CN111660750B - 用于机动车的底盘组件以及用于运行机动车的方法 - Google Patents

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Abstract

用于机动车(1)的底盘组件，该机动车用于进行人员运送，该底盘组件具有两个在机动车纵向方向(X)上相对彼此以一间距设置的车桥(17，18)，所述车桥在装入弹簧元件(15)用于车轮独立悬架的情况下分别具有横拉杆。分别通过所述弹簧元件(15)的调整，使在行驶方向上处于前部的第一车桥(17)为了朝向该行驶方向行驶而从中性位置下降5至50mm、优选10至20mm，并且，使在该行驶方向上处于后部的第二车桥(18)提升5至50mm、优选10至20mm，其中，所述行驶方向优选为能逆转的。

Description

用于机动车的底盘组件以及用于运行机动车的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的底盘组件。
此外，本发明涉及一种用于运行机动车的方法。
背景技术
从现有技术已知一些用于运送人员或者货物的机动车。这样的机动车具有车身以及四个车轮。车轮通过车轮悬架与车身连接。每两个车轮形成一个车桥。机动车可被内燃机驱动，然而也可被电动机驱动。
这样的机动车由车身构造，其中，在大多数情况下，马达设置在车辆前部，并且然后在两个车桥之间设置有相应的运输空间，例如为了进行人员运送而设有乘员室，以及在尾部侧设置有用于运送货物或者另外的行李件的行李室。因此，产生前进方向，所述前进方向构成为主行驶方向。为了可机动车对进行调车或者调整，也可进行朝向倒行方向的倒车。然而，倒行方向总是仅仅被视为辅助行驶方向。机动车和尤其机动车的底盘针对前进方向进行设计。
从DE 10 2013 103 622 A1已知一种模块化的车桥设计，在所述车桥设计中，前桥和后桥大致相同地构造。
发明内容
本发明的任务在于，从现有技术出发，阐明一种底盘组件以及一种用于运行机动车的方法，所述机动车不但在前进方向上而且在倒行方向上具有相同的行驶特性。
为此，本发明提出一种用于机动车的底盘组件，所述机动车用于进行人员运送，所述底盘组件具有两个在机动车纵向方向上相对彼此以一间距设置的车桥，所述车桥在装入弹簧元件用于车轮独立悬架的情况下分别具有横拉杆，其特征在于，分别通过所述弹簧元件的调整，使在行驶方向上处于前部的第一车桥为了朝向该行驶方向行驶而从中性位置下降5至50mm，并且，使在该行驶方向上处于后部的第二车桥提升5至50mm。
本发明还提出一种用于运行机动车的方法，所述机动车包括具有根据本发明所述的底盘组件，其特征在于，所述机动车的两个车桥处于中性位置中，并且，在选择第一行驶方向作为前进方向的情况下，使在行驶方向上的前部车桥下降和使在行驶方向上的后部车桥提升，并且，在选择反向的第二行驶方向作为前进方向的情况下，使在行驶方向上的前部车桥下降，并且，使在行驶方向上的后部车桥提升。
用于机动车的底盘组件(该机动车用于进行人员运送)具有两个在机动车纵向方向上相对彼此以一间距设置的车桥。车桥自身在各车辆侧又具有横拉杆，所述横拉杆带有设置在其上的车轮支架以及车轮。底盘组件设置有四个车轮。每个车轮通过车轮独立悬架
Figure GDA0004182573920000021
耦合在车桥上。相应的车轮独立悬架在装入弹簧元件的情况下设置。
现在，根据本发明，该底盘组件的特征在于，使在行驶方向上处于前部的第一车桥为了朝向该行驶方向行驶而从中性位置下降5至50mm、优选10至20mm。使在该行驶方向上处于后部的第二车桥提升5至50mm、优选10至20mm。下降或者提升是关于该机动车竖直方向而言的。提升或者下降通过弹簧元件的调整进行。为此，特别优选地设置可调整的弹簧元件和尤其空气弹簧。空气弹簧优选由波纹管构造。因此，通过用空气加载可对空气弹簧在其高度上进行调节。此外，优选地在每个车轮悬架上设置有减振器。
此外，根据本发明设置，该机动车可朝向第二行驶方向行驶。第二行驶方向恰好与第一行驶方向反向。则使在第二行驶方向上处于前部的车桥相对于初始的中性位置下降优选5至50mm、尤其10至20mm至，并且使在第二行驶方向上处于后部的车桥提升5至50mm、优选10至20mm。
通过根据本发明的所述特征可使该机动车朝向两个行驶方向以类似的方式运动并且实现在此所要求的、基于车轮的相应悬架弹簧压缩或弹出过程以及在行驶舒适度方面的行驶特性。
特别优选地，该底盘组件适合用于自动驾驶的车辆，所述自动驾驶的车辆被用于人员运输。然后，可使该机动车朝向任意的第一或者第二行驶方向(常规地，所述第一或者第二行驶方向可被称作前进方向和倒行方向)运动，而在此不必调转或者掉头。朝向这两个行驶方向的行驶特性由于底盘的相应调整而相同，由此可使该机动车朝向这两个行驶方向以相同的行驶特性运动。
尤其是，这样设计车轮或者车轮支架与车身的运动学耦合，使得在提升或者下降和以静态的车轮负荷进行加载的情况下在车轮上调节的参数(如轮距(Spur)、车轮外倾(Sturz)和主销后倾(Nachlauf))改变。
特别优选地，所提升的车桥的车轮置于前束(Vorspur)状态和/或所下降的车桥的车轮置于车轮外倾(Nachspur)状态。优选地，在行驶方向上后部的车桥上的前束为+0.02至+0.06度、尤其+0.03至+0.05度。在行驶方向上前部的车桥上的车轮外倾为优选-0.04至-0.08度、尤其-0.05至-0.07度。现在，如果改变行驶方向，则具有前束的、后部的车桥成为前部的车桥。同时，行驶方向改变，自动地，轮距也从前束改变为车轮外倾。那么，由于镜像，相同的适用于最初前部的车桥，所最初前部的车桥成为在后部的车桥。那么，在提升或者下降的情况下，相应的度数还可在前面提到的范围内改变。这意味着，由于行驶方向的改变，由在后部的车桥上的+0.02至+0.06度的前束自动地成为车轮外倾。然后，可通过之前的后部的车桥且现在的前部的车桥的下降使轮距增大，从而产生-0.04至-0.08度的车轮外倾。然而，轮距从前束到车轮外倾的真正改变由于行驶方向改变而发生。
车轮悬架自身通过横拉杆与车身和/或车桥副车架耦合，所述横拉杆特别优选地构造为双横拉杆。
如果使车桥提升或者下降，则这意味着，弹簧元件被调整并且因而使机动车的车身相对于车轮提升或者下降。在这里指的是相应车桥的中心，通过弹簧元件的调整使所述相应车桥的中心提升或者下降。以静态的车轮负荷加载机动车并且通过调整使车桥提升或者下降。
因此，如果使车桥提升，则所提升的车桥的车轮转动到前束状态。通过运动学连接点的位置可将车桥设计为使得车辆悬架或者车轮在直行行驶时占据相应的轮距或者置于该轮距。
优选地，在行驶方向上前部的车桥上的车轮置于车轮外倾状态并且在在行驶方向上后部的车桥上的车轮置于前束状态。现在，根据本发明，如果改变行驶方向并且使在行驶方向上前部的车桥下降和使在行驶方向上后部的车桥提升，则轮距也改变。
被证明有利的是，相应车桥的侧倾中心点(Wankpol)也由于所述提升或者下降而携动改变。特别优选地，在机动车竖直方向上，每个车桥的侧倾中心点在其位置方面也下降或者提升多于所述下降或者提升自身的1.1倍。
此外，被证明有利的是，所下降的车桥的车轮相对于车辆悬架具有正的主销后倾角(Nachlaufwinkel)和/或所提升的车桥的车轮具有负的主销后倾角。优选地，所下降的车桥的车轮具有5至9度、尤其6至8度和特别优选6.5至7.5度的正的主销后倾角。所下降的车桥的车轮优选具有5至9度、尤其6至8度和特别优选6.5至7.5度的负的主销后倾角。
此外，支撑轴(Spreizachse)也被称作转向轴(Lenkdrehachse)，以其与车轮支承面的交点(Durchstoβpunkt)分别在外部设置在车轮支承面之外。由此，优选地，在车桥提升或者下降的情况下，总是产生负的转向轮半径。这有利于在制动力作用情况下以前束状态运行，也有利于在加速力的情况下以车轮外倾状态运行。在本发明的过程中，以前束状态运行意味着正的轮距角。以车轮外倾状态运行意味着负的轮距角。
此外，特别优选地，在每个车桥上可设有转向装置。优选地在车桥自身的中部设有用于操纵转向传动机构的转向直拉杆。
优选地，一个车桥、尤其两个车桥为被驱动的车桥。这意味着，在每个车轮上可设有例如轮毂电机。然而，车桥也可通过分动箱设有所配属的驱动轴并且然后相应地被驱动。
在这方面也存在着另外的优点。车桥尤其可镜像对称地构造。这意味着，第一车桥和第二车桥相同地构造和镜像对称地设置。在镜像的情况下，尤其是，第一车桥的左前侧成为第二车桥的右后侧，并且第一车桥的右前侧成为第二车桥的左后侧。通过这种设置，在行驶方向反向的情况下由左前车轮的车轮外倾变成右后车轮的前束。
本发明还涉及一种用于运行这种机动车的方法，所述机动车具有前述底盘组件。
首先，机动车的两个车桥要位于中性位置中。这意味着，在机动车竖直方向上在中性高度上。在选择第一行驶方向作为前进方向的情况下，分别在机动车竖直方向上，使在行驶方向上前部的车桥下降和使在行驶方向上后部的车桥提升。现在，可使机动车朝向该前进方向运动。如果要改变行驶方向，则选择第二行驶方向作为前进方向。分别针对直行行驶，第二行驶方向选择为与第一行驶方向恰好反向。现在，使在第二前进方向上前部的车桥从提升的位置下降直至中性位置以下。使在第二行驶方向上后部的车桥从下降的位置提升超过中性位置。由于车桥自身成镜像，对于这两个行驶方向得出相同的行驶特性。
附图说明
本发明的其它优点、特征、特性和方面为接下来的说明的主题。优选的构型变型在示意性的附图中示出。所述附图有助于本发明的简单理解。对于相同的或者类似的构件，使用相同的附图标记，即使由于简化原因而省去重复的说明。
图1示出具有车辆车身以及四个车轮的机动车。
图2示出车桥的前视图。
图3以俯视图示出根据本发明地塑造的底盘组件。
图4示出根据本发明的一种实施方式。
图5示出根据本发明的一种实施变型。
图6示出根据本发明的另一种实施变型。
具体实施方式
图1示出具有车辆车身2以及四个车轮3的机动车1。对于第一车桥和第二车桥示例性地，在这里分别画入车轮中心4。此外，画入中性平面5，机动车1在不被使用时位于所述中性平面内。现在，如果要使机动车1朝向第一行驶方向6(在图像方向中向右)运动并且这构成前进方向，则根据向前倾斜的平面7使在该行驶方向6上的前部车桥下降且后部车桥提升。
现在，如果要选择与之反向的第二行驶方向8(在图像方向中，左)，则在静态的车轮负荷的情况下，使机动车1定位在倾斜的第二平面9内。这以如下方式进行，使得之前的后部第二车桥现在下降并且之前的前部第一车桥提升。
图2示出车桥10的前视图。车桥10由位于上方的双横拉杆11和位于下方的双横拉杆12构成，用于接收车轮3的车轮支架13固定在所述双横拉杆上。双横拉杆11，12简化地示出地耦合在副车架14或者机动车车身上。分别设有两个弹簧元件15，通过所述弹簧元件可对车桥在高度上、在机动车竖直方向Z上进行调整，即，可使其下降或者可使其提升。因此，在机动车竖直方向Z上，可这样调整车桥10的高度，使得该车桥可从中性平面5或者中性位置在机动车竖直方向Z上根据箭头方向16提升或者下降。
图3以俯视图示出根据本发明塑造的底盘组件。在这里，现在示出第一行驶方向6和因此产生的、在第一行驶方向6上在前部车桥17以及后部车桥18。优选地，车桥17，18与根据图2的车桥10相同地构造。机动车位于根据图1的中性位置或者中性平面5中。轮辙示出在边缘上。
现在，在图4中这样调节机动车，使得其要朝向第一行驶方向6行驶，则使前部车桥17在机动车竖直方向Z上下降和使后部车桥18提升。这导致，在前部车桥17上的车轮3以角度β转动或置于车轮外倾状态，并且在后部车桥18上的车轮3以角度α转动或置于车轮前束状态。此外，示出转向转动轴线在车轮支承面上的相应的交点19。所述相应的交点分别设置在车轮3外部。因此，总是产生负的转向轮半径。
图5示出一种实施变型，在该实施变型中现在沿第二行驶方向8行驶。之前在图平面上处于右边的前部车桥17被这样提升并且由于该行驶方向现在形成后部车桥18。之前的后部车桥18下降并且由此沿该第二行驶方向8形成前部车桥17。
因此，前部车桥17的车轮3置于车轮外倾状态，且后部车桥18的车轮3置于车轮前束状态。
图6示出一种类似于图4的另一构型变型，在行驶方向朝向第一行驶方向6的情况下并且在以制动力FB加载所有的车轮3的情况下，在前部车桥17上的车轮3和在后部车桥18上的车轮3类似地转动到车轮前束状态，从而避免可能的危急的行驶状态。
附图标记列表：
1 机动车
2 机动车车身
3 车轮
4 车轮中心
5 中性平面
6 第一行驶方向
7 倾斜的平面
8 第二行驶方向
9 倾斜的第二平面
10 车桥
11 位于上方的双横拉杆
12 位于下方的双横拉杆
13 车轮支架
14 副车架
15 弹簧元件
16 方向箭头
17 前部车桥
18 后部车桥
19 交点
X 机动车纵向方向
Y 机动车横向方向
Z 机动车竖直方向

Claims (17)

1.用于机动车(1)的底盘组件，所述机动车用于进行人员运送，所述底盘组件具有两个在机动车纵向方向(X)上相对彼此以一间距设置的车桥，所述车桥在装入弹簧元件(15)用于车轮独立悬架的情况下分别具有横拉杆，其特征在于，分别通过所述弹簧元件(15)的调整，使在行驶方向上处于前部的第一车桥(17)为了朝向该行驶方向行驶而从中性位置下降5至50mm，并且，使在该行驶方向上处于后部的第二车桥(18)从中性位置提升5至50mm。
2.根据权利要求1所述的底盘组件，其特征在于，所述弹簧元件(15)为空气弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，每个车桥(10，17，18)构造为双横拉杆车桥。
4.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，所述第一车桥和所述第二车桥(10)镜像对称地构造。
5.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，所提升的车桥的车轮(3)置于车轮前束状态和/或所下降的车桥的车轮(3)置于车轮外倾状态。
6.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，使所下降的车桥的侧倾中心点也下降，和/或使提升的车桥的侧倾中心点也提升。
7.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，所下降的车桥的车轮(3)具有正的主销后倾角和/或所提升的车桥的车轮(3)具有负的主销后倾角。
8.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，在每个车桥上存在着转向装置。
9.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，一个车桥(10，17，18)为被驱动的。
10.根据权利要求1所述的底盘组件，其特征在于，分别通过所述弹簧元件(15)的调整，使在行驶方向上处于前部的第一车桥(17)为了朝向该行驶方向行驶而从中性位置下降10至20mm，并且，使在该行驶方向上处于后部的第二车桥(18)从中性位置提升10至20mm。
11.根据权利要求1所述的底盘组件，其特征在于，所述行驶方向为能逆转的。
12.根据权利要求4所述的底盘组件，其特征在于，在行驶方向上的左前车轮(3)与右后车轮成镜像并且右前车轮(3)与左后车轮(3)成镜像。
13.根据权利要求6所述的底盘组件，其特征在于，使所下降的车桥的侧倾中心点下降大于该车桥下降的1.1倍。
14.根据权利要求6所述的底盘组件，其特征在于，使提升的车桥的侧倾中心点提升大于该车桥提升的1.1倍。
15.根据权利要求8所述的底盘组件，其特征在于，转向直拉杆设置在所述车桥(10)的中部。
16.根据权利要求1或2所述的底盘组件，其特征在于，两个车桥(10，17，18)为被驱动的。
17.用于运行机动车(1)的方法，所述机动车包括如权利要求1所述的底盘组件，其特征在于，所述机动车(1)的两个车桥(17，18)处于中性位置中，并且，在选择第一行驶方向(6)作为前进方向的情况下，使在行驶方向上的前部车桥(17)下降和使在行驶方向上的后部车桥(18)提升，并且，在选择反向的第二行驶方向(8)作为前进方向的情况下，使在行驶方向上的前部车桥(17)下降，并且，使在行驶方向上的后部车桥(18)提升。
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