專利名稱：用于自動調(diào)節(jié)載貨車水平度的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于自動調(diào)節(jié)載貨車的水平度的設(shè)備，該載 貨車具有特別帶有可圍繞縱-或橫軸擺動體的車身，所述設(shè)備帶有用于
調(diào)平的裝置，該裝置具有長度可調(diào)的彈簧元件和控制單元。
背景技術(shù)：
位于或前進在斜著的面上的載貨車(在其它地方為改善可讀性， 也被稱為"汽車")特別是在高的體重心的情況下遭受提高的傾覆危 險。特別是對于在其車身上裝配有如例如自卸槽車或起重機一樣的可 擺動體的汽車，傾覆的危險提高了。在汽車位于斜著的地面上和汽車 車身由于這個原因而側(cè)向地傾斜期間，該體的擺動運動被實施，且該 可擺動體朝汽車傾斜方向運動，于是這也導(dǎo)致體重心朝相同方向推移。
當(dāng)該體被擺動到如此程度，以致集中在體重心的重力矢量不再穿 過該汽車的支撐面時，由此引起的力矩引發(fā)汽車的傾覆。
為了阻止這樣的傾覆的危險，使用用于調(diào)平的設(shè)備。憑借該設(shè)備 的幫助，車輪到汽車車身的距離可以要么對于每個車輪單獨地改變、 對于成對車輪改變，要么對于成對車軸改變。這大多借助電子控制單 元執(zhí)行，根據(jù)由汽車駕駛員對傾斜的視覺估計來通過操縱單元手動地
操縱電子控制單元。這種用于具有空氣懸架的底盤的設(shè)備以簡稱ECAS 而對于申請人公知和可在商業(yè)上獲得。此外，存在具有機械閥門一一 所謂旋轉(zhuǎn)滑閥的實施方案。
另外，自動補償設(shè)備被公知，該自動補償設(shè)備借助行程傳感器采 集在汽車某一側(cè)上的彈簧元件的長度改變并導(dǎo)入編入程序的算法得出的補償運動。這樣的方法由DE 100 22 834A1公知。
對于所述的方法，缺點常見的有，實際的傾斜度未以直接的方式 被采集。該載貨車的其所傾向的那一側(cè)，可能例如陷在軟的地面中， 這種軟的地面常見于不牢固路面上或在工地上的地形中。這既未被前 面所述設(shè)備也未被汽車駕駛員可靠地發(fā)覺。

實用新型內(nèi)容
由此得出所述任務(wù)(本實用新型基于其)，即說明一種設(shè)備，該 設(shè)備改善在調(diào)整由地面引起的或載荷分布引起的汽車傾斜度時的可靠 性。
本實用新型通過如前述類型的設(shè)備通過如下方式解決該任務(wù)，即 提供一種用于自動調(diào)節(jié)載貨車的水平度的設(shè)備，所述載貨車具有車身， 所述車身特別帶有圍繞縱-或橫軸可擺動的體，所述設(shè)備帶有用于調(diào)平 的裝置，所述裝置具有縱向可調(diào)節(jié)的彈簧元件和控制單元，其特征在 于，所述設(shè)備具有用于采集所述車身與水平面之間角度的傳感裝置， 以及所述傳感裝置能夠與所述控制單元連接，用以依賴于所采集的所 述角度觸發(fā)所述調(diào)平。
本實用新型還提供了一種帶有車身和用于自動調(diào)節(jié)水平度的設(shè)備 的載貨車，所述車身特別是具有圍繞縱-或橫軸可擺動的體，其特征在 于，所述設(shè)備特別是根據(jù)如上所述的方式構(gòu)成。
本實用新型基于這種理解，即汽車車身相對于水平面的自我調(diào)節(jié) 的傾斜度應(yīng)以可靠的方式被傳感器采集，該傳感器采集關(guān)于傾斜角的 直接信息。當(dāng)該傾斜角在擺動過程中或者由于多變的路面狀況而改變 時，由此保證，被采集到的傾斜度與汽車車身實際的傾斜度一致。因 此，根據(jù)本實用新型的傳感器能夠不依賴于汽車的位置和汽車駕駛員 的注意力地采集當(dāng)前的傾斜角和導(dǎo)入適當(dāng)?shù)恼{(diào)平。本實用新型通過所述傳感裝置被構(gòu)成為橫向加速傳感器被改進。 根據(jù)本實用新型的橫向加速傳感器在載貨車的靜止?fàn)顟B(tài)下或在直線的 和慢的行駛中，采集汽車車身相對于水平面的傾斜度。
在一個優(yōu)選實施方式中，該傳感裝置被構(gòu)成用于發(fā)出信號，該信 號與由傳感裝置采集的、汽車車身與水平面之間的角度相配，且該傳 感裝置通過數(shù)據(jù)傳輸裝置與控制單元連接。這樣也可以產(chǎn)生報警信號。 該數(shù)據(jù)傳輸裝置通常實施為電纜線，但也可以在需要的情況下使用無 線傳輸方式。
在另一個優(yōu)選實施方式中，控制單元被構(gòu)成為用于，依賴于所接 收的傳感裝置的信號引起或者促使彈簧元件的長度調(diào)節(jié)。依賴于彈簧 元件的類型，控制單元把要補償?shù)慕嵌绒D(zhuǎn)化為彈簧行程的長度調(diào)節(jié)。 在使用螺旋彈簧時，這可以通過調(diào)節(jié)在調(diào)整軸上的帶有螺紋的止動環(huán) 進行，或者在使用氣動式彈簧伸縮囊時，通過提高該伸縮囊內(nèi)部的空 氣量進行。
在本實用新型的一個有利的實施方式中，該彈簧元件由空氣彈簧 伸縮囊構(gòu)成。除了這樣的懸架系統(tǒng)的良好的懸架舒適性之外，該空氣 彈簧伸縮囊很好地適用于，通過調(diào)高空氣量或從自身排氣來快速調(diào)節(jié) 彈簧行程的長度，以及由此快速調(diào)節(jié)汽車水平度的長度，并在適當(dāng)大 的調(diào)節(jié)范圍Xo《X《X^x上調(diào)節(jié)所述長度。
在本實用新型的另一個實施方式中，該彈簧元件在最小長度與最 大長度Xn^之間具有無分級的調(diào)節(jié)范圍。彈簧元件以這種方式來適用 于，憑借存在于最小長度Xo與最大長度X^x之間的調(diào)節(jié)長度來補償傾斜
角a ，該傾斜角不超過極限角a極限。
在另一個根據(jù)本實用新型的實施方式中，傳感裝置另外在汽車行
6駛時與電子制動系統(tǒng)(EBS)和/或穩(wěn)定性系統(tǒng)(RSS)共同工作。為了 減少例如由于動力的底盤負(fù)載的傾覆風(fēng)險，在前述系統(tǒng)中使用例如橫 向加速傳感器來確定危險的行駛狀態(tài)。使用與RSS-(側(cè)翻穩(wěn)定性支持) 或EBS-(電子制動系統(tǒng))系統(tǒng)連接安裝的橫向加速傳感器是特別有利 的，因為可以節(jié)省附加的組件和成本。
在本實用新型的一個有利的實施方式中，控制單元被構(gòu)成為，如 果存在如下狀況，在該狀況下盡管用盡彈簧元件的長度調(diào)節(jié)，仍由傳 感裝置傳送信號，該信號與汽車車身與水平面之間的角度a相配，該 角度a超過極限值ciM時，發(fā)出報警信號。這樣的報警信號一方面可 以為光信號、聲信號或者為多種信號類型的組合。另一個可能的安全 方面是擺動過程的緊急停止，由此可以避免傾覆。
如另一個實施方式，用于調(diào)平的裝置被構(gòu)成為電控空氣懸架系統(tǒng) (ECAS) -2-點調(diào)控裝置。這帶來如下優(yōu)點，已經(jīng)被安裝的系統(tǒng)的部件 可以以簡單的方式被用來實施根據(jù)本實用新型的功能，而無需裝配附 加的組件。
在本實用新型的另一個方面，所述可擺動體特別為側(cè)傾自卸槽車 或后傾自卸槽車或起重機或武器的一部分。
另外，本實用新型通過開頭所述類型的方法解決所述任務(wù)，其特 征在于通過傳感裝置采集車身與水平面之間角度的步驟和通過控制單 元依賴于所采集的角度觸發(fā)調(diào)平。
在根據(jù)本實用新型的方法的另一方面，傳感裝置在采集車身與水 平面之間的角度之后發(fā)出與所采集的角度相配的信號，并借助數(shù)據(jù)傳 輸裝置將該信號傳遞給控制單元。
在根據(jù)本實用新型的方法的一種優(yōu)選實施方式中，控制單元由所接收的傳感裝置的信號引起彈簧元件的長度調(diào)節(jié)。
如根據(jù)本實用新型方法的另一個實施方式，如果盡管用盡彈簧元 件的所有的調(diào)節(jié)行程X = X^x仍由傳感裝置傳送信號，該信號與車身與
水平面之間的角度a相配，該角度a超過極限值a雙pg，則控制單元發(fā) 出報警信號。
在一個本實用新型的方法的有利改進方案中，在擺動過程開始之 前，特別是在側(cè)傾傾卸過程或后傾傾卸過程之前，控制單元引起最大 程度地縮短彈簧元件來使車身的體重心降低。當(dāng)所有彈簧元件調(diào)節(jié)到 彈簧元件的最短長度xo時，在垂直方向上體重心到汽車的軸的距離表現(xiàn)
出最小值，并且所述角度(其如果未實施擺動過程和未實施調(diào)平，將 會導(dǎo)致汽車傾覆)被最大化。
在根據(jù)本實用新型的方法的另一個實施方式中，調(diào)平在汽車低于 極限速度v雙ro行駛時進行。因為汽車為改善傾覆穩(wěn)定性，在擺動過程開 始之前被下降到彈簧元件的最小的調(diào)節(jié)長度，行駛運行在這種狀況下 僅受限地可能。出于這個原因在一個本實用新型的實施方式中，首先 設(shè)計對速度進行限制，汽車可以以該速度在下降的狀態(tài)下行駛。
在根據(jù)本實用新型的方法的另一個實施方式中，調(diào)平在載貨車低 于極限速度行駛期間進行。對于一些用途，特別是對于軍用車輛和農(nóng) 業(yè)機械，在行駛時實施調(diào)平是必需的。在這種情況下，汽車可以以最 高的容許速度前進的該最高的容許速度也低于極限速度，但該極限速 度不一定與在以下降的汽車車身行駛時的所述極限速度占據(jù)相同數(shù) 值。另外可以看出，對于調(diào)平的運行，未使汽車車身下降。而是控制 單元在此情況下用于如下任務(wù)，使與側(cè)傾斜相反的側(cè)下降，和如果可 能的話，抬升位于傾斜側(cè)的汽車車身的那側(cè)。
在一個根據(jù)本實用新型的方法的改進方案中，只要極限速度被超過時，控制單元便引起調(diào)節(jié)彈簧元件到正常長度，該正常長度適合于 載貨車的行駛運行。這種措施在汽車車身事先下降到最小高度的情況
下被使用。
以有利的方式在具有如下車身和用于自動調(diào)節(jié)水平度的設(shè)備的載 貨車中示出根據(jù)本實用新型的設(shè)備和根據(jù)本實用新型的方法，該車身 特別具有圍繞縱-或橫軸可擺動的體。
在本實用新型的另一方面，載貨車被構(gòu)成為側(cè)傾傾卸貨車或后傾 傾卸貨車或掛車、農(nóng)業(yè)機械或者軍用汽車。汽車的體重心由于圍繞垂 直的軸的擺動運動明顯更容易導(dǎo)致離開傾覆穩(wěn)定狀態(tài)，因為汽車在橫 向方向上的支撐面達(dá)不到和汽車的縱軸方向上的一樣大。鑒于這種情 況，根據(jù)本實用新型的設(shè)備和根據(jù)本實用新型的方法原則上完全可能 與使用于帶有后傾自卸槽車的貨車一樣使用于起重機或帶有側(cè)傾自卸 槽車的貨車。對于軍用-和農(nóng)用汽車，特別是拖拉機，這類似地適用。 拖拉機由于提高的地面自由度和高的彈簧行程恰恰顯示出對于調(diào)平的 大的工作范圍。


下面參照附圖借助示例性的實施方式對本實用新型詳細(xì)說明。在 此示出
圖1到圖4根據(jù)本實用新型構(gòu)造的載貨車的后視圖， 圖5根據(jù)本實用新型的設(shè)備的實施方式的示意圖，和 圖6根據(jù)本實用新型的方法的實施方式的流程圖。
具體實施方式
在圖1中簡化地示出帶有根據(jù)本實用新型的設(shè)備8的載貨車1。所示 出的汽車具有汽車車身2，在該汽車車身2上安裝可擺動體3。汽車車身 2與底盤4連接，該底盤4在圖中包含軸5、彈簧元件6和車輪7。在圖l中 汽車的位置對應(yīng)于在具有傾斜角a的斜著的地面上的行駛或停車，該彈
9簧元件6具有適合于行駛運行的長度。鑒于根據(jù)本實用新型的方法，這種 位置被認(rèn)為是用于導(dǎo)入所述方法的出發(fā)點。
在圖2中示出與圖l相同的汽車。在圖中彈簧元件6下降到最小長度x。。 汽車1的體重心以這種方式盡可能靠近地向汽車1的軸5的方向移動并最大 可能地接近支撐面的中部。該支撐面在汽車1的軸5之間延伸和包括車輪7 與地面的接觸面。只要在汽車體重心集中的重力矢量穿過支撐面，則汽車 的位置是傾覆穩(wěn)定的?？梢钥闯?，由于擺動過程，體重心在某一時刻不再 穿過支撐面，這可以引發(fā)汽車的傾覆。
為了減小傾覆的危險，使用根據(jù)本實用新型利用根據(jù)本實用新型的方 法的設(shè)備8，來把汽車車身2置于水平位置。這種補償通過彈簧元件6的有 目標(biāo)的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。在圖3中示出來自圖1和2的具有已補償?shù)钠囓嚿淼?汽車。在負(fù)載側(cè)的彈簧元件被一直延長，直到已發(fā)生補償或者達(dá)到最大調(diào) 節(jié)長度x max0
在圖4中示出來自圖1到3的在某一位置的汽車1，在該位置中 擺動過程，例如后傾自卸槽車車身3的擺動過程已被導(dǎo)入。因為汽車1 的車身2位于水平位置，雖然體重心向后汽車軸5的方向運動，但是 該體重心不向橫向方向運動。僅當(dāng)重力矢量僅在汽車1的縱軸方向上 運動時，重力矢量才基本更晚地離開汽車1的支撐面。借助圖4可以 說明，在彈簧元件6的調(diào)節(jié)范圍被用盡而完全的補償還未出現(xiàn)的情況 下，體重心在擺動過程期間向橫向方向移動，由此產(chǎn)生傾覆危險。如
果在達(dá)到彈簧元件6的最大調(diào)節(jié)長度Xn^之后留存的傾斜度超過傾斜
角0 時，存在汽車1傾覆的危險。也設(shè)置措施，該措施適合在這樣 的情況下阻止觸發(fā)擺動過程。
一種根據(jù)本實用新型的設(shè)備8的實施方式在圖5中被示意地示出。 在這里控制單元9被示出，該控制單元9通過數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線13與電磁 閥10、行程傳感器14和橫向加速傳感器15連接。當(dāng)裝配位置或其它條件要求數(shù)據(jù)傳輸無線進行時，該數(shù)據(jù)傳輸也可以毫無問題地?zé)o線進 行?？刂茊卧?、電磁閥10、彈簧元件6 (在所選圖中構(gòu)成為空氣彈簧
伸縮囊)、和行程傳感器14在所示出的實施方式中相互合作作為電控 空氣懸架系統(tǒng)。橫向加速傳感器15補充這種配置，以使設(shè)備8實現(xiàn)根 據(jù)本實用新型的功能。控制單元9處理從傳感器14、 15到達(dá)的信號。 在本實用新型的意圖中，由橫向加速傳感器15傳輸?shù)男盘柦忉尀榻嵌?信息并借助控制單元9轉(zhuǎn)化為彈簧元件6的要調(diào)節(jié)的長度x。從壓力容 器12到彈簧元件6的空氣傳輸被電磁閥10控制，該電磁閥10在其一 側(cè)被控制單元9控制。壓縮空氣借助壓力導(dǎo)管ll被傳輸。在圖5中電 磁閥10被這樣構(gòu)造，即執(zhí)行前軸和后軸的水平度調(diào)節(jié)，但是與彈簧元 件6的布置和連接當(dāng)然也可以這樣進行，即汽車1的右邊或左邊或者 每個車輪7被分別操縱。
可以看出，橫向加速傳感器的信號的采集與評估不必強制地由控 制單元9執(zhí)行。取而代之，單獨的電子設(shè)備，例如電子制動系統(tǒng)也可 以接管信號采集和信號處理并傳輸相應(yīng)的信號到控制單元9。
圖6示出用來解釋根據(jù)本實用新型的方法的流程圖。控制單元9 的編程以簡化形式被示出。在出現(xiàn)開始步驟16之后，在步驟17中通 過控制單元9指令彈簧元件6到達(dá)最小長度XQ。當(dāng)達(dá)到該狀態(tài)時，控 制單元9在下一個步驟18中檢測，汽車1的速度v是否超過臨界的速 度vm。如果不是這種情況，在下一個步驟19中，控制單元9啟動由 傳感裝置15進行的傾斜角ct的采集。但是當(dāng)速度v超過被編入程序的 極限值v8限時，彈簧元件6在步驟25中被促使以到達(dá)行駛水平，和在 步驟26中終止該程序。
當(dāng)角度a的采集在步驟19中被開始時，控制單元9在步驟20中 檢測，是否有傾斜角a被傳感裝置特別是橫向加速傳感器15傳送。如
果是這種情況，程序再次跳至步驟17并重新開始檢測臨界速度vm(步
驟18)和在需要時采集傾斜角a (步驟19)。但是當(dāng)所傳送的角度a不等于零時，在下一個步驟21中檢査，彈簧元件6是否已經(jīng)達(dá)到其最 大調(diào)節(jié)數(shù)值Xn^或者是否還存在長度調(diào)節(jié)的可能性。如果彈簧元件6
的當(dāng)前的長度x小于xmax時，在步驟22中執(zhí)行彈簧元件6的相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
如果彈簧元件6的長度x已經(jīng)達(dá)到其數(shù)值xmax——大約由于在汽 車1運行期間重復(fù)的再校正或者根據(jù)地面的過于強烈的傾斜度a—_ 由控制單元9在下一個步驟23中檢査，留存的角度a是否超過臨界傾 斜角a極限。如果是這種情況，在下一個步驟24中發(fā)出報警信號，這是 用信號通知傾覆危險的存在。如果留存的角度a未超過極限值a^時， 程序設(shè)計再次跳至步驟17。
當(dāng)在所進行的擺動過程之后，汽車1的速度V超過極限值VM時， 該程序被終止。如前所述，該彈簧元件6置于行駛準(zhǔn)備就緒水平(步 驟25)。
本程序設(shè)計的可能的擴展涉及如下可能性，即一方面可以手動地 介入行駛水平的調(diào)整和確定隨后被控制單元9再調(diào)整傾斜角a 。另一 方面可以考慮，僅當(dāng)?shù)剿轿恢玫幕蛑辽僭谂R界傾斜度a極限以下的補 償實現(xiàn)之后，然后才釋放擺動過程。此外可能考慮，當(dāng)由地面影響的 傾斜度超過還可以找平的范圍時，或者當(dāng)臨界傾斜角a,在擺動過程 期間被超過時，導(dǎo)入自動中止該擺動過程。
1權(quán)利要求1.用于自動調(diào)節(jié)載貨車(1)的水平度的設(shè)備(8)，所述載貨車(1)具有車身(2)，所述車身特別帶有圍繞縱-或橫軸可擺動的體(3)，所述設(shè)備(8)帶有用于調(diào)平的裝置(8′)，所述裝置(8′)具有縱向可調(diào)節(jié)的彈簧元件(6)和控制單元(9)，其特征在于，所述設(shè)備(8)具有用于采集所述車身(2)與水平面之間角度的傳感裝置(15)，以及所述傳感裝置(15)能夠與所述控制單元(9)連接，用以依賴于所采集的所述角度觸發(fā)所述調(diào)平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述傳感裝置 (15)被構(gòu)成為橫向加速傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述傳感裝置 (15)被構(gòu)成用于發(fā)出信號，所述信號與由所述傳感裝置(15)采集的所述車身(2)與所述水平面之間的所述角度相配，且所述傳感裝置 (15)通過數(shù)據(jù)傳輸裝置(13)與所述控制單元(9)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述控制 單元(9)被構(gòu)成為，依賴于所接收的所述傳感裝置(15)的所述信號 引起所述彈簧元件(6)的長度調(diào)節(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述彈簧 元件(6)由空氣彈簧伸縮囊構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述彈簧 元件(6)在最低長度和最高長度之間具有無分級的調(diào)節(jié)范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述傳感裝置 (15)在所述載貨車(1)的行駛期間還與電子制動系統(tǒng)(EBS)和/或穩(wěn)定性系統(tǒng)(RSS)合作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述控制 單元(9)被構(gòu)成為，如果存在如下狀態(tài)就發(fā)出報警信號，在所述狀態(tài) 下盡管用盡所述彈簧元件(6)的長度調(diào)節(jié)，仍由所述傳感裝置(15) 傳送信號，所述信號與所述車身(2)與所述水平面之間的角度相配， 所述角度超過極限值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，用于所述調(diào) 平的所述裝置(8')被構(gòu)成為電控空氣懸架系統(tǒng)-2-點調(diào)控裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備(8)，其特征在于，所述可擺 動的體(3)特別是由側(cè)傾自卸槽車或后傾自卸槽車構(gòu)成。
11. 帶有車身(2)和用于自動調(diào)節(jié)水平度的設(shè)備(8)的載貨車 (1),所述車身(2)特別是具有圍繞縱-或橫軸可擺動的體(3)，其特征在于，所述設(shè)備(8)特別是根據(jù)所述權(quán)利要求1到10之一所述地 構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的載貨車(1)，其特征在于，所述載 貨車(1)被構(gòu)成為側(cè)傾傾卸貨車或后傾傾卸貨車、農(nóng)業(yè)機械或者軍用 汽車。
專利摘要本實用新型涉及一種設(shè)備(8)，用于載貨車在傾斜地面上的改善的自動調(diào)平。本實用新型特別涉及橫向加速傳感器在與高度可被調(diào)節(jié)的底盤相連的情況下的應(yīng)用，所述橫向加速傳感器用于采集靜止?fàn)顟B(tài)下的或者以降低的速度運行的載貨車的傾斜度。
文檔編號B60G17/00GK201380734SQ200820133999
公開日2010年1月13日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
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