專利名稱：用于傾斜車輛的傾斜控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傾斜車輛的傾斜控制。
背景技術(shù)：
傾斜車輛(tilting vehicles)由于橫向力諸如側(cè)風(fēng)力、橫向重力分量、和離心力而遭受橫向傾覆。已經(jīng)提出了用以防止橫向傾覆的主動(dòng)傾斜控制系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)通常包括橫向致動(dòng)器，這種橫向致動(dòng)器用以迫使車輛橫向傾斜，以抵消作用在車輛上的橫向力。一些現(xiàn)有的解決辦法包括處于制動(dòng)狀態(tài)或打開狀態(tài)的機(jī)械制動(dòng)器、手動(dòng)的傾斜控制。該解決辦法通常只是真實(shí)性檢查，這種真實(shí)性檢查不包括用以測量傾角或傾斜速度的任何傳感器，并且這種解決辦法能夠手動(dòng)地或通過例如在車輛加速的情況下使用真實(shí)性檢查來啟動(dòng)。主動(dòng)傾斜控制系統(tǒng)是復(fù)雜且昂貴的。需要的是解決以上困難的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了傾斜車輛，該傾斜車輛包括框架，該框架在至少兩個(gè)隔開的車輪之間能夠自由地橫向傾斜；至少一個(gè)可變阻尼器，該至少一個(gè)可變阻尼器具有可調(diào)阻尼力并且可操作地連接在框架和兩個(gè)車輪之間；至少一個(gè)傳感器，該至少一個(gè)傳感器用以生成指示框架相對(duì)于車輛的中心豎直平面的橫向傾斜的信號(hào)；以及控制器，該控制器與所述至少一個(gè)可變阻尼器和所述至少一個(gè)傳感器通信，其中控制器被配置用以根據(jù)由所述至少一個(gè)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)而通過所述至少一個(gè)可變阻尼器來改變橫向阻尼，從而通過在阻尼器中所產(chǎn)生的沿與阻尼器的運(yùn)動(dòng)的相反方向的力來被動(dòng)地向框架提供橫向傾斜穩(wěn)定性。本發(fā)明建議根據(jù)阻尼狀態(tài)而橫向地阻尼可自由傾斜的框架，以用于增強(qiáng)車輛的行駛安全性和舒適性?？箖A斜設(shè)備單獨(dú)地包括至少一個(gè)阻尼器、至少一個(gè)傳感器和控制器，該控制器用于根據(jù)所感測到的車輛的傾斜狀態(tài)來控制阻尼器。該抗傾斜設(shè)備便宜、容易使用并且能夠被改裝到現(xiàn)有車輛。與已知的解決辦法相比，該抗傾斜設(shè)備不依賴機(jī)械制動(dòng)器或使用諸如電動(dòng)馬達(dá)、油泵、液壓儲(chǔ)存器等的致動(dòng)器的主動(dòng)操作的液壓系統(tǒng)。系統(tǒng)響應(yīng)于由傾斜傳感器所感測到的傾斜狀態(tài)，由控制器自動(dòng)控制，這種傾斜傳感器可以是傾角傳感器、傾斜速度傳感器或傾斜加速度傳感器。系統(tǒng)能量效率高、以半被動(dòng)模式操作，而無另外的對(duì)用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的功率要求，其中傾斜狀態(tài)的主動(dòng)改變能夠通過車輛和駕駛員的操作重量而提供動(dòng)力。僅需要少量的操作電功率來用于操縱控制器和一些切換元件諸如液壓閥或氣動(dòng)閥。操作功率能夠通過小型電池或蓄電池提供，因此能夠?qū)⒃撓到y(tǒng)應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輛以及諸如自行車等非機(jī)動(dòng)車輛。根據(jù)有利的實(shí)施例，兩個(gè)車輪能夠彼此橫向地或縱向地隔開。在橫向地隔開的車輪的情況下，當(dāng)車輛行駛或處于駐車狀態(tài)時(shí)，阻尼器能夠確保抵抗傾斜的橫向穩(wěn)定性。兩個(gè)橫向地隔開的車輪限定了平行于道路的水平軸線并限定了用于測量傾斜運(yùn)動(dòng)和抵抗傾斜運(yùn)動(dòng)的參照軸線。在縱向地隔開的車輪的情況下，阻尼器能夠優(yōu)選地在轉(zhuǎn)向狀態(tài)下例如當(dāng)
5轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)抵抗縱向傾斜以及橫向傾斜。車輛能夠具有至少三個(gè)車輪，其中兩個(gè)車輪能夠是與至少一個(gè)后輪縱向地隔開的兩個(gè)前輪。車輛能夠是三輪自行車或三輪車，有利地是一種三個(gè)車輪的摩托車、電動(dòng)自行車、人力自行車或類似的車輛。車輛能夠進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)向總成，該轉(zhuǎn)向總成布置在框架和兩個(gè)前輪之間。車輛能夠進(jìn)一步包括懸掛總成，該懸掛總成布置在轉(zhuǎn)向總成和兩個(gè)前輪之間。車輛能夠進(jìn)一步包括橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)，該橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)布置在轉(zhuǎn)向總成和懸掛總成之間或布置在懸掛總成和兩個(gè)前輪之間。兩個(gè)前輪能夠改變它們的相對(duì)于車輛的縱軸線的縱向?qū)?zhǔn)度，以用于控制運(yùn)動(dòng)的方向。懸掛總成能夠增加舒適度并且能夠減輕對(duì)車輛的框架的機(jī)械震動(dòng)。橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)能夠增加車輛的框架的穩(wěn)定性和等級(jí)。轉(zhuǎn)向總成能夠相對(duì)于至少一根橫梁可傾斜地安裝，從而使車輛能夠傾斜。因此，車輛在傾斜的位置能夠保持可舒適地轉(zhuǎn)向。所述至少一根橫梁能夠可操作地連接在兩個(gè)前輪和轉(zhuǎn)向總成之間。這樣的連接增加轉(zhuǎn)向總成和前輪之間的連接可靠性，特別地在高低不平的地面行駛的情況下?？商娲?，懸掛總成能夠布置在框架和轉(zhuǎn)向總成之間。橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)能夠布置在框架和懸掛總成之間或布置在轉(zhuǎn)向總成和懸掛總成之間。以這種方式，懸掛總成與橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接并且能夠?qū)M向傾斜連桿機(jī)構(gòu)的功能起到輔助作用。所述至少一個(gè)可變阻尼器能夠橫向地布置在所述至少一根橫梁的一端與框架、懸掛總成和轉(zhuǎn)向總成中的任何一個(gè)之間。以這種方式，框架和橫梁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過阻尼器的運(yùn)動(dòng)限定，并且在框架和橫梁之間安裝有機(jī)械可變連桿機(jī)構(gòu)。所述至少一個(gè)可變阻尼器能夠包括兩個(gè)以推挽式關(guān)系橫向布置的可變子阻尼器。兩個(gè)可變子阻尼器能夠具有相鄰的對(duì)置端，該相鄰的對(duì)置端被鉸接到橫梁的一端；和相對(duì)端，該相對(duì)端被鉸接到框架、懸掛總成或轉(zhuǎn)向總成中的任何一個(gè)的相對(duì)端。因此，阻尼器依賴于兩個(gè)反作用子阻尼器，該兩個(gè)反作用子阻尼器提供冗余度并且提高阻尼器的阻尼效果和操作范圍?？商娲?，橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)能夠包括上橫梁和下橫梁，該上橫梁和下橫梁通過中心連桿而鉸接在一起，該中心連桿降低連桿機(jī)構(gòu)的剛度。中心連桿能夠形成框架的組成部分或轉(zhuǎn)向總成的組成部分并且該連桿可連接到每個(gè)橫梁的大致的中心部分。懸掛總成能夠包括兩個(gè)橫向地隔開的懸掛支柱，該兩個(gè)橫向地隔開的懸掛支柱布置在上下橫梁與兩個(gè)前輪之間，這能夠減小每個(gè)懸掛支柱的阻尼力。所述至少一個(gè)可變阻尼器能夠橫向地布置在至少一根橫梁的一端和中心連桿之間。所述至少一個(gè)阻尼器能夠包括兩個(gè)以推挽式關(guān)系橫向布置的可變子阻尼器。兩個(gè)可變阻尼器能夠具有相鄰的對(duì)置端，該相鄰的對(duì)置端被鉸接到中心連桿；和相對(duì)端，該相對(duì)端被鉸接到橫梁的相對(duì)端，因此增加懸掛總成的阻尼效果和可靠性。兩個(gè)可變阻尼器中的至少一個(gè)能夠是液壓或電操作的，因此能夠受液壓控制系統(tǒng)或電控制系統(tǒng)的控制。兩個(gè)可變阻尼器中的至少一個(gè)能夠是雙向作用(double-acting)液壓阻尼器，該雙向作用液壓阻尼器通過閉環(huán)液壓回路流體地互連在阻尼器的兩側(cè)之間。閉環(huán)液壓回路，其中雙向作用阻尼器被動(dòng)地由在同一阻尼器或另一阻尼器的相應(yīng)的室內(nèi)加壓的液壓流體驅(qū)動(dòng)，這體現(xiàn)出被動(dòng)傾斜系統(tǒng)，而沒有作為油泵的主動(dòng)操作的裝置，從而降低成本和減少復(fù)雜的主動(dòng)操作的致動(dòng)器。閉環(huán)液壓回路能夠包括兩個(gè)二通電磁閥，該兩個(gè)二通電磁閥流體地連接在所述至少一個(gè)雙向作用液壓阻尼器之間；和儲(chǔ)存器，該儲(chǔ)存器流體地連接在所述兩個(gè)二通電磁閥之間。這兩個(gè)閥能夠容易地進(jìn)行控制，其中在故障安全位置，閥能夠保持打開?？刂破髂軌虮慌渲糜靡钥刂仆ㄟ^液壓回路的雙向流體流，使得阻尼器的被動(dòng)阻尼力通過控制器可主動(dòng)控制。閉環(huán)液壓回路能夠包括電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥，該至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)阻尼器的兩側(cè)之間。通過控制流體的像粘性的流變特性，阻尼特性能夠通過電場或磁場來控制或調(diào)整，因此減少機(jī)械部件并且增加懸掛總成的可靠性和響應(yīng)時(shí)間。所述至少一個(gè)傳感器能夠從傾斜傳感器、傾斜速度傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、轉(zhuǎn)向角加速度傳感器、側(cè)風(fēng)傳感器和它們的組合中選擇?？刂破髂軌蚪o予來自轉(zhuǎn)向角速度傳感器或轉(zhuǎn)向角加速度傳感器的信號(hào)的優(yōu)先級(jí)比任何其它傳感器高。以這種方式，控制器能夠分等級(jí)地考慮各個(gè)傳感器的信號(hào)，其中對(duì)于行駛安全性而言至關(guān)重要的轉(zhuǎn)向角速度傳感器的信號(hào)具有最高的優(yōu)先級(jí)。懸掛總成能夠包括至少一個(gè)減震器，該減振器具有閉環(huán)液壓回路，該閉環(huán)液壓回路包括電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥，所述至少一個(gè)電流變閥或所述至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在機(jī)械鎖定裝置或所述至少一個(gè)阻尼器的活塞的兩側(cè)之間。通過控制流體的像粘性的流變特性，減震器的特性能夠通過電場或磁場來控制或調(diào)整，因此減少了機(jī)械部件并且增加了懸掛總成的可靠性和響應(yīng)時(shí)間。車輛能夠包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器。轉(zhuǎn)向用阻尼器能夠安裝在轉(zhuǎn)向總成內(nèi)。轉(zhuǎn)向阻尼器能夠減小駕駛員的突然轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的影響，從而使駕駛行為平穩(wěn)，并且增加行駛安全性。車輛，優(yōu)選地是帶有僅兩個(gè)車輪的車輛可具有安裝在轉(zhuǎn)向輪或車把與框架之間的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器，其中轉(zhuǎn)向阻尼器具有閉環(huán)液壓回路，該閉環(huán)液壓回路包括電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥，所述至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)阻尼器的兩側(cè)之間?？刂破髂軌虮粯?gòu)造成通過控制電流變閥或一個(gè)磁流變閥的位置來控制通過所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器的雙向流體流，由此改變轉(zhuǎn)向阻尼。因此，阻尼器的伸長與縮回能夠通過電場或磁場主動(dòng)地控制，該電場或磁場能夠通過車載電氣系統(tǒng)來提供動(dòng)力。后輪能夠由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。后輪能夠轉(zhuǎn)向。驅(qū)動(dòng)后輪能夠改進(jìn)車輛的牽引和行駛原動(dòng)力(dynamic)?？赊D(zhuǎn)向的后輪能夠改進(jìn)車輛的轉(zhuǎn)向能力。驅(qū)動(dòng)一個(gè)后輪比驅(qū)動(dòng)兩個(gè)前輪便宜且簡單，其中具有兩個(gè)橫向地隔開的前輪和至少一個(gè)后輪的車輛是本發(fā)明的有利的實(shí)施例。轉(zhuǎn)向總成能夠包括轉(zhuǎn)向桿，該轉(zhuǎn)向桿向后傾斜，使得該轉(zhuǎn)向桿的上端朝車輛的前部布置。在傾斜操作期間，傾斜的轉(zhuǎn)向桿減小轉(zhuǎn)向總成的傾斜，從而降低傾斜效應(yīng)。能夠設(shè)置電磁線圈啟動(dòng)機(jī)械傾斜鎖定機(jī)構(gòu)來防止框架在駐車期間傾斜。在駐車期間固定可傾斜框架能夠增加防盜安全性并且能夠防止車輛損壞。機(jī)械鎖定機(jī)構(gòu)提供進(jìn)一步的冗余，以防液壓系統(tǒng)在長時(shí)間不使用之后例如因動(dòng)物的咬嚙攻擊而泄漏。控制器能夠連接到車輛的制動(dòng)系統(tǒng)，用以通過開啟制動(dòng)系統(tǒng)中的旁通閥或通過采用主動(dòng)泵增加制動(dòng)壓力來改變制動(dòng)壓力。以這種方式，控制器能夠?qū)A斜以及制動(dòng)進(jìn)行控
7制，以便增加車輛的行駛安全性，例如以防一個(gè)或多個(gè)車輪開始失去牽引力?？刂破髂軌蜻B接到車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系控制系統(tǒng)以改變從車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系到車輪的功率和扭矩輸出。車輛能夠具有至少兩個(gè)不同的動(dòng)力傳動(dòng)系，該至少兩個(gè)不同的動(dòng)力傳動(dòng)系連接到至少兩個(gè)不同的車輪并且這些動(dòng)力傳動(dòng)系中的每一個(gè)的扭矩都能夠彼此獨(dú)立地進(jìn)行控制。以這種方式，控制器能夠?qū)A斜以及車輪扭矩進(jìn)行控制，以便增加車輛的行駛安全性?？刂破髂軌蚴菆?zhí)行模糊邏輯算法的模糊控制器?？刂破髂軌蚴褂貌檎冶韥砜刂谱枘崞骰蛎總€(gè)阻尼器的位置。通過使用模糊邏輯和/或查找表，控制器能夠以智能的方式控制車輛的傾斜狀態(tài)并且能夠最優(yōu)化不同行駛狀況下的傾斜行為，例如當(dāng)以低速或高速行駛時(shí)，向上或向下行駛時(shí)?？刂破髂軌蚩紤]天氣和道路情況，諸如潮濕街道、連續(xù)彎路等，并且能夠較智能地控制。所述至少一個(gè)可變阻尼器能夠在阻尼器的零速度下在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上都提供連續(xù)可變的阻尼力，該連續(xù)可變的阻尼力具有至少為10倍的分散范圍(spread)，并且范圍在 1000N的最大力和100N的最小力之間，或在旋轉(zhuǎn)阻尼器的情況下，范圍在至少70Nm的最大扭矩和7Nm的最小扭矩之間。這樣的可變阻尼力能夠使阻尼系統(tǒng)的響應(yīng)適合于某些參數(shù)， 諸如傾斜角和行駛條件，由此能夠挑選出對(duì)明顯不同的行駛狀態(tài)而言最佳的力。


將結(jié)合附圖僅以示例的方式對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步的描述，其中圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的傾斜車輛的示意圖；圖2是車輛的傾斜連桿機(jī)構(gòu)的示意圖；圖3是車輛的被動(dòng)傾斜控制系統(tǒng)的液壓回路圖；圖4是替代性傾斜連桿機(jī)構(gòu)的示意圖；以及圖5是另一替代性傾斜連桿機(jī)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傾斜車輛10。車輛10具有框架12，該框架在兩個(gè)橫向地隔開的前輪14之間能夠手動(dòng)地或自由地橫向傾斜。車輛10還具有在圖1中不可見的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的后輪。兩個(gè)前輪14通過車把16可轉(zhuǎn)向，該車把16連接到(在圖1中不可見的)轉(zhuǎn)向總成，該轉(zhuǎn)向總成布置在框架12和兩個(gè)前輪14之間。車輛10還具有懸掛總成，該懸掛總成包括兩個(gè)橫向地隔開的懸掛支柱18 (其中一個(gè)在圖1中可見)，該兩個(gè)懸掛支柱布置在轉(zhuǎn)向總成和兩個(gè)前輪14之間。橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)20布置在轉(zhuǎn)向總成和懸掛總成之間。參照?qǐng)D2，橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)20包括上橫梁22和下橫梁對(duì)，該上橫梁和下橫梁通過中心連桿沈鉸接在一起。兩個(gè)雙向作用液壓阻尼器觀、30以推挽式關(guān)系橫向地布置在上橫梁22和下橫梁M之間。兩個(gè)阻尼器觀、30具有相鄰的對(duì)置活塞端和相對(duì)的蓋端，所述活塞端鉸接到中心連桿沈，所述蓋端鉸接到上橫梁22的兩個(gè)相對(duì)端。再次參照?qǐng)D1，懸掛支柱18豎直地布置在下橫梁M 和兩個(gè)前輪14之間。兩個(gè)雙向作用液壓阻尼器觀、30通過圖3中所示的閉環(huán)液壓回路32流體地互連。閉環(huán)液壓回路32包括兩個(gè)二通電磁閥34、36，該兩個(gè)二通電磁閥流體地連接在兩個(gè)雙向作用液壓阻尼器觀、30之間；以及儲(chǔ)存器38，該儲(chǔ)存器流體地連接在兩個(gè)二通電磁閥34、36 之間。控制器(未示出)被設(shè)置成與兩個(gè)二通電磁閥34、36和(未示出的)傳感器通信， 用于產(chǎn)生指示框架12的橫向傾斜的信號(hào)。傳感器包括例如傾斜傳感器、車速傳感器、和轉(zhuǎn)向角傳感器?？刂破鞅慌渲糜靡愿鶕?jù)由傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)而通過兩個(gè)雙向作用液壓阻尼器觀、30來控制通過兩個(gè)二通電磁閥34、36的雙向流體流，從而被動(dòng)地向框架12提供橫向傾斜穩(wěn)定性?？刂破魇抢鐖?zhí)行模糊邏輯算法的模糊控制器。模糊邏輯算法例如基于車輛 10的計(jì)算出的和/或測量到的動(dòng)態(tài)的橫向傾斜特性。在其它(未示出的)實(shí)施例中，懸掛總成布置在框架和轉(zhuǎn)向總成之間。根據(jù)這些實(shí)施例，橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)例如布置在框架和懸掛總成之間或布置在轉(zhuǎn)向總成和懸掛總成之間。結(jié)合圖4和圖5，車輛的其它實(shí)施方式包括傾斜連桿機(jī)構(gòu)144，該傾斜連桿機(jī)構(gòu)布置在前輪和轉(zhuǎn)向總成之間。至少一根橫梁146可以可操作地連接在兩個(gè)前輪114和轉(zhuǎn)向總成142之間，如在圖4中能夠看到的，或可替代地，該至少一根橫梁能夠以其它方式連接，如在圖5中能夠看到的。轉(zhuǎn)向總成142利用軸承150而相對(duì)于橫梁146可傾斜地連接，從而使車輛能夠傾斜。至少一個(gè)可變阻尼器148例如能夠橫向地布置在所述至少一根橫梁146的一端與傾斜框架(未示出)、懸掛總成140和轉(zhuǎn)向總成142中的任何一個(gè)之間。兩個(gè)橫向地布置的可變子阻尼器(未示出)可例如以推挽式關(guān)系設(shè)置，并且具有相鄰的對(duì)置端和相對(duì)端，所述相鄰的對(duì)置端鉸接到橫梁146的一端，所述相對(duì)端鉸接到傾斜框架(未示出)、懸掛總成 140或轉(zhuǎn)向總成142中的任何一個(gè)的相對(duì)端。兩個(gè)子阻尼器充當(dāng)一個(gè)阻尼器?？勺冏枘崞髦械闹辽僖粋€(gè)可以例如是雙向作用液壓阻尼器，該雙向作用液壓阻尼器通過閉環(huán)液壓回路流體地互連在活塞的兩側(cè)之間。閉環(huán)液壓回路例如包括兩個(gè)二通電磁閥，該兩個(gè)二通電磁閥流體地連接兩個(gè)雙向作用液壓阻尼器之間；以及儲(chǔ)存器，該儲(chǔ)存器流體地連接在該兩個(gè)二通電磁閥之間。閉環(huán)液壓回路例如包括電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥，該至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)阻尼器活塞的兩側(cè)之間?？刂破?未示出)被配置用以控制通過兩個(gè)二通電磁閥或電流變閥或一個(gè)磁流變閥的雙向流體流，從而通過至少一個(gè)雙向作用液壓阻尼器改變橫向阻尼。至少一個(gè)傳感器(未示出)從例如傾斜傳感器、傾斜速度傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、轉(zhuǎn)向角加速度傳感器、側(cè)風(fēng)傳感器和它們的組合中選擇。
在一些實(shí)施例中，控制器給予來自轉(zhuǎn)向角速度傳感器或轉(zhuǎn)向角加速度傳感器的信號(hào)的優(yōu)先級(jí)比任何其它傳感器高。懸掛總成140可以例如包括至少一個(gè)具有閉環(huán)液壓回路的減震器(未示出)，該閉環(huán)液壓回路包括例如電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥， 該至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在機(jī)械鎖定裝置(未示出)或所述至少一個(gè)阻尼器的活塞的兩側(cè)之間。在一些實(shí)施例中，車輛包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器。例如，轉(zhuǎn)向用阻尼器可以安裝在
9轉(zhuǎn)向總成內(nèi)。在一些實(shí)施例中，車輛的轉(zhuǎn)向阻尼器或者僅帶有兩個(gè)車輪并且?guī)в兄辽僖粋€(gè)安裝在轉(zhuǎn)向輪或車把與框架之間的轉(zhuǎn)向阻尼器的車輛具有閉環(huán)液壓回路，該閉環(huán)液壓回路包括電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥，該至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器的兩側(cè)之間。在一些實(shí)施例中，控制器(未示出)可被配置用以通過控制電流變閥或一個(gè)磁流變閥的位置來控制通過轉(zhuǎn)向阻尼器的雙向流體流，從而通過至少一個(gè)雙向作用液壓阻尼器改變轉(zhuǎn)向阻尼。在一些實(shí)施例中，后輪由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。在其它實(shí)施例中，后輪能夠轉(zhuǎn)向，從而簡化車輛的傾斜機(jī)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)總成包括轉(zhuǎn)向桿，該轉(zhuǎn)向桿向后傾斜，使得該轉(zhuǎn)向桿的上端朝車輛的前部布置。在一些實(shí)施例中，可以設(shè)置機(jī)械傾斜鎖定機(jī)構(gòu)(未示出)來防止框架在駐車期間傾斜。機(jī)械傾斜鎖定機(jī)構(gòu)可以例如通過電磁線圈啟動(dòng)。在一些實(shí)施例中，控制器連接到車輛的制動(dòng)系統(tǒng)(未示出)并且用以通過開啟制動(dòng)系統(tǒng)中的旁通閥或通過采用主動(dòng)泵增加制動(dòng)壓力來改變制動(dòng)壓力。在一些實(shí)施例中，控制器(未示出)連接車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系控制系統(tǒng)，以改變從車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系到車輪的功率和扭矩輸出。車輛具有至少兩個(gè)不同的動(dòng)力傳動(dòng)系，該至少兩個(gè)不同的動(dòng)力傳動(dòng)系連接到至少兩個(gè)不同的車輪并且這些動(dòng)力傳動(dòng)系中的每一個(gè)的扭矩都能夠彼此獨(dú)立地進(jìn)行控制。在一些實(shí)施例中，控制器(未示出)是執(zhí)行模糊邏輯算法的模糊控制器。在一些實(shí)施例中，控制器使用查找表來控制阻尼器或每個(gè)阻尼器的位置。在其它實(shí)施例中，可變阻尼器在阻尼器的零速度下在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上都提供例如連續(xù)可變的阻尼力，該連續(xù)可變的阻尼力具有至少為10倍的分散范圍，并且范圍在1000N 或更高的最大力和100N或更低的最小力之間，或在旋轉(zhuǎn)阻尼器的情況下，范圍在至少70Nm 或更大的最大扭矩和7Nm或更小的最小扭矩之間。在其它實(shí)施例中，傾斜車輛包括框架，該框架在至少兩個(gè)縱向地隔開的車輪之間可自由地橫向傾斜。車輛包括至少一個(gè)可變阻尼器，該至少一個(gè)可變阻尼器具有可調(diào)阻尼力并且可操作地連接在框架和所述至少兩個(gè)車輪之間；至少一個(gè)傳感器，該至少一個(gè)傳感器用以生成指示框架相對(duì)于車輛的中心豎直平面的橫向傾斜的信號(hào)；以及控制器，該控制器與所述至少一個(gè)可變阻尼器和所述至少一個(gè)傳感器通信?？刂破鞅慌渲糜靡愿鶕?jù)由所述至少一個(gè)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)而通過所述至少一個(gè)可變阻尼器來改變橫向阻尼，從而通過在阻尼器中所產(chǎn)生的沿與阻尼器的運(yùn)動(dòng)的相反方向的力來被動(dòng)地向框架提供橫向傾斜穩(wěn)定性。在這個(gè)實(shí)施例中，車輛能夠進(jìn)一步包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器，該轉(zhuǎn)向阻尼器具有閉環(huán)液壓回路，該閉環(huán)液壓回路包括電流變流體和至少一個(gè)電流變閥或磁流變流體和至少一個(gè)磁流變閥，該至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)阻尼器的兩側(cè)之間。本發(fā)明的實(shí)施例被動(dòng)地對(duì)傾斜車輛提供橫向傾斜穩(wěn)定性，從而消除對(duì)復(fù)雜且昂貴的主動(dòng)傾斜控制系統(tǒng)的需要。
10
已經(jīng)僅以示例的方式描述了實(shí)施例，并且在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的修改是可能的。例如，所述至少一個(gè)阻尼器可以是電動(dòng)的或氣動(dòng)的。所述至少一個(gè)阻尼器也可以是旋轉(zhuǎn)的。
權(quán)利要求
1.一種傾斜車輛(10)，包括框架(12)，所述框架在至少兩個(gè)隔開的車輪之間(14，114)能夠自由地橫向傾斜；至少一個(gè)可變阻尼器08，30，148)，所述至少一個(gè)可變阻尼器具有可調(diào)阻尼力并且可操作地連接在所述框架(12)和所述兩個(gè)車輪(14，114)之間；至少一個(gè)傳感器，所述至少一個(gè)傳感器用以生成指示所述框架(1 相對(duì)于所述車輛的中心豎直平面的橫向傾斜的信號(hào)；以及控制器，所述控制器與所述至少一個(gè)可變阻尼器( ，30，148)和所述至少一個(gè)傳感器通信，其中所述控制器被配置用以根據(jù)由所述至少一個(gè)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)而通過所述至少一個(gè)可變阻尼器( ，30，148)來改變橫向阻尼，從而通過在所述阻尼器中所產(chǎn)生的沿與所述阻尼器的運(yùn)動(dòng)的相反方向的力來被動(dòng)地向所述框架(12)提供橫向傾斜穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中所述兩個(gè)車輪(14，114)彼此橫向地隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中所述兩個(gè)車輪(14，114)彼此縱向地隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其中所述車輛(10)具有至少三個(gè)車輪，并且其中所述兩個(gè)橫向地隔開的車輪是兩個(gè)前輪(14，114)，所述兩個(gè)前輪與至少一個(gè)后輪縱向地隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛，進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)向總成(142)，所述轉(zhuǎn)向總成布置在所述框架(12)和所述兩個(gè)前輪(14，114)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛，進(jìn)一步包括懸掛總成(140)，所述懸掛總成布置在所述轉(zhuǎn)向總成(142)和所述兩個(gè)前輪(14，114)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，進(jìn)一步包括橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)(20)，所述橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)布置在所述轉(zhuǎn)向總成(14 和所述懸掛總成(140)之間或布置在所述懸掛總成(142)和所述兩個(gè)前輪(14，114)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其中所述轉(zhuǎn)向總成(142)相對(duì)于至少一根橫梁02，24，146)可傾斜地安裝，以使所述車輛(10)能夠傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中所述至少一根橫梁(22，24，146)可操作地連接在所述兩個(gè)前輪(14，114)和所述轉(zhuǎn)向總成(142)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛，進(jìn)一步包括懸掛總成(140)，所述懸掛總成布置在所述框架(12)和所述轉(zhuǎn)向總成(142)之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛，進(jìn)一步包括橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)(20)，所述橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)布置在所述框架(1 和所述懸掛總成(140)之間或布置在所述轉(zhuǎn)向總成(142)和所述懸掛總成(140)之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的車輛，其中所述至少一個(gè)可變阻尼器( ，30，148)橫向地布置在所述至少一根橫梁02，M，146)的一端與所述框架(12)、所述懸掛總成(140)和所述轉(zhuǎn)向總成(142)中的任何一個(gè)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛，其中所述至少一個(gè)可變阻尼器( ，30，148)包括兩個(gè)以推挽式關(guān)系橫向布置的可變子阻尼器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛，其中所述兩個(gè)可變子阻尼器具有相鄰的對(duì)置端，所述相鄰的對(duì)置端被鉸接到所述橫梁02，M，146)的一端；和相對(duì)端，所述相對(duì)端被鉸接到所述框架(12)、所述懸掛總成(140)或所述轉(zhuǎn)向總成(14 中的任何一個(gè)的相對(duì)端。
15.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的車輛，其中所述橫向傾斜連桿機(jī)構(gòu)00)包括上橫梁(22)和下橫梁(M)，所述上橫梁和下橫梁通過中心連桿06)而被鉸接在一起。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛，其中所述中心連桿06)形成所述框架(1 的組成部分或所述轉(zhuǎn)向總成(14 的組成部分，并且所述連桿連接到每個(gè)橫梁(22，24)的大致中心部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中所述懸掛總成(140)包括兩個(gè)橫向地隔開的懸掛支柱(18)，所述懸掛支柱布置在所述上橫梁和下橫梁(22，24)與所述兩個(gè)前輪(14，114)之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的車輛，其中所述至少一個(gè)可變阻尼器08，30,148)橫向地布置在所述至少一根橫梁02二4)的一端與所述中心連桿06)之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的車輛，其中所述至少一個(gè)可變阻尼器( ，30，148)包括兩個(gè)以推挽式關(guān)系橫向布置的可變子阻尼器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述車輛，其中所述兩個(gè)可變子阻尼器具有相鄰的對(duì)置端，所述相鄰的對(duì)置端被鉸接到所述中心連桿06)；和相對(duì)端，所述相對(duì)端被鉸接到所述橫梁02，24)的相對(duì)端。
21.根據(jù)權(quán)利要求13、14、19或20所述的車輛，其中所述兩個(gè)可變子阻尼器中的至少一個(gè)是液壓或電動(dòng)操作的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的車輛，其中所述兩個(gè)可變子阻尼器中的至少一個(gè)是雙向作用液壓阻尼器，所述雙向作用液壓阻尼器通過閉環(huán)液壓回路流體地互連在所述阻尼器的兩側(cè)之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的車輛，其中所述閉環(huán)液壓回路(3 包括兩個(gè)二通電磁閥(34，36)，所述兩個(gè)二通電磁閥流體地連接在所述至少一個(gè)雙向作用液壓阻尼器08，30,148)之間；以及儲(chǔ)存器，所述儲(chǔ)存器流體地連接在所述兩個(gè)二通電磁閥(34，36)之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的車輛，其中所述控制器被配置用以控制通過所述液壓回路(32)的雙向流體流。
25.根據(jù)權(quán)利要求對(duì)所述的車輛，其中所述閉環(huán)液壓回路(3 包括電流變流體或磁流變流體；和至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥，所述至少一個(gè)電流變閥或所述至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)阻尼器O8，30，148)的兩側(cè)之間。
26.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，其中所述至少一個(gè)傳感器從傾斜傳感器、傾斜速度傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器、轉(zhuǎn)向角速度傳感器、轉(zhuǎn)向角加速度傳感器、側(cè)風(fēng)傳感器和它們的組合中選擇。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的車輛，其中所述控制器給予來自所述轉(zhuǎn)向角速度傳感器或所述轉(zhuǎn)向角加速度傳感器的信號(hào)的優(yōu)先級(jí)比任何其它傳感器高。
28.根據(jù)權(quán)利要求6至27中任一項(xiàng)所述的車輛，其中所述懸掛總成(140)包括至少一個(gè)減振器，所述至少一個(gè)減振器具有閉環(huán)液壓回路(32)，所述閉環(huán)液壓回路包括電流變流體或磁流變流體；和至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥，所述至少一個(gè)電流變閥或所述至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在機(jī)械鎖定裝置或所述至少一個(gè)阻尼器Ο8，30，148)的活塞的兩側(cè)之間。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車輛，進(jìn)一步包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器。
30.根據(jù)當(dāng)從屬于權(quán)利要求5至觀中任一項(xiàng)時(shí)的權(quán)利要求四所述的車輛，其中所述轉(zhuǎn)向阻尼器安裝在所述轉(zhuǎn)向總成(142)內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求四或30所述的車輛，優(yōu)選地，車輛僅具有兩個(gè)車輪并且具有安裝在所述轉(zhuǎn)向車輪(14，114)或車把(16)與所述框架(1 之間的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器，其中所述轉(zhuǎn)向阻尼器具有閉環(huán)液壓回路(32)，所述閉環(huán)液壓回路包括電流變流體或磁流變流體；和至少一個(gè)電流變閥或至少一個(gè)磁流變閥，所述至少一個(gè)電流變閥或所述至少一個(gè)磁流變閥液壓地連接在所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器的兩側(cè)之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求四至31中任一項(xiàng)所述的車輛，其中所述控制器被配置用以通過控制所述電流變閥或一個(gè)磁流變閥的位置來控制通過所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)向阻尼器的雙向流體流來從而改變轉(zhuǎn)向阻尼。
33.根據(jù)權(quán)利要求4至32中任一項(xiàng)所述的車輛，其中所述后輪由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
34.根據(jù)權(quán)利要求4至33中任一項(xiàng)所述的車輛，其中所述后輪能夠轉(zhuǎn)向。
35.根據(jù)權(quán)利要求5至34中任一項(xiàng)所述的車輛，其中所述轉(zhuǎn)向總成包括轉(zhuǎn)向桿，所述轉(zhuǎn)向桿向后傾斜，使得所述轉(zhuǎn)向桿的上端朝所述車輛(10)的前部布置。
36.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，進(jìn)一步包括電磁線圈啟動(dòng)的機(jī)械傾斜鎖定機(jī)構(gòu)，所述電磁線圈啟動(dòng)的機(jī)械傾斜鎖定機(jī)構(gòu)用以防止所述框架在駐車期間傾斜。
37.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，其中所述控制器連接到所述車輛的制動(dòng)系統(tǒng)，用以通過開啟所述制動(dòng)系統(tǒng)中的旁通閥或通過采用主動(dòng)泵增加制動(dòng)壓力來改變所述制動(dòng)壓力。
38.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，其中所述控制器連接到所述車輛的動(dòng)力傳動(dòng)控制系，以改變從所述動(dòng)力傳動(dòng)系到所述車輛(10)的車輪的功率和扭矩輸出。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的車輛，其中所述車輛(10)具有至少兩個(gè)不同的動(dòng)力傳動(dòng)系，所述至少兩個(gè)不同的動(dòng)力傳動(dòng)系連接到至少兩個(gè)不同的車輪并且這些動(dòng)力傳動(dòng)系中的每一個(gè)的扭矩均能夠彼此獨(dú)立地進(jìn)行控制。
40.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，其中所述控制器是模糊控制器，所述模糊控制器執(zhí)行模糊邏輯算法。
41.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，其中所述控制器使用查找表來控制所述阻尼器或每個(gè)阻尼器的位置。
42.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的車輛，其中所述至少一個(gè)可變阻尼器( ，30，148)在所述阻尼器O8，30，148)的零速度下在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上都提供連續(xù)可變的阻尼力，所述連續(xù)可變的阻尼力具有至少為10倍的分散范圍，并且范圍在1000Ν的最大力和100Ν的最小力之間，或在旋轉(zhuǎn)阻尼器的情況下，范圍在至少70Nm的最大扭矩和7Nm的最小扭矩之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傾斜車輛(10)，包括框架(12)，該框架在至少兩個(gè)隔開的車輪(14，114)之間可自由地橫向傾斜；至少一個(gè)可變阻尼器(28，30，148)，該至少一個(gè)可變阻尼器具有可調(diào)阻尼力并且可操作地連接在框架(12)和所述兩個(gè)車輪(14，114)之間；至少一個(gè)傳感器，該至少一個(gè)傳感器用以生成指示所述框架(12)相對(duì)于車輛的中心豎直平面的橫向傾斜的信號(hào)；以及控制器，該控制器與所述至少一個(gè)可變阻尼器(28，30，148)和所述至少一個(gè)傳感器通信。所述控制器被配置用以根據(jù)由所述至少一個(gè)傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)而通過所述至少一個(gè)可變阻尼器(28，30，148)來改變橫向阻尼，從而通過在所述阻尼器中所產(chǎn)生的沿與所述阻尼器的運(yùn)動(dòng)的相反方向的力來被動(dòng)地向所述框架(12)提供橫向傾斜穩(wěn)定性。本發(fā)明建議根據(jù)阻尼狀態(tài)來橫向地阻尼可自由傾斜的框架，以便增強(qiáng)車輛的行駛安全性和舒適性。
文檔編號(hào)B62K5/08GK102596697SQ201080040011
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者弗蘭克·威爾 申請(qǐng)人:Ino8私人有限公司