CN101909964B - 三轮车辆电子稳定系统及其控制策略 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述三轮车辆具有一对前轮和单独一个后轮，每个所述车轮都具有轮胎，所述轮胎具有轮胎抓着力阈值。所述方法包括在所述车辆上设置电子稳定系统(ESS)，向所述ESS提供来自多个车辆传感器的与所述车辆的纵向加速度和横向加速度相关的输入，使所述ESS判定：(i)是否存在表示车轮抬起的预兆条件和(ii)是否超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值；并且当存在表示车轮抬起的预兆条件且没有超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值时，使所述ESS将所述车辆的纵向加速度减小第一量，所述第一量小于将导致超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量。

Description

三轮车辆电子稳定系统及其控制策略
相关申请交叉引用
本申请要求美国临时专利申请序列编号No.60/991,641(2007年11月30日提交)的优先权，所述申请通过引用结合到本文中。
通过引用而结合
通过引用将下列各个文献的全部内容结合到本文中：美国临时专利申请序列编号No.60/547,092(2004年2月25日提交)、No.60/547,089(2004年2月25日提交)、No.60/496,905(2004年8月22日提交)；美国专利申请序列编号No.10/920,226(2004年8月18日提交，公开号为US 2006/0180372)；国际申请No.PCT/US2006/017477(2006年5月5日提交，公开号为WO 2007/130043)和PCT/US2006/016352(2006年5月1日提交，公开号为WO 2007/130015)；以及美国专利No.6,263,261(2001年7月17日授权)；No.6,324,446(2001年11月27日授权)；No.6,086,168(2000年7月11日授权)；No.6,409,286(2002年6月25日授权)；No.6,338,012(2002年1月1日授权)；No.6,643,573(2003年11月4日授权)和No.6,745,112(2004年6月1日授权)。
技术领域
本发明涉及用于车辆的车辆电子稳定系统，特别是用于具有两个前轮和一个后轮的三轮车辆的电子稳定系统。
背景技术
近来，一种新型的道路车辆，即具有两个前轮和一个后轮的三轮道路车辆开始为人所知。由于其新颖性，目前对这种车辆还没有通用名称。可以在转让给庞巴迪动力产品公司(BRP Inc.)的美国专利No.6,948,581中找到这类车辆的一个示例，BRP Inc.为该申请的受让人。这种车辆的商业示例是由BRP Inc.出售的CAN-AMTM SPYDERTM车辆，其详细资料可以在网址：spyder.brp.com/en-US/中找到。
如本领域内的技术人员所公知的以及一些通过引用结合到本文中的专利文献所描述的，这些三轮道路车辆的稳定性固有地小于四轮机动车辆。尽管对于车辆的预期用途，即道路使用来说，这种三轮车辆的稳定性是安全并且令人满意的，但是这种车辆的制造商仍然希望尽可能地进一步控制其稳定性。由于这些车辆新出现在市场上，并且对于更加熟悉操作汽车、摩托车等车辆的驾驶员来说操作所述三轮车辆略有不同，因此尤其需要控制三轮车辆的稳定性。
提高车辆稳定性的一种方法是通过使用电子稳定系统(ESS)。简而言之，ESS使用车载计算机处理器和关联的存储器，其具有编程以便对车辆的各种系统(例如发动机、制动和转向等)进行控制，达到操纵车辆的人类无法达到的程度。长期以来ESS用于四轮机动车辆以及其益处是公知的。由于其益处，这种系统现在以各种形式出现在新近市场上的许多机动车辆中。
考虑到提高三轮车辆稳定性的需求以及ESS在四轮车辆上的益处，首批尝试中的一个(如果不是第一次尝试)是将当时存在的用于汽车的ESS结合到这种三轮车辆中。尝试的结果是，如美国专利公布No.2006/0180372(通过引用结合于上文中)所述，人们认识到缺少第四轮以及车辆的几何结构(特别是剩余的车轮的几何结构)阻碍了在三轮车辆上直接使用这种汽车ESS系统。需要进行改型(同样如该专利文献所述)。
尽管’372文献中所述的系统起到期望的作用，但这仅仅是第一次尝试。’372文献中所述的效果主要集中在对当时存在的机动车辆ESS进行改型，使其模拟在四轮车辆上的动作。总之，那些发明的发明人将其注意力集中在使三轮ESS(在尽可能大的程度上)像四轮ESS一样运行。
在对装有’372文献中所述系统的车辆进行实验和理论计算之后，本发明人意识到，尽管第一代系统将ESS调整为适用于三轮车辆从而相对于ESS和四轮车辆克服了三轮车辆的缺点，但是其仍然没有考虑到三轮车辆的所有特性。具体地，尽管三轮车辆比较容易倾翻是公知的，但是之前所做的努力并没有集中在为什么会发生这种情况，而仅仅集中在当表示即将倾翻的情况出现时保持车辆的稳定性。
因此，尽管第一代用于三轮车辆的ESS足够实现其预期目的，但是仍然能够进行改进并且需要进一步提高车辆的稳定性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于具有两个前轮和一个后轮的三轮车辆的ESS，作为对现有技术的改进。
根据情况，带轮车辆可能经受各种类型加速度的变化。例如，所述车辆可能承受增大的横向加速度，例如当驾驶员进入弯道或试图使车辆转向时。其可能承受增大的正纵向加速度，例如当驾驶员需要发动机的更大转矩时。其可能承受增大的负纵向加速度，例如当驾驶员致动所述车辆的制动系统时。(为了便于理解，通常所说的“减速度”在本申请中用更专业的术语“负加速度”表示。)所述车辆还可能承受加速度的这些变化类型的各种组合。
车辆承受的加速度是由于致动一个或多个车辆系统，例如发动机、制动器和/或转向系统等时——这根据情况而定——所产生的作用对车轮的作用导致的。这些力的效果是在车轮的轮胎与地面接触处产生具有不同作用的摩擦力。例如，如果车轮受到来自车辆发动机的用于增大发动机转矩的动力的驱动，则摩擦力的作用是保持车轮的轮胎在路面上的附着力而使轮胎不会在路面上打滑，从而使来自发动机的动力推进车辆。
但是，每个轮胎都受到能够产生的摩擦力的值的限制。如果需要产生的摩擦力超过轮胎能够产生的最大摩擦力，则轮胎将失去地面附着力。其结果是轮胎在路面上打滑而无法抓着路面。
轮胎的最大摩擦力可表示为“最大摩擦系数”或μmax。μmax通常不是常数。对于在给定的环境中的给定的轮胎，μmax将根据许多变量而变化，包括：轮胎的化学组成、周围温度、轮胎温度、路面情况(平滑、粗糙、有裂纹、干燥、潮湿以及有油污等)、轮胎与路面的接触区的尺寸以及轮胎的使用年限(仅列举几种)。
在任意给定的情况中，摩擦力可由摩擦系数(μ)表示，所述摩擦系数(μ)是产生摩擦力的力(F)与轮胎和地面的接触区上的垂直载荷(N)的比值，即μ＝F/N。本领域内的技术人员能够理解，只要μ不大于μmax，即只要保持轮胎在路面上的附着力所需的摩擦不大于轮胎在当时条件下能够达到的摩擦，则轮胎将保持其在路面上的附着力。反之，轮胎将失去附着力。
车辆的加速度还能够影响车轮的抬起和车辆的倾翻。车辆倾翻是指车辆的车身与地面接触的情况。如通过引用结合到本文中的一些专利文献中更详尽地描述的，每个车辆都具有重心。每个车辆都具有多个倾翻轴线，各个倾翻轴线由连接车辆每侧的相邻轮胎的接触区的线限定。当车辆重心超过车辆一侧的倾翻轴时，则有可能发生车辆倾翻。例如，如果车辆的横向加速度过大，使得车辆一侧的车轮自地面抬起并且车辆开始围绕其相对侧的倾翻轴线倾斜，则可能发生这种情况。如果得不到矫正，这种情况可能导致车辆倾翻。
本申请的发明人意识到现有技术没有理解三轮车辆的轮胎抓着力阈值与车辆车轮抬起之间的准确关系，因此先前也没有认识到在设计用于三轮车辆的ESS时应当如何将这种关系纳入考虑范围之内。在理解这些关系并且如何对其加以利用的尝试中产生了本发明。
在这一方面，图1示出了典型的现有技术领域的四轮机动车辆的轮胎抓着力与车辆倾翻/车轮抬起之间关系的理论曲线图，这种关系是在加速之前，车辆在水平的平直路面上沿直线匀速向前行驶的情况下的车辆的纵向加速度和横向加速度的函数。曲线1010代表车辆轮胎抓着力的极限值(即车辆的第一个失去抓着力的轮胎的轮胎抓着力的极限值——但是失去抓着力的情况通常成对出现——前轮对、后轮对或前轮对和后轮对都出现)并且能够称为轮胎抓着力阈值。绘制于图上时，如果车辆经受的一组给定的纵向加速度和横向加速度落在轮胎抓着力阈值1010下方或其上(即处于标记为1012的区间中)的点时，则轮胎将全部抓着地面。反之，如果绘制于图上时，一组给定的“理论的”纵向加速度和横向加速度落在轮胎抓着力阈值1010上方(即处于标记为1014的区间中)的点时，轮胎中的至少一个或通常至少两个将失去其道路抓着力并且车辆或车辆的一部分将打滑。如本领域内技术人员所理解的，这些是“理论”加速度，因为一旦轮胎超过其轮胎抓着力阈值，则摩擦不再保持轮胎在路面上的附着力，并且只要车辆保持在水平平直路面上而不遇到任何障碍，加速度不可能继续增大。因此，通常不可能具有这种加速度，并且在这种情况下通常不存在区间1014中除去轮胎抓着力阈值1010边界之外的加速度点；加速度的增大不可能超过阈值。所述曲线图仅以这种方式进行讨论以说明要解释的原理(因此“理论”加速度可以理解为轮胎不失去附着力时的加速度)。类似地，在本申请中，“超过”轮胎抓着力阈值仅表示加速度已达到所有轮胎都不再抓着路面(即轮胎已完全失去附着力)的点——该点是曲线图上轮胎抓着力阈值的边界点。
直线1016表示车辆的车轮抬起阈值。因此，如果在绘制于图上时，一组给定的纵向加速度和横向加速度(或者理论加速度——参见上文)落在车轮抬起阈值紧上方(即标记1018的区间中)的点，则(此时已打滑的)车辆将经历车轮抬起(即一个或多个——通常是一对——车轮将完全抬离地面)，并且接着车辆几乎肯定会立即倾翻。这种情况将发生在例如打滑的车辆碰到物体时。
如本领域技术人员将理解的，注意到这一点是很重要的：对于处在任意特定时间点(例如给定其负载因素、负载分布、轮胎状况、路面状况、外界温度以及各种其它全部因素)的任意给定的车辆，轮胎抓着力阈值1010的位置(以及形状)以及车轮抬起阈值1016的位置可能会变化，但是它们之间的关系将不会变化(即，车轮抬起阈值1016将不会跨过轮胎抓着力阈值1010，并且会一直保持在其上方——与跨过轮胎抓着力阈值1010相比，车辆总是需要更大的加速度来跨过车轮抬起阈值1016)。即，对于正在经受增大的(正或负)纵向加速度或增大的横向加速度的标准的工厂装配的四轮机动车辆(先前在水平平直的地形上匀速向前行驶)，所述车辆总是在达到其车轮抬起阈值之前达到其轮胎抓着力阈值(并且开始打滑)。
能够从图1中的曲线图上看出的重要一点是车轮抬起阈值1016是不具有斜率的直线。因此，四轮机动车辆仅通过增大横向加速度就能够达到其车轮抬起阈值1016。增大的(沿正方向或沿反方向的)纵向加速度不会导致车辆达到车轮抬起阈值1016(除非横向加速度也增大——但这将导致车辆达到其轮胎抓着力阈值)。因此，只有通过减小车辆的横向加速度才能避免即将发生的车轮抬起；(仅有)纵向加速度的变化不能防止车辆跨过阈值1016。此外，在这些条件下，四轮车辆只有在其跨过其轮胎抓着力阈值1010之后才能达到其车轮抬起阈值1016，这意味着车辆在发生车轮抬起并且倾翻之前将打滑。(这种情况将有可能在车辆由于接触物体或者由于车辆轮胎插入地面而“绊倒”时发生)。为此原因，如通过引用结合到本文中的专利文献所述，现有技术的四轮机动车辆的ESS专注于在其失去轮胎抓着力(即跨过其轮胎抓着力阈值)之前并且必然在其已防止车轮抬起和从而倾翻之后，通过生成横摆力矩来采取矫正措施，从而减小车辆的横向加速度。如这些专利文献中进一步描述的，这些横摆力矩是通过选择性地对车辆的一个或多个车轮进行制动而产生的。
但是，图2示出了适用于单人(即操作者)三轮后轮驱动车辆的相同曲线图(即轮胎抓着力阈值与车轮抬起阈值的关系)，所述车辆具有两个前轮和一个后轮。(在这种情况下，曲线210仍然表示车辆的轮胎抓着力的极限值(即：第一个失去抓着力的车辆轮胎的轮胎抓着力极限值)——但是失去抓着力的情况可能出现在前轮对、单独出现在后轮，或前轮对和后轮都出现。)这一曲线图是通过实验而不是理论计算获得的。图2中的曲线图与图1中的曲线图有几点主要的差别。首先，对于横向加速度与纵向加速度的大量组合，车轮抬起阈值216跨过轮胎抓着力阈值210并且位于其下方。其次，虽然车轮抬起阈值216仍然是直线，但是其斜率不再为0，而是较大的负值。
这些差别是的重要之处在于，它们表示所述车辆能够在没有首先失去轮胎抓着力的情况下发生车轮抬起和倾翻。由于这种情况通常不会发生在四轮机动车辆中，因此操作员可能会不太熟悉。基于明显的原因，(假定该原因可能造成倾翻)，应当尽一切可能避免车辆的车轮抬起。此外，根据车辆当时的加速度，仅增大车辆的纵向加速度(即不伴随有车辆横向加速度的增大)能够导致车辆的车轮抬起以及车辆倾翻。这也是一种由于通常不会发生在四轮机动车辆中而可能不为操作者熟悉的情况。相反地，所述差别意味着能够仅通过减小车辆的纵向加速度来(根据情况)避免车辆的车轮抬起。此外，如果车辆的纵向加速度减小，则不仅可以避免车轮抬起(根据情况)，在特定情况下还能在车辆车轮抬起之前容许横向加速度的增大。这与前述机动车辆相反，在前述机动车辆中，车轮抬起和车辆倾翻前，减小纵向加速度对能够容许的横向加速度的增大值没有影响。
这时本发明的发明人意识到，由于前述原因，三轮车辆上的ESS执行的控制策略可能(并且应当)与四轮车辆上的ESS不同。
因此，在一个方面，本发明提供一种用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述车辆具有：车架；一对前轮，所述前轮通过前悬架连接于所述车架，每个所述前轮都具有轮胎，所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；单独一个后轮，所述后轮通过后悬架连接于所述车架，所述后轮具有轮胎，所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；发动机，其由所述车架支承并且可操作地连接于所述车轮中的至少一个以便提供动力以推进车辆；制动系统，其包括与各个所述车轮相关联的制动器以实现所述车辆的制动；转向系统，其包括可操作地连接于所述前轮的方向把以实现所述车辆的转向；跨骑座，其设置于所述车架上，所述座适于容纳至少一名以跨骑方式乘坐的车辆驾驶员；对于所述车辆可能经受的一组横向加速度与纵向加速度的组合，所述轮胎的轮胎抓着力阈值大于所述车辆的车轮抬起阈值，使得所述车辆在所述轮胎失去抓着力之前经历车轮抬起；多个传感器，其设置于所述车辆上从而提供与车辆信息相关的电子信号，该车辆信息至少包括发动机转速、油门位置、横向加速度和纵向加速度；以及电子稳定系统(ESS)，其包括处理器和存储器，所述ESS至少电子地连接于所述发动机、所述传感器和所述制动系统，所述方法包括：向所述ESS提供来自所述传感器的至少与所述车辆的纵向加速度和所述车辆的横向加速度有关的信息；使所述ESS利用来自所述传感器的信息和来自所述存储器的数据判定(i)是否存在表示车轮抬起的预兆条件以及(ii)是否已超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值；并且当存在表示车轮抬起的预兆条件，且没有超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值时，使所述ESS将所述车辆的纵向加速度减小第一量，所述第一量小于会导致超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量。
在另一个方面，本发明提供一种三轮车辆，所述三轮车辆具有：车架；一对前轮，所述前轮通过前悬架连接于所述车架，每个所述前轮都具有轮胎，所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；单独一个后轮，所述后轮通过后悬架连接于所述车架，所述后轮具有轮胎，每个所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；发动机，其由所述车架支承并且可操作地连接于所述车轮中的至少一个以便提供动力以推进车辆；制动系统，其包括与各个所述车轮相关联的制动器以实现所述车辆的制动；转向系统，其包括可操作地连接于所述前轮的方向把以实现所述车辆的转向；跨骑座，其设置于所述车架上，所述座适于容纳至少一名以跨骑方式乘坐的车辆驾驶员；对于车辆可能经受的一组横向加速度与纵向加速度的组合，所述轮胎的轮胎抓着力阈值大于所述车辆的车轮抬起阈值，使得所述车辆在所述轮胎失去抓着力之前经历车轮抬起；多个传感器，其设置于所述车辆上从而提供与车辆信息相关的电子信号，该车辆信息至少包括发动机转速、油门位置、横向加速度和纵向加速度；以及电子稳定系统(ESS)，其包括处理器和存储器，所述ESS至少电子地连接于所述发动机、所述传感器和所述制动系统；所述存储器包括指令，当处理器执行指令时：利用包括与所述车辆的纵向加速度相关的信息、与所述车辆的横向加速度相关的信息在内的来自所述传感器的信息和来自所述存储器的数据判定(i)是否存在表示轮胎抬起的预兆条件以及(ii)是否已超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值；并且当存在表示车轮抬起的预兆条件且没有超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值时，使所述车辆的纵向加速度减小第一量，所述第一量小于会导致超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量。
本发明的ESS的接下来的基本功能之一是判定(由于车辆加速度接近车辆抬起阈值)是否可能发生车辆的车轮抬起以及(由于车辆的加速度跨过车轮抬起阈值)车辆的轮胎是否失去抓着力，并且采取相应的矫正措施。如下文所述，根据是否跨过轮胎抓着力阈值而可采取(优选地采取)不同的矫正措施。
在这一方面，参照与图2相类似的图3。阴影区域220表示横向加速度与纵向加速度组合的被(车辆的设计者)认为是车轮抬起的风险增加的区域(取决于加速度如何随时间改变)的范围。因此，这里是本发明中使用的表述“存在表示车轮抬起的预兆条件”所指的区域。这种表述不应理解为将发生车轮抬起的意思，而仅表示可能发生车轮抬起的机会较大(取决于驾驶员输入以及其它因素)。此外，这种表述可能不会(并且极可能不会)包括可能发生车轮抬起的所有情况(在现实生活中可能发生的情况非常复杂，远远不能用简单的曲线图概括)。车轮抬起也可能在其它情况下发生。这种表述仅仅用于涵盖那些本发明的设计者已经确认的情况。阴影区域220不需要是(可能不会是)恒定不变的。根据其它因素(例如加速度的大小和方向的变化、这些变化是否受到监控、以及车辆是否在倾斜路面上等等)，ESS可编程以便在不同的情况下识别不同的“表示车轮抬起的预兆条件”，使得如果这些条件被绘制于图上时，将在图上表示不同的阴影区域。
代表阴影区域220的数据储存在ESS的存储器中。此数据可以多种方式储存，例如可以储存为离散点、数学公式或一些它们的组合。ESS从传感器接收与车辆的纵向加速度和车辆的横向加速度相关的信息。根据所使用的传感器的类型和/或ESS的编程，ESS接收的信息可以是车辆的实际加速度；或者其可以仅仅是足以允许ESS处理器执行将来自传感器的输入与存储器中储存的数据进行有意义的对比所需的任何计算的信息，从而判定是否存在前述的预兆条件。因此，尽管优选的是传感器直接向ESS提供车辆的加速度，但也能够设想向ESS提供“更加原始的数据”，ESS能够使用该“更加原始的数据”进行自己的计算从而得到代表车辆加速度的值，并且然后在随后的计算中使用这些值。
如果的确存在前述的预兆条件，并且没有超过任意一个轮胎的轮胎抓着力阈值，则将采取矫正措施避免车轮抬起，并且尽一切可能同时防止车辆打滑。因此，将采取的第一个矫正措施是将车辆的当前纵向加速度减小至可能处于“预兆条件”区域之外但是没有超过任意一个轮胎的轮胎抓着力阈值的纵向加速度。
减小车辆的纵向加速度的两种主要方法是：减小发动机产生的转矩或致动车辆的制动系统。这两种方法可以单独使用也可以结合使用，但是理论上，当致动制动系统时，至少不允许发动机转矩增大。根据情况，一种方法相对于另一种方法可能是优选的。例如，当车辆在弯道中加速过快时，在这种情况下可能会采用减小发动机转矩的方法(这通常是减小纵向加速度的更简便并且更快的方法，因此是优选方式)。反之，如果期望或要求纵向加速快速减小，例如在躲避障碍物或减小发动机转矩起不到足够的作用时，则可能会致动制动系统。
纵向加速度减小的量取决于环境以及执行这种减小的方式。例如，可以通过延迟或阻断发动机的一个或多个气缸的点火来减小发动机的转矩。通常，延迟点火所产生的发动机转矩的减小量小于完全阻断点火所产生的发动机转矩的减小量。例如，在4冲程的V-twin发动机中，在一个气缸中间歇地中断点火能够将发动机转矩减小25％，而延迟点火能够将发动机转矩减小12.5％。还可以将两种技术结合使用从而将转矩例如减小37.5％。如果先前的减小不足以明显改变加速度使得消除车轮抬起的预兆条件，则ESS通常以逐渐更加剧烈的程度减小发动机转矩。如果通过致动制动系统减小纵向加速度，则制动器施加在各个车轮上的力是计算所得的力或者可以基于预定量。
但是，存储器还包括指令以使在使车辆的纵向加速度减小第一量(或多个第一量)——所述第一量小于使得纵向加速度超过任意一个轮胎的轮胎抓着力阈值的量——之后，纵向加速度减小第二量(该第二量应当理解为在先前的多于一个的纵向加速的减小没有超过任意一个轮胎的轮胎抓着力阈值的情况下，包括另一个量)，该第二量将使得纵向加速度超过轮胎抓着力阈值(即到达使轮胎不再具有附着力的点)。但是，由于这一点的加速度超过至少一个轮胎的轮胎抓着力阈值，因此将意味着车辆或车辆的一部分正在打滑(例如车辆转向不足时)。尽管不期望，但这种情况在车辆操作的极限情况下是容许的，而这种情况虽然没有影响，但会导致车轮抬起。
在前述示例中，致动制动系统使得车辆的纵向加速度减小，同时不直接影响车辆的横向加速度(即不采取旨在直接减小横向加速度或者甚至是防止此加速度增大的措施)。这种情况例如发生在同时致动车辆的所有制动器或者仅减小发动机转矩时。在这种情况下不产生(或基本不产生)围绕车辆的横摆运动并且保持不改变横向加速度(除了由于纵向加速度的减小对横向加速度产生的二次影响，如果有的话，是这样)。
但是，能够通过仅制动一个车轮(通常是外侧前轮)或通过有所差别地制动车轮使得一个车轮(通常也是外侧前轮)得到更大程度的制动来同时减小纵向加速度和横向加速度。通过这种方式，除了使车辆减速以及减小纵向加速度，还将引入围绕车辆的横摆力矩，这将同时减小车辆的横向加速度。这在通过引用结合到本文中的国际专利申请No.PCT/US2006/017477中有所描述。
另一方面，多个传感器可以设置于车辆上以便提供与转向角有关的电子信号，并且ESS至少进一步电子地连接于转向系统(例如动力转向致动器)，通过使ESS致动转向系统还可以实现车辆的横向加速度的减小(单独实现，或与通过制动系统引起横摆力矩和/或减小发动机转矩相结合，)。在这种情况下，可以致动转向系统(通常通过动力转向单元)以增大转动车轮需要的努力，因此阻止或妨碍了驾驶员这样做，从而减小或防止(在可能的情况下)横向加速度的进一步增大。理论上讲，在极少的情况下甚至能够致动驱动转向系统(通常也是通过动力转向单元)使得沿减小车辆的横向加速度的方向转动车轮。
本领域内的技术人员应当理解，上文所述的各种减小加速度的方法可能并不都在相同的速度下起作用。例如，减小发动机转矩通常比致动制动系统(相对来说)见效快(这是由于实际致动制动气缸需要时间)。在选择将要执行的措施时可以将这一滞后时间纳入考虑范围(例如通过在特定情况中选择作用较快的方法)。当然，如果需要，能够有意地将ESS编程为具有延迟执行策略(即当存在先兆条件时，在采取矫正措施之前允许一段时间消逝)。
在另一方面，存储器还包括指令，所述指令在存在表示超过轮胎抓着力阈值的预兆条件但不存在表示车轮抬起的预兆条件时使车辆的横向加速度和纵向加速度中的至少一个减小。在这个方面，ESS可以将前述的创新特征与现有技术系统的操作相结合。
本发明的每个实施方式都具有至少一个上述目的和/或方面，但不必具有全部。应当理解，通过试图达到上述目的而获得的本发明的一些方面可能不满足这些目的和/或满足本文没有具体描述的其它目的。
通过下列说明、附图以及所附权利要求，本发明的实施方式的其它和/或可替换的特征、方面以及优点将变得显而易见。
附图说明
为了更好地理解本发明及其更多其他特征和其他方面，参照下文中结合附图的描述，其中：
图1是典型的现有技术的四轮车辆的轮胎抓着力阈值与车轮抬起阈值的曲线图；
图2是典型的具有两个前轮和一个后轮的后轮驱动三轮车辆的轮胎抓着力阈值与车轮抬起阈值的曲线图；
图3是典型的具有两个前轮和一个后轮的后轮驱动三轮车辆的轮胎抓着力阈值与车轮抬起阈值的曲线图，所述车辆包括本发明的ESS并且该曲线图示出了本发明的ESS的典型作用。
图4是具有本发明的ESS的三轮车辆的左后侧立体图；
图5是图4所示的三轮车辆的左侧图；
图6是图4所示的三轮车辆的俯视平面图；
图7是图4所示的三轮车辆的左侧截面图，示出了所述车辆的内部构件；
图8是图4所示的车辆的车架的右视图；
图9是图4所示的车辆的制动系统的示意图；
图10是示出本发明的ESS与其它车辆构件以及系统的相互连接的方框图；以及
图11是本发明的ESS所采用的控制策略的流程图。
具体实施方式
图4、图5和图6示出了根据本发明的具体实施方式的三轮车辆10。所述三轮车10的特定的美学设计细节对于本发明来说并不重要，并且这些视图仅示出了一种可能的构造。
[车辆构件以及系统]
车辆10包括车架12，其支承并且容纳内燃机14，但如果需要的话，也可以是诸如电动机或混合动力发动机等任意类型的适合的动力源。所述发动机包括常规发动机管理系统(EMS)107(图8)，所述发动机管理系统(EMS)107使用各种常规的传感器和控制器(例如通过引用结合到本文中的美国专利申请序列编号No.11/627,780以及美国专利No.6,626,140中所述的)对诸如发动机转速(RPM)、扭矩、点火、油门、喷油以及排放等所有的发动机功能进行控制和调节。EMS电子地连接于车辆的电子控制单元(ECU)110(在图7中)，这将在下文中进行说明。
跨骑座16安装于车架12上并且具有驾驶员座17以及设置于驾驶员座17之后的乘员座19。
具有适于道路使用的轮胎20的单独一个后轮18通过后悬架15悬挂于车架12的后部，并且通过包括变速器和带传动在内的传动装置可操作地连接于发动机14，但也可以使用任何适合的动力传输机构(例如无级变速传动装置、链传动机构以及驱动轴组件等)。一对前轮22和24通过包括上部A型臂和下部A型臂在内的前悬架21自车架12的前部悬挂。包括减振器以及螺旋弹簧组件在内的减振机构与前悬架21相联，以便提高驾乘舒适性以及车辆稳定性。前轮22和24上安装有适于道路使用的轮胎26和28。霍尔效应轮速传感器86、88和90形式的车速传感器——其位于各个车轮上——产生代表各个单独车轮的转动速率的信号。传感器86、88和90与ECU110电子地相互连接。
适合的轮胎20、26和28是由Ohio，Reynoldsburg的Kenda USA公司出售的型号为no.79100的轮胎。前轮胎26和28的尺寸为165/65R14而后轮胎20的尺寸为225/50R15。所述轮胎由苯乙烯-丁二烯共聚物(丁苯橡胶SBR)制成，并且横向最大摩擦系数(μmax)大约为1.0而纵向最大摩擦大约为1.1。
转向系统30联接于前轮22和24并且由车架12支承用以向前轮22和24传递转向指令。转向系统30包括转向管柱32和方向把34，但是也可以使用例如转向盘等其它适合的转向控制机构。转向传感器98(霍尔效应传感器、电位器或各向异性磁阻传感器(ARM)的形式)安装于转向系统30并且产生代表施加在车辆上的转向角、转向角变化率以及转向扭矩的信号。转向传感器98电子地连接于ECU110。转向系统还包括动力转向装置29(最佳地示于图7)，其通常是用于例如全地形车辆等休闲车辆的类型，所述动力转向装置29包括电动机和减速器(参见引入本文作为参考示例的美国专利No.7,216,733)。动力转向装置29电子地连接于ECU110以便向ECU110提供状态信息并且自ECU110接收控制信息。
如图8所示，车架12是支承结构，其上连接有后悬架15和前悬架系21。车辆10装配有横摆传感器100，所述横摆传感器100具有集成的横向加速度传感器以及纵向加速度传感器，并且安装于车架12的上部纵向部件45上。横摆传感器100设置成靠近车辆的竖直轴线Z以及车辆重心CG，以便提高传感器读取的准确性，进而提高了其所提供的信息的准确性。横摆传感器100测量车辆围绕竖直轴线Z的转动速度并且是使用在不稳定系统中产生的第二科里奥利力的陀螺测速仪。所集成的横向加速度传感器和纵向加速度传感器测量车辆的沿横向轴线x和纵向轴线y的加速度。所述加速度传感器是霍尔式传感器。可以添加例如侧倾率传感器(或者可替换地侧倾角传感器)以及纵倾率传感器等其它传感器以提供更多的车辆状态信息。所有的传感器都与ECU110相互连接。
图9示意性地示出了三轮车辆10的制动系统。所述制动系统包括：单个制动器80、82和84，其分别位于各个车轮18、22和24；主缸92，其液压地连接于各个制动器80、82和84；手制动杆93和脚制动杆95，其液压地或机械地连接于主缸92。该制动系统还包括带有整合式致动泵的液压调节器96，致动该液压调节器通过液压方式定位于单个的制动器80、82和84以及主缸92之间。液压调节器96是防抱死制动系统(ABS)的基本构件，所述防抱死制动系统(ABS)包括至少两个进口通道61和62以及三个出口通道63、64和65(分别对应于各个独立制动器)。主缸92通常包括两个出口液压管路66和67，一个用于前制动回路(66)，一个用于后制动回路(67)，所述两个出口液压管路66和67液压地连接于液压调节器96的两个进口通道61和62。接收前制动器液压管路66的进口通道62分为两个出口通道64和65，所述两个出口通道64和65分别液压地连接于前制动器82和84中的一个。接收后制动器液压管67的进口通道61连接于单独的出口通道63，所述单独的出口通道63液压地连接于后制动器80。液压调节器96适于调节单个制动器80、82和84中的压力而不受驾驶员施加的制动压力的影响。因此，该制动系统是防止车轮锁死并且提高制动效率的整合式的防抱死制动系统(ABS)。所述制动系统与ECU电子地相互连接。
既包括计算机处理器又包括存储器的电子控制单元(ECU)110负责车辆的电气、电子以及闭环控制功能，包括：向系统传感器供应电力；记录操作条件；转换、处理并且传输数据；以及网络连接到例如EMS等其它控制器。ECU110接收来自各传感器以及其它车辆操作系统(例如制动、动力转向)的输入、处理输入数据并且输出信号以激活车辆的特定操作参数。
[电子稳定系统]
三轮车辆10装配有经过特殊设计的电子稳定系统(ESS)。一般而言，ESS包括：计算机处理器；以及处理器可读的存储器，其包括程序信息(软件)和与ESS的功能有关的数据。在车辆10的情况中，ESS结合于ECU110中作为ECU的功能的一部分。(在本实施方式中，ESS与ECU在物理上并不是可以分别区分的，但在其它实施方式中，ESS与ECU可能是可以分别区分的。)ECU基于这些输入判定实际的车辆动态状况，并且评估车辆的动态状况是在存储器中储存的三轮车辆的特定的稳定性包络线的极限之内还是极限之外，以及是小于还是大于存储器中储存的车辆动态状况的特定的最大变化率。其后，如果需要的话，ECU将特定的信号输出至三轮车辆10的各种车辆系统从而恢复稳定性，或者在特定情况下，防止(如果可能的话)车辆达到三轮车辆的稳定性包络线的极限值。
图10示出了根据本发明的一种实施方式的ECU(ESS)110的基本方框图。在运行中，ECU110接收与下列因素的至少一部分相关的输入：来自横摆传感器100的横摆率；来自各个轮速传感器86、88和90的轮速；以及来自整合式的横向加速度传感器100的横向加速度；以及来自整合式纵向加速度传感器100的纵向加速度；以及来自转向角传感器98的转向角。ECU110处理此信息以评估三轮车辆的动态状况，并且将其与存储器中储存的限定三轮车辆10的稳定性包络线的极限数据，具体而言是与稳定性包络线的车轮抬起极限值进行对比，以判定是否需要干涉以稳定车辆。存储器中储存有与特定动态对应的干涉方案并且将在下文中进行说明。如果ECU评估认为动态状况需要干涉，则ECU(根据干涉方案)产生输出信号，以使得制动系统或发动机管理系统，或动力转向系统或其组合采取行动以尝试矫正此情况。
图11示出本发明的ESS所采用的控制策略500的流程图。作为第一步502，ECU从最初并且持续地接收来自各种传感器的与车辆信息和发动机信息相关的输入，所述车辆信息包括纵向加速度和横向加速度，所述发动机信息来自EMS(根据情况需要，ECU可以另外处理或者不进行处理此信息)。接着，根据情况，ECU在504中将数据与存储器中储存的值或通过存储器中储存的信息计算而得到的值进行比较。接着，ECU在506中判定是否存在表示车轮抬起的预兆条件。如果的确存在这样的条件，接着，ECU在508中判定车辆是否超过其轮胎抓着力阈值(即是否超过任意一个轮胎的轮胎抓着力阈值)。如果车辆没有超过其轮胎抓着力阈值，则ECU将在510中使车辆的纵向加速度减小一个量，该量小于将会导致车辆超过其轮胎抓着力阈值的量(即超过至少一个轮胎抓着力阈值)。但是，如果车辆超过其轮胎抓着力阈值，则ECU将在512中判定是否需要减小横向加速度。如果不需要减小横向加速度，则ECU将在514中使车辆的纵向加速度减小，若车辆未超过其轮胎抓着力阈值，这将导致车辆超过其轮胎抓着力阈值(根据情况，车辆或车辆的一部分将打滑或开始打滑)。如果需要减小横向加速度，ECU将在516中使纵向加速度和横向加速度减小。返回步骤506，如果不存在车轮抬起的预兆条件，则ECU将接着在518中判定是否存在超过轮胎抓着力的预兆条件。如果存在这样的预兆条件，则接着在520中ECU将使车辆的加速度减小(根据情况，所述加速度可以是横向加速度、纵向加速度或两者的结合)或者将车辆加速度保持在其当前值(根据情况而定)以防止超过轮胎抓着力阈值。如果不存在超过轮胎抓着力的预兆条件，ECU将不采取任何措施。在所有情况中，ECU回到500，并接收来自传感器的新的输入并且重新开始该过程。
现在参照图3，作为示例，如果在特定时间点，车辆加速度处于图中所绘的点A时，点A处于阴影区域220中(即处于存在表示车轮抬起的预兆条件的一点)并且没有超过轮胎抓着力阈值，则将采取纠正措施以将纵向加速度减小至点B。应当注意，点B在图中处于阴影区域220之外并且低于阴影区域220，因此(其它所有条件相同)，就车轮抬起的可能性而言，点B是通常更易于接受的加速度。还应当注意到，点B处的车辆横向加速度与点A时相等。鉴于点B处的加速度，与点A处相比，在达到其车轮抬起阈值216之前，车辆能够承受横向加速度的更大程度的增大(对比距离224与222)。此外，当加速度处于点B时，车辆还未跨过轮胎抓着力阈值，因此轮胎仍然具有附着力。
ESS连续地操作，因此假设在一段短时间之后，车辆的操作条件改变，使得车辆的加速度现在在曲线图上绘制为点C。在这种情况下，ECU可通过与上文相似的方式再次将纵向加速度减小至点D。
继续上述示例，如果再经过一段短时间之后，车辆的操作条件再次改变，使得车辆的加速度在曲线图上绘制为点E。(在本发明中，前述的自点A至点B以及自点C至点D的减小统称为减小的“第一量”。)在这一点，由于存在表示车轮抬起的预兆条件，ESS可以两种不同的方式起作用(根据程序)。在第一种情况中，ESS可以将车辆的横向加速度和纵向加速度都减小至点F。(通过不同地制动车轮使得产生横摆力矩实现所述减小是实现这种效果的优选方法。)通过这种方式，ESS提高了车辆的稳定性，使得车辆保持在轮胎抓着力阈值中。可替换地，ESS可以仅将车辆的纵向加速度减小至点G。尽管防止了车轮抬起，但是点G的加速度超过了轮胎抓着力阈值，因此车辆开始打滑。这种情况需要车辆的驾驶员通过减小车辆的横向加速度来矫正。
在表示车轮抬起的预兆条件不存在而即将超过轮胎抓着力阈值(即表示超过轮胎抓着力阈值的预兆条件存在)时，本发明的ESS还将像常规ESS一样操作(假设进行了相应的编程)。这种情况在图3中为点H。点H不在阴影区域220中，因此表示车轮抬起的预兆条件不存在。从而能够看到，如果车辆的纵向加速度增大，将跨过轮胎抓着力阈值。在这种情况下，根据程序，ESS将减小纵向加速度或保持纵向加速度(即防止其进一步增大)以便防止车辆跨过轮胎抓着力阈值。此“表示超过轮胎抓着力阈值的预兆条件”在图3中表示为画点区域226和228所示。
对于本领域的技术人员来说，对于本发明的上述实施方式的改型和改进是显而易见的。上述说明意在示意而非限制。因此本发明的范围将仅通过所附权利要求的范围进行限定。

Claims (20)

1.一种三轮车辆，其具有：
车架；
一对前轮，所述前轮通过前悬架连接于所述车架，每个所述前轮都具有轮胎，所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；
单独一个后轮，所述后轮通过后悬架连接于所述车架，所述后轮具有轮胎，每个所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；
发动机，其由所述车架支承并且可操作地连接于所述车轮中的至少一个以便向所述车辆提供动力以推进车辆；
制动系统，其包括三个分别与各个所述车轮相关联的制动器以实现所述车辆的制动；
转向系统，其包括可操作地连接于所述前轮的方向把以实现所述车辆的转向；
跨骑座，其设置于所述车架上，所述座适于容纳至少一名以跨骑方式乘坐的车辆的驾驶员；
对于所述车辆经受的一组横向加速度与纵向加速度的组合，所述轮胎的轮胎抓着力阈值大于所述车辆的车轮抬起阈值，使得所述车辆在所述轮胎失去抓着力之前经历车轮抬起；
多个传感器，其设置于所述车辆上从而提供与车辆信息相关的电子信号，该车辆信息至少包括发动机转速、发动机油门位置、横向加速度和纵向加速度；以及
电子稳定系统(ESS)，其包括处理器和存储器，所述电子稳定系统至少电子地连接于所述发动机、所述传感器和所述制动系统，所述存储器包括以下由所述处理器执行的指令：
利用包括与所述车辆的纵向加速度相关的信息、与所述车辆的横向加速度相关的信息在内的来自所述传感器的信息以及来自所述存储器的数据判定(i)是否存在表示在所述轮胎失去抓着力之前轮胎抬起的预兆条件，以及(ii)是否任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值已经被超过；并且
当存在表示在所述轮胎失去抓着力之前车轮抬起的预兆条件并且没有任意一个所述轮胎抓着力阈值被超过时，使所述车辆的纵向加速度减小第一量，所述第一量小于会导致任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值被超过的量，从而所述车辆在经历车轮抬起之前，能增大车辆能够经受的横向加速度的量，而不同于通过减小所述车辆的横向加速度。
2.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，所述存储器还包括第一附加指令，当所述处理器执行所述第一附加指令时，将在使所述车辆的纵向加速度减小了比会超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量小的所述第一量之后使所述纵向加速度减小第二量，而所述第二量会超过至少一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值。
3.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，仅通过减小发动机转矩实现所述车辆的纵向加速度的减小。
4.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，仅通过致动所述车辆的制动系统实现所述车辆的纵向加速度的减小。
5.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，通过减小发动机转矩以及通过致动所述车辆的制动系统实现所述车辆纵向加速度的减小。
6.如权利要求5所述的三轮车辆，其中，所述制动系统被致动为使得不在所述车辆上产生特定的横摆力矩。
7.如权利要求1所述的三轮车辆，其还包括当存在表示车轮抬起的预兆条件并且没有任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值被超过时，不采取直接减小所述车辆的横向加速度的措施。
8.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，所述存储器还包括第二附加指令，当所述处理器执行所述第二附加指令时，将在使所述车辆的纵向加速度减小了比会超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量小的所述第一量之后使所述车辆的横向加速度减小。
9.如权利要求8所述的三轮车辆，其中，所述多个传感器设置于所述车辆上以便提供与包括所述转向系统的转向角在内的更多车辆信息相关的电子信号，并且其中，所述电子稳定系统进一步电子地连接于所述转向系统，并且其中，通过致动所述转向系统能够使得所述车辆横向加速度减小。
10.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，所述存储器还包括第三附加指令，当存在表示超过至少一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的预兆条件，但是不存在表示车轮抬起的预兆条件时，处理器执行所述第三附加指令将使所述车辆的横向加速度和纵向加速度中的至少一个减小。
11.一种用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述车辆具有：
车架；
一对前轮，所述前轮通过前悬架连接于所述车架，每个所述前轮都具有轮胎，所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；
单独一个后轮，所述后轮通过后悬架连接于所述车架，所述后轮具有轮胎，每个所述轮胎具有轮胎抓着力阈值；
发动机，其由所述车架支承并且可操作地连接于所述车轮中的至少一个从而向所述车辆提供动力以推进车辆；
制动系统，其包括三个分别与各个所述车轮相关联的制动器以实现所述车辆的制动；
转向系统，其包括可操作地连接于所述前轮的方向把以实现所述车辆的转向；
跨骑座，其设置于所述车架上，所述座适于容纳至少一名以跨骑方式乘坐的车辆的驾驶员；
多个传感器，其设置于所述车辆上从而提供与车辆信息相关的电子信号，该车辆信息至少包括发动机转速、发动机油门位置、横向加速度和纵向加速度；以及
电子稳定系统(ESS)，其包括处理器和存储器，所述电子稳定系统至少电子地连接于所述发动机、所述传感器和所述制动系统；
对于所述车辆经受的一组横向加速度与纵向加速度的组合，所述轮胎的轮胎抓着力阈值大于所述车辆的车轮抬起阈值，使得所述车辆在所述轮胎失去抓着力之前经历车轮抬起；
所述方法包括：
向所述电子稳定系统提供来自所述传感器的至少与所述车辆的纵向加速度和所述车辆的横向加速度相关的信息；
使所述电子稳定系统利用来自所述传感器的信息和来自所述存储器的数据判定(i)是否存在表示车轮抬起的预兆条件以及(ii)是否任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值已经被超过；并且
当存在表示车轮抬起的预兆条件并且没有任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值被超过时，使所述电子稳定系统将所述车辆的纵向加速度减小第一量，所述第一量小于会导致任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值被超过的量。
12.如权利要求11所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述方法还包括在电子稳定系统使所述车辆的纵向加速度减小比会超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量小的所述第一量之后，使电子稳定系统将所述纵向加速度减小第二量，而所述第二量会超过至少一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值。
13.如权利要求11所述的用于提高三轮车辆的稳定性的方法，其中，仅通过使所述电子稳定系统减小所述发动机的转矩实现使所述电子稳定系统减小所述车辆纵向加速度。
14.如权利要求11所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，其中，仅通过使所述电子稳定系统致动所述车辆的制动系统实现使所述电子稳定系统减小所述车辆纵向加速度。
15.如权利要求11所述的提高三轮车辆稳定性的方法，其中，通过使所述电子稳定系统减小所述发动机的转矩并且通过使所述电子稳定系统致动所述车辆的制动系统实现使所述电子稳定系统减小所述车辆纵向加速度。
16.如权利要求15所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，其中，所述电子稳定系统致动所述制动系统，从而不会在所述车辆上产生特定的横摆力矩。
17.如权利要求11所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述方法还包括当存在表示车轮抬起的预兆条件并且没有任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值被超过时，所述电子稳定系统不采取直接减小所述车辆的横向加速度的措施。
18.如权利要求11所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述方法还包括在使电子稳定系统将所述车辆的纵向加速度减小比会超过任意一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的量小的所述第一量后，使所述电子稳定系统减小所述车辆的横向加速度。
19.如权利要求18所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，其中，所述多个传感器设置于所述车辆上，以便提供与包括所述转向系统的转向角在内的更多车辆信息相关的电子信号，并且其中，所述电子稳定系统进一步电子地连接于所述转向系统，并且其中，通过使所述电子稳定系统致动所述转向系统能够使得所述电子稳定系统减小所述车辆的横向加速度。
20.如权利要求11所述的用于提高三轮车辆稳定性的方法，所述方法还包括当存在表示超过至少一个轮胎的所述轮胎抓着力阈值的预兆条件，但是不存在表示车轮抬起的预兆条件时，使所述电子稳定系统减小所述车辆的横向加速度。
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EP (1) EP2225136B1 (zh)
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8359146B2 (en) * 2005-12-15 2013-01-22 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Single channel roll stability system
JP4413931B2 (ja) * 2007-01-18 2010-02-10 株式会社日立製作所 自動車及び自動車の制御装置
JP5530922B2 (ja) * 2007-06-20 2014-06-25 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン 多車軸車両の全タイヤｉｄの自己学習オートロケーション
WO2009073636A1 (en) 2007-11-30 2009-06-11 Bombardier Recreational Products Inc. Three wheel vehicle electronic stability system and control strategy therefor
EP2138366B1 (en) * 2008-06-26 2013-03-20 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Slip suppression control system for vehicle
DE102009007842A1 (de) * 2009-02-06 2010-08-12 Adc Automotive Distance Control Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines videobasierten Fahrerassistenzsystems in einem Fahrzeug
US8798869B2 (en) * 2009-10-30 2014-08-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle motion control system
DE102010004113B4 (de) * 2010-01-07 2014-11-20 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines maximalen Reibungsbeiwerts μmax zwischen einem Reifen und einem Untergrund
USD689794S1 (en) 2011-03-21 2013-09-17 Polaris Industries Inc. Three wheeled vehicle
AU2012230944B2 (en) * 2011-03-21 2016-05-12 Polaris Industries Inc. Three wheeled vehicle
EP2543552B1 (en) * 2011-07-04 2020-05-06 Veoneer Sweden AB A vehicle safety system
US8561749B2 (en) 2011-09-19 2013-10-22 Hb Performance Systems, Inc. ATV or UTV differential with integrated sensors
JP2014025348A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Yamaha Motor Co Ltd 鞍乗型車両
ES2699820T3 (es) * 2012-12-18 2019-02-12 Yamaha Motor Co Ltd Vehículo
US9099006B2 (en) * 2013-08-22 2015-08-04 GM Global Technology Operations LLC Context-aware threat response arbitration
SE1450601A1 (sv) * 2014-05-21 2015-11-22 Scania Cv Ab Förfarande och system för anpassning av ett fordons framförande på en vägbana i samband med kurvkörning
US9440632B2 (en) * 2014-11-05 2016-09-13 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Method, controller and system for monitoring brake operation
CN107635843A (zh) * 2015-05-11 2018-01-26 罗伯特·博世有限公司 用于三轮车辆的主动防倾翻装置
ITUB20152710A1 (it) * 2015-07-31 2017-01-31 Freni Brembo Spa Impianto frenante per veicoli, in particolare cicli e motocicli, e metodo di attuazione di un impianto frenante per veicoli
KR101714276B1 (ko) * 2015-12-14 2017-03-08 현대자동차주식회사 주정차시 차량 저크를 방지하기 위한 제동 제어 방법
WO2017125904A1 (en) 2016-01-22 2017-07-27 Bombardier Recreational Products Inc. Fender for a wheeled vehicle
EP3408122B1 (en) 2016-01-29 2022-06-15 Bombardier Recreational Products Inc. Family of three-wheeled straddle-seat vehicles
CN108698664B (zh) 2016-01-29 2021-04-27 庞巴迪动力产品公司 三轮跨骑座椅式车辆
US10875595B2 (en) 2016-01-29 2020-12-29 Bombardier Recreational Products Inc. Three-wheeled straddle-seat vehicle
CN110831846A (zh) 2017-05-12 2020-02-21 庞巴迪动力产品公司 具有上车架部分和下车架部分的车辆
DE102017211656A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs
EP3661839A4 (en) 2017-07-31 2020-08-19 Bombardier Recreational Products Inc. VEHICLE WITH A SUSPENSION ARRANGEMENT WITH A PIVOTING ARM
JP6939458B2 (ja) * 2017-11-17 2021-09-22 スズキ株式会社 自動二輪車
US11260923B2 (en) * 2017-12-14 2022-03-01 Bombardier Receational Products Inc. Four-wheel off-road vehicle having an anti-lock braking system assembly
EP3508409B1 (en) * 2018-01-05 2021-02-03 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Motor vehicle
EP3828070B1 (en) * 2018-08-30 2022-12-21 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Leaning vehicle steering-actuator controller and leaning vehicle
JP7198696B2 (ja) * 2019-03-19 2023-01-04 本田技研工業株式会社 自動二輪車
JP7495228B2 (ja) 2019-12-26 2024-06-04 カワサキモータース株式会社 リーン型車両
US11801844B2 (en) 2020-01-03 2023-10-31 Toyota Research Institute, Inc. Systems and methods for friction estimations using bins and dynamic envelopes
TWM612940U (zh) * 2020-08-07 2021-06-11 光陽工業股份有限公司 全地形車輛

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1672977A (zh) * 2004-03-25 2005-09-28 三菱扶桑卡客车株式会社 用于车辆的倾翻抑制控制设备
CN1749077A (zh) * 2005-10-14 2006-03-22 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 依靠电动助力转向系统实施主动转向的电子稳定控制系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68925713T2 (de) * 1988-10-13 1996-10-10 Japan Electronics Ind Ltd Strassenoberflächen-Reibungsaufnehmer und Strassenoberflächen-Reibungskoeffizienten-Aufnehmer und Fahrzeug-Blockierschutz-Bremsanlage
DE59814437D1 (de) * 1997-12-30 2010-04-08 Continental Teves Ag & Co Ohg Verfahren und bremsanlage zur regelung der fahrstabilität eines kraftfahrzeugs
DE60334877D1 (de) * 2002-08-01 2010-12-23 Ford Global Tech Llc Radabhebeerkennung für ein Kraftfahrzeug mit passiver und aktiver Erkennung
US20060180372A1 (en) * 2003-08-22 2006-08-17 Bombardier Recreational Products Inc. Electronic stability system on a three-wheeled vehicle
US7647148B2 (en) 2003-12-12 2010-01-12 Ford Global Technologies, Llc Roll stability control system for an automotive vehicle using coordinated control of anti-roll bar and brakes
US7668645B2 (en) * 2004-10-15 2010-02-23 Ford Global Technologies System and method for dynamically determining vehicle loading and vertical loading distance for use in a vehicle dynamic control system
CN101175655B (zh) * 2006-05-05 2011-12-14 庞巴迪动力产品公司 三轮车电子稳定系统
US7841438B2 (en) * 2007-11-21 2010-11-30 Honda Motor Co., Ltd. Turbocharger activated clutch
WO2009073636A1 (en) 2007-11-30 2009-06-11 Bombardier Recreational Products Inc. Three wheel vehicle electronic stability system and control strategy therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1672977A (zh) * 2004-03-25 2005-09-28 三菱扶桑卡客车株式会社 用于车辆的倾翻抑制控制设备
CN1749077A (zh) * 2005-10-14 2006-03-22 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 依靠电动助力转向系统实施主动转向的电子稳定控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20090240399A1 (en) 2009-09-24
US8086382B2 (en) 2011-12-27
CA2707303C (en) 2016-06-28
US20110035111A1 (en) 2011-02-10
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US8655565B2 (en) 2014-02-18
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CA2707303A1 (en) 2009-06-11
ATE527152T1 (de) 2011-10-15

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