專利名稱：包括至少兩個車軸的車輛以及將負荷分布在所述至少兩個車軸之間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛，例如重型貨物型運輸車輛，其包括至少兩個車軸，兩個車軸中沒有車軸是轉(zhuǎn)向車軸，本發(fā)明還涉及分布所述車輛的負荷的方法。
背景技術(shù)：
盡管不限于這種類型的應(yīng)用，本發(fā)明將更特別地參照包括三個車軸、每個車軸安裝有至少兩個輪胎的拖車或半拖車類型的車輛進行描述。輪胎的周向方向或者縱向方向是對應(yīng)于輪胎的周邊并由輪胎行駛方向限定的方向。輪胎的橫向或軸向方向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。徑向方向是與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線相交并與其垂直的方向。輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線是輪胎在正常使用時繞其旋轉(zhuǎn)的軸線。徑向平面或子午平面是包含輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。周向平面是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。周向中平面或赤道平面是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且將輪胎分為兩半的平面。通常旨在承載重型負荷的這種車輛需要滿足特別地有關(guān)每個車軸之間的縱向間距的特定要求。特別地，根據(jù)所述車輛的容許負荷，各套規(guī)則規(guī)定了具有三個車軸的拖車的兩個車軸之間的縱向距離。對于包括三個車軸的拖車，這通常為1.3米的距離。而且，目前對于這種拖車的市場趨勢趨向于對這種拖車進行標準化設(shè)計，特別地趨向于對于所有車軸來說使得它們配備有給定的且相同的輪胎。使用這種三車軸拖車的方式對于輪胎磨損具有顯著影響。特別地，當(dāng)車輛沿循直線路徑時，例如在道路或高速公路上時，拖車安裝的所有輪胎經(jīng)受基本相同的狀況。然而， 拖車一旦沿循曲線路徑，例如在迂回路線上或者在操縱過程中，輪胎就不再以相同的方式承受負荷。在負荷上的這些區(qū)別在拖車安裝的不同輪胎上產(chǎn)生高度可變水平的磨損，使得輪胎管理變得特別復(fù)雜。仍需要提供能夠滿足最苛刻的輪胎磨損狀況的輪胎，以及因此具有足夠胎面深度的輪胎。當(dāng)然，這使得輪胎設(shè)計變得更復(fù)雜，因為橡膠塊導(dǎo)致行駛過程中輪胎溫度升高，從而不利于輪胎的耐久性。首先，特別地根據(jù)速度，沿著曲線路徑行駛導(dǎo)致負荷轉(zhuǎn)移到彎曲外側(cè)上的輪胎上， 并由此導(dǎo)致對輪胎更大的磨損。其次，安裝到三個車軸的輪胎中的一些輪胎經(jīng)受地面的摩擦現(xiàn)象，這加重了受這些現(xiàn)象影響的輪胎的磨損。實際上，已知的是，當(dāng)車輛安裝有三個車軸時(每個安裝有至少兩個輪胎)，不是所有的輪胎能夠沿循對應(yīng)于車輛所遵循的路徑的曲線路徑。當(dāng)車軸之間的間距均勻時，如果安裝到中間車軸的輪胎沿循與車輛的路徑基本相同的路徑，則安裝到其他兩個車軸的輪胎經(jīng)受地面的摩擦現(xiàn)象，導(dǎo)致更大的輪胎磨損。由該使用可見，安裝到這種車輛的輪胎的輪胎磨損是不均勻的，其取決于輪胎安裝在拖車上的何處，即使輪胎通常都一樣。此外，道路布局的變化(特別是著眼于改進道路使用者的安全性)導(dǎo)致迂回路線的激增，由此明顯地增加了導(dǎo)致引起拖車安裝的整個輪胎上的不同輪胎磨損的原因。事情的目前情況是在包括三個車軸的拖車上的不均勻輪胎磨損正變得令使用者厭煩，使用者不得不過于頻繁地暫停使用其車輛，以便通過交換輪胎或者更換它們來彌補這種不均勻磨損。文獻FR 2 903 953或者文獻EP 1 640 247提出了一種方案，該方案通過被動或甚至主動對拖車的車軸進行轉(zhuǎn)向而使得自轉(zhuǎn)向車軸運轉(zhuǎn)。盡管這些技術(shù)提供了對于摩擦問題或者不同輪胎磨損問題的方案，但是這些方案從另一方面來說是難以執(zhí)行且執(zhí)行費用昂貴的。此外，由于這些技術(shù)的復(fù)雜性，這些技術(shù)僅在操縱的過程中可行。這種拖車在市場上也是可獲得的，在這種拖車中一個或多個車軸能夠升起以消除在這些車軸安裝的輪胎與地面之間的接觸。當(dāng)然，這些可升起的車軸當(dāng)其處于升起位置時避免了對于輪胎的輪胎磨損，但是該狀態(tài)僅當(dāng)承載的負荷低于最大可能負荷時才能夠得以維持。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本申請發(fā)明人已經(jīng)為自身設(shè)定了這樣的任務(wù)改進包括至少兩個車軸的車輛的輪胎磨損，所述至少兩個車軸中沒有車軸為轉(zhuǎn)向車軸，且更具體地，降低不同輪胎之間磨損的不均勻率，特別是當(dāng)沿著曲線路徑驅(qū)動時或在操縱過程中。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)通過包括安裝有至少兩個輪胎的至少兩個車軸的車輛而實現(xiàn)了該目的，在不同車軸之間的輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線總是彼此平行，在運行過程中每個車軸承受車輛負荷的至少10%，且至少兩個車軸承受不同的負荷。有利地，根據(jù)本發(fā)明，所述至少兩個車軸不是驅(qū)動車軸。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，至少一個車軸承受的負荷比另一車軸承受的負荷大至少15%。發(fā)明人已經(jīng)能夠證明，特別地在包括三個車軸的拖車的情況下，在整個車軸上不同的負荷分布能夠有助于使輪胎磨損率在順利通過迂回路線時或者在操縱過程中均勻化。 更特別地，安裝到前車軸和后車軸的輪胎的磨損率得以降低。包括三個車軸的車輛，特別是拖車如今逐漸安裝有空氣懸架類型的懸架。目前，懸架空氣彈簧都處在相同的壓力下。在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)的對于空氣彈簧壓力管理裝置的改變，例如使用電動操作閥，可以允許空氣彈簧處于彼此不同的給定壓力下，并因此使得車軸與車軸不同。對于懸架空氣彈簧壓力的這種改變允許在至少兩個車軸之間實現(xiàn)不同的負荷分布。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，在各個懸架空氣彈簧中的壓力在車輛承受負荷之后能夠立即得到管理，且該設(shè)定保持在該車輛驅(qū)動的整個過程中。該實施例特別地最適于承受的負荷低于其最大負荷能力而運行的車輛的情況。這是由于安裝到負荷已被減輕的車軸上的輪胎的性能損失對于承受的負荷低于其最大負荷能力的車輛沒有太多影響。這是由于驅(qū)動車輛所需的輪胎性能(特別是在側(cè)偏剛度方面)，能夠根據(jù)運輸?shù)呢摵啥鴥H通過兩個車軸的輪胎或者甚至僅一個車軸的輪胎而獲得，輪胎的尺寸適于車輛的最大負荷。
發(fā)明人也已經(jīng)證明，在大多數(shù)情況下，車輛不會在其最大負荷下使用，據(jù)此，該第一實施例在非常多的情況下是令人滿意的。根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例，實時地完成在懸架空氣彈簧上的該壓力管理，從而不會不利于直線運行，并且不會將至少兩個車軸之間不同的負荷僅引入對應(yīng)于迂回路線或操縱階段的轉(zhuǎn)彎下。為了執(zhí)行這種實時壓力管理，可以提供由駕駛員操作的手動控制，這將允許由一個狀態(tài)(在該狀態(tài)中，在所有懸架空氣彈簧中的壓力相同，所述狀態(tài)適于沿著主要道路或高速公路驅(qū)動)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粻顟B(tài)(在該狀態(tài)中，至少兩個懸架空氣彈簧中的壓力不同)。實現(xiàn)該實時管理的另一方式可以為基于在車輛上測得的數(shù)據(jù)使用微處理器。例如，可以使用在與每個車輪相關(guān)的防鎖制動系統(tǒng)中獲得的數(shù)據(jù)。特別地，這些系統(tǒng)提供有關(guān)每個車輪的轉(zhuǎn)速的精確數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，因此可以首先通過對各個速度求平均值來推導(dǎo)出車輛的速度，接著，通過確定同一個車軸的車輪速度間的差別來確定所沿循的轉(zhuǎn)彎半徑(如果存在一個轉(zhuǎn)彎半徑)。還有可能通過在至少一個車軸上提供不同尺寸的懸架空氣彈簧而在至少兩個車軸之間獲得不同的負荷分布。在這種實施例中，在整個驅(qū)動過程中保持不同的負荷分布。在結(jié)合主要道路、城市和停車區(qū)域的路線上進行的模擬平均標準使用的驅(qū)動測試表明，與安裝到類似車輛(其中負荷在所有車軸上均勻分布)的輪胎的磨損率相比，根據(jù)本發(fā)明的車輛能夠獲得在車輛的所有輪胎上更均勻的磨損率。根據(jù)本發(fā)明的第一備選形式的實施例，對于包括三個車軸的所述車輛，至少兩個車軸承受相同的負荷。有利地，根據(jù)本發(fā)明，中間車軸承受的負荷不同于其他車軸承受的負荷，從而最佳地限制安裝到其他車軸的輪胎的輪胎摩擦現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的其他備選形式的實施例，對于包括三個車軸的所述車輛，每個車軸承受不同的負荷。根據(jù)實施例的這種類型的備選形式，對于分布的選擇將根據(jù)諸如尺寸、車軸之間的間距、所運輸?shù)呢摵傻榷鄠€車輛參數(shù)進行。根據(jù)本發(fā)明的實施例的這些備選形式的任一個，中間車軸承受的負荷有利地大于其他車軸承受的負荷。中間車軸承受的負荷有利地大于其他兩個車軸承受的負荷從而當(dāng)順利通過迂回路線時或者在操縱過程中最佳地限制安裝到前車軸和后車軸這兩個車軸的輪胎的輪胎摩擦現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，中間車軸承受的負荷介于車輛負荷的35%和 70%之間。還優(yōu)選地，前車軸和/或后車軸承受的負荷介于車輛負荷的10%和33%之間。減輕由前車軸的輪胎承受的負荷還有可能限制這些輪胎在例如與路邊撞擊時受到損害的程度。特別地，當(dāng)操縱和順利通過迂回路線時，前車軸的輪胎有可能與所述路邊接觸。發(fā)明人還能夠證明，能夠運行根據(jù)本發(fā)明的車輛而對慣用的輪胎沒有任何改變。特別地，目前，在包括三個車軸的拖車上主要使用的輪胎為385/65R22. 5型號。根據(jù)ETRTO設(shè)定的定義，這種輪胎的承載負荷能力為4. 5噸。而且，有關(guān)拖車的某些法規(guī)例如設(shè)定了 M噸的最大拖車負荷。從這些圖中可見，甚至當(dāng)拖車處于最大負荷下時，安裝到三個車軸的六個輪胎仍然具有對于所運輸?shù)呢摵傻母郊幽芰?。實際上，這些六個輪胎理論上能夠承受27噸的負荷。因此可能的是，在這種情況下，通過例如使得中間車軸的輪胎中的每一個承受4. 5 噸的負荷，且其他輪胎中的每一個承受3. 75噸的負荷而將本發(fā)明施加到安裝有這些輪胎的這種拖車上。當(dāng)車輛在負荷低于最大可能負荷下運行時，本發(fā)明將能更好地實現(xiàn)。當(dāng)然，仍有可能的是，根據(jù)本發(fā)明的實施例的其他形式，將車輛與不同于常規(guī)使用的那些輪胎的例如能夠承受更高負荷的輪胎相結(jié)合，從而與上述輪胎所能夠承受的負荷相比，允許中間車軸承受更高的負荷。本發(fā)明還使得不同車軸能夠安裝有不同的輪胎，特別是具有不同的承載能力，從而在至少兩個車軸之間提供不同的承載能力。當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用到每個車軸安裝有制動裝置且在每個車軸上具有防鎖制動系統(tǒng)的車輛時，制動能夠有效地進行。仍存在這樣的車輛，該車輛僅具有一個防鎖制動系統(tǒng)以操作不同車軸的所有制動裝置。對于這種類型的車輛，必須控制與防鎖制動系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的動作以適應(yīng)每個車軸承載的負荷。例如，將這些動作與懸架空氣彈簧的壓力相關(guān)聯(lián)在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。本發(fā)明還提供一種在車輛的多個車軸之間分布所述車輛的負荷的方法，在不同車軸之間的所述車軸的旋轉(zhuǎn)軸線永久地彼此平行，因此，根據(jù)對所述車輛的使用，車輛負荷分布在不同車軸之間。在本發(fā)明中，對車輛的使用是指運輸?shù)呢摵苫蜻M行驅(qū)動的類型(在主要道路上的驅(qū)動、在城市區(qū)域中的操縱或駕駛)，或者甚至是這兩個特征的組合。換言之，本發(fā)明提供的負荷分布取決于運輸?shù)呢摵珊?或進行驅(qū)動的類型。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，所述車輛在每個車軸上配備有懸架空氣彈簧類型的懸架，調(diào)整在每個車軸的空氣彈簧中的空氣壓力以適合對車輛的使用。如前所解釋的，一旦車輛沿循曲線路徑(如迂回路線的曲線路徑或者在操縱過程中)，則改變每個車軸的空氣彈簧上的空氣壓力以在車軸之間分布不同的負荷。根據(jù)本發(fā)明還優(yōu)選的是，施加到一個車軸的懸架空氣彈簧上的空氣壓力比另一車軸的懸架空氣彈簧上的空氣壓力高至少15%。根據(jù)本發(fā)明的第一備選形式的實施例，對于包括三個車軸的車輛，至少兩個車軸總是具有相同的空氣彈簧空氣壓力。根據(jù)本發(fā)明的第二備選形式的實施例，對于包括三個車軸的所述車輛，至少在給定使用過程中，每個車軸具有不同的空氣彈簧空氣壓力。根據(jù)本發(fā)明的備選形式的實施例中的任一個，在中間車軸的懸架空氣彈簧上的空氣壓力高于其他車軸上的懸架空氣彈簧中的空氣壓力。


根據(jù)下文對本發(fā)明的一個示例性實施例的描述并參照附圖，本發(fā)明的其它細節(jié)和有利特點將顯現(xiàn)，在附圖中-圖1是具有三個車軸的包括拖車的車輛的圖示，-圖2是用于調(diào)節(jié)車輛的每個車軸上的負荷以適合由所述車輛運輸?shù)呢摵傻目刂埔?guī)律的示意圖。
具體實施例方式為了使其更易于理解，圖1沒有按比例繪制。圖1示意性地描繪了包括牽引車2和拖車3的車輛1。牽引車2包括轉(zhuǎn)向的第一車軸4和驅(qū)動的第二車軸5。拖車3包括三個支承車軸
6、7、8。這三個車軸6、7、8既不是轉(zhuǎn)向車軸也不是驅(qū)動車軸。在三個車軸6、7、8之間的間距或車軸距11和12等于1. 3米。車輛1的總裝載重量最大為40噸，這相當(dāng)于M噸的最大運輸負荷。安裝到牽引車2上的輪胎為315/70R22.5類型，安裝到拖車3的車軸6、7、8的輪胎為385/65R22. 5類型。當(dāng)車輛1處于其最大負荷(該負荷在整個拖車3上均勻分布)時，在不同車軸上的重量分布如下-車軸4 :6· 6 噸-車軸5 :11. 8 噸-車軸6、7 和 8 :21. 6 噸車軸6、7、8中的每個車軸與空氣懸架類型的懸架(圖中未示出)相關(guān)，可以調(diào)節(jié)每個車軸的懸架的空氣彈簧的壓力。根據(jù)本發(fā)明，車輛1配備有一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許每個懸架空氣彈簧的壓力根據(jù)運輸?shù)呢摵梢约翱赡艿厝Q于環(huán)境，根據(jù)車輛沿循的路徑而改變。例如，使用與不同車軸6、
7、8的各個空氣回路相關(guān)聯(lián)的電動操作閥獲得對壓力的這種調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)運輸?shù)呢摵刹惶幱谄渥畲笾?，?或靠近迂回路線時或在操縱過程中，由車軸6、7和8承受的負荷在所述車軸的至少兩個車軸之間變化。當(dāng)車輛1順利通過迂回路線時或者在操縱過程中，當(dāng)使得這些車軸與地面摩擦?xí)r，在車軸7上的負荷優(yōu)選較大，從而限制在車軸6和8上的輪胎磨損。因此對車輛1進行測試，該車輛運輸M噸的負荷，其中21. 6噸由拖車的三個車軸承受，如前所解釋的，一方面，在懸架空氣彈簧的每個上具有相同的壓力，如在常規(guī)車輛中那樣，每個車軸承受的負荷等于7. 2噸。此外，另一方面，對車輛1進行相同的測試，其中根據(jù)本發(fā)明設(shè)定在每個懸架空氣彈簧上的空氣壓力，使得車軸7承受9噸的負荷，車軸6和8 每個承受6. 3噸的負荷。在這兩種情況下，安裝到拖車的三個車軸的輪胎相同。在第一個測試中，在路面上進行由于在包括迂回路線的城市環(huán)境中驅(qū)動所導(dǎo)致的輪胎磨損的模擬，其中施加的轉(zhuǎn)彎半徑范圍為從30至240米，標準曲率偏差為0. 0087m-1, 速度范圍為從20至50km/h，使得橫向加速度的標準偏差為0. 47m/s2。測試包括驅(qū)動車輛達250小時，以及，通過測量對于安裝到拖車的三個車軸上的每個輪胎的損失的輪胎材料(以克/100千米計)并且計算在安裝到同一個車軸的兩個輪胎上的這些輪胎磨損的平均值來表征絕對輪胎磨損。結(jié)果記錄在下表中
權(quán)利要求
1.一種車輛，其包括安裝有至少兩個輪胎的至少兩個車軸，在不同車軸之間的輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線總是彼此平行，其特征在于，每個車軸承受車輛負荷的至少10%，且至少兩個車軸在運行過程中承受不同的負荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于，至少一個車軸承受的負荷比另一車軸承受的負荷大至少15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛，所述車輛包括三個車軸，其特征在于，至少兩個車軸承受相同的負荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛，所述車輛包括三個車軸，其特征在于，每個車軸承受不同的負荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的車輛，其特征在于，由中間車軸承受的負荷高于由其他車軸承受的負荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛，其特征在于，由中間車軸承受的負荷介于三個車軸承受的總負荷的35%和70%之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的車輛，其特征在于，由前車軸和/或后車軸承受的負荷介于三個車軸承受的總負荷的10%和33%之間。
8.一種在所述車輛的多個車軸之間分布車輛的負荷的方法，在不同車軸之間的所述車軸的旋轉(zhuǎn)軸線永久地彼此平行，其特征在于，根據(jù)對所述車輛的使用，所述車輛負荷分布在不同車軸之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，所述車輛在每個車軸上配備有懸架空氣彈簧類型的懸架，其特征在于，調(diào)整在每個車軸的空氣彈簧中的所述空氣壓力以適合對所述車輛的使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，施加到一個車軸的懸架空氣彈簧上的空氣壓力比另一車軸的懸架空氣彈簧上的空氣壓力高至少15%。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，車輛包括三個車軸，其特征在于，至少兩個車軸總是具有相同的空氣彈簧空氣壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，所述車輛包括三個車軸，其特征在于，至少在給定的使用過程中，每個車軸具有不同的空氣彈簧空氣壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，在所述中間車軸的懸架空氣彈簧中的空氣壓力高于其他車軸的懸架空氣彈簧中的空氣壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括安裝有至少兩個輪胎的至少兩個車軸(6、7、8)的車輛(3)，在不同車軸之間的輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線總是彼此平行。根據(jù)本發(fā)明，在運行過程中，每個車軸(6、7、8)承受車輛負荷的至少10％，且至少兩個車軸(6、7、8)承受不同的負荷。本發(fā)明還涉及用于在所述兩個車軸之間分布負荷的方法。
文檔編號B62D61/12GK102470905SQ201080032467
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者F·馬利耶, L·艾伯特, P·芒敘 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司