[发明专利]用于倾斜车辆的倾斜控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于倾斜车辆的倾斜控制。

背景技术

倾斜车辆(tilting vehicles)由于横向力诸如侧风力、横向重力分量、和离心力而遭受横向倾覆。已经提出了用以防止横向倾覆的主动倾斜控制系统。这样的系统通常包括横向致动器，这种横向致动器用以迫使车辆横向倾斜，以抵消作用在车辆上的横向力。一些现有的解决办法包括处于制动状态或打开状态的机械制动器、手动的倾斜控制。该解决办法通常只是真实性检查，这种真实性检查不包括用以测量倾角或倾斜速度的任何传感器，并且这种解决办法能够手动地或通过例如在车辆加速的情况下使用真实性检查来启动。主动倾斜控制系统是复杂且昂贵的。

需要的是解决以上困难的解决办法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了倾斜车辆，该倾斜车辆包括：框架，该框架在至少两个隔开的车轮之间能够自由地横向倾斜；至少一个可变阻尼器，该至少一个可变阻尼器具有可调阻尼力并且可操作地连接在框架和两个车轮之间；至少一个传感器，该至少一个传感器用以生成指示框架相对于车辆的中心竖直平面的横向倾斜的信号；以及控制器，该控制器与所述至少一个可变阻尼器和所述至少一个传感器通信，其中控制器被配置用以根据由所述至少一个传感器所产生的信号而通过所述至少一个可变阻尼器来改变横向阻尼，从而通过在阻尼器中所产生的沿与阻尼器的运动的相反方向的力来被动地向框架提供横向倾斜稳定性。本发明建议根据阻尼状态而横向地阻尼可自由倾斜的框架，以用于增强车辆的行驶安全性和舒适性。抗倾斜设备单独地包括至少一个阻尼器、至少一个传感器和控制器，该控制器用于根据所感测到的车辆的倾斜状态来控制阻尼器。该抗倾斜设备便宜、容易使用并且能够被改装到现有车辆。与已知的解决办法相比，该抗倾斜设备不依赖机械制动器或使用诸如电动马达、油泵、液压储存器等的致动器的主动操作的液压系统。系统响应于由倾斜传感器所感测到的倾斜状态，由控制器自动控制，这种倾斜传感器可以是倾角传感器、倾斜速度传感器或倾斜加速度传感器。系统能量效率高、以半被动模式操作，而无另外的对用于驱动致动器的功率要求，其中倾斜状态的主动改变能够通过车辆和驾驶员的操作重量而提供动力。仅需要少量的操作电功率来用于操纵控制器和一些切换元件诸如液压阀或气动阀。操作功率能够通过小型电池或蓄电池提供，因此能够将该系统应用于机动车辆以及诸如自行车等非机动车辆。

根据有利的实施例，两个车轮能够彼此横向地或纵向地隔开。在横向地隔开的车轮的情况下，当车辆行驶或处于驻车状态时，阻尼器能够确保抵抗倾斜的横向稳定性。两个横向地隔开的车轮限定了平行于道路的水平轴线并限定了用于测量倾斜运动和抵抗倾斜运动的参照轴线。在纵向地隔开的车轮的情况下，阻尼器能够优选地在转向状态下例如当转弯行驶时抵抗纵向倾斜以及横向倾斜。

车辆能够具有至少三个车轮，其中两个车轮能够是与至少一个后轮纵向地隔开的两个前轮。车辆能够是三轮自行车或三轮车，有利地是一种三个车轮的摩托车、电动自行车、人力自行车或类似的车辆。

车辆能够进一步包括转向总成，该转向总成布置在框架和两个前轮之间。车辆能够进一步包括悬挂总成，该悬挂总成布置在转向总成和两个前轮之间。车辆能够进一步包括横向倾斜连杆机构，该横向倾斜连杆机构布置在转向总成和悬挂总成之间或布置在悬挂总成和两个前轮之间。两个前轮能够改变它们的相对于车辆的纵轴线的纵向对准度，以用于控制运动的方向。悬挂总成能够增加舒适度并且能够减轻对车辆的框架的机械震动。横向倾斜连杆机构能够增加车辆的框架的稳定性和等级。

转向总成能够相对于至少一根横梁可倾斜地安装，从而使车辆能够倾斜。因此，车辆在倾斜的位置能够保持可舒适地转向。所述至少一根横梁能够可操作地连接在两个前轮和转向总成之间。这样的连接增加转向总成和前轮之间的连接可靠性，特别地在高低不平的地面行驶的情况下。

可替代地，悬挂总成能够布置在框架和转向总成之间。横向倾斜连杆机构能够布置在框架和悬挂总成之间或布置在转向总成和悬挂总成之间。以这种方式，悬挂总成与横向倾斜连杆机构串联连接并且能够对横向倾斜连杆机构的功能起到辅助作用。