CN107000529A - 用于运行机动车的方法、用于补偿机动车侧倾的方法以及机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行具有底盘总成的机动车的方法，该底盘总成包括至少两个减振器，其中，利用减振器至少部分地进行车身控制，其特征在于，底盘总成还具有至少一个稳定器，其中，与减振器相比，稳定器在低于阈值加速度的横向加速度(24)下在车身控制中占较小的比例并且从阈值加速度(22)起占较大的比例(14)。此外本发明涉及一种机动车。

Description

用于运行机动车的方法、用于补偿机动车侧倾的方法以及机 动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行具有底盘总成的机动车的方法，底盘总成包括至少四个减振器，其中，利用减振器至少部分地进行车身控制。
背景技术
众所周知车身控制涉及到大体上稳定或平衡车辆车身、在最广泛的意义上即车体，使得例如在处于倾斜地面(例如坡道)或路面不平或弯道行驶的情况下减小对车身的影响。其中例如还包括须控制或减小机动车的侧倾或俯仰。
通过传统的减振器不能实现该功能，其中不仅单筒减振器而且双筒减振器是已知的，但仅设计用于减振。
还需将车轮控制与车身控制相区分，当减振器具有可调节的阻尼力时考虑车轮控制。可调节的阻尼力例如可通过可调节的阀门产生，借助该阀门可改变在减振器中液压介质的流动阻力，由此也改变阻尼力。
有多个不同的可用以进行车身控制的已知系统。例如由US 2009/0260935 A1已知一种减振器，其具有电动发电机，即既可作为电动机又可作为发电机运行的装置，该电动发电机连接到泵上。利用该装置不仅可回收能量，而且可进行车身控制和车轮控制。也就是说车轮控制、车身控制和回收通过相同的装置实现。此外由US 2013/0147205 A1和US 2014/0265168 A1已知具有相同工作原理的减振器。
而由DE 10 2009 022 328 A1已知一种减振器，在其中车轮控制借助于压力调节阀进行并且车身控制借助于马达-泵单元进行。也就是说在该结构中车身控制和车轮控制通过独立的单元实现，这些单元相应地可单独优化。由WO 2014/066469 A1已知一种与之相似的结构。在此，可调节的阻尼力通过可调节的阀门(一个用于拉伸方向并且一个用于压缩方向)产生并且车身控制通过马达-泵单元实现。
为了能够使减振器用于补偿地面不平度，已知的是利用摄像头的传感器数据并且以此为基础补偿在车辆车身和街道水平面之间的变化的距离，使得地面不平度不会或者至少不完全传递到车身上。
在此，在已知系统中存在的问题在于，车身控制具有较高的能耗。特别是在较持久的水平调节的情况下、例如在牵引拖车时或在坡道处行驶时须在一个较长的时段上实现较大的调节力，其中根据系统设计相应地消耗能量。
发明内容
由此出发，本申请的目的在于，如所说明地提供一种用于运行具有底盘总成的机动车的方法，该方法具有较低的能耗。
为了实现该目的提出了一种开头所述类型的方法，此外在其中底盘总成具有至少一个非被动式稳定器，其中，与减振器相比，该稳定器在低于阈值加速度的横向加速度下在车身控制中占较低的比例并且从阈值加速度起占较高的比例。
作为本发明的核心规定，给底盘总成扩展至少一个稳定器，其中该稳定器优选也仅一时地使用。在此，稳定器为以任一方式方法电动或液压地运行的或构造为纯被动式的任何稳定器。
在一种实施方式中可使用可开关的、非被动式的稳定器。也就是说该稳定器可以任一方式方法电动地切换并因此是一种负载。已证实非被动式稳定器的能耗在某些加速度范围中小于减振器的能耗。与此相应地，车身控制在阈值加速度之下可仅通过减振器进行并且在阈值加速度之上或者说从阈值加速度起可通过添加至少一个非被动式稳定器进行。
作为替代，可使用被动式稳定器，其特性曲线是渐进式的。与此相应地，在横向加速度很小的情况下须通过减振器提供一部分侧倾补偿。
在此稳定器不能承担在车身控制下的所有功能，然而其可提供侧倾补偿，而不是相反地补偿车辆的俯仰。然而在一定环境条件下如较长时间行驶在坡道上时恰恰须进行侧倾补偿，而俯仰补偿本身仅在极端加速情况下是必需的并且其因此也仅须进行短暂的时间。
特别有利的是，阈值加速度可位于3m/s2和4m/s2之间。如上所述，一方面减振器的能耗以及稳定器的能耗根据加速度变化。可以发现，在所说明的范围内出现如下转变过程，即稳定器或多个稳定器比减振器更高效节能地工作。
优选地，在横向加速度低于阈值加速度时机动车的所产生的侧倾角可通过减振器至少部分得以补偿。也就是说不必但也不排除减振器、必要时和稳定器完全补偿由于加速力产生的侧倾角。而也可规定，仅补偿侧倾角的一部分。但特别优选地规定，减振器完全补偿侧倾角。由此可实现在接通稳定器或省去减振器的情况下存在为0°的侧倾角作为初始位置。
作为通过减振器补偿侧倾角的替代，也可根本不进行侧倾角补偿，然而突然接通稳定器则可能导致令人感到不舒服的车辆摇摆。
特别优选地规定，在从阈值加速度起的横向加速度下机动车的所产生的侧倾角通过减振器和至少一个稳定器至少部分得以补偿。作为替代，在从阈值加速度起的横向加速度下机动车的所产生的侧倾角可仅通过至少一个稳定器至少部分得以补偿。也就是说，基本上从阈值加速度起至少部分侧倾补偿可仅通过稳定器或者通过稳定器和减振器的组合实现。
在第一设计方案的改进方案中也可规定，从阈值加速度起机动车的所产生的侧倾角通过减振器和至少一个稳定器至少部分得以补偿，并且从大于所述阈值加速度的第二阈值加速度起机动车的所产生的侧倾角仅通过至少一个稳定器至少部分得以补偿。也就是说在这种情况下存在三个补偿范围。
此外可考虑，如果非被动式稳定器的性能不足，从第三阈值加速度起再度附加使用减振器以用于车身控制。
有利地可使用非线性扭杆作为稳定器。
除此之外本发明涉及一种用于在机动车处借助于两个不同的侧倾补偿组件进行补偿侧倾的方法。其特征在于，根据机动车的横向加速度在从0至第一阈值加速度的横向加速度范围中第一侧倾补偿组件比第二侧倾补偿组件在侧倾补偿中占更高的比例并且在从第一阈值加速度起的横向加速度范围中第二侧倾补偿组件比第一侧倾补偿组件在侧倾补偿中占更高的比例，其中，侧倾角总是至少部分得以补偿。
在该方法中仅考虑侧倾补偿并且不考虑可能的通过减振器进行的俯仰补偿。与在现有技术中为侧倾补偿要么设置减振器要么设置稳定器所不同的是，根据并列的方法权利要求11同时使用两个不同的侧倾补偿组件，其中根据横向加速度如下进行侧倾补偿的分配，即在一个范围中主要是其中一个侧倾补偿组件保证至少部分的侧倾补偿并且在第二范围中主要是第二侧倾补偿组件保证至少部分的侧倾补偿。
优选地，机动车车身的侧倾角可根据机动车横向加速度在从第一阈值加速度至第二阈值加速度的横向加速度范围中通过第一侧倾补偿组件和第二侧倾补偿组件至少部分得以补偿并且在从第二阈值加速度起的横向加速度范围中侧倾角至少部分地仅通过第二侧倾补偿组件得以补偿。在基本实施方式的改进方案中还规定，在第一侧倾补偿组件和第二侧倾补偿组件提供侧倾补偿的范围之间为重叠范围，在该重叠范围中两个侧倾补偿组件提供侧倾补偿，其中第一侧倾补偿组件的比例随着横向加速度的增大而减小。与此相应地，从第二阈值加速度起仅第二侧倾补偿组件还负责侧倾补偿。通过该措施实现了在变换侧倾补偿组件时更平滑的过渡。
机动车车身的侧倾角可有利地根据机动车的横向加速度在从第二阈值加速度至第三阈值加速度的横向加速度范围中至少部分地仅通过第二侧倾补偿组件得以补偿并且在从第三阈值加速度起的横向加速度范围中侧倾角至少部分通过第一侧倾补偿组件和第二侧倾补偿组件至少部分得以补偿。对于在高横向加速度下第二侧倾补偿组件不能保证足够侧倾补偿的情况，第一侧倾补偿组件可再度辅助第二侧倾补偿组件。
在机动车横向加速度处于从0至第一阈值加速度的范围中时优选地可关闭第二侧倾补偿组件。由此仅需澄清的是，第二侧倾补偿组件不是设计用于从第一阈值加速度起才工作的被动式组件。而是其优选为可相应打开和关闭的非被动式侧倾补偿组件。优选使用一组、特别是四个减振器作为第一侧倾补偿组件。当然在此可调整减振器数量以适配于机动车状况，在乘用车领域中使用至少四个减振器，也有具有多于两轴的机动车，在其中相应地需设置更多减振器。此外优选将第二侧倾补偿组件设计为非被动式稳定器。
参考并列的第一方法权利要求所说明的优点和改进方案也可在并列的第二方法权利要求中使用，反之亦然。
此外本发明涉及一种具有底盘总成的机动车，该底盘总成包括至少两个减振器，其中利用减振器可至少部分地进行车身控制。其特征在于，底盘总成还具有至少一个非被动式稳定器。该机动车可为乘用车、卡车或摩托车。
在此可在两个方面理解车身控制的限制。一方面不必进行完全的车身控制，而是进行侧倾补偿就足够了。这也不必完全地进行，也就是说可仅减小所存在的侧倾角，而不必减小到0。
如同多次所述，所已知的是使用稳定器以用于侧倾补偿。此外作为替代，现有技术还描述了减振器。然而不为所知的是同时使用减振器和稳定器以用于侧倾补偿。
底盘总成有利地可具有两个稳定器。更确切地说，底盘总成可每个轴具有一个稳定器，以便可在每个轴处进行侧倾补偿。
稳定器能够优选地根据机动车横向加速度可开关。为避免赘述在此参考并列的方法权利要求及其设计方案。参考并列的方法权利要求所述的细节和特征也可在该机动车中实现。当然为此该机动车具有控制单元，该控制单元例如可根据关于横向加速度的传感器信号关闭和打开一个或多个稳定器。
此外当然适用的是，并列的方法权利要求利用控制单元自动进行，其中控制单元可访问传感器信号。此外，只要需要，控制单元可访问关于侧倾角补偿的特性曲线等。例如可通过特性曲线数据控制减振器是完全地进行侧倾补偿还是仅部分地进行侧倾补偿。这也均可根据加速度控制。
稳定器可有利地构造为非线性扭杆。
附图说明
其他优点、特征和细节从以下说明的实施例和附图中得到。其中：
图1示出了机动车，
图2示出了多个特性曲线，并且
图3示出了流程图。
具体实施方式
图1示出了机动车1，其具有减振器2、3、4和5以及稳定器6和7。在此减振器2、3、4和5以及稳定器6和7构成底盘总成8。此外为了控制底盘总成8设置有控制单元9，该控制单元访问横向加速度传感器10的测量数据。底盘总成8的工作原理参考图2详细阐释。
图2示出了相对于轴18和20绘制的三个曲线12、14和16。在轴18上以m/s2为单位绘制横向加速度，在轴20上以度为单位绘制侧倾角。线16示出了纯被动式车辆的侧倾角。随着横向加速度的提高侧倾角也增大。
而线12示出了所描述的机动车车身的或者说所描述的底盘总成8的所产生的侧倾角。直到用以定义第一范围24的第一阈值加速度22，仅通过减振器2、3、4和5进行侧倾补偿。这些减振器保证完全的侧倾补偿，因此在从0至3m/s2的横向加速度下所生成的侧倾角等于0。从第一阈值加速度22起接入稳定器6和7。稳定器的特性曲线以线14示出。可以看出，稳定器虽然提供与横向加速度成正比的侧倾补偿，但不提供完全的侧倾补偿。也就是说，随着横向加速度的上升所生成的侧倾角也不断增大。
在从第一阈值加速度22至第二阈值加速度28的范围26中不仅减振器2、3、4和5而且稳定器6和7用于侧倾补偿。与此相应地得到小幅上升的曲线，因为随着横向加速度的增大，减振器不断降低其贡献。从第二阈值加速度28起开始第三范围30，在该范围中仅稳定器6和7用于侧倾补偿。然而如果必要的话在该横向加速度的情况下减振器2、3、4和5也可用于俯仰补偿。然而减振器2、3、4和5不承担任何侧倾补偿的功能。
因此线14也可理想化地视为被动式稳定器。在实际中在阈值加速度22之下该被动式稳定器也提供一部分侧倾补偿。
图3示出了用于运行机动车1的方法的流程图。在此在步骤S1中控制单元9问询机动车1的横向加速度值。如果横向加速度小于第一阈值加速度，则减振器2、3、4和5调节为使得由横向加速度产生的侧倾角得以补偿，从而总体上在车辆车身处不存在侧倾角。而如果横向加速度等于或大于第一阈值加速度，则在步骤S3中接通稳定器6和7。此外根据横向加速度进行减振器2、3、4和5的调节，其中这些减振器随着横向加速度的增大提供越来越小的侧倾补偿并且从第二阈值加速度28起完全不再用于侧倾补偿。该特性储存在特性曲线中，控制单元9可使用该特性。
如果不存在横向加速度，则等待一段预定的时间，之后在步骤S4中返回到问询横向加速度。
附图标记
1 机动车
2 减振器
3 减振器
4 减振器
5 减振器
6 稳定器
7 稳定器
8 底盘总成
9 控制单元
10 横向加速度传感器
12 线
14 线
16 线
18 轴
20 轴
22 第一阈值加速度
24 第一范围
26 第二范围
28 第二阈值加速度
30 第三范围
S1 步骤
S2 步骤
S3 步骤
S4 步骤

Claims (18)

1.用于运行具有底盘总成(8)的机动车(1)的方法，该底盘总成包括至少两个减振器(2、3、4、5)，其中，利用所述减振器(2、3、4、5)至少部分地进行车身控制，其特征在于，所述底盘总成(8)还具有至少一个稳定器(6、7)，其中，与所述减振器(2、3、4、5)相比，所述稳定器(6、7)在低于阈值加速度(22)的横向加速度下在车身控制中占较低的比例并且从所述阈值加速度(22)起占较大的比例。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用具有渐进特性曲线的被动式稳定器(6、7)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用非线性扭杆作为稳定器(6、7)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定器(6、7)是能开关的并且在低于所述阈值加速度(22)的横向加速度下关闭并且在从所述阈值加速度(22)起的横向加速度下打开。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述稳定器从所述阈值加速度(22)起仅进行至少部分的侧倾补偿。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，位于3m/s2和4m/s2之间的加速度作为阈值加速度(22)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在低于所述阈值加速度(22)的横向加速度下所述机动车的所产生的侧倾角通过所述减振器至少部分得以补偿。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述机动车的侧倾角在低于所述阈值加速度(22)的横向加速度下完全得以补偿。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在从所述阈值加速度(22)起的横向加速度下所述机动车的所产生的侧倾角通过所述减振器(2、3、4、5)和所述至少一个稳定器(6、7)至少部分得以补偿。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在从所述阈值加速度(22)起的横向加速度下所述机动车的所产生的侧倾角仅通过所述至少一个稳定器(6、7)至少部分得以补偿。
11.一种用于借助于至少两个不同的侧倾补偿组件(2、3、4、5、6、7)在机动车车身处进行侧倾补偿的方法，其特征在于，根据所述机动车(1)的横向加速度在从0至第一阈值加速度(22)的横向加速度范围中所述第一侧倾补偿组件(2、3、4、5)比所述第二侧倾补偿组件(6、7)在侧倾补偿中占更高的比例，并且在从所述第一阈值加速度(22)起的横向加速度范围中所述第二侧倾补偿组件(6、7)比所述第一侧倾补偿组件(2、3、4、5)在侧倾补偿中占更高的比例，其中，侧倾角分别至少部分得以补偿。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述机动车车身的侧倾角根据所述机动车(1)的横向加速度在从第一阈值加速度(22)至第二阈值加速度(28)的横向加速度范围中通过所述第一侧倾补偿组件(2、3、4、5)和所述第二侧倾补偿组件(6、7)至少部分得以补偿并且在从所述第二阈值加速度(28)起的横向加速度范围中所述侧倾角至少部分地仅通过所述第二侧倾补偿组件(6、7)得以补偿。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述机动车车身的侧倾角根据所述机动车的横向加速度在从所述第二阈值加速度(28)至第三阈值加速度的横向加速度范围中至少部分地仅通过所述第二侧倾补偿组件(6、7)得以补偿并且在从所述第三阈值加速度起的横向加速度范围中所述侧倾角至少部分通过所述第一侧倾补偿组件(2、3、4、5)和所述第二侧倾补偿组件(6、7)至少部分得以补偿。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，在所述机动车(1)的横向加速度处于从0至所述第一阈值加速度(22)的横向加速度范围中时关闭所述第二侧倾补偿组件(6、7)。
15.具有底盘总成(8)的机动车，该底盘总成包括至少两个减振器(2、3、4、5)，其中，能利用所述减振器(2、3、4、5)至少部分地进行车身控制，其特征在于，所述底盘总成(8)还具有至少一个稳定器(6、7)。
16.根据权利要求15所述的机动车，其特征在于，所述底盘总成(8)具有两个稳定器(6、7)。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的机动车，其特征在于，所述稳定器(6、7)能根据所述机动车(1)的横向加速度开关。
18.根据权利要求15或16中任一项所述的机动车，其特征在于，所述稳定器(6、7)构造为非线性扭杆。
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