专利名称：用于控制带有两个前轴的车辆上的轴载荷分解比的系统和方法
技术领域：
本发明涉及具有两个前轴的机动车辆，且更具体地涉及控制这样 的车辆的轴载荷分配和理论轴距。本发明涉及所有类型的机动车辆， 包括整体式车架卡车和带有及不带有挂车的牵引车。
背景技术：
对于带有三个或更多轴的车辆，理论轴距取决于轴之间的载荷分
解(load split)。对于带有单独的前轴和后转向架(bogie)的卡车，理论轴 距将是前轴与数个后轴间的一个位置之间的距离。如果在后轴之间的 载荷分解为50%，则此位置将位于后轴中间。取决于车辆上装载的货 物的分布，理论轴距将变化。理论轴距将影响例如车辆的转向半径， 且因此经常需要在车辆的希望的转向特性与轴之间的载荷分解比之间 找到一个折衷，以避免轴的一个或多个的过载。
也存在带有两个或多个前轴的车辆。这些车辆主要适合于重载且 可以用于特殊挂车的运输或建筑工地。 一般在前轴之间的载荷分解为 50/50，通常取决于不同的车架倾斜会有一些偏差。在大多数情况中， 转向几何形状针对50/50的载荷分解来计算，或至少针对在前轴之间的 恒定载荷分解来计算。
发明内容
通过控制车辆的轴之间的载荷分解可以改变理论轴距。这样，可 以对于任何给定的载荷情况来优化理论轴距。例如，在一些行驶情况 中，可能需要具有小的理论轴距且因此具有小的转向半径。然而，对 理论轴距的最小化可能导致轴之间的载荷分解比引起一个或多个轴的 过载情况。这可能仅在短的时间段内是可接受和希望的。另一方面，对载荷分解比的关于轴载荷的优化可能导致较大的转向半径，该较大 的转向半径仅在可避免急转弯的行驶情况下是可接受的，例如在高速 公路上行驶时。
也可以改变理论轴距以满足法规要求，例如满足不同的道路载荷 限制。这些道路限制可能是与季节变化相关的临时限制，例如当土地 融化时的限制，或可以是某些桥梁的限制。通过改变理论轴距，车辆 可以满足这些要求。
因此，本发明的目的是提供用于根据实际行驶情况来调节带有两 个前轴的车辆的理论轴距的系统和方法。
通过使得对于给定的情况可在转向半径和轴载荷之间找到最佳的 折衷，车辆的操纵可以得到改进，同时使得一个或多个轴过载的风险 最小。
对于带有两个前轴的车辆的可变理论轴距也可以改进关于数个方 面的运输效率，例如时间、磨损和燃料消耗。此外，对于不均匀的载 荷分布，也更易于满足法定的轴载荷。因此，本发明的另一个目的可 以是改进车辆的关于时间、磨损和燃料消耗的运输和操纵效率。
本发明的第三个目的可以是由于关于载荷分布的较大的灵活度而 改进装载和卸载情况。在装载后调节载荷分解比的可能性降低或去除 了对避免不均匀的载荷分布的需要。也可以在装载或卸载期间调节载 荷分解比。
本发明的第四个目的可以是改进翻斗车辆和可拆卸车体车辆的翻 转稳定性。
本发明在第一方面中涉及用于控制轴之间的载荷分解比且因此控制车辆的理论轴距的系统，该车辆具有悬挂在悬挂单元内的两个前轴， 悬挂单元的至少一些具有带可调节刚度的弹簧。所述的系统包括载荷 传感器装置，该载荷传感器装置布置为检测一个或多个载荷指示参数， 从该载荷指示参数能确定轴的每个上的单独的载荷；控制装置，该控
制装置接收来自载荷传感器装置的输入并确定对弹簧刚度的设定；和 通过设定弹簧刚度来调节载荷分解的装置，所述设定弹簧刚度由控制 装置确定。
在本说明书中使用了多个技术术语，且这些术语应一般地在广义 上理解。例如，"弹簧"在广义上使用且包括螺旋弹簧、板簧、空气 囊(air bellow)等。"刚度"用于描述作用在弹簧上的力与作为结果 的弹簧的压縮或伸长之间的关系。当弹簧包括空气囊时，弹簧特性将 典型地直接指囊内的空气压力。
车辆的理论轴距典型地由轴之间的距离和每个轴上的载荷来计 算。因此，理论轴距取决于多个参数，包括总载荷和载荷分布。本发 明主要涉及但不限制于通过改变轴之间的载荷分解比来控制理论轴 距；即，轴上的载荷之间的比。轴之间的距离可以被改变，禾P/或载荷 可以手动地再分配到车辆上。可以将本发明提供的可能性与一个或多 个改变理论轴距的方法组合。
在本发明的优选实施例中，系统包括用于调节每个轴悬挂的两个 或多个弹簧的刚度的装置。优选地可以对于每个弹簧单独地调节刚度。 然而，根据本发明的系统也可以一起调节给定的轴悬挂的所有弹簧。 进一步可以的是可单独地调节弹簧中的一些而弹簧中的另一些被一起 调节。
弹簧可以具有线性弹簧特性，且用于调节载荷分配的装置可以包 括用于改变弹簧的弹簧常数的装置。这可以典型地应用于空气囊形式 的弹簧，其中弹簧常数可以通过改变空气压力而改变。弹簧也可以具有非线性弹簧特性，或该特性可以在其可使用的应用范围内的一个区 域内是线性的且在另一个区域内是非线性的。弹簧例如可以是具有不 同刚度区域的螺旋弹簧，且弹簧的总刚度可以例如通过将弹簧的一个 或多个区域预压縮而改变。弹簧也可以是板簧，且对于此类型的弹簧， 例如通过施加弯矩可改变刚度。另一个可能性是通过调节弹簧的有效 长度(即弹簧可从载荷承受力的部分)可调节板簧的刚度。在给定的 车辆内的弹簧可以都是相同类型的弹簧，和/或具有相同的弹簧特性， 或它们可以不同。
在本发明的一个实施例中，系统可以用于轴悬挂在包括具有空气 囊形式的弹簧的空气悬挂系统内的车辆，且载荷传感器装置然后可以 检测空气囊内的空气压力。空气压力的调节且因此的弹簧刚度的调节 可以通过使用电子空气悬挂控制(ECS)来执行。
在本发明的另一个实施例中，系统可以用于弹簧是螺旋弹簧或板 簧的车辆。弹簧刚度的调节然后可以通过压縮装置执行，压縮装置例
如是用于改变弹簧的压縮的机械设备。
通过调节轴之间的载荷分解获得了希望的理论轴距。然而，对于 给定的载荷分布，这可以通过大量的弹簧常数组合而获得。这些中的 一些可能比另一些是更有利的。例如，可以优选的是将用于给定的轴 的悬挂单元的弹簧的弹簧常数尽可能保持相等，或可以优选的是具有 不同的弹簧常数。这些考虑与车辆的实际设计紧密相关，且因此在控 制系统设定中进行更详细的这样的考虑可以是设计或制造过程的一部 分。
弹簧刚度设定的确定优选地基于实际行驶条件，实际行驶条件优 选地通过在多个预先限定的行驶条件中选择一个而限定，所述多个预 先限定的行驶条件的每个均具有指定的预先确定的最优理论轴距。理 论轴距可以确定为尽可能接近预先确定的最优值，同时保证在轴之间的载荷分解尽可能均匀，且同时进一步保证对于每个轴均不超过预先 限定的最大可允许载荷。这样的均匀载荷分解通常指50/50的载荷分解。 然而，理论轴距也可以确定为尽可能接近指定的最优值同时保证在轴 之间的预先限定的载荷分解，且同时进一步保证对于每个轴均不超过
的最大可允许载荷。预先限定的与50/50不同的载荷分解例如可以与带 有不同尺寸的轴的车辆相关，且实际最优载荷分解将因此取决于实际 车辆。
作为在预先限定的多个行驶条件之间选择的替代或补充，也可以 由驾驶员直接选择希望的理论轴距，即不间接地通过行驶条件而指定 理论轴距。理论轴距可以在多个预先限定的值之间选择，或理论轴距 可以在可能的范围内选择为任何值。此可能的范围将取决于例如车辆 的实际布局。当可以直接选择轴距时，导致理论轴距尽可能接近所选 定的一个的最佳实际载荷分解仍将通过以上所述的系统来确定。
在本发明的优选实施例中，弹簧刚度设定的确定基于数据库进行， 该数据库存储了载荷分解与理论轴距的相互相关的值的列表。因为理 论轴距也取决于轴之间的距离，所以此信息也必须包括在所述确定中。 轴之间的距离可以由置于车辆的合适位置上的传感器自动地读取，或 可以由系统的操作者输入，操作者典型地是驾驶员。
控制装置可以进一步适合于接收和处理来自车辆的电子制动系统 的输入，由于在每个轴上的当前动态载荷情况，所述的输入为轴之间 的可转移载荷添加临时的限制。
系统优选地自动地以所描述的方式控制悬挂系统。然而，系统也 可以指示给驾驶员对悬挂系统改变的任何需要，所述的指示优选地通 过设置有控制装置的驾驶员接口装置通知驾驶员以进行必需的调节， 该控制装置优选地是手动控制装置。另一个可能性是两种选择都是可 以的，且驾驶员可以在它们之间切换，例如通过压下按键且因此激活自动控制来实现。在自动和手动控制之间的选择例如可以取决于实际 行驶条件。
系统可以进一步包括一个或多个轴提升器，它们可以用于前轴的 一个或多个和/或后轴的一个或多个。当一个或多个轴被提升时，可能 必需的是在其他轴之间再分配载荷分解。每个轴是否被提升可以通过 载荷传感器装置自动检测，但信息也可以由驾驶员输入。进一步可能 的是使得系统在确定最优理论轴距中自动地包括一个或多个轴的可能 的提升。
本发明在第二方面中涉及具有以上所述的系统的车辆。
本发明在第三方面中涉及用于控制轴之间的载荷分解且因此控制 车辆的理论轴距的方法，该车辆具有悬挂在悬挂单元内的两个前轴， 悬挂单元的至少一些具有带可调节刚度的弹簧，所述的方法包括如下 步骤检测一个或多个载荷指示参数，从该载荷指示参数能确定每个 轴上的单独载荷；基于载荷指示参数确定对于弹簧刚度的设定；和通 过设定弹簧刚度来调节载荷分解。
载荷分解可以通过调节每个轴悬挂的两个或多个弹簧的刚度来调 节。可以对于每个弹簧单独地调节或可以对于两个或多个弹簧一起调 节刚度。弹簧可以具有线性特性，且载荷分布可以然后通过改变弹簧 的弹簧常数来调节。
当所述方法使用在轴悬挂在包括具有空气囊形式的弹簧的空气悬 挂系统内的车辆中时，空气囊内的空气压力可以通过载荷传感器装置 来检测。然后可调节空气压力且因此的弹簧刚度，例如使用电子空气 悬挂控制(ECS)调节。
当所述方法使用在轴通过螺旋弹簧或板簧悬挂的车辆中时，弹簧刚度可以例如通过用于改变弹簧的压縮的机械设备来调节。
在本发明的优选实施例中，所述方法可以包括基于实际行驶条件 确定弹簧刚度设定，实际行驶条件通过在多个预先限定的行驶条件中 选择来限定，所述多个预先限定的行驶条件的每个均具有指定的预先 确定的最优理论轴距。理论轴距可以确定为尽可能接近预先确定的最 优值，同时保证在轴之间的载荷分解尽可能均匀，且同时进一步保证 对于每个轴均不超过预先限定的最大可允许载荷。理论轴距可以可替
代地确定为尽可能接近指定的最优值，同时保证在轴之间的预先限定 的载荷分解，所述的载荷分解取决于实际车辆，且同时进一步保证对 于每个轴均不超过最大可允许载荷。后者的选择例如可以在轴不设计 为承载相同的载荷时使用。
所述方法优选地包括基于使用数据库的确定，数据库存储了载荷 分解和理论轴距的相互相关的值列表。所述方法可以进一步包括从车 辆的电子制动系统接收和处理输入的步骤，由于在每个轴上的当前动 态载荷情况，所述输入将限制，优选为临时限制，添加到轴之间的可 转移载荷中。
在本发明的一个实施例中，悬挂系统的控制以所描述的方式自动 进行。在另一个实施例中，所述方法包括向驾驶员指示对调节悬挂系 统的任何需要，所述的指示通过设置有手动控制装置的驾驶员接口装 置通知驾驶员，该手动控制装置用于执行必需的调节。
本发明由于在随后调节载荷分解的可能性，提供了在装载和卸载 车辆时对于调节理论轴距的较大灵活性。此优点对于在沿给定的路线 的数个地点处部分地装载和/或卸载的车辆更显著，因为本发明去除了 将载荷重装的需要或使该需要最小化。
该系统可以进一步通过对于每个前轴使用单独的转向系统来实现，且因此获得了优化的转向几何形状。
在下图中将参考附图描述本发明的优选实施例，各图为 图l是具有一个前轴和两个后轴的车辆的示意性视图，在后轴之间 的载荷分解为50/50;
图2是具有两个前轴和两个后轴的车辆的示意性视图，在前轴之间
的载荷分解为50/50，在后轴之间的载荷分解为50/50;
图3是具有两个前轴和两个后轴的车辆的示意性视图，在前轴之间
的载荷分解为30/70，在后轴之间的载荷分解为70/30; 图4是图示了本发明的优选实施例的图。
具体实施例方式
图l图示了已知的车辆，其理论轴距以TWB标出。车辆l装配有前 轴2和带有两个后轴4、 6的转向架。理论轴距TWB取决于轴之间的载荷 分解来计算。对于这样的车辆，用于理论轴距TWB的一般等式为
TWB=I24+(F6*I46)/(F4+F6)
其中，124是第一轴2和第二轴4之间的距离，146是第二轴4和第三轴 6之间的距离。F4和F6分别是第二轴4和第三轴6上的载荷。
在图1中，后轴4、 6之间的载荷分解为50/50，这意味着理论轴距 是从前轴2到后轴4、 6之间的中点之间的距离。此中点可以称为理论后 轴中心线。通过改变后轴之间的载荷分解比，理论轴距可以改变。在 最后方的轴是可提升的轴的车辆中，随着该轴被提升，理论轴距将是 前轴2和第二轴4之间的距离A。此较短的理论轴距允许较小的转向半径 和车辆l的更好的可驾驶性。
图2图示了车辆1，车辆1装配有两个前轴2、 3和带有两个后轴4、 6 的转向架。在此例子中，前轴2、 3之间的载荷分解比是50/50，且后轴4、 6之间的载荷分解比也是50/50。理论轴距标记为TWB且为从前轴2、 3的中心点到后轴4、 6的中心点。
理论轴距TWB取决于轴之间的载荷分解来计算。 对于带有两个前轴和两个后轴的车辆，用于理论轴距TWB的一般
等式为
TWB=(F2*I23)/(F2+F3)+I34+(F6*I46)/(F4+F6)
其中123是第一轴2和第二轴3之间的距离，134是第二轴3和第三轴4 之间的距离，且146是第三轴4和第四轴6之间的距离。F2、 F3、 F4和F6 分别是第一轴2、第二轴3、第三轴4和第四轴6上的载荷。
在图3中，两个前轴2、 3之间的载荷分解是30/70，且两个后轴4、 6之间的载荷分解是70/30。这导致较小的理论轴距TWB，且因此导致 了车辆的较小的可能转向半径。另一方面，这也导致了在轴3、轴4上 的大于50/50载荷分解的载荷。因此，有利地是保证当调节理论轴距时 没有轴发生过载。此载荷分解比且因此的理论轴距将改进车辆的转向 特性，这在例如在建筑工地上行驶时是有利的。当在高速公路上行驶 时，较大的理论轴距是优选的，以改进车辆或车辆组合的稳定性。
通过改变两个前轴之间的载荷分解比，车辆的行驶参数可以调节。 这可以用于优化车辆的牵引或优化车辆的转向行为。如果图3中的车辆 具有作为从动轴的轴4，则可以通过改变载荷分解比而改进车辆的牵 引。这通过在轴4上设置较高的载荷完成。在此情况中，这可以通过改 变载荷分解来实现，使得将较高的载荷置于轴2上且因此从轴3移除载 荷。由于这涉及到牵引，所以在轴4上的短期过载可以是允许的。对此 存在法规要求，但在一种情况中，当车辆以低于30km/h的速度行驶时， 特定的过载是允许的。在另一个情况中使用了时间间隔。特定的过载 使得车辆被一个轴上的过大的过载损坏也可以被限制。
当车辆装载时，载荷分解比可以用于优化车辆的转向特性。取决于载荷在车辆上的位置，车辆可以是过度转向的或转向不足的。此行 为能取决于载荷的位置而改变。当满载的车辆被部分地卸载时，载荷 分解比可以用于调节转向行为，使得车辆的转向行为与载荷位置无关 而不改变。这也应用于车辆拖曳挂车时。以较大的理论轴距使这样的 车辆的稳定性得以改进。
载荷分解比也可以用于改进车辆的制动行为。通过调节两个前轴 的载荷分解比，能在每个轴上适当加载以将等量的制动力矩施加到每 个轴。对于固定的载荷分解比，在制动时，特别是当在下坡路上对满 载车辆制动时，大多数载荷将落在前轴上。这也可以用于将制动力矩 以相同或优选的方式分配在后轴上。
图4示意性地图示了根据本发明的轴载荷控制系统的实施例。轴载 荷控制系统优选地与车轮悬挂系统集成一体，带有例如悬挂控制处理 器的控制装置12。在优选的实施例中，车轮悬挂系统是空气悬挂系统，
包括至少在两个后轴4、 6上的但优选地在所有轴上的具有空气囊形式 的悬挂单元14。应注意的是本发明不限制于使用这样的空气囊作为悬 挂单元14，而是也可以使用任何其他类型的悬挂单元，例如螺旋弹簧、 板簧或液压油阻尼缸(未示出)。载荷传感器装置16布置在轴2、 3、 4、 6的每个处用于检测一个或多个载荷指示参数。每个轴优选地具有两个 或多个载荷传感器装置16，但也可以是每个轴仅具有一个载荷传感器 装置。在包括空气囊的优选实施例中，载荷传感器装置适合于检测空 气囊内的空气压力。载荷传感器装置16将这些参数提供到悬挂控制处 理器12，处理器12将参数转换为每个轴2、 3、 4、 6的实际载荷值。从 车载压縮空气源(未示出)通过加压空气供给管道18向悬挂单元14提 供加压的空气。载荷传感器装置16通过传感器信号线路20连接到控制 处理器12。另外，控制信号线路22布置为从控制处理器12到每个悬挂 单元14。
当车辆装配有螺旋弹簧或板簧悬挂单元时，载荷传感器装置16将取决于所使用的传感器类型来检测轴上的载荷。例如可以使用将轴的 高度信息转换为载荷值的传感器。
控制处理器12可以布置为将实际轴载荷值与对于每个轴预先限定 的最大可允许轴载荷值进行对比。然后，控制处理器12控制(或指示
驾驶员需要控制)车轮悬挂系统，以实现对于每个轴2、 3、 4、 6的悬 挂特性的单独的调节。以这样的方式来调节，使得将过载的轴上的过 度轴载荷转移到其它轴的一个或多个上，从而调节车辆的理论轴距。 术语过度轴载荷在这里意味着超过最大允许轴载荷的轴载荷。轴载荷 控制系统因此使得能调节车辆的理论轴距而不会有轴过载的风险。
在本发明的优选实施例中，控制处理器12布置为连续地将实际轴 载荷值与对于每个轴的所述预先限定的最大可允许轴载荷值进行对 比，且自动地以上述方式控制车轮悬挂系统。
在本发明的替代实施例中，控制处理器12类似地布置为连续地将 所述实际轴载荷与对于每个轴的预先限定的最大可允许轴载荷值进行 对比。然而，在此实施例中，轴载荷控制系统以上述方式向驾驶员指 示需要控制车轮悬挂系统。此指示可以通过如在图5中示出的驾驶员接 口装置26合适地通知驾驶员。
在一个实施例中，驾驶员接口装置26优选地设置有手动控制装置 28，例如具有按键形式的控制装置，以通过从多个预先限定的行驶条 件中选择一个行驶条件来选择上述运行模式。这些预先限定的行驶条 件例如可以是"需要小转向半径"、"小镇"、"较大的城镇"、 "公路"和"高速公路"。可能的行驶条件以所需的转向半径降低的 次序列出。每个行驶条件具有指定的最优理论轴距，这也取决于其他 参数，例如轴2、 3、 4、 6之间的距离。这些参数的实际值因此必须由 系统通过合适的传感器自动读取，或可以由驾驶员输入到系统内。驾 驶员接口装置26优选地也包括可视化显示器30以向驾驶员提供信息。
17悬挂控制处理器12从载荷传感器装置16接收输入，且基于输入确
定每个轴2、 3、 4、 6上的实际载荷。控制系统优选地包括存储了载荷
分解和理论轴距的相互相关的值列表的数据库。多个这样的载荷分解 将典型地导致相同的理论轴距，且作为开始点，选择最接近预先限定
的最优载荷分解的一个。对于许多车辆，此最优载荷分解都将是轴2、 3、 4、 6上的载荷的均匀分布。然而，最优载荷分解可以是任何预先限 定的载荷分解，它例如取决于在轴上的实际可允许载荷，该轴可以具 有不同的尺寸。
对于选定的行驶条件，对应于最优理论轴距的最优载荷分解与所 测量到的实际轴载荷一起使用以控制此最优理论轴距是否是可接受 的，即是否对于任何轴均未超过最大可允许轴载荷。如果是这样的情 形，则悬挂控制处理器12确定导致此载荷分解所需的对弹簧刚度的调 节，且因此通过调节装置来调节弹簧刚度。当悬挂系统是基于空气的 悬挂系统时，此调节将包括通过加压空气供给管道18改变空气囊的一 个或多个内的空气压力。
如果首先选定的载荷分解与实际载荷一起导致轴的一个或多个过 载，则根据预先限定的标准来尝试相对于理论轴距的新的(即非最优 的)值。这样的标准例如是通过给定的百分比来改变最优值，该百分 比取决于实际车辆，例如为1%或5%。对于理论轴距的新的值，检查 是否可获得可接受的载荷分解。关于如何执行此重复过程以发现理论 轴距与轴载荷之间的最佳折衷的更精确的信息优选地是控制系统的一 个集成部分。在多次重复后，系统向驾驶员提供关于结果的信息，且 驾驶员例如通过按下接受或拒绝按键确认结果是否可接受。可能出现 这样的情况，即驾驶员必须拒绝可利用的可能调节，例如如果驾驶员 已知作为结果的车辆转向能力对于实际情况是不可接受的。驾驶员然 后可以再次分配载荷或选择另外的行驶程序。在另一个实施例中，驾驶员接口装置26设置有例如具有按键形式
的手动控制装置26以选择特定的理论轴距。当例如接近具有轴距限制
的桥梁时这可以是有利的。驾驶员可以通过调节车辆的理论轴距而符 合轴距要求。该新轴距设定可以不提供对于车辆的最佳行驶性，但是 可以在需要时使用。当通过桥梁后，驾驶员能以容易的方式返回到先 前的轴距设定。
在本发明的另一个优选实施例中(未示出)，可以使驾驶员能在 多个预先限定的载荷分解之间选择。在此情况中，手动控制装置例如
可以包括按键以用于两个前轴和/或两个后轴之间的如下的载荷分解
"60/40" 、 "80/20"、"复位50/50" 、 "40/60"和"80/20"。驾驶
员接口装置也可以设置有可视化显示器，该显示器可以显示警告消息， 例如"当心！轴过载"。驾驶员然后可以使用手动控制装置以选择合 适的调节设定，以释放过载的轴。
在通过本发明的轴载荷控制系统自动地进行单独调节的情况中，
也可以使用类似的驾驶员接口装置(未示出)。在此情况中，驾驶员
接口装置可以向驾驶员显示当前的调节设定。驾驶员接口装置也可以 集成在车辆的一般的悬挂控制显示器内。
悬挂控制处理器12可以进一步适合于接收和处理来自车辆的电子 制动系统(EBS)的输入。电子制动系统在图4的图中未示出，但EBS 信号线路32示意性地在图中指示为引向控制处理器12。来自电子制动 系统的输入可以添加由于在每个轴上的当前动态载荷情况而对轴之间 的可转移载荷的临时限制。
在本发明的实施例中，可以检测每个车轮上的载荷。这些测量可 以用于首先确定每个轴上的载荷且然后如上所述地进行。然而，对于 每个车轮的载荷值也可以用于考虑到沿一个或多个轴的载荷分配，以 此可以进一步优化车辆的操纵。当以上所述的系统用于翻斗车辆和可拆卸车体车辆时，可以通过 结合在后轴之间选择合适的载荷分解的可能性来改进车辆的翻转稳定 性。这可以是系统中的另外的特征，或可以是驾驶员可在其间选择的 "行驶条件"的一个。在确定最优载荷分解时然后将考虑到车辆的实 际设计和取决于载荷重心位置的稳定性变化。载荷分解可以设定为在 翻转期间的恒定值，或可以逐步地或连续地改变。对于可拆卸车体车 辆，优选的是在装载和卸载时具有长的理论轴距。在此情况中，优选 的是使得全部载荷在前轴2和最后边的轴6上。由于对于允许轴载荷的 限制，系统可以将足够的载荷移动到其他的轴，使得轴载荷限制在极 限内，且同时优化装载情况。
在另一个实施例中，车辆装配有两个前轴和三个后轴(未示出)。 在此例子中，在后轴之间的载荷分解比可以使用所有三个轴来调节。 与前轴之间的载荷分解比的调节一起，理论轴距能以大范围来调节。
权利要求
1.一种用于控制轴(2、3、4、6)之间的载荷分解且因此控制车辆(1)的理论轴距的系统，车辆(1)具有悬挂在悬挂单元(14)中的两个前轴，悬挂单元(14)中的至少一些具有带可调节刚度的弹簧，所述系统包括载荷传感器装置(16)，该载荷传感器装置(16)布置为检测一个或多个载荷指示参数，从该载荷指示参数能确定轴(2、3、4、6)的每个上的单独的载荷，控制装置(12)，该控制装置(12)接收来自载荷传感器装置(16)的输入并确定对弹簧刚度的设定，和通过设定弹簧刚度来调节载荷分解的装置，所述设定弹簧刚度由控制装置(12)确定。
2. 根据权利要求l所述的系统，其中该系统包括用于调节每个轴 悬挂的两个或多个弹簧的刚度的装置。
3. 根据权利要求1或2所述的系统，其中能对于每个弹簧单独地调 节刚度。
4. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，其中弹簧具有线性 弹簧特性，且其中用于调节载荷分布的装置包括用于改变弹簧的弹簧 常数的装置。
5. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，其中轴(2、 3、 4、 6)悬挂在空气悬挂系统(14)内，空气悬挂系统(14)包括具有空气 囊形式的弹簧，且其中载荷传感器装置(16)检测空气囊内的空气压 力。
6. 根据权利要求5所述的系统，其中空气压力的调节且因此的弹簧刚度的调节通过使用电子空气悬挂控制(ECS)来执行。
7. 根据权利要求1至4的任何一项所述的系统，其中弹簧是螺旋弹 簧或板簧，且其中弹簧刚度的调节通过用于改变弹簧的压縮的机械设 备来执行。
8. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，其中弹簧刚度设定 的确定是基于实际行驶条件，该实际行驶条件通过在多个预先限定的 行驶条件中选择一个来限定，所述多个预先限定的行驶条件的每个均 具有指定的预先确定的最优理论轴距。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中理论轴距确定为尽可能接近 预先确定的最优值，同时保证在轴(2、 3、 4、 6)之间的载荷分解尽 可能均匀，且同时进一步保证对于每个轴均不超过预先限定的最大可 允许载荷。
10. 根据权利要求8所述的系统，其中理论轴距确定为尽可能接近 指定的最优值，同时保证在轴(2、 3、 4、 6)之间的预先限定的载荷 分解，且同时进一步保证对于每个轴均不超过最大可允许载荷。
11. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，其中所述确定基 于使用数据库进行，该数据库存储了载荷分解与理论轴距的相互相关 的值的列表。
12. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，其中控制装置 (12)还适合于接收和处理来自车辆的电子制动系统(32)的输入，由于在每个轴上的当前动态载荷情况，所述输入将临时限制添加到轴 (2、 3、 4、 6)之间的可转移载荷中。
13. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，其中该系统自动地以上述方式控制悬挂系统。
14. 根据权利要求1至12的任何一项所述的系统，其中该系统指示 给驾驶员对悬挂系统调节的任何需要，所述指示通过设置有控制装置(28)的驾驶员接口装置(26)来通知驾驶员，以进行必需的调节， 该控制装置(28)优选地是手动控制装置。
15. 根据前述权利要求的任何一项所述的系统，进一步包括一个 或多个轴提升器。
16. 根据权利要求15所述的系统，其中至少一个轴提升器用于前 轴(2、 3)的一个或多个和/或后轴(4、 6)的一个或多个。
17. —种车辆(1)，具有根据前述权利要求的任何一项所述的系统。
18. —种用于控制轴(2、 3、 4、 6)之间的载荷分解且因此控制 车辆(1)的理论轴距的方法，该车辆(1)具有悬挂在悬挂单元(14) 内的两个前轴，悬挂单元(14)中的至少一些具有带可调节刚度的弹 簧，所述方法包括如下步骤检测一个或多个载荷指示参数，从该载荷指示参数能确定每个轴 上的单独载荷，基于载荷指示参数确定对于弹簧刚度的设定，和 通过设定弹簧刚度来调节载荷分解。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中通过调节每个轴悬挂的两 个或多个弹簧的刚度来调节载荷分解。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中通过单独地调节每个弹簧 的刚度来调节载荷分解。
21. 根据权利要求18至20的任何一项所述的方法，其中弹簧具有 线性弹簧特性，且其中通过改变弹簧的弹簧常数来调节载荷分布。
22. 根据权利要求18至21的任何一项所述的方法，其中轴(2、 3、 4、 6)悬挂在空气悬挂系统内，该空气悬挂系统包括具有空气囊形式 的弹簧，且其中空气囊内的空气压力通过载荷传感器装置(16)来检
23. 根据权利要求22所述的方法，其中通过使用电子空气悬挂控 制(ECS)来调节空气压力和因此的弹簧刚度。
24. 根据权利要求18至21的任何一项所述的方法，其中弹簧是螺 旋弹簧或板簧，且其中通过用于改变弹簧的压縮的机械设备来调节弹 簧刚度。
25. 根据权利要求18至24的任何一项所述的方法，其中弹簧刚度 设定的确定是基于实际行驶条件，该实际行驶条件通过在多个预先限 定的行驶条件中选择一个来限定，所述多个预先限定的行驶条件的每 个均具有指定的预先确定的最优理论轴距。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中理论轴距确定为尽可能接 近预先确定的最优值，同时保证在轴(2、 3、 4、 6)之间的载荷分解 尽可能均匀，且同时进一步保证对于每个轴均不超过预先限定的最大 可允许载荷。
27.根据权利要求25所述的方法， 近指定的最优值同时保证在轴(2、 3、 分解，所述载荷分解取决于实际车辆， 均不超过最大可允许载荷。其中理论轴距确定为尽可能接 4、 6)之间的预先限定的载荷 且同时进一步保证对于每个轴
28. 根据权利要求18至27的任何一项所述的方法，其中所述确定 基于使用数据库进行，该数据库存储了载荷分解与理论轴距的相互相 关的值的列表。
29. 根据权利要求18至28的任何一项所述的方法，进一步包括接 收和处理来自车辆(1)的电子制动系统(32)的输入的步骤，由于在 每个轴上的当前动态载荷情况，所述输入将限制，优选为临时限制， 添加到轴(2、 3、 4、 6)之间的可转移载荷中。
30. 根据权利要求18至29的任何一项所述的方法，其中悬挂系统 的控制以上述方式自动地进行。
31. 根据权利要求18至29的任何一项所述的方法，包括向驾驶 员指示对悬挂系统调节的任何需要，所述指示通过设置有手动控制装 置(28)的驾驶员接口装置(26)来通知驾驶员，该手动控制装置(28) 用于进行必需的调节。
全文摘要
本发明涉及用于控制轴(2、3、4、6)之间的载荷分解且因此控制车辆(1)的理论轴距的系统，车辆(1)具有悬挂在悬挂单元(14)中的两个前轴，悬挂单元(14)中的至少一些具有带可调节刚度的弹簧。本发明也涉及用于控制轴之间的载荷分解的方法且涉及包括这样的系统和/或使用这样的方法的机动车辆。
文档编号B60G17/015GK101296812SQ200680040172
公开日2008年10月29日 申请日期2006年10月19日 优先权日2005年10月26日
发明者延斯·古斯塔夫松, 本尼·利耶布拉德, 汉斯·伦内尔 申请人:沃尔沃拉斯特瓦格纳公司