彎類似，并用來強調(diào)像汽車一樣“轉(zhuǎn)動(turning) ”車輛和“傾斜轉(zhuǎn)動(lean-turning) ”之間的差別。由于ESC基于速度、轉(zhuǎn)向角以及轉(zhuǎn)向輸入力來解釋駕駛員的意圖，所以不需要駕駛員干預(yù)。由于致動器5和5a將轉(zhuǎn)向反饋以阻力的形式提供給駕駛員，所以駕駛員感覺“轉(zhuǎn)動”和“傾斜轉(zhuǎn)動”之間沒有差另U。反饋致動器5和5a是由電機控制器控制的電機。ESC通過轉(zhuǎn)向反饋控制器7向反饋致動器5、5a提供反饋指令。這種通信雙向運行，因為轉(zhuǎn)向反饋控制器7還將扭矩和位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至ESC。
[0031 ] 在傾斜轉(zhuǎn)動中，一旦前輪反轉(zhuǎn)向引起傾斜轉(zhuǎn)動，那么，傾斜致動器通過傾斜電機21將艙室旋轉(zhuǎn)至請求相對于樞軸線20轉(zhuǎn)動所需的目標(biāo)傾斜角，該傾斜電機21能夠利用蝸桿17將18安裝至艙室，并由傾斜電機控制器16控制，而前輪13返回到直線向前的位置。在正常駕駛操作下，此種行為所需的扭矩量幾乎為零。在這種情況下，致動器可被最好描述為“調(diào)節(jié)”傾斜轉(zhuǎn)動。還通過反轉(zhuǎn)向來執(zhí)行傾斜轉(zhuǎn)動之外的旋轉(zhuǎn)，在這種情況下，通過ECS使前輪轉(zhuǎn)動進(jìn)入傾斜轉(zhuǎn)動，并使用傾斜致動器以使艙室處于豎直位置。
[0032]在一個實施方式中，機動操縱時的后穩(wěn)定性控制通過集成的電子穩(wěn)定性控制應(yīng)用或模塊由ESC系統(tǒng)來執(zhí)行。一旦檢測到不穩(wěn)定情況或者超過車輛偏轉(zhuǎn)、側(cè)傾、或橫向加速目標(biāo)的情況，將制動力選擇性地施加于后卡鉗28、28a，從而使車輛回到其意圖路線。
[0033]可選地，如圖3所示，后穩(wěn)定性控制受到由后輪轉(zhuǎn)向電機控制器22控制的后輪轉(zhuǎn)向臂25、25a通過后輪轉(zhuǎn)向組件24的影響。在這個實施方式中，基于傾斜角及控制器通過后輪轉(zhuǎn)向(RWS)致動器23來計算后轉(zhuǎn)向。在這種配置中，還能夠?qū)崿F(xiàn)電子穩(wěn)定性控制。
[0034]反轉(zhuǎn)向以接合傾斜
[0035]在一些實施方式中，車輛的側(cè)翻閾值通過重心(CG)高度與能夠由輪胎轉(zhuǎn)移的最大橫向力之間的簡單關(guān)系來確定?，F(xiàn)代的輪胎能夠產(chǎn)生高達(dá)0.8的摩擦系數(shù)，這意味著，在輪胎失去附著力之前(即，0.8G (標(biāo)準(zhǔn)重力單位))，車輛能夠成功繞過產(chǎn)生等于車輛自身重量的80%的橫向力的轉(zhuǎn)彎。與車輛的有效半胎面有關(guān)的CG高度決定長高(L/H)比，該長高比確定使車輛翻轉(zhuǎn)所需的橫向力。只要輪胎的側(cè)向力能力小于翻轉(zhuǎn)所需的側(cè)向力，那么，車輛在翻轉(zhuǎn)之前將滑動。
[0036]快速開始的轉(zhuǎn)彎將側(cè)傾加速度給予車體，這可導(dǎo)致車體超過其穩(wěn)態(tài)側(cè)傾角。當(dāng)滑移的車輛突然重新獲得牽引并開始再次轉(zhuǎn)動時，以及當(dāng)一個方向上的急轉(zhuǎn)彎之后跟隨相反方向上的同樣的急轉(zhuǎn)彎時(即，回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎)，在有突然的轉(zhuǎn)向輸入時這種情況發(fā)生。車輛的側(cè)傾力矩取決于重心在其側(cè)傾中心之上的垂直位移。側(cè)傾超量的程度取決于慣性側(cè)傾力矩以及懸架的側(cè)傾阻尼特性之間的平衡。具有(臨界值的)50%阻尼的汽車具有的側(cè)翻閾值比具有零阻尼的相同汽車的側(cè)翻閾值大將近1/3。
[0037]即使車輛有抵抗側(cè)翻的高安全穩(wěn)定裕度，超出穩(wěn)態(tài)傾斜角能夠提起內(nèi)輪離開地面。一旦脫離地面發(fā)生，車輛抵抗側(cè)翻的阻力將指數(shù)級減小，這迅速導(dǎo)致無法挽回的情況。在懸架回彈力與反方向轉(zhuǎn)動力結(jié)合的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動期間，慣性側(cè)傾力矩達(dá)到更大值以將車體在其側(cè)傾極限之間從一個極端橫向拋擲至另一個極端。涉及超出穩(wěn)態(tài)側(cè)傾角的慣性力可超過轉(zhuǎn)動速率本身所產(chǎn)生的力。
[0038]圖4是根據(jù)一個實施方式比較直接傾轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)向傾轉(zhuǎn)所需扭矩的概念圖。如圖4所示，在轉(zhuǎn)向機動操縱期間，使用前輪反轉(zhuǎn)向?qū)χ聞悠魉俣群团ぞ匦枨缶哂袠O大影響。如圖4中左側(cè)圖所示，沒有反轉(zhuǎn)向的100km/hr的ISO標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)機動操縱需要100Nm的最大有效傾轉(zhuǎn)扭矩。相比之下，如圖4中右側(cè)圖所示，具有反轉(zhuǎn)向時，相同的機動操縱僅需要10Nm的有效傾轉(zhuǎn)扭矩一完全是數(shù)量級減小。傾轉(zhuǎn)或機動操縱速度還極大地增加至每秒高達(dá)82°。
[0039]圖5是根據(jù)一個實施方式的三輪車輛的概念圖。建模非傾斜三輪車輛的抵抗側(cè)翻的安全裕度的簡單方式是使用CG高度、其沿軸距的位置以及車輛的有效半胎面來構(gòu)建底椎。最大橫向G-載荷由輪胎的摩擦系數(shù)決定。朝向地面投影最大轉(zhuǎn)動力的合力形成椎體的底。例如，穿過車輛CG作用的1.0G的載荷將導(dǎo)致朝向地面的45度投影。如果椎體的底落在有效半胎面之外，那么車輛將在滑動之前翻轉(zhuǎn)。如果椎體的底落在有效半胎面之內(nèi)，那么車輛將在翻轉(zhuǎn)之前滑動。
[0040]在一些實現(xiàn)中，車輛是1F2R(—個前輪胎、兩個后輪胎)的設(shè)計，其中，單個前輪以及乘客隔間傾斜進(jìn)入轉(zhuǎn)彎，而攜帶兩個并排車輪和動力系統(tǒng)的后部不傾斜。兩個部分通過機械樞軸連接。傾轉(zhuǎn)三輪車輛提供抵抗側(cè)翻的增加的阻力以及更大的轉(zhuǎn)彎動力(corneringpower)—通常超過四輪車輛的轉(zhuǎn)彎動力。主動傾斜系統(tǒng)是指車輛不需要寬且低的布局來獲得高側(cè)翻穩(wěn)定性。允許車輛傾斜進(jìn)入轉(zhuǎn)彎在選擇CG位置以及相對車輪之間的間隔方面提供了更大的自由度。
[0041]這種類型車輛的側(cè)翻閾值取決于兩個部分中的每個的獨立選取的側(cè)翻閾值。非傾斜部根據(jù)傳統(tǒng)的底椎分析來表現(xiàn)。其長高比決定側(cè)翻閾值。假定在傾斜部上沒有傾斜限制，那么其將表現(xiàn)為摩托車，并傾斜至平衡轉(zhuǎn)動所必需的角度。因為沒有有效的傾斜限制，因此傾斜部的重心高度為臨界。
[0042]在一些實施方式中，傾轉(zhuǎn)三輪車輛的側(cè)翻閾值由與決定傳統(tǒng)車輛側(cè)翻閾值相同的幾何關(guān)系和動態(tài)力來決定一除了傾斜的影響成為等式的一部分之外。只要傾斜角在轉(zhuǎn)動時匹配力向量，那么，正如摩托車一樣，車輛沒有有意義的側(cè)翻閾值。換句話說，在轉(zhuǎn)彎時將沒有合力的外部投影，如同非傾轉(zhuǎn)車輛的情況一樣。
[0043]在穩(wěn)定地增加轉(zhuǎn)動時，因為需要保持與轉(zhuǎn)動力的平衡，車輛將以越來越大的角度傾斜。因此，在自由傾斜的情況下，軌道的寬度與側(cè)翻穩(wěn)定性在很大程度上不相關(guān)。然而，對于具有傾斜限制的車輛，當(dāng)轉(zhuǎn)動速率增加到超過可由最大傾斜角平衡的速率時，合力將開始向外部迀移。如在傳統(tǒng)車輛中一樣，超過傾斜限制時，載荷被轉(zhuǎn)移至外部車輪。
[0044]不具有有效傾斜限制的車輛側(cè)翻閾值將很大程度上由非傾斜部的側(cè)翻閾值來決定。但是，根據(jù)樞軸線在與并排車輪的中心線的交叉點處的高度，傾斜部可能具有積極或消極影響。如果樞軸線(即，傾斜部的側(cè)傾軸線)在高于車輪中心的點處投影到輪軸中心線，那么，其將降低由非傾斜部確定的側(cè)翻閾值。如果其投影至低于并排車輪中心的點處，那么，側(cè)傾閾值實際上將隨著轉(zhuǎn)動速率增加而增加。換句話說，在更急劇的轉(zhuǎn)彎中，車輛將變得更加抵抗翻轉(zhuǎn)。如果樞軸線投影至輪軸的中心線，那么傾斜部對于由非傾斜部確定的側(cè)翻閾值沒有影響。
[0045]本發(fā)明的實施方式提供反轉(zhuǎn)向前輪以引起傾斜。反轉(zhuǎn)向是由諸如騎自行車者和騎摩托車者的單軌車輛操作者所使用的技術(shù)，以通過隨時反轉(zhuǎn)向至期望的方向(轉(zhuǎn)向左邊以向右轉(zhuǎn))而引起朝向給定方向的轉(zhuǎn)彎。
[0046]U.S.6，435，522 公開了具有“反向-轉(zhuǎn)向(opposite-steering)” 的系統(tǒng)，“反向-轉(zhuǎn)向(opposite-steering) ”更通常地被稱為“反轉(zhuǎn)向(counter-steering)”。這種轉(zhuǎn)向方法被摩托車采用以引起傾斜轉(zhuǎn)向。然而，U.S.6，435，522中的系統(tǒng)依賴于來自于后傾斜致動器的液壓信號來控制前輪的反向轉(zhuǎn)向。換句話說，U.S.6，435，522中的車輛實際上必須在接合前輪反轉(zhuǎn)向之前開始傾斜。
[0047]相比之下，本文公開的實施方式使用反轉(zhuǎn)向以引起傾斜，其中，前輪在車輛傾斜之前轉(zhuǎn)向。使前輪反轉(zhuǎn)向極大地降低了傾斜車體所需的扭矩量。在U.S.6，435，522的系統(tǒng)中，需要高程度的扭矩(例如，高達(dá)1000Nm(牛頓米))以可以在前輪反向轉(zhuǎn)向之前引發(fā)車輛的傾斜。這樣做需要車輛上的高壓液壓系統(tǒng)以及大量液壓致動器。
[0048]在一個實施方式中，在低于