有至少一个纵向转向杆。优选 在刚性车桥的下部区域中，在两侧分别设置有纵向转向杆，而在上部区域中将三角转向杆的关节区域固定在刚性车桥上。根据本发明的完全特殊的改进方案，可考虑给每个纵向转 向杆配设有作为调整单元的调整气缸，或者甚至将调整气缸整合到纵向转向杆上。在后者 所述实施方式中，纵向转向杆本身优选被设计成带有相应调整杆的气缸。在一种替代的实 施方式中，仅设置有一个调整气缸，其一方面固定在车辆侧面，即固定在车架、车身或车体 上，而另一方面通过耦联部件与转向装置连接，这里特别是与纵向转向杆连接。针对耦联部件的一种合适的改进方案规定，该耦联部件被设计成可转动地支撑的 杆的形式，其中杆的转动运动近乎在水平方向上进行。优选刚性车桥在此通过两个纵向转 向杆和一个三角转向杆与车架、车身或车辆车体作用连接，其中纵向转向杆分别在一侧与 一种杆连接，这种杆在中间可转动地支撑在车辆车体、车辆车身或车辆车架上。如果在这种 技术方案中利用调整气缸使得该杆运动，从而该杆进行旋转运动，则两个纵向转向杆自动 地在车辆纵向上运动，由此也使得整个刚性车桥做旋转运动。这种旋转运动的引起原因是， 通过杆的旋转使得这些纵向转向杆彼此相向地运动，从而在行驶方向上观察，例如左边的 纵向转向杆被向前牵拉，而右边的纵向转向杆则同时向后移动相同的距离。本发明的另一种实施方式规定，三角转向杆在其两个边的关节区域中通过轴承固 定在刚性车桥的桥体上。三角转向杆的作用线相交于该点，从而在纵向转向杆移动时，运动 的刚性车桥最终围绕该点做旋转运动。一旦通过对调整单元的操纵和转向装置的相应运 动，例如在调整气缸的辅助下，使得强制转向的后桥发生转向，则围绕前述旋转点运动的后 桥质量被加速。由此根据刚性车桥的旋转速度产生反力，这种反力必须被导入到车辆的车 架、车身或车体上，并被其承受。可以通过适当的优选电的控制，在预先给定的极限值之间 改变以这种方式产生的反力的大小和周期性的再现性即其频率。由于按照本发明借助于转 向桥将反力导入到车辆中，车辆会被激起振动，具体而言，是车架、车身或者车体被激起振 动。适当地选择或调节激励振动，就能以优选的方式补偿在车辆中基于路面状况结合以即 时的行驶速度而产生的振动。为此，根据本发明设置有控制单元以及至少一个振动传感器， 借此检测、分析在车辆区域中产生的振动，最后产生调整信号，该调整信号被传递至前述调 整单元。根据本发明的一种特殊的实施方式，纵向转向杆和/或三角转向杆在远离车桥的 一端间接地或直接地固定在车辆的车架、车身或车体上。作为固定机构，可以考虑采用通常 使用的构件，如带有相关轴承部件特别是猫爪轴承的轴承座。转向杆也利用已知的轴承部件固定在车桥上，其中三角转向杆的关节区域优选通 过猫爪轴承铰接在刚性车桥上。按照本发明设计的车桥悬架特别适合用于商用车，所述商用车在受驱动的后桥区 域中具有所谓的双桥或双轴机组。对于这种既在重型载货车上应用，又在长途客车上应用 的车桥机组，需要指出，通常驱动这些桥之一，而被设计成前从动轴或后从动轴的第二桥则 不受驱动。不言而喻，原则上可以将前从动轴或后从动轴设计成受驱动的桥。另外可考虑 的是，将前从动轴或后从动轴设计成可升降的桥。独立于桥的余下使用方式，本发明的车桥悬架能以优选的方式与所有转向的不与 前从动轴转向系运动连接的车辆车桥相结合使用，即，无论该车桥是前从动的、后从动的、 升降的、受驱动的还是不受驱动的转向刚性车桥，都无关紧要。按照本发明设计的刚性车桥 有利地可用于重型商用车，特别是长途客车。在这种应用中，振动传感器检测商用车车架、车身和/或车体的特别是客车骨架的振动。调整单元一方面位于车架、车身或车体上，另一 方面与转向装置的至少一个构件作用连接，该调整单元然后基于所测得的、由控制单元分 析的振动，使得刚性车桥相对于商用车的车架、车身或车体运动。相关地，刚性车桥适当地 运动，使得通过这种运动将振动导入到车辆中，这种振动至少在很大程度上与车辆车架、车 身或车体的最初测得的振动相抵消。根据相应的车辆速度和路面地基，长途客车的车顶区域相对于车底区域会出现局 部振动，其中车顶和车底通常反向运动。客车骨架的这种振动出现的原因主要是，与车头和 车尾区域相反，长途客车的中间区域特别是由于车窗面积较大而刚度较小，从而车顶和车 底区域会出现反向的振动。这种振动通常会让车辆乘客感觉不舒服，因而限制了长途客车 的行驶舒适性。因此在本发明的一种非常适当的实施方式中，至少一个振动传感器设置在客车骨 架区域中，优选设置在车顶和/或车底区域中。在这种特殊的改进方案中，利用振动传感器 来检测客车骨架的振动，并将测量数据传递至控制单元。基于所述测量值，利用控制单元来 产生控制信号，控制信号传递至转向装置的调整单元，并基于此，调整单元最终使得转向装 置适当运动，从而通过转向的刚性车桥将振动输入到客车骨架中，这种振动利用在车顶和 /或车底区域中的所测得的振动来补偿。因此，采取所述措施能以优选的方式实现改善乘 客的行驶舒适性，从而否则在乘客车厢区域中被感觉到有干扰的振动或颤动不会再被感觉 到。


下面在不限制通用的发明构思的情况下，对照附图详细介绍本发明。图中示出 图1示出车桥悬架，其具有两个纵向转向杆和一个三角转向杆以及一个作为调整单元
的调整气缸和一个作为耦联部件的杆；
图2示出车桥悬架，其具有两个纵向转向杆和一个三角转向杆以及两个作为调整单元 的调整气缸；
图3示出车桥悬架，其具有一个三角转向杆和两个分别构造为调整单元的纵向转向
杆；
图4示出车桥悬架，其具有两个纵向转向杆和一个三角转向杆以及两个铰接在纵向转 向杆上的调整气缸；
图5示出图4的振动输入的特殊情况；
图6示出车桥悬架，其具有两个纵向转向杆和一个三角转向杆、一个转向横拉杆 (Spurstange)以及一个调整气缸；
图7为处于中间位置的具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的立体图； 图8为处于中间位置的具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的俯视图； 图9为处于中间位置的具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的侧视图； 图10为具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的俯视图和侧视图，并示出车桥围绕 竖直的ζ轴线的运动；
图11为具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的俯视图和侧视图，并示出车桥围绕 垂直于行驶方向的y轴线的运动；图12为具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的俯视图和侧视图，并示出车桥沿着 在行驶方向上伸展的χ轴线的运动；
图13为具有四个调整气缸的受驱动的刚性车桥的俯视图和侧视图，并示出车桥在由 垂直于行驶方向的y轴线以及沿着行驶方向伸展的χ轴线撑开的平面上的平移运动。
具体实施例方式这些附图均示出例如在商用车中使用的转向的刚性车桥1。这里示范性地借助受 驱动的客车刚性车桥的转向情况来阐述本发明。由于客车发动机通常位于车尾区域中，所 以在车桥1的后侧对被设计为万向轴的传动轴进行连接。因此，从车桥的角度观察，纵向转 向杆4、5和三角转向杆2在客车的行驶方向上延伸。在客车上尤其是在长途客车上优选使用按照本发明设计的、可控制的车桥铰接机 构，其主要原因在于，就三轴长途客车而言，尽管速度在80km/h和100km/h之间时路况通常 不错，但车体即客车骨架会发生振动。在这种情况下，车顶骨架横向于行驶方向开始振动。 底板骨架也横向于行驶方向被激起振动，然而是在相反方向上振动。由于车顶骨架与底部骨架(Gerippe)仅通过比较少的刚性车窗柱和车头骨架、车 尾骨架而连接，故在此车顶例如会向左振动，而车底骨架向右振动。这种方向相逆的振动在 某些行列的座位中会让乘客感觉不舒服。前述客车骨架振动当然会以类似的形式在载货车 或其挂车和/或半挂车的车辆车架、车辆车身中产生，或者还在车体中产生，这种振动采用 优选的方式，通过转向的后桥的将在下面详细阐述的车桥悬架来予以平衡。图1示出商用车的转向的后桥1，该后桥在运动方面并不与前桥转向系连接，该后 桥在其端部均具有带有双轮胎的车轮。刚性的后桥1在此通过三角转向杆2与客车骨架3 连接。三角转向杆2在其关节区域通过轴承、优选猫爪轴承与刚性车桥1的桥体连接。三 角转向杆3的两个边借助于适当的轴承座与长途客车的客车骨架3连接。此外设置有两个 纵向转向杆4、5，它们分别在一侧通过适当的轴承10与刚性车桥1连接，并在它们的远离车 桥的一侧通过耦联部件7与客车骨架连接。纵向转向杆4、5与耦联部件7的连接通过轴承 11而产生。耦联部件7在近乎水平的方向上围绕旋转点6可旋转地安置，使得在耦联部件 7转动时，两个纵向转向杆4、5在其延伸方向上运动。此外，耦联部件7在一侧与被设计成调整气缸12的调整单元8作用连接。调整气 缸12具有可通过液压方式移动的调整杆16，该调整杆又偏心地铰接在耦联部件7上。调整 气缸12本身通过适当的轴承18固定在客车骨架3上。通过对调整气缸8的操纵，可使得 耦联部件7围绕旋转点6进行水平旋转运动。在例如顺时针地旋转运动时，纵向转向杆4 受到压迫，而位于车辆相对侧的纵向转向杆5被耦联部件牵拉。基于耦联部件7以及纵向 转向杆4、5的这种运动，转向的后桥1最终围绕点A在三角转向杆2的关节区域中转动。转向的后桥1围绕旋转点“A”进行的转动运动引起后桥1的质量加速，由此根据 旋转速度产生相应的反力。这种反力通过三角转向杆2以及调整气缸12的铰接点或轴承 导入到客车骨架3中，最后被客车骨架3承受或吸收。对调整气缸12的控制借助于适当的传感器装置以及控制单元20来实现。相关地 设有振动传感器21，该振动传感器优选设置在长途客车的车顶区域和/或底板区域中。如 果在这些区域中出现振动，则这种振动会被振动传感器21探测到，相应的测量值传递至控制单元20。在控制单元20中，基于所测得的振动值来产生控制信号，控制信号被传递至调 整气缸12。现在，调整气缸12根据控制信号进行运动，使得通过转向装置以及刚性车桥1， 优选周期性地将反力导入到客车骨架3中，所述转向装置具有一个三角转向杆2、两个纵向 转向杆4、5和相应的轴承部件或连接部件。在这里，按照如下方式确定导入的反力大小使 得由此在客车骨架3中引起振动，这种振动与客车骨架3的通过测量传感器21测得的振动 至少在很大程度上抵消或消除。主动地使得不同的振动相叠加，由此实现前述振动消除，因此通过这种振动消除， 能以优选的方式确保在商用车特别是长途客车的振动方面有足够的行驶舒适性。为完整起见，相关地需要指出，本发明的工作原理，即对振动进行测量、分析，以及 借助于刚性车桥转向系，基于所测得的振动，通过所有在图1至13中所示的车桥铰接机构， 可将另一种振动导入到客车骨架或车辆车身或车辆车架中。特别是通过所有在图1至13 中所示的转向桥铰接机构，能以优选的方式将振动输入(Einkoppelimg)到客车骨架、车辆 车体或车辆车架中，以便补偿或消除根据路面状况以及行驶速度而产生的振动。在这里，为 了补偿具有任意频率和幅度的振动，可以对刚性车桥的转向进行主动干预，以便例如将横 向力和/或力矩导入到适合于消除或抑制车体振动的车辆车体中。就转向的后桥1的在图2中所示的车桥悬架而言，刚性车桥1的转向也通过设置 在车辆不同侧的纵向转向杆4、5的相向运动而引起。但与图1中所示的实施方式相反，每个 转向杆4、5都与被设计成调整气缸12的调整单元8连接。纵向转向杆4、5的远离车桥的轴 承11与调整气缸12的调整杆16连接，且均在与客车骨架连接的推力关节(Schubgelenk) 9中导向。通过对调整杆16的调整，纵向转向杆4、5均通过推力关节9近乎平行于车辆纵 向轴线进行移动。在这种情况下，两个纵向转向杆4、5相互间不存在连接。更确切地说，设 有两个均与纵向转向杆4、5作用连接的调整气缸12。图3示出本发明的车桥悬架的另一适当的实施方式，其中纵向转向杆4、5本身按 照调整气缸12的方式来设计。在这种情况下，缩短或者延长被设计成调整气缸12的纵向 转向杆4、5，由此使得转向的后桥1进行运动。调整单元8和纵向转向杆4、5因而分别形成 一个构件。如果借助于商用车车体区域中的振动传感器21来探测振动，则控制单元20对振 动进行分析，并将由此得到的调整信号发送至两个被设计成调整气缸12的纵向转向杆4、 5。纵向转向杆4、5然后根据所传递的调整信号而缩短活延长，从而使得后桥1处于优选周 期性的运动中。反力的大小及其出现的频率经过适当选择，使得通过这种方式主动地被导 入到商用车车体3中的振动与利用振动传感器探测到的振动以适当的方式叠加，以便由此 消除商用车车体3的被检测到的振动。就本发明的车桥悬架的在图4和5中示出的实施方式而言，两个分别固定在客车 骨架3上的调整气缸12使得纵向转向杆4、5运动。但与在图2中示出的纵向转向杆4、5 相反，纵向转向杆4、5在车架侧并非支撑在推力关节9中，而是可转动地通过在每个车辆侧 面设置的竖直转向杆17与客车骨架3连接。在此，图4为车桥悬架的俯视图，图5为车桥 悬架的侧视图。通过调整气缸12的特别是调整杆16的调整运动，使得纵向转向杆4、5处于近乎 平行于车辆纵向轴线的运动中。对纵向转向杆4、5的导向在此分别通过竖直转向杆17得以保证。在这种情况下，为了转动刚性车桥，同样使得纵向转向杆4、5在相反的方向上运动， 其中纵向转向杆4、5的远离车桥的轴承11分别围绕竖直转向杆19的与客车骨架连接的轴 承进行转动运动。如果纵向转向杆4、5围绕形成所述旋转点的轴承19相向地移动，则在这 种情况下，转向的刚性车桥1也围绕旋转点A、即在三角转向杆2与刚性车桥1的关节区域 中的铰接点摆动。如同余下的实施方式一样，通过对调整气缸12的适当控制来实现传动和 锁止方向。侧视图5的用“X”表示的部分示出车桥悬架的一种完全特殊的实施方式。这里与 在图4和5中所示的其它车桥悬架的区别在于，三角转向杆2的两个边的远离车桥的端部 分别与竖直转向杆17的上端一起，通过共同的轴承座固定在客车骨架3上。图6中所示的车桥悬架与图1的相同之处在于，为了使得刚性车桥1转向，仅设有 一个调整气缸12作为调整单元8以及设有一个耦联部件7。在该技术方案中，耦联部件7 主要由两个转向杆14、一个转向横拉杆15以及适当的轴承部件或连接部件构成。纵向转向 杆4、5通过两个本身固定在客车骨架3上的转向杆14以及一个转向横拉杆15可活动地相 互连接。调整气缸12可以有选择地在右侧或者在左侧固定在客车骨架上。通过对调整气 缸12的操纵，使得位于与调整气缸12相同的车辆侧面的纵向转向杆5直接运动，而位于相 对的车辆侧面的纵向转向杆4则通过转向杆14以及转向横拉杆15而运动。在图7至9中分别示出受驱动的刚性车桥1，其带有按照本发明设计的铰接机构。 在这里，图7是受驱动的刚性车桥1的立体图，图8是其俯视图，图9是其侧视图。在朝向 车桥1的背面的行驶方向上有一个用于固定万向轴(Gelenkwelle)的法兰。所示的车桥1 以优选的方式被用作长途客车的驱动桥。与已述的车桥铰接机构相反，在这种情况下，无论在三角转向杆2的两个边上，还 是在纵向转向杆4、5上，都设有被构造成调整气缸的调整单元8a、8b、8c、8d，利用这些调整 单元，根据由振动传感器21探测到的振动和由此在控制单元20中产生的调整信号，使得车 桥适当运动，从而在车辆车身或车体中的被探测到的振动至少在很大程度上通过附加地引 入的振动而消除。不言而喻，结合在图7至9中所示的实施例，也可以考虑组合使用调整气 缸与穿过相应长的调整气缸的转向杆，其中调整气缸的调整杆在这种情况下同时具有转向 杆的功能。图7示出一直向前行驶时的刚性车桥。调整气缸8a、8b、8c、8d处于中间位置，从 而车桥1既不沿着y轴线移动，又不围绕ζ轴线转动。确切地说，在这种工作状态下没有高 度偏差，从而也不在竖直方向上移动。作为根据图7对刚性车桥1的叙述内容的补充，图8 为车桥1的俯视图，图9为其侧视图，其中这些调整气缸8分别如前所述处于中间位置。在图10中也示出了受驱动的刚性车桥1，其中无论三角转向杆2的边，还是纵向转 向杆4、5，都通过被设计成调整气缸的调整单元8可活动地与车辆车架和/或车辆车身或车 辆车体连接。与在图7至9中所示的行驶状态相反，在图IOa中示出刚性车桥1围绕ζ轴 线向左运动，在图IOb中示出其围绕ζ轴线向右运动。转动围绕在三角转向杆2的关节区 域中的中央活节进行。如由各相关侧视图IOc以及IOd可见，这里除了围绕ζ轴线进行转 动运动外，刚性车桥也不进行在竖直方向上的移动。此外，可以通过改变在纵向转向杆4、5 上的调整气缸8a和8d的气缸行程与设置在三角转向杆2上的调整气缸8b和8c的气缸行程的比例，使得旋转点沿着纵向转向杆和三角转向杆的车桥侧的活节的连接线“a”移动。对调整气缸8的调整根据由控制单元20产生的调整信号来进行。为了能够实现 车桥1的所述旋转，使得外部的调整气缸8a和8d在相反的方向上运动，而使得内部的调整 气缸8b和8c保持在中间位置。图11中还示出一种受驱动的刚性车桥1，其中无论三角转向杆2的边 (Schenkel)，还是纵向转向杆4、5，都通过被设计成调整气缸的调整单元8可活动地与车辆 车架和/或车辆车身或车辆车体连接。与在图7至9以及10中所示的行驶状态相反，在图 11中示出刚性车桥1围绕y轴线运动，即车桥在竖直面内旋转。在俯视图Ila和侧视图Ilc 所示的行驶状态下，车桥1沿着车辆纵向即向前旋转，而图lib和d则示出车桥1逆着车辆 纵向即向后旋转。受驱动的刚性车桥1并不在竖直方向上移位，也不围绕ζ轴线运动。在 这种情况下，受驱动的车桥1的旋转的实现方式为，使得作用在纵向转向杆4、5上的调整气 缸8a和8d同向运动，并使得作用在三角转向杆2上的调整气缸8b和8c也同向运动，然而 运动方向与作用在纵向转向杆4、5上的调整气缸8a和8d相反。可以通过改变在纵向转向 杆4、5上的调整气缸8a和8d的气缸行程与设置在三角转向杆2上的调整气缸8b和8c的 气缸行程的比例，使得旋转点沿着穿过纵向转向杆和三角转向杆的车桥侧的活节伸展的连 接线“b”移动。此外，在图12中示出了刚性车桥1的另一种工作状态，其具有按照本发明设计的 铰接机构，该铰接机构具有四个被设计成调整气缸的调整单元8a、8b、8c、8d。根据图12所 示，通过操纵调整气缸8而引起刚性车桥1沿着χ方向移动，其中图1 和12c以俯视图或 侧视图示出车桥1沿着行驶方向移动，而图12b和12d则示出其逆着行驶方向移动。为了 能够引起刚性车桥沿着χ方向移动，对铰接机构进行适当控制，使得所有四个调整气缸8a、 8b、8c、8d都同向移动，更确切地说，均沿着刚性车桥1的所希望的运动方向移动。最后，图13示出刚性车桥1的一种工作状态，其具有按照本发明设计的铰接机构， 该铰接机构具有四个被设计成调整气缸的调整单元8a、8b、8c、8d，在这种工作状态下，车桥 沿着y轴线移动，即横向于行驶方向移动。在此，沿行驶方向观察，由俯视图和侧视图13a 与13c可看到朝向车辆左侧的移位情况，而图1 和13d则示出车桥向右移位。为了能够根据长途客车的运行参数、特别是其振动特性实现按照本发明铰接的刚 性车桥1沿着Y方向移位，使得外部的与纵向转向杆4、5连接的调整气缸8a和8d保持在中 间位置，而使得内部的与三角转向杆的边连接的调整气缸8b和8c均同向运动。在图13所 示的工作状态下，为了实现车桥向左移位，如在图13a和13c中所示，使得作用在三角转向 杆2上的调整气缸8b、8c中的右边的调整气缸8b以行驶方向为基准向后移动，如在图1 和13d中所示，并使得调整气缸8b和8c在相反的方向上运动。利用按前述方式转向的刚性车桥，分别组合以适当的控制装置以及传感器装置， 能够以优选的方式实现通过振动输入来补偿在车辆车体区域中特别是在客车骨架中出现 的振动。通过这种方式在一定程度上给转向系统叠加以具有任意频率和幅度的转向转动， 其形式为围绕ζ和/或y轴线进行的旋转，和/或形式为沿着χ和/或y方向进行的平移 移位，以便由此按照需要将力矩和/或横向力导入到车辆车身或车辆车体中。通过附加地 导入的振动，可以采用比较简单的方式来消除或者抑制在车辆车身和/或车辆车体中出现 的振动。
针对用于转向的刚性车桥的所述转向装置，为了实现振动消除，有利的是，一方面 至少能减少在车辆中所需要的减振器的数量，另一方面，减振具有转向的刚性车桥所能够 起到的额外功能，而不会限制在其它方面所需要的功能。因而例如可以考虑，对照图1至13详细阐述的调整单元使得转向的后桥根据行驶 动力的必要性相对于前桥的转向回转同向地或者反向地移动。相应的参数可以存储在控 制单元中。在这里，反向地操纵两个桥具有如下优点车辆可以通过较小的转弯圆周。相 反，同向操纵则提高了在车辆快速行驶期间在换车道时的行驶稳定性。只要每个桥转向杆 (Achslenker)都分别通过调整气缸而铰接，就能以适当的方式电地调整桥。借助于对调 整气缸的适当调整，如特别是结合图10至13所述，在此可以优化车桥相对于万向轴的位 置、将车桥定位在车辆中间和/或确保车辆直线滑行或者防止所谓的跑偏(Dackellauf)， 另外，在对调整气缸采用电控制的情况下，可以补偿运动的不精确性。通过影响刚性车桥 在竖直方向上的运动，还可以考虑支持汽车悬架(Fahrzeugfederung)，并使得弹簧变形量 (i^ederwege)在很大程度上保持恒定。采取这种措施例如可以延长万向轴的寿命，和/或实 现在弹性跳动时同时冲击到特别是膜盒的为此设置的橡胶缓冲块中。还需要指出，尽管为了实现振动补偿而采取了所述措施，特别是主动地控制转向 装置，但被设计成刚性车桥的后桥的悬架(Federimg)以及运动机构在很大程度上保持不受 所述转向装置的影响。附图标记列表
1转向的刚性车桥2三角转向杆3车架/客车骨架4纵向转向杆5纵向转向杆6耦联部件的旋转点7耦联部件8调整单元9推力关节10纵向转向杆的车桥侧的轴承11纵向转向杆的远离车桥的轴承12调整气缸13连接部件调整单元/纵向转向杆14转向杆15转向横拉杆16调整杆17竖直转向杆18车架或客车骨架上的调整单元轴承19车架或客车骨架上的竖直转向杆轴承20控制单元21振动传感器
权利要求
1.一种转向的刚性车桥(1)的车桥悬架，该刚性车桥通过转向装置(2、4、5)可活动地 与车辆的车架、车身或车体(3)连接，其中转向装置(2、4、5)具有至少一个调整单元(8)，利 用该调整单元可根据借助传感器单元检测的至少一个车辆运行参数来控制刚性车桥(1)相 对于车架、车身或车体(3)的运动，其特征在于，传感器单元具有至少一个振动传感器(21)，利用该振动传感器可检测车 辆的至少一个构件的振动，并传递至控制单元(20)，在该控制单元中可基于所测得的振动 来产生控制信号，并继续传递至调整单元(8)，基于该控制信号可利用调整单元(8)使得刚 性车桥(1)处于运动中，从而通过刚性车桥(8)的运动产生的振动至少部分地补偿车辆的 至少一个构件的被测得的振动。
2.如权利要求1所述的车桥悬架，其特征在于，调整单元(8)具有至少一个气动驱动 的、电驱动的和/或液压驱动的调整气缸(12 )。
3.如权利要求1或2所述的车桥悬架，其特征在于，转向装置具有至少一个纵向转向 杆(4、5)。
4.如权利要求3所述的车桥悬架，其特征在于，调整单元(8)间接地或直接地与纵向 转向杆(4、5)连接。
5.如权利要求3或4所述的车桥悬架，其特征在于，在纵向转向杆(4、5)与调整单元 (8)之间设置有耦联部件(7)。
6.如权利要求5所述的车桥悬架，其特征在于，耦联部件(7)被设计成至少近乎在水 平方向上可转动地支撑的杆。
7.如权利要求3所述的车桥悬架，其特征在于，调整单元(8)被整合到纵向转向杆(4、 5)上。
8.如权利要求1至7中任一项所述的车桥悬架，其特征在于，转向装置具有三角转向 杆(2)，该三角转向杆在其两个边的关节区域中通过轴承固定在刚性车桥(1)的桥体上。
9.如权利要求7所述的车桥悬架，其特征在于，转向的刚性车桥(1)至少水平地围绕 在三角转向杆(2)的关节区域中的轴承可转动地被支撑。
10.如权利要求3至9中任一项所述的车桥悬架，其特征在于，纵向转向杆(4、5)和/ 或三角转向杆(2)在远离车桥的端部间接地或直接地固定在车辆的车架、车身或车体(3) 上。
11.如权利要求1至9中任一项所述的车桥悬架，其特征在于，转向的刚性车桥(1)是 可驱动的车桥。
12.如权利要求1至11中任一项所述的车桥悬架，其特征在于，刚性车桥(1)被设计 成后从动轴或前从动轴。
13.如权利要求1至12中任一项所述的车桥悬架，其特征在于，在转向的刚性车桥(1) 与车架、车身和/或车体(3)之间设置有至少一个气动弹簧部件。
14.一种具有双轴模块的商用车，该双轴模块具有至少一个根据权利要求1至13中任 一项的转向的刚性车桥(1)。
15.如权利要求14所述的具有双轴模块的商用车，其特征在于，振动传感器(21)检测 商用车的车架、车身和/或车体(3)的振动，调整单元(8) —方面位于车架或车身(3)上，另 一方面与转向装置(2、4、5)的至少一个构件作用连接，该调整单元基于所测得的、由控制单元(20)分析的振动，使得刚性车桥(1)相对于商用车的车架、车身或车体(3)运动。
16.如权利要求14或15所述的商用车,其特征在于，该商用车是长途客车，且利用振 动传感器(21)可检测客车骨架(3)的至少一个振动。
全文摘要
介绍一种具有转向的刚性车桥的商用车的车桥悬架，该刚性车桥通过转向装置可活动地与商用车的车架、车身或车体连接，其中转向装置具有至少一个调整单元，利用该调整单元可根据借助传感器单元检测的至少一个商用车运行参数来控制刚性车桥相对于车架、车身或车体的运动。所述解决方案的特征在于，传感器单元具有至少一个振动传感器，利用该振动传感器可检测车辆的至少一个构件的振动，并传递至控制单元，在该控制单元中可基于所测得的振动来产生控制信号，并继续传递至调整单元，基于该控制信号可利用调整单元使得刚性车桥处于运动中，从而通过刚性车桥的运动产生的振动至少部分地补偿车辆的至少一个构件的被测得的振动。
文档编号B62D7/22GK102126519SQ201110005469
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者A·埃贝勒 申请人:德国曼商用车辆股份公司