專利名稱：在車架與車身之間帶有橫向剛度可變的連接元件的機(jī)動(dòng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分的、帶有車架和車身的機(jī)動(dòng)車。這樣的機(jī)動(dòng)車由EP 0 868 338 Bl已知。
背景技術(shù)：
怎樣能影響已知機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能的說(shuō)明在EP 0 868 338 Bl中未闡明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步發(fā)展已知的機(jī)動(dòng)車，以便可以影響機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能。所述目的通過(guò)帶有權(quán)利要求1的特征的機(jī)動(dòng)車解決。權(quán)利要求5涉及用于影響機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能的方法。通過(guò)連接元件與車軸的車輪的車輪支承點(diǎn)的連線隔開(kāi)距離產(chǎn)生杠桿力臂，該杠桿力臂在彎道行駛時(shí)按在與車行道平行的平面內(nèi)圍繞彎曲的意義使車架變形。通過(guò)車架的變形和隨之而來(lái)的對(duì)機(jī)動(dòng)車前軸和/或后軸的反作用，影響機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能。在由EP 0 868 338 Bl已知的機(jī)動(dòng)車中，通過(guò)連接元件的位置固定地預(yù)先確定自行轉(zhuǎn)向性能。因此改變自行轉(zhuǎn)向性能是不可能的。本發(fā)明的要點(diǎn)是，在前輪和/或后輪的車輪支承點(diǎn)的連線前面以及后面設(shè)有至少一個(gè)連接元件，可以分別改變各連接元件的橫向剛度。因此可以在一定程度上移動(dòng)車身與車架之間的連接位置，以便改變由車身導(dǎo)入的離心力作用的杠桿力臂，并且從而可以影響機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能。優(yōu)選連接元件的橫向剛度在“非常高的橫向剛度”和“非常低的橫向剛度”兩種狀態(tài)之間可轉(zhuǎn)換。因此在有關(guān)軸上在所述至少一個(gè)在車輪支承點(diǎn)的連線前面或后面的連接元件可以來(lái)回轉(zhuǎn)換，相應(yīng)影響到自行轉(zhuǎn)向性能上。當(dāng)不僅在機(jī)動(dòng)車的前軸而且在后軸上設(shè)有帶有可變的橫向剛度的連接元件時(shí)，優(yōu)選連接元件能以復(fù)雜的方式影響自行轉(zhuǎn)向性能，其中連接元件可以在“最大橫向剛度”和 “最小橫向剛度”兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。為了影響自行轉(zhuǎn)向性能，連接元件的橫向剛度具有決定性的意義。連接元件優(yōu)選不僅適用于傳遞橫向力的目的，而且適用于傳遞縱向力和/或垂直力。為此在有關(guān)軸上不僅設(shè)計(jì)至少一個(gè)前連接元件而且設(shè)計(jì)至少一個(gè)后連接元件，以便相應(yīng)能獨(dú)自保證在車身與車架之間的在機(jī)動(dòng)車所有運(yùn)行狀態(tài)時(shí)功能正常的連接。在此在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施方式中，連接元件設(shè)計(jì)成使除了橫向剛度外通過(guò)相應(yīng)控制連接元件也改變縱向剛度和/或垂向剛度。因此例如可以影響行駛舒適性(滾動(dòng)舒適性)?？蛇x地，為了一方面?zhèn)鬟f水平力(尤其是橫向力)并且另一方面?zhèn)鬟f垂直力設(shè)有不同組的連接元件。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)分離能只用在軸前面和后面的各一個(gè)連接元件影響機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能，該連接元件在其橫向剛度方面是可變的。
按本發(fā)明的上面提到的實(shí)施方式的連接元件構(gòu)成為可轉(zhuǎn)換的元件，所述元件必要時(shí)可以控制在中間狀態(tài)。因此在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，連接元件在不施加主動(dòng)調(diào)整位移的情況下在一定程度上無(wú)位移地工作。在本發(fā)明的一種可選的實(shí)施方式中，使用可以施加調(diào)整位移和/或調(diào)整角度的連接元件。通過(guò)這種“主動(dòng)”的連接元件，在機(jī)動(dòng)車彎道行駛時(shí)例如可以影響車身的偏轉(zhuǎn)角， 以便車身的偏轉(zhuǎn)角小于車架的偏轉(zhuǎn)角。通過(guò)所述相對(duì)于車架更小地“轉(zhuǎn)動(dòng)”車身，產(chǎn)生特別靈活的行駛性能，例如在機(jī)動(dòng)車回轉(zhuǎn)行駛時(shí)。本發(fā)明的有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。


在附圖(圖3至8)中示出并且下面詳細(xì)解釋本發(fā)明的可能的實(shí)施方式。其中圖1和2顯示在彎道行駛時(shí)的已知機(jī)動(dòng)車的示意圖，用于說(shuō)明在彎道行駛時(shí)出現(xiàn)的力對(duì)機(jī)動(dòng)車自行轉(zhuǎn)向性能的作用；圖3顯示按本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車的示意圖；圖4至7顯示按本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車的對(duì)應(yīng)于圖1的視圖；圖8顯示按本發(fā)明的帶有連接元件的可選結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出按現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)動(dòng)車101，例如由AT 208 243 B已知。這種也稱為“哈夫林格”的機(jī)動(dòng)車具有一個(gè)車架102和一個(gè)用點(diǎn)劃線示出的車身104。在前軸120和后軸 140上分別設(shè)有兩個(gè)連接元件110，所述連接元件將車架102與車身104連接起來(lái)。連接元件110在前輪124的車輪支承點(diǎn)122的連線L上方或者在后輪144的車輪支承點(diǎn)142的連線L上方，也就是沿著機(jī)動(dòng)車縱向中心軸線X方向相對(duì)于連線L不錯(cuò)開(kāi)?？臻g坐標(biāo)用x(機(jī)動(dòng)車縱向)、y (機(jī)動(dòng)車橫向)、ζ (機(jī)動(dòng)車高度方向)表示。以按行駛方向箭頭F左轉(zhuǎn)行駛為例示出在機(jī)動(dòng)車101彎道行駛時(shí)出現(xiàn)的力。車身 104的支撐力Zv* 211在機(jī)動(dòng)車101的垂直橫向平面內(nèi)延伸，所述支撐力由機(jī)動(dòng)車101的離心力產(chǎn)生，該垂直橫向平面包含前輪124的車輪支承點(diǎn)122的連線L或后輪144的車輪支承點(diǎn)142的連線L。因此支撐力Zv和Zh作用在相同的垂直橫向平面yz內(nèi)，在前輪124或在后輪144上出現(xiàn)的側(cè)向力5￥或511也在該垂直橫向平面內(nèi)延伸。因?yàn)閺亩鴱能嚿?04沒(méi)有彎曲力矩導(dǎo)入到車架102內(nèi)，機(jī)動(dòng)車101在彎道行駛時(shí)具有無(wú)自行轉(zhuǎn)向性的中性行駛性能。圖2示出按現(xiàn)有技術(shù)的另一種機(jī)動(dòng)車201，該機(jī)動(dòng)車由開(kāi)頭提到過(guò)的EP 0 868 338 Bl已知。在機(jī)動(dòng)車201中，車架202與車身204之間的連接元件210沿著機(jī)動(dòng)車縱向 χ相對(duì)于前輪224的車輪支承點(diǎn)222的連線L和后輪244的車輪支承點(diǎn)242的連線L錯(cuò)開(kāi)。 因此在車架202上出現(xiàn)支撐力Zv和Zh的作用的杠桿力臂dv和dH。因此在彎道行駛時(shí)作用到車架202上的彎曲力矩導(dǎo)致車架202彈性變形。事實(shí)上尤其在非常剛性地構(gòu)成的車架 202中由于彎曲力矩引起的變形幾乎察覺(jué)不到。盡管如此彎曲力矩至少按趨勢(shì)產(chǎn)生機(jī)動(dòng)車 201的自行轉(zhuǎn)向性能，因?yàn)榍拜S220和后軸240的元件與車架202 —起運(yùn)動(dòng)。因此前輪224和后輪244的轉(zhuǎn)向角以夸大方式表示，該轉(zhuǎn)向角在圖2中用虛線E象征性地表示。圖3示出一種按本發(fā)明的帶有在靜止?fàn)顟B(tài)的車架2和車身4的機(jī)動(dòng)車1，而圖4 至7示出按本發(fā)明的在彎道行駛時(shí)的機(jī)動(dòng)車。車架2接納帶有前輪24的前軸20和帶有后輪44的后軸40。通過(guò)總共八個(gè)連接元件10將車身4連接到車架2上，所述連接元件成對(duì)地設(shè)置在前輪24的車輪支承點(diǎn)22的連線L或后輪44的車輪支承點(diǎn)42的連線L前面和后面。連接元件10相對(duì)于連線L沿著機(jī)動(dòng)車縱向χ的錯(cuò)開(kāi)距離用dvl和dV2或用dH1和dH2標(biāo)出。連接元件10具有一個(gè)未詳細(xì)示出的用于改變連接元件10的橫向剛度的裝置。用于改變橫向剛度的裝置通過(guò)控制線6控制?？刂七壿嫶鎯?chǔ)在控制單元8內(nèi)。通過(guò)輸入端7，例如來(lái)自機(jī)動(dòng)車行駛過(guò)程的信號(hào)輸入到控制單元8內(nèi)。不言而喻，代替控制單元8也可以設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)單元，該調(diào)節(jié)單元考慮連接元件10的信號(hào)。優(yōu)選按在“最大橫向剛度”和“最小橫向剛度”兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的意義改變連接元件10的橫向剛度。因此通過(guò)在“最大橫向剛度”和“最小橫向剛度”兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換， 關(guān)于橫向力的傳遞，接通或斷開(kāi)有關(guān)連接元件10。因此可以激活或無(wú)效連接元件10。因?yàn)檫B接元件10成對(duì)地設(shè)置在機(jī)動(dòng)車的軸20和40前面和后面，通過(guò)在軸20或40前面或后面的連接元件10之間的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生車架2與車身4之間的連接的不同幾何狀況。在圖3和8的圖示中，連接元件10中性地作為圓圈示出。在圖4至7中，連接元件10在“最大橫向剛度，，狀態(tài)時(shí)通過(guò)圓圈內(nèi)的十字叉示出，并且連接元件10在“最小橫向剛度”狀態(tài)時(shí)通過(guò)圓圈內(nèi)的點(diǎn)示出。除了連接元件10的“最大橫向剛度”和“最小橫向剛度”兩種狀態(tài)外，也可以占據(jù)中間階段。當(dāng)在由機(jī)動(dòng)車行駛過(guò)程探測(cè)到的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上可以導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)定義的到另一個(gè)行駛狀態(tài)的過(guò)渡，在“最大橫向剛度”和“最小橫向剛度”兩種狀態(tài)之間的連續(xù)過(guò)渡例如是有意義的。因此可以避免突然改變行駛特性，帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是提高行駛舒適性。此外通過(guò)控制中間階段可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)節(jié)，以便在某些行駛狀態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)特別高的行駛和聲學(xué)舒適性。因此例如通過(guò)降低連接元件內(nèi)的剛度，必要時(shí)不僅沿著連接元件10橫向，在筆直駛出時(shí)可以實(shí)現(xiàn)帶有降低的滾動(dòng)噪音的高的滾動(dòng)舒適性。另一方面通過(guò)連接元件10的非常高的剛度尤其是高的橫向剛度建立“運(yùn)動(dòng)強(qiáng)有力的，，設(shè)計(jì)。控制單元8優(yōu)選根據(jù)來(lái)自機(jī)動(dòng)車1的行駛過(guò)程的參數(shù)控制連接元件10，例如根據(jù)速度和/或轉(zhuǎn)向角和/或機(jī)動(dòng)車1負(fù)載。不言而喻也可以調(diào)用來(lái)自機(jī)動(dòng)車1的周圍環(huán)境的參數(shù)(例如溫度、降水量、車行道的摩擦系數(shù)等)用于控制。同樣控制單元8可以考慮在希望的自行轉(zhuǎn)向性能方面(在機(jī)動(dòng)車1足夠的行駛穩(wěn)定性限度內(nèi))機(jī)動(dòng)車1的駕駛員的預(yù)先要求，例如在“運(yùn)動(dòng)”、“中性”、“舒適”特性之間選擇。在圖4至7中，用虛彎曲線B夸大地示出原則上車架2的彎曲曲線，由車身4的支撐力造成的。事實(shí)上由于彎曲力矩引起的變形幾乎是察覺(jué)不到的。機(jī)動(dòng)車1的由于車架2 的彎曲相應(yīng)產(chǎn)生的自行轉(zhuǎn)向性能在圖4至7中通過(guò)虛線E(通過(guò)車輪中點(diǎn)22、42)示出。按圖4的狀況相當(dāng)于如按圖2已知的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置連接元件10。機(jī)動(dòng)車1的按圖 4產(chǎn)生的自行轉(zhuǎn)向性能用虛線E表示，原則上按“轉(zhuǎn)向不足的糾正措施”的意義影響機(jī)動(dòng)車 1在高速時(shí)的穩(wěn)定性。在按圖5的狀況中，按趨勢(shì)加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車1的轉(zhuǎn)彎，即朝著“轉(zhuǎn)向過(guò)度”方向變化，以便轉(zhuǎn)向性能變得更直接。
然而按圖4和5(前軸和后軸上同向的轉(zhuǎn)向)的控制主要、但不僅僅在高車速時(shí)使用。按圖6控制連接元件10產(chǎn)生轉(zhuǎn)向不足的行駛性能，而通過(guò)按圖7轉(zhuǎn)換連接元件10 實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車1的轉(zhuǎn)向過(guò)度的行駛性能。然而按圖6和7 (前軸和后軸上反向的轉(zhuǎn)向)的控制主要、但不僅僅在低中車速時(shí)使用。原則上合適的是，對(duì)于如借助于虛彎曲線B在圖4至7中示出的車架2的變形，必須存在來(lái)自機(jī)動(dòng)車1行駛動(dòng)態(tài)性的相應(yīng)高的橫向力，即速度必須明顯高于調(diào)車速度(停車
寸J ο圖8示出設(shè)置連接元件10的其它可能性。所述可選的結(jié)構(gòu)需要附加的未示出的用于傳遞車架2與車身4之間的高力(和必要時(shí)縱向力)的連接元件。通過(guò)分成兩個(gè)在車架2與車身4之間不同的連接元件組，在前軸20和/或后軸40前面和后面一個(gè)唯一的連接元件是足夠的，以便傳遞橫向力(和必要時(shí)縱向力)。在圖8視圖的左側(cè)部分中，以前軸20為例示出三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，兩個(gè)連接元件10在前軸20前面和一個(gè)唯一的連接元件10在前軸20后面。不言而喻，三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)也可以通過(guò)一個(gè)唯一的連接元件10在前軸20前面和兩個(gè)連接元件10在前軸20后面來(lái)實(shí)施。不僅在前軸20上而且在后軸40上實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)時(shí)，總共需要六個(gè)連接元件10。在圖8視圖的右側(cè)部分中，以后軸40為例示出兩點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，各一個(gè)連接元件10 在后軸40前面和后面。不僅在前軸20上而且在后軸40上實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)時(shí)，總共需要四個(gè)連接元件10。在實(shí)際中沿著機(jī)動(dòng)車縱向中心軸線X方向由于動(dòng)力系的結(jié)構(gòu)空間需求使按圖8設(shè)置連接元件10變得困難。總之可以如下描述本發(fā)明帶有車架2和車身4的機(jī)動(dòng)車1在車架2與車身4之間具有可轉(zhuǎn)換的連接元件 10。連接元件10設(shè)置在前輪24的車輪支承點(diǎn)22的連線L或后輪44的車輪支承點(diǎn)42的連線L前面以及后面。因此車身4在彎道行駛時(shí)施加彎曲力矩到車架2上，由此引起前軸 20和/或后軸40的自行轉(zhuǎn)向性能。通過(guò)如下方式可以影響所述自行轉(zhuǎn)向性能，即將在有關(guān)軸20或40前面的連接元件10或者在有關(guān)軸20或40后面的連接元件10轉(zhuǎn)換也就是控制成“起作用的”，以便它們具有盡可能高的橫向剛度，而分別將其它的連接元件10轉(zhuǎn)換也就是控制成“不起作用的”，以便它們具有盡可能小的橫向剛度?？刂仆ㄟ^(guò)控制單元8實(shí)現(xiàn)， 該控制單元例如使用來(lái)自機(jī)動(dòng)車1的行駛過(guò)程的參數(shù)作為控制參量。
權(quán)利要求
1.機(jī)動(dòng)車，其包括車架和車身，車架接納帶有前軸和后軸的底盤(pán)，并且車身通過(guò)連接元件與車架連接，沿著機(jī)動(dòng)車縱向觀察，各連接元件與前軸和/或后軸的車輪的車輪支承點(diǎn)的連線隔開(kāi)距離地設(shè)置，其特征在于沿著機(jī)動(dòng)車縱向(X)觀察，在前軸(20)上和/或在后軸(40)上，在車輪支承點(diǎn)(22、42)的有關(guān)的連線(L)的前面以及后面分別設(shè)有至少一個(gè)連接元件(10)，各連接元件(10)的橫向剛度是可變的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于各連接元件(10)的橫向剛度能在“非常高的橫向剛度”和“非常低的橫向剛度”兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于沿著機(jī)動(dòng)車縱向(χ)觀察，在前軸 (20)上和/或在后軸(40)上，在車輪支承點(diǎn)(22、42)的有關(guān)的連線(L)前面以及后面分別設(shè)有兩個(gè)連接元件(10)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)動(dòng)車，其特征在于至少一個(gè)連接元件(10)構(gòu)成為使其能執(zhí)行調(diào)整位移和/或調(diào)整角度。
5.用于影響機(jī)動(dòng)車的自行轉(zhuǎn)向性能的方法，該機(jī)動(dòng)車具有車架和車身，車架接納前軸和后軸，并且車身通過(guò)連接元件與車架連接，其特征在于沿著機(jī)動(dòng)車縱向(χ)觀察，在前軸(20)上和/或在后軸(40)上，在前軸(20)和/或后軸(40)的車輪(24、44)的車輪支承點(diǎn)(22、42)的有關(guān)連線(L)前面以及后面均設(shè)有至少一個(gè)連接元件(10)，改變連接元件的橫向剛度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于改變?cè)谲囕喼С悬c(diǎn)(22、42)的有關(guān)連線 (L)前面以及后面的所述至少一個(gè)連接元件(10)的橫向剛度，因此在第一調(diào)節(jié)狀態(tài)中，在車輪支承點(diǎn)(22、42)的連線(L)前面的所述至少一個(gè)連接元件(10)具有非常高的橫向剛度，而在車輪支承點(diǎn)(22、42)的連線(L)后面的所述至少一個(gè)連接元件(10)具有非常低的橫向剛度；并且在第二調(diào)節(jié)狀態(tài)中，在車輪支承點(diǎn)(22、42)的連線(L)前面的所述至少一個(gè)連接元件(10)具有非常低的橫向剛度，而在車輪支承點(diǎn)(22、42)的連線(L)后面的所述至少一個(gè)連接元件(10)具有非常高的橫向剛度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于根據(jù)至少一個(gè)來(lái)自機(jī)動(dòng)車(1)行駛過(guò)程的參數(shù)改變各連接元件(10)的橫向剛度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于根據(jù)機(jī)動(dòng)車(1)的速度和/或轉(zhuǎn)向角和/ 或負(fù)載改變各連接元件(10)的橫向剛度。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，應(yīng)用于按權(quán)利要求4的機(jī)動(dòng)車，其特征在于控制連接元件(10)，使得在機(jī)動(dòng)車(1)在彎道行駛時(shí)在車身(4)上產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角小于車架(2)的偏轉(zhuǎn)角。
全文摘要
一種帶有車架(2)和車身(4)的機(jī)動(dòng)車(1)在車架(2)和車身(4)之間具有可轉(zhuǎn)換的連接元件(10)。連接元件(10)設(shè)置在前輪(24)的車輪支承點(diǎn)(22)的連線(L)和/或后輪(44)的車輪支承點(diǎn)(42)的連線(L)前面以及后面。因此車身(4)在彎道行駛時(shí)施加彎曲力矩到車架(2)上，由此引起前軸(20)和/或后軸的(40)的自行轉(zhuǎn)向性能?？梢酝ㄟ^(guò)如下方式影響自行轉(zhuǎn)向性能，也就是將在有關(guān)軸(20或40)前面的連接元件(10)或者在有關(guān)軸(20或40)后面的連接元件(10)轉(zhuǎn)換即控制成“起作用的”，以便它們具有盡可能高的橫向剛度，而分別將其它的連接元件(10)轉(zhuǎn)換即控制成“不起作用的”，以便它們具有盡可能小的橫向剛度。通過(guò)控制單元(8)實(shí)現(xiàn)控制，該控制單元例如使用來(lái)自機(jī)動(dòng)車(1)的行駛過(guò)程的參數(shù)作為控制參量。
文檔編號(hào)B62D24/04GK102256863SQ201080003656
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者K-P·朔伊歇爾 申請(qǐng)人:寶馬股份公司