CN104619530B - 用于三轮车辆的转向和控制系统 - Google Patents

Abstract

一种三轮车辆包括：单个前轮；两个后轮；乘客舱室；电子转向控制单元；以及转向输入装置，配置成对应于在转向输入装置处接收的、与转动三轮车辆相关的输入将电子信号发送至电子转向控制单元；其中，电子转向控制单元被配置成响应于接收的电子信号使前轮反转向，其中，前轮的反转向引起乘客舱室向三轮车辆的转动方向倾斜。

Description

用于三轮车辆的转向和控制系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年7月10日提交的第61/670,074号美国临时专利申请的权益，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，并且具体地涉及用于倾转-转向三轮车辆的转向和控制系统。

背景技术

在传统系统中，当倾转三轮车辆启动转弯时，舱室开始倾斜。随后，舱室的倾斜可以机械方式使前轮反转向。然而，需要非常大的力来启动车辆的倾斜。这将高载荷置于车辆的倾斜致动器上。

发明内容

本公开的一个实施方式提供了三轮车辆。该三轮车辆包括：单个前轮；两个后轮；乘客舱室；电子转向控制单元；以及转向输入转置，转向输入装置配置成对应于在转向输入装置处接收的、与转动三轮车辆相关的输入将电子信号发送至电子转向控制单元；其中，电子转向控制单元配置成响应于接收的电子信号使前轮反转向，其中，前轮的反转向引起乘客舱室向三轮车辆的转动方向倾斜。

另一个实施方式提供了用于三轮车辆的电子转向控制单元。电子转向控制单元包括：输入单元，配置成对应于在转向输入装置处接收的输入来接收第一电子信号，该第一电子信号与三轮车辆的转动相关；以及耦接致动器臂的输出单元，该致动器臂控制三轮车辆的单个前轮的转向，其中，响应于从输入单元接收的第一电子信号，输出单元被配置成将第二电子信号发送至致动器臂，以使前轮反转向，其中，前轮的反转向引起三轮车辆的乘客舱室向三轮车辆的转动方向倾斜。

附图说明

图1为根据一个实施方式的三轮车辆的示例。

图2和图3为根据某些实施方式的三轮车辆的转向系统配置的示意图。

图3为根据一个实施方式包括电子后轮转向的车辆的示意图。

图4为根据一个实施方式对直接倾转与反转向倾转所需的扭矩进行比较的概念图。

图5为根据一个实施方式的三轮车辆的概念图。

图6为根据一个实施方式示出使三轮车辆以低速转向的概念图。

图7为根据一个实施方式示出使三轮车辆以高速转向的概念图。

图8为根据一个实施方式的示例性旋转致动器的概念图。

图9为根据一个实施方式示出转向控制系统的概念图。

图10A-10B为根据一个实施方式示出后轮转向与使用电子稳定性控制之间进行比较的概念图。

具体实施方式

本文描述的一些实施方式总体上涉及具有两个后轮和一个前轮的三轮车辆。图1为根据一个实施方式的三轮车辆100的示例。车辆100的后部102包括两个后轮104以及驱动后轮104的电机。车辆100的前部106包括乘客舱室108和前轮110。前部106可相对于后部102关于纵轴旋转，使得前部106可在转动期间倾斜。

根据各实施方式，车辆100使用线控驱动系统，其中，转向、电机控制以及前部106的倾斜由传感器、致动器以及计算机的系统控制。转向轮输入以及加速器和制动输入由电子控制单元(ECU)接收，然后，该电子控制单元计算信号以发送至控制车辆100的转向、倾斜以及前进的各个致动器和电机。例如，来自每个车轮处的转向角传感器、转向轮扭矩传感器以及速度传感器的测量有助于在转弯时确定倾转角。线控驱动系统还可通过连接至转向轮的转向反馈致动器向驾驶员提供触觉反馈，从而在转弯时为驾驶员提供转向反馈。

在各实施方式中，所公开的线控系统具有几种故障检测方法。例如，编码器通常内置在电机中，诸如，倾转电机以及前轮转向电机。编码器用于为ECU提供与倾转角和前轮转动角有关的信息。诸如绝对倾斜角编码器和线性位置传感器的冗余传感器分别用于在倾转角和前轮转动角的测量中检测任何误差或不一致。

在一个实施方式中，为了使车辆的前部分倾斜，单个致动器耦接至车辆的后部分和前部分。致动器被描述为蜗杆齿轮，其通过单个或冗余的电机设置而旋转，以使车辆的前部分相对于后部分倾斜。

在高速转弯的初始阶段或倾斜转动期间，线控驱动系统能够使前轮反转向。反转向是指在转弯的相反方向上前轮的非直观性转向，以将倾斜引入转弯。反转向极大地降低了引发车辆前部倾斜所需的扭矩量。引起倾斜之后，前轮能够转动进入转弯以完成转弯。

在高速转弯期间，三轮倾斜车辆具有在后轮上失去牵引的倾向。在一些实施方式中，所公开的设计通过将牵引控制系统集成至线控系统解决此问题。例如，牵引控制系统使用车辆制动系统，以在转弯时使内轮减速，从而在高速转弯期间维持后轮与地面接触并维持对车辆的控制。

电子转向和倾斜控制系统

本文所述的一些实施方式提供了用于使三轮车辆倾斜的电子控制系统，其能够基于来自于多种传感器的输入在宽范围的驾驶条件下优化倾斜及转向控制。本文所述的一些实施方式提供了用于倾斜三轮车辆的控制系统和控制程序。例如，控制程序可包括作为转向和反转向功能的稳定性控制，以使车辆倾斜转动。

一个实施方式使用偏转传感器来控制三轮倾斜车辆。此外，偏转传感器可结合其它传感器来使用以实现线控驱动系统。车辆中的ECU能够接收来自多个传感器(下面提供的示例)的输入并执行计算，从而控制和/或预测可导致车辆不稳定或失控的情况。这不可能用传统方法来实现，因为在现有系统中没有提供任何精确方式来处理这种类型的数据。

图2和图3概略地示出了根据本申请的一些实施方式的三轮车辆的转向系统配置。两幅图都描述了三轮车辆的配置，其具有：位于前面的一个轮13以及由电动机31供电的位于后面的两个轮27、27a；驱动电机控制器30；变速器32；后驱动轴26、26a；内燃电机，或者内燃电机和电子电机的混合组合。

部分A(线控转向的转向组件)、B(前轮组件)以及C(倾转控制组件)包括车辆的前部或“舱室”)，而部分D(推进模块/后轮转向)是独立的推进模块。这两个部分通过倾转致动器变速箱19沿车辆纵轴连接。舱室相对于推进模块保持在竖直位置。低速时，舱室可能有极小的倾斜或者没有倾斜，而高速时，车舱倾斜可能高达45度。

车辆配置包括电子转向控制单元(“ESC”或“E”)，其负责管理转向功能和车辆稳定性功能。车辆还包括向ESC(E)提供信息的多个传感器。这些传感器包括转向角传感器3；转向扭矩传感器4；与每个车轮相对应的多个轮速传感器14、29和29a；横向加速度传感器36；横摆率传感器35；侧倾传感器34；倾斜角传感器37以及前转向臂位置传感器33。自然地，车辆的其它实施方式可包括更多或更少的传感器。所感测的情况以及转向意图被转换成校准信号，该信号是车辆操作的指示，并被传送至ESC(E)。

前轮转向致动器8通过前轮转向致动器电机控制器11以及前轮转向电机10由ESC(E)系统来驱动。前轮13的转向角由致动器杆9和转向臂12来控制，并通过线性位置传感器33由ESC来确认。前制动钳14还耦接至前轮。在正常驾驶中，基于驾驶员的意图，通过转向输入装置1、转向轴2、转向角传感器3、转向扭矩传感器4、转向变速箱6和/或由轮速传感器15、29和29a所确定的车辆速度意图来计算施加至前轮13的反转向量。

较低车速时，不施加反转向，且车辆仅在意图行驶方向上跟随前轮。较高速度时，转动方向完全基于车辆的倾斜角。这种转动方法与摩托车转弯类似，并用来强调像汽车一样“转动(turning)”车辆和“倾斜转动(lean-turning)”之间的差别。由于ESC基于速度、转向角以及转向输入力来解释驾驶员的意图，所以不需要驾驶员干预。由于致动器5和5a将转向反馈以阻力的形式提供给驾驶员，所以驾驶员感觉“转动”和“倾斜转动”之间没有差别。反馈致动器5和5a是由电机控制器控制的电机。ESC通过转向反馈控制器7向反馈致动器5、5a提供反馈指令。这种通信双向运行，因为转向反馈控制器7还将扭矩和位置数据转送至ESC。

在倾斜转动中，一旦前轮反转向引起倾斜转动，那么，倾斜致动器通过倾斜电机21将舱室旋转至请求相对于枢轴线20转动所需的目标倾斜角，该倾斜电机21能够利用蜗杆17将18安装至舱室，并由倾斜电机控制器16控制，而前轮13返回到直线向前的位置。在正常驾驶操作下，此种行为所需的扭矩量几乎为零。在这种情况下，致动器可被最好描述为“调节”倾斜转动。还通过反转向来执行倾斜转动之外的旋转，在这种情况下，通过ECS使前轮转动进入倾斜转动，并使用倾斜致动器以使舱室处于竖直位置。

在一个实施方式中，机动操纵时的后稳定性控制通过集成的电子稳定性控制应用或模块由ESC系统来执行。一旦检测到不稳定情况或者超过车辆偏转、侧倾、或横向加速目标的情况，将制动力选择性地施加于后卡钳28、28a，从而使车辆回到其意图路线。

可选地，如图3所示，后稳定性控制受到由后轮转向电机控制器22控制的后轮转向臂25、25a通过后轮转向组件24的影响。在这个实施方式中，基于倾斜角及控制器通过后轮转向(RWS)致动器23来计算后转向。在这种配置中，还能够实现电子稳定性控制。

反转向以接合倾斜

在一些实施方式中，车辆的侧翻阈值通过重心(CG)高度与能够由轮胎转移的最大横向力之间的简单关系来确定。现代的轮胎能够产生高达0.8的摩擦系数，这意味着，在轮胎失去附着力之前(即，0.8G(标准重力单位))，车辆能够成功绕过产生等于车辆自身重量的80％的横向力的转弯。与车辆的有效半胎面有关的CG高度决定长高(L/H)比，该长高比确定使车辆翻转所需的横向力。只要轮胎的侧向力能力小于翻转所需的侧向力，那么，车辆在翻转之前将滑动。

快速开始的转弯将侧倾加速度给予车体，这可导致车体超过其稳态侧倾角。当滑移的车辆突然重新获得牵引并开始再次转动时，以及当一个方向上的急转弯之后跟随相反方向上的同样的急转弯时(即，回转转弯)，在有突然的转向输入时这种情况发生。车辆的侧倾力矩取决于重心在其侧倾中心之上的垂直位移。侧倾超量的程度取决于惯性侧倾力矩以及悬架的侧倾阻尼特性之间的平衡。具有(临界值的)50％阻尼的汽车具有的侧翻阈值比具有零阻尼的相同汽车的侧翻阈值大将近1/3。

即使车辆有抵抗侧翻的高安全稳定裕度，超出稳态倾斜角能够提起内轮离开地面。一旦脱离地面发生，车辆抵抗侧翻的阻力将指数级减小，这迅速导致无法挽回的情况。在悬架回弹力与反方向转动力结合的回转转动期间，惯性侧倾力矩达到更大值以将车体在其侧倾极限之间从一个极端横向抛掷至另一个极端。涉及超出稳态侧倾角的惯性力可超过转动速率本身所产生的力。

图4是根据一个实施方式比较直接倾转和反转向倾转所需扭矩的概念图。如图4所示，在转向机动操纵期间，使用前轮反转向对致动器速度和扭矩需求具有极大影响。如图4中左侧图所示，没有反转向的100km/hr的ISO标准回转机动操纵需要1000Nm的最大有效倾转扭矩。相比之下，如图4中右侧图所示，具有反转向时，相同的机动操纵仅需要100Nm的有效倾转扭矩—完全是数量级减小。倾转或机动操纵速度还极大地增加至每秒高达82°。

图5是根据一个实施方式的三轮车辆的概念图。建模非倾斜三轮车辆的抵抗侧翻的安全裕度的简单方式是使用CG高度、其沿轴距的位置以及车辆的有效半胎面来构建底椎。最大横向G-载荷由轮胎的摩擦系数决定。朝向地面投影最大转动力的合力形成椎体的底。例如，穿过车辆CG作用的1.0G的载荷将导致朝向地面的45度投影。如果椎体的底落在有效半胎面之外，那么车辆将在滑动之前翻转。如果椎体的底落在有效半胎面之内，那么车辆将在翻转之前滑动。

在一些实现中，车辆是1F2R(一个前轮胎、两个后轮胎)的设计，其中，单个前轮以及乘客隔间倾斜进入转弯，而携带两个并排车轮和动力系统的后部不倾斜。两个部分通过机械枢轴连接。倾转三轮车辆提供抵抗侧翻的增加的阻力以及更大的转弯动力(corneringpower)—通常超过四轮车辆的转弯动力。主动倾斜系统是指车辆不需要宽且低的布局来获得高侧翻稳定性。允许车辆倾斜进入转弯在选择CG位置以及相对车轮之间的间隔方面提供了更大的自由度。

这种类型车辆的侧翻阈值取决于两个部分中的每个的独立选取的侧翻阈值。非倾斜部根据传统的底椎分析来表现。其长高比决定侧翻阈值。假定在倾斜部上没有倾斜限制，那么其将表现为摩托车，并倾斜至平衡转动所必需的角度。因为没有有效的倾斜限制，因此倾斜部的重心高度为临界。

在一些实施方式中，倾转三轮车辆的侧翻阈值由与决定传统车辆侧翻阈值相同的几何关系和动态力来决定—除了倾斜的影响成为等式的一部分之外。只要倾斜角在转动时匹配力向量，那么，正如摩托车一样，车辆没有有意义的侧翻阈值。换句话说，在转弯时将没有合力的外部投影，如同非倾转车辆的情况一样。

在稳定地增加转动时，因为需要保持与转动力的平衡，车辆将以越来越大的角度倾斜。因此，在自由倾斜的情况下，轨道的宽度与侧翻稳定性在很大程度上不相关。然而，对于具有倾斜限制的车辆，当转动速率增加到超过可由最大倾斜角平衡的速率时，合力将开始向外部迁移。如在传统车辆中一样，超过倾斜限制时，载荷被转移至外部车轮。

不具有有效倾斜限制的车辆侧翻阈值将很大程度上由非倾斜部的侧翻阈值来决定。但是，根据枢轴线在与并排车轮的中心线的交叉点处的高度，倾斜部可能具有积极或消极影响。如果枢轴线(即，倾斜部的侧倾轴线)在高于车轮中心的点处投影到轮轴中心线，那么，其将降低由非倾斜部确定的侧翻阈值。如果其投影至低于并排车轮中心的点处，那么，侧倾阈值实际上将随着转动速率增加而增加。换句话说，在更急剧的转弯中，车辆将变得更加抵抗翻转。如果枢轴线投影至轮轴的中心线，那么倾斜部对于由非倾斜部确定的侧翻阈值没有影响。

本发明的实施方式提供反转向前轮以引起倾斜。反转向是由诸如骑自行车者和骑摩托车者的单轨车辆操作者所使用的技术，以通过随时反转向至期望的方向(转向左边以向右转)而引起朝向给定方向的转弯。

U.S.6,435,522公开了具有“反向-转向(opposite-steering)”的系统，“反向-转向(opposite-steering)”更通常地被称为“反转向(counter-steering)”。这种转向方法被摩托车采用以引起倾斜转向。然而，U.S.6,435,522中的系统依赖于来自于后倾斜致动器的液压信号来控制前轮的反向转向。换句话说，U.S.6,435,522中的车辆实际上必须在接合前轮反转向之前开始倾斜。

相比之下，本文公开的实施方式使用反转向以引起倾斜，其中，前轮在车辆倾斜之前转向。使前轮反转向极大地降低了倾斜车体所需的扭矩量。在U.S.6,435,522的系统中，需要高程度的扭矩(例如，高达1000Nm(牛顿米))以可以在前轮反向转向之前引发车辆的倾斜。这样做需要车辆上的高压液压系统以及大量液压致动器。

在一个实施方式中，在低于某一阈值速度的速度处(例如，30km/hr(千米每小时))，通过使前轮转动进入转弯使车辆转向。图6是根据一个实施方式示出了使三轮车辆以低速转向的概念图。低速时，车辆足够稳定地在达到此速度不倾斜的情况下安全地转动。反转向值愈发影响目标车轮偏转，在该阈值的限制下，产生一定程度的转向不足。如图6所示，在时刻A，车辆向前移动；在时刻B，车辆转动；在时刻C，车辆再次向前移动。如图6中的时序图所示，当以低速完成转弯时，没有给予车辆倾斜。在转弯方向上，前轮转向而后轮不转向。

然而，超过阈值速度时(例如，超过30km/hr)，主动前轮转向被有效地禁止。电子转向控制(ESC)使用反转向以引起并控制倾斜转向。

图7是根据一个实施方式示出了使三轮车辆以高速转向的概念图。速度超过某一阈值时，例如，超过30km/hr，转向轮的角度和扭矩被解释为倾斜意图。当三轮车辆的操作者使车辆以高速进入转弯时(例如，通过转动转向轮或接合操纵杆)，基于这些输入以及车辆速度、偏转、侧倾和横向加速度，使用反转向来引起倾斜。后轮转向机械地耦接至倾斜角。峰值扭矩载荷通常发生在倾斜起始和恢复时。在一些实施方式中，可能的例外是在倾斜会有助于维持车辆的稳定性的低速处的规避机动操纵。

如图7所示，在时刻A，车辆向前移动；在时刻B，车辆开始使用反转向转动；在时刻C，车辆进行转动，此时，前轮是直向的；在时刻D，车辆完成转弯，转向进入转弯的方向；在时刻E，车辆再次向前移动。如图7的时序图中所示，在时刻B，车辆处于朝向地面倾斜的过程中，在时刻C，倾斜是稳定的，并且在时刻D，车辆脱离倾斜。在时刻B，前轮进行反转向，在时刻C，前轮向前定向，并且在时刻D，前轮在转弯的方向上转向。同样如图所示，后轮转向基于并对应于倾斜量。在一些实施方式中，在倾斜事件期间，极少或没有偏转被给予推进模块。致动器速度以及由此转向响应被耦接至载荷。在协调转向中，与现有方法相比，扭矩载荷相当低。可实现高达80°每秒的倾斜率。反转向由专用致动器来执行且对倾斜率没有消极影响。

一些实施方式提供使用单个电子致动器来控制三轮车辆的倾斜角。在一些情况下，使用单个电子致动器有助于减小成本和整个系统效率。传统方法(即，倾斜然后反转向(lean THEN counter-steer)方法)需要更大的力来引发倾斜。由于需要更少的扭矩，本文公开的“反转向然后倾斜(counter-steer THEN lean)”方案允许单个致动器。在一些实现中，单个电子致动器具有蜗杆齿轮驱动。

通过使用驱动车辆倾转的单个致动器，本发明的实施方式不需要电力辅助的、包括两个互相连接的驱动元件的倾转元件。另外，所公开的车辆上的单个致动器不具有用于空档位置的第一限制位置，并且不具有用于在一个方向上或在相反方向上倾转的第二限制位置。当在空档位置时，所公开的车辆中的致动器没有任何限制。实际上，在空档位置中，致动器朝向其运动范围的中心，使得其能够向左移动或向右移动，从而在任一方向上倾转。

所公开的车辆的致动器实质上是不相同的，并且不是通过简单地行驶至限制位置来操作。在一些实现中，所公开的车辆的致动器使蜗杆齿轮旋转以将轴环移动至不同位置。

后轮转向

在一个实施方式中，车辆能够使用机械联接至车辆倾斜角的后轮转向。通过调整后轮的角度进入转弯，这阻止了由滑动引发的车辆后部中的振动。在一个示例性实施方式中，在车辆前框架和后轴之间具有物理连接，当车辆的前框架进行倾斜时，以机械方式使后轮转向。

在另一实施方式中，可通过协调倾斜致动器和后轮转向两者的独立电机控制器使每个后轮转向。

在又一实施方式中，可通过协调倾斜致动器和后轮转向两者的单个电机控制器使后轮转向。例如，在一些实现中，系统可限制为倾斜33°。单个致动器臂基于车辆前框架的倾斜角由ESC电子控制。

在再一实施方式中，可使用旋转致动器来控制后轮的转向。图8是根据一个实施方式的示例性旋转致动器的概念图。电机804的旋转运动驱动蜗杆802，蜗杆802使倾斜齿轮801围绕其轴线以正负45度旋转。致动器变速箱803安装至舱室部，而后推进模块被牢固地附接至倾斜齿轮801的中心。重型轴承805、805a确保组件的平滑旋转运动。与线性致动器类似，这种设计是自动锁定的并允许精确的、可重复的定位。

在另一实施方式中，可使用稳定性控制系统或牵引控制系统(TCS)使后轮转向。在示例性TCS中，速度传感器测量每个车轮的速度。旋转率传感器测量车辆围绕垂直轴线的旋转(即，偏转)。附接至转向轮的转向角传感器测量驾驶员的转向意图。控制单元接收来自于速度传感器、旋转率传感器以及转向角传感器的信号，并将所述信号发送至这些传感器，以控制在制动器中增加和/或降低制动压力的液压单元。在一个示例中，控制在转弯时位于内侧的后轮的速度(例如，减速)以调整车辆的后部稳定性。这将消除对后转向齿条组件、可转向轮毂以及其他悬架元件的需求。在另一实现中，可使外侧后轮加速来控制稳定性，而不是在转弯时使位于内侧的后轮减速。在再一实现中，可实现使内侧后轮减速以及使外侧后轮加速的结合。

图10A-10B为根据一个实施方式示出了在后轮转向与使用牵引控制之间进行比较的概念图。

在图10A中，后轮转向机械地联接至倾斜角。在时刻(1)，车辆正接近转弯。驾驶员开始向转向轮施加扭矩。在时刻(2)，基于车辆速度，液压系统开始使舱室倾斜进入转弯，引起前轮反转向。这使中等或高载荷置于倾斜液压系统上。在时刻(3)，前轮回到向前位置。倾斜角响应于驾驶员输入的转向轮扭矩而增加。随着倾斜增加，后轮机械地转向进入转弯。在这种情况下，转向不足仍然是一个问题。

在图10B中，主动转向、牵引以及稳定性控制响应于条件和驾驶员意图。在时刻(1)，车辆正接近转弯。稳定性和牵引控制是主动的。驾驶员开始转动转向轮。在时刻(2)，基于车辆速度、计算的驾驶员意图以及其他动态力，前轮反转向以使舱室倾斜进入转弯。倾斜致动器上的载荷是最低的，例如，接近于零。作为响应，扭矩反馈根据转向增加。在时刻(3)，前轮回到向前位置。由于需要维持转弯控制，转向系统控制后轮上的速度。

手轮输入控制器(转向接口)

图9是根据一个实施方式示出了转向控制系统的概念图。本公开的一些实施方式提供包括手轮902的转向控制器，其类似于典型的四轮汽车的转向控制器。在另一实现中，可使用操纵杆而不是手轮来控制转向。如同汽车一样，转向控制器用于在机动操纵时控制车辆的方向。所公开的转向控制器使用两个冗余的致动器904，其中，两个致动器904彼此具有180°的关系，其具有类似的配置(例如，相等地但相反地配置)，并执行相同的或等同的功能。致动器904不仅提供转向力并控制反馈，而且用于测量转向角。转向意图906以及转向扭矩输入908由转向控制系统中的传感器来测量。转向反馈910可在转向柱上被送回手轮。因此，由于两个致动器都可包括其自己的光学编码器，并且可直接决定转向角，因此可能不需要安装有转向位置传感器的独立轴。

由于这种系统本质上是完全电子的，因此能够动态调整力反馈、输入扭矩以及输入控制比率。这可作为车辆速度、驾驶状况的函数或仅作为用户偏好的函数来完成。转向控制器的双致动器设计提供了：在致动器发生故障时，剩下的功能性致动器完全能够执行所有的系统要求，仅有极小的高端反馈扭矩的损失。转向控制将不受影响。在一个实现中，双致动器设计可在包括军用航空器的航空器上实现。

本文公开的实施方式包括基于液压的转向机制。根据一些实施方式，车辆可通过使用线控驱动系统来实现，其中，转向、电机控制以及前部倾斜由传感器、致动器以及计算机的系统控制。转向轮输入以及加速器和制动输入通过电子控制单元(“ECU”)来接收，然后，该电子控制单元(“ECU”)计算信号以发送至控制车辆的转向、倾斜以及推进的各个致动器和电机。例如，来自于每个车轮处的转向角传感器、转向轮扭矩传感器以及速度传感器的测量有助于确定转弯中的倾转角。线控驱动系统还通过连接至转向轮的转向反馈致动器为驾驶员提供触觉反馈，从而在转弯时向驾驶员提供转向反馈。

本文所引用的包括出版物、专利申请以及专利的所有参考文献，通过相同程度的引用并入本文，如同单独且具体地指示将每个参考文献通过引用并入本文，并且本文包含其全部内容。

除非本文另有指示或明显与上下文矛盾，在描述本发明的上下文中(特别是所附权利要求的上下文)，使用术语“一(a)”、“一(an)”、“所述(the)”以及类似用语应解释为既包括单数也包括复数。除非另有说明，术语“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包括(including)”以及“包含(containing)”被解释为以开放式术语(即，是指“包括但不限于”)。除非本文另有指示，本文中数值范围的详述仅旨在用作单独提及落在该范围内的每个独立值的速记方法，并且每个独立值被并入说明书就如同其在本文中单独引用一样。除非本文另有指示或明显与上下文矛盾，本文所述的所有方法可以任何合适的顺序执行。除非另有声明，使用本文提供的任何以及所有示例或示例性语言(例如，“诸如(such as)”)仅旨在更好地阐述本发明，并且不限制本发明的范围。本发明的语言不应被解释为指示实践本发明所必要的任何未要求保护的元素。

本文描述了本发明的优选实施方式，包括发明者已知的用于实施本发明的最佳模式。在阅读了上面的描述之后，这些优选实施方式的变型对于本领域的普通技术人将是显而易见的。发明者期望技术人员适当地采用这些变型，并且发明者意在以其他方式实践本发明，而不是仅以本文详细描述的方式。因此，本发明包括在本文所附的、适用法律所允许的权利要求中引用的主题的所有修改以及等同物。此外，在其所有可能的变型中，上述元素的任意组合包含于本发明，除非本文另有指示或明显与上下文矛盾。

Claims (20)

1.一种三轮车辆，包括：

单个前轮；

两个后轮；

乘客舱室；

电子转向控制单元；以及

转向输入装置，配置成对应于在所述转向输入装置处接收的、与转动所述三轮车辆相关的输入将电子信号发送至所述电子转向控制单元；

其中，所述电子转向控制单元被配置成响应于接收所述电子信号使所述前轮反转向，其中，所述前轮的所述反转向引起所述乘客舱室向所述三轮车辆的转动方向倾斜。

2.如权利要求1所述的三轮车辆，还包括耦接至所述前轮的单个致动器臂，所述单个致动器臂被配置成响应于从所述电子转向控制单元接收的信号使所述前轮转向。

3.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，所述后轮机械地耦接至所述乘客舱室，并被配置成根据所述乘客舱室的倾斜在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮。

4.如权利要求1所述的三轮车辆，还包括耦接至所述后轮的致动器臂，其中，所述致动器臂被配置成在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮。

5.如权利要求4所述的三轮车辆，其中，所述致动器臂被配置成基于从所述电子转向控制单元接收的转向信号在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮。

6.如权利要求1所述的三轮车辆，还包括耦接至所述后轮并被配置成在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮的旋转致动器。

7.如权利要求6所述的三轮车辆，其中，所述旋转致动器被配置成基于从所述电子转向控制单元接收的转向信号在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮。

8.如权利要求1所述的三轮车辆，还包括耦接至所述后轮并被配置成从所述电子转向控制单元接收稳定性控制信号的稳定性控制单元。

9.如权利要求8所述的三轮车辆，其中，所述稳定性控制单元被配置成相对于所述三轮车辆的所述转动方向使内侧后轮的旋转减速。

10.如权利要求8所述的三轮车辆，其中，所述稳定性控制单元被配置成相对于所述三轮车辆的所述转动方向使外侧后轮的旋转增速。

11.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，所述转向输入装置包括手轮或操纵杆。

12.如权利要求1所述的三轮车辆，还包括：

转向柱，耦接至所述转向输入装置；以及

两个冗余致动器，旋转地耦接至所述转向柱，并被配置成检测所述转向输入装置的转向方向意图以及扭矩输入。

13.如权利要求1所述的三轮车辆，其中，所述电子转向控制单元被配置成：当所述三轮车辆以超过阈值速度的速度行驶时，响应于接收所述电子信号使所述前轮反转向。

14.如权利要求13所述的三轮车辆，其中，所述阈值速度为30千米每小时。

15.一种用于三轮车辆的电子转向控制单元，包括：

输入单元，被配置成对应于在转向输入装置处接收到的输入来接收第一电子信号，所述第一电子信号与所述三轮车辆的转动有关；以及

输出单元，耦接至致动器臂，所述致动器臂控制所述三轮车辆的单个前轮的转向，其中，响应于从所述输入单元接收所述第一电子信号，所述输出单元被配置成将第二电子信号发送至所述致动器臂以使所述前轮反转向，其中，所述前轮的所述反转向引起所述三轮车辆的乘客舱室向所述三轮车辆的转动方向倾斜。

16.如权利要求15所述的电子转向控制单元，还包括：

第二输出单元，配置成将第三电子信号发送至电机单元，所述电机单元控制耦接至所述三轮车辆的后轮的致动器臂，所述致动器臂被配置成在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮。

17.如权利要求15所述的电子转向控制单元，还包括：

第二输出单元，配置成将第三电子信号发送至旋转致动器，所述旋转致动器耦接至所述三轮车辆的后轮，所述旋转致动器被配置成在所述三轮车辆的所述转动方向上转向所述后轮。

18.如权利要求15所述的电子转向控制单元，还包括；

第二输出单元，配置成将第三电子信号发送至稳定性控制单元，所述稳定性控制单元耦接至所述三轮车辆的后轮，所述稳定性控制单元被配置成控制所述后轮中的每个的旋转。

19.如权利要求18所述的电子转向控制单元，其中，所述稳定性控制单元被配置成相对于所述三轮车辆的所述转动方向使内侧后轮的旋转减速。

20.如权利要求18所述的电子转向控制单元，其中，所述稳定性控制单元被配置成相对于所述三轮车辆的所述转动方向使外侧后轮的旋转增速。