CN108137118B - 车辆悬吊装置 - Google Patents

Abstract

本揭露涉及一种安装于车辆上并且能够执行包含：停车锁定、回复动量、限制倾斜和具后悬吊功能的悬吊系统(200)。所述悬吊系统(200)包括：后悬吊安装结构(302)、后悬吊摆臂(306)、倾斜限制结构(201)和倾斜回复结构(202)。所述后悬吊摆臂(306)与后悬吊安装结构(302)枢轴耦合，并被设置用以相应于车辆的倾斜运动而绕后悬吊安装结构(302)旋转。所述倾斜限制结构(201)被设置用以在车辆的倾斜角度超过瞬时计算的倾斜角度值时机械地抑制倾斜运动。倾斜回复结构(202)被设置用以提供一个力量以相应于所述倾斜运动。

Description

车辆悬吊装置

本揭露主张美国临时申请案(申请号：62/198,122，申请日期：2015/07/28)作为国际优先权，并且引用其所有内容做为参考。

技术领域

本发明揭示涉及一个车辆悬吊装置，特别是一种控制具有至少三个车轮的车辆的倾斜运动的悬吊系统。

背景技术

可偏斜或可倾斜的车辆通常具有三个或四个车轮，并且车身能够朝转弯的方向偏斜或倾斜。此特点允许可偏斜或可倾斜的车辆安全地和稳定地转弯，尽管有狭窄的轨道和高的重心。诸如摩托车和自行车之类的单轨车辆不被称为倾斜车辆，是由于其仅具有两个车轮且不允许它们藉由悬吊装置(除了陀螺仪系统)来控制其倾斜。

一些可用于可倾斜车辆的构造，例如两个前轮和一个后轮、一个前轮和两个后轮或四个轮子。而具有四个以上车轮的设计是可能的，但较不实际。

通常来说，骑士主要负责透过转向和反转向的输入来平衡车辆。

因此，为了协助骑士控制车辆，而采用了悬吊系统(倾斜控制系统)，并且此系统可以是被动式的或主动式的。被动系统是有限制的，因为它提供了一个回复动量以帮助车辆从倾斜(或偏斜)状态回复，以及一个置中动量以协助防止车辆在静止时翻覆。主动系统则能够根据骑士的转向输入而控制和/或辅助车辆的动态运动。然而，被动系统目前缺乏解决各种运行条件所需的技术，特别是当车辆装载量发生变化时。另一方面，完全主动系统不仅是高成本和高复杂性。

发明内容

本公开描述了一种被动式的反应悬吊控制系统，其在适应的不同的车辆操作条件方面超越了现有技术的系统。在一个替代实施例中，添加电子控制系统被加入以创建一个半主动动态骑士辅助行为。

倾斜车辆的动力学受其重量和车辆重心高度的影响极大。这两个因素会依据车辆的载客量和货物负载(载重量)而产生很大的变化，因为载重量可以大于车辆本身且未负载货物的重量。因此，本揭露的目的即是根据车辆的货物负载来改变悬吊系统的行为。

因此，本揭露提出了一种用于控制车辆倾斜运动的系统，所述系统与后悬吊系统一起运作，所述后悬吊系统允许独立于车辆的货物负载以保持设计的行驶高度。

附图说明

图1，图示了一个三轮倾斜车辆的前角视图；

图2，图示了一个三轮倾斜车辆的后角视图；

图3，图示了某些实施例中的悬吊系统的组件；

图4，图示了图3中所示的悬吊系统的关键部件的详细图示；

图5、图6、图7和图8，图示了后悬吊模块的一些实施例；

图9，图示了在某些实施例中的倾斜控制模块的示意图；以及

图10、图11、图12和图13，根据一些实施例而图示了图9所示的倾斜控制模块关于倾斜控制模块操作的液压图。。

其中，附图标记说明如下：

100 车辆

200 悬吊系统

201 倾斜限制结构

202 倾斜回复结构

203 货物支撑托盘

301 倾斜控制模块

302 后悬吊安装结构

303 负载反应活塞

304 阻尼器

305 后悬吊避震组件

306 后摆臂组件

307 后悬吊避震枢轴构件

308 停车锁定杆

309 弹簧/阻尼器

310 拉杆致动点

401a,401b 拉杆

402 调平阀

403 作动器

502a,502b 前套管

502c,502d 后套管

503 输入轴

506 蓄压器

507 收集器

508,606 储存器

600 液压回路

601,602 倾斜活塞

604 压力补偿阀

606 过滤组件

607 停车截流阀

609 机械回复弹簧

610,611 停车锁定超载检查阀

612,613 阻尼孔阀

614,615 弹簧加载止回阀

616 逆止阀

617 负载反应截流阀

618 双压阀

619 回复弹簧

626 倾斜控制梭阀

具体实施方式

可倾斜车辆的悬吊系统可分成前部分和后部分。前部分负责支撑车辆分散在其之上的一部分。其也可使车辆转向，并且与车辆底盘共同倚附(1F1T或1F3T：一个前轮和一个或三个可倾斜车轮根据可倾斜车辆特定之常规－1F2T则是两轮摩托车)。而前部分也可具有两个车轮可转向和倚附(2F2T、2F3T或2F4T)。后部分可由一个与底盘倚附的车轮(1F2T或2F3T)，或者两个相对于底盘和地面倾斜的车轮(1F3T和2F4T)，或者两个相对于地面不倾斜，但相对于底盘倾斜的后轮(1F1T或2F2T)所组成。

以下，本文之描述和解释涉及一辆具有一个前轮和两个后轮的车辆100。前轮可相对于地面倾斜，并且后轮可相对于车辆100作为单一个单元而倾斜。如图1和图2所揭示，但是前轮和后轮不会相对于地面倾斜(1F1T：一个前轮，一个可倾斜轮)。据此应可理解，本揭露可以等同地应用于具有不同的悬吊配置并且其具有固定的倾斜轴线的车辆，这对于所属领域技术人员是显而易见的。

针对本文中所述的车辆100，后悬吊包含一个实心轴将两个后轮连接成一组件，并且还可枢转地连接到悬吊承载构件，其中所述悬吊承载构件透过倾斜控制机构与底盘枢轴连接。后悬吊支撑和控制车辆100后端的重量。倾斜控制机构控制后悬吊相对于底盘的旋转运动。

倾斜机构(例如：几何悬吊效应)还具有其他功能。举例来说，如对车辆摇摆中心的控制、前后轮之间的相对转向角度、抗升力、抗后沉等等。然而，上述等等均不在本揭露的范围内。

悬吊装置的功能性要求如下：

停车锁定

其指的是当停止或停车时抑制车辆100倾斜运动的能力。当停车锁定系统启动的情况下，车辆100不能倾斜或偏斜；车辆的后轮中的一个将必须从地面升起以便倾斜或偏斜。

回复动量

此功能有助于保持车辆100在静止时以及停车锁定解除时保持直立。置中功能启动于车辆100的倾斜极限，并且协助骑士控制由车辆100的重量和其货物载荷产生的倾覆动量。回复动量必须到达一定高度以提供骑士有意义的帮助，但是也不能太高以致于当车辆100从左倾斜变成右倾斜时产生明显的移动阻碍。而明显的移动阻碍可能会扰乱车辆100的平衡，并迫使骑士使用控制输入进行补偿，从而对乘车安全产生负面影响。

倾斜限制

当车辆100的倾斜角度达到预定极限时，系统会限制进一步的倾斜运动。以上对于保持车辆100的车身和底盘在转弯时不会撞到地面是必要的。上述之接触会引起车辆行径和平衡的急剧变化，并且可能导致骑士失去控制。

后悬吊

后悬吊利用弹簧和阻尼器来控制车辆100的后轮，并且所述弹簧和阻尼器典型地附接到可移动的摆臂。

本揭露利用液压和机械控制来满足后悬吊系统的功能性要求。整个悬吊系统200由如图3所揭示的三个主要部分组成，即用于限制倾斜的倾斜控制系统201(倾斜限制结构)、用于恢复倾斜的后悬吊模块202(倾斜回复结构)以及货物支撑托盘(货物台)203。图4揭示了整个悬吊系统200的关键部件：倾斜控制模块301、后悬吊安装结构302、至少一个负载反作用活塞303、阻尼器304其在一些实施例中可以是弹簧、后悬吊摇臂组件305、后摆臂组件306、后悬吊避震枢轴构307以及停车锁定杆308。

图5中揭示了后悬吊模块202，并且由后悬吊安装结构302、阻尼器304、后悬吊避震组件305、后摆臂组件306、拉杆401a和401b以及调平阀402所组成。后悬吊避震组件305可枢转地连接到车辆100的后悬吊摆臂组件306，并且包含作动器403。拉杆401a或401b的一端可枢转地栓合至后悬吊避震组件305，而另一端则是连接至悬吊承载构件。

后悬吊避震组件305相对于后悬吊摆臂组件306的后悬吊避震枢轴构件307的位置可以透过作动器403进行调节。值得注意的是，如图5所揭示在一些实施例中后悬吊避震枢轴构件307是被设置在孔中的突出组件。为了让图示清楚起见，后悬吊枢转轴构件307的突出特征未在此揭示。作动器403较佳是线性液压作动器，但是也可以是旋转液压作动器。

作动器403的位置控制悬吊系统200的移动比率。换句话说，透过改变拉杆401a和401b以及阻尼器304相对于由后悬吊避震枢轴构件307所定义的旋转轴线位置，而改变传递到阻尼器304中车辆100的负载。图6中揭示了后悬吊避震组件305的最大位置。图7揭示了其正常的位置，而图8揭示了后悬吊避震组件305的最小位置。当拉杆致动点310移动靠近由后悬吊避震枢轴构件307所定义出的旋转轴线位置时，致动点弹簧/阻尼器309将进一步远离后悬吊避震组件305的旋转轴线位置。因而，车辆100大部分的重量由拉杆401a和401b传递至底盘，并且储存在阻尼器304中的更多能量可被用于支持车辆100所增加的负载。因此，藉由调节致动点的相对位置可以使系统有效地对负载的增加作出反应，且不会产生后悬吊偏转。后悬吊偏转是指车轮相对于底盘的运动，并且其会导致车辆100的前轮附近发生颠簸。此将使得车辆100可在其最佳设计高度上继续操作，并且维持预定量的悬吊运动。

针对上述的更多细节，后悬吊避震枢轴构件307是做为后悬吊避震组件305旋转的枢轴。如图5所揭示，它被固定到后悬吊避震组件305中。因此，后悬吊避震组件305可以相对于具有装设后悬吊避震枢轴构件307于其中的挡块(未示出)而上下移动。

当车辆100碰撞一个突起块，而后悬吊摆臂组件306如图5中顺时针旋转时，整个后悬吊避震组件305与后悬吊安装结构302的圆柱形部分一起移动。这是因为后悬吊避震组件305透过枢轴(即后悬吊避震枢轴构件307上的孔)连接至后悬吊安装结构302。

如图5所揭示，拉杆401a和401b被以旋转方式螺连接至不可移动的后悬吊安装结构302，而使后悬吊安装结构302使用同一个或分别的螺栓与阻尼器304的安装件耦合。拉杆401a和401b也可以旋转的方式安装至后悬吊避震组件305。随着车辆100的后轮向上移动并且后后摆臂组件306顺时针旋转，拉杆401a和401b迫使后悬吊避震组件305顺时针旋转以压缩阻尼器304。换句话说，拉杆401a和401b向上驱动后悬吊避震组件305如图5～8所揭示。

拉杆401a和401b连接至后悬吊安装结构302中可相对于底盘旋转的安装支架上。后摆臂组件306在所述安装支架旋转。如图3所揭示，倾斜控制系统201可以是液压控制中心，并且一个连接到后摆臂组件306的输入轴在倾斜控制系统201内旋转。因此，后摆臂组件306可以相对于底盘旋转，并且后悬吊模块202和货物台203均可围绕由倾斜控制系统201所界定的轴线而旋转。

作动器403可以是液压致动器并且由调平阀402所控制。当车辆100处于其设计(正常)位置时(如图7所揭示)，调平阀402关闭负载反应活塞303与作动器403之间的连接。当车辆100处于设计位置时，其代表后悬吊模块202处于平衡状态，此时不需要更多的调整。当向货物台203施加负载时，悬吊压缩并且后悬吊摆臂组件306相对于后悬吊安装结构302旋转。后吊架摆臂组件306的旋转触发调平阀402并且引导液压液至作动器403。然后，作动器403使后悬吊避震组件305相对于后悬吊避震枢轴构件307于最小位置和最大位置之间移动，如图6和图8分别所揭示。由于移动比率的变化，由阻尼器304施加在后悬吊摆臂组件306上的力增加，并且后悬吊摆臂组件306向图7中所揭示的正常(设计)位置转回。当悬吊返回至设计位置时，调平阀402关闭。仅当车辆100的停车锁定件与停车锁定杆308接合时，即当车辆100处于不行驶时，才允许进行所述调整。因此，一旦车辆100行驶，就不能对所述机构进行进一步的调整。如图13所揭示，当停车锁定件与停车锁定杆接合时，本实施例则使用负载反应截流阀617与停车锁定杆308耦合(例如以机械方式)并且由停车锁定杆308所控制，以实现管阀的锁定。在一个替代实施例中，当停车锁定件从停车锁定杆308分开时(即当车辆100不处于行驶时)调平阀402可以与后摆杆组件306断开连接(例如：以机械方式)。除了调平阀402的操作之外，当停车锁定件与停车锁定杆308分开时，后悬吊模块202内的液压回路被锁定。因此，调平操作只能在车辆100不行驶时发生，即当车辆100在其作动器和倾斜机构锁定的状况下而处于其停车位置时。当车辆100行驶时，由于路上的凸起，在调平阀402的协助下后悬吊模块202内的液压系统将不会持续地调整后悬吊摇臂组件305。

如图9中所揭示，倾斜控制机构包括倾斜控制模块301。倾斜控制模块301的外壳藉由两个前套管502a和502b以及两个后套管502c和502d(未示出)。所述模块的输入轴503是连接到(例如以刚性的方式)后悬吊安装结构302，因此而控制车辆100的倾斜。

当车辆100倾斜或偏斜时，输入轴503产生旋转。当骑士藉由转弯而改变车辆100的负载时，或者当在斜坡上保持直立垂直状态时则车辆发生倾斜。因此，如果当车辆100是在斜坡路上，或者如果当一个车轮(例如左车轮)在路上而另一个车轮(例如右车轮)在路缘上，为了维持相对垂直于地心引力的方向则车辆100必须旋转以产生输入轴503的回转。并且，如果一个车轮(例如左车轮)碰撞一个碰撞物，而另一个车轮(例如右车轮)没碰撞倒碰撞物，则在倾斜控制模块301中的输入轴503的一部分会发生旋转。

所述系统包含一个或多个连接至车辆100的货物支撑托盘203的液压致动缸(负载反应活塞/作动器)303。在所述的实施例中，使用两个上述的致动缸。或者，一个或多个致动缸可连接至用以维持乘客和/或货物的支架上。在此情况下，所述系统除了对负载在货物支撑托盘203上的货物补偿之外，还补偿了骑士和乘客的重量。负载反应活塞303的作用是对车辆100的货物支撑托盘203上的负载作出相对应反应。负载反应活塞303泵送液压液而驱动作动器403，以将后悬吊避震组件305和货物支撑托盘203调平至其设计位置。并且负载反应活塞303还藉由液压回路600改变用于调平后悬吊避震组件305和货物支撑托盘203的倾斜辅助力。

值得注意的是，负载反应活塞303不会对车辆100的倾斜作出反应。它们设置于货物支撑托盘203和后悬吊模块202之间，因此它们仅在货物支撑托盘203上的负载发生变化时被压缩(例如：负载的增加)。负载反应活塞303的压缩被用以作为控制输入而改变由倾斜控制系统201所产生的回复/返回力。

并且如图9中所揭示的蓄压器506、收集器507、储存器508和倾斜回复结构202的调平阀402、后悬吊避震组件305以及作动器/作动缸403。而蓄压器506、收集器507和储存器508也可以是液压的。

倾斜控制系统的液压回路600如图10、图11、图12和图13中所揭示。图10、图11和图12是对应于车辆100不处于行驶状态，即停放状态。而图13则是对应于车辆100处于行驶状态，即不停车的状态。当车辆100未行驶时，由于图10、图11和图12中所揭示的停车锁定杆308内的开关块位于车辆100的停车锁定位置，所以停车锁定杆308从车辆100的停车锁定器脱离「OFF」位置。类似地，当车辆100处于运动中时，由于图13所揭示的停车锁定杆308内的块位于「ON」位置，所以停车锁定杆308与车辆100的停车锁定件接合。

如图10所揭示，所述系统包含连接至输入轴503的两个单作用液压作动器(倾斜活塞/缸，并且将在下述中标注为倾斜活塞)601和602。当后悬吊模块202围绕倾斜轴线旋转时，将使得倾斜活塞601和602把液压液移动作为对应的反应。倾斜机构的旋转轴线定义出倾斜轴。并且倾斜机构本身与输入轴503的轴线同轴。车辆100的倾斜会导致后悬吊模块202的旋转。其他类型的示例性液压作动器(即倾斜活塞601和602)则包含单叶片或多叶片旋转泵、齿轮泵、双作用液压缸以及将输入轴的旋转运动转换为液体移动的任何其他装置均可替代使用液压缸。本揭露可以同样使用这些元素中的任一个。在本揭露中的较佳实施例中使用两个液压倾斜活塞有三个原因。首先，这种设置允许在使用控制杆操作倾斜活塞601和602时，同时在顺时针和逆时针旋转之间保持力输出对称。第二，重迭倾斜活塞601和602使得装置的整体宽度减小，而此对于在仅有有限组装空间的摩托车上是重要的。第三，圆柱形液压作动器最容易密封且不会泄漏，并且生产成本也较低。

倾斜活塞601和602藉由在倾斜控制系统201的壳体中所形成的内部液体通道(渠道)连接到液压蓄压器506和507。蓄压器506和507的目的是作为能量存储装置。蓄压器506始终与主流体回路连接，并且另一个蓄能器(以下称「收集器」507)藉由可变压力补偿阀604控制，其用以收集液压液。更明确地，当货物支撑托盘203上负载很少或者没有负载时，可变压力补偿阀604被设置用以从蓄压器506向收集器507释放一些压力，因此产生较小的倾斜辅助力。然而，当货床203被储存在蓄能器506中的全部能量被用于帮助骑车者将车辆返回到直立位置。

蓄能器506和收集器507均包含充满气体的腔室，并且液压液可泵入另一个腔室。蓄压器506和收集器507的气体容积被预先充入足够的压力以产生必要的系统液压。

连接至蓄压器506的主液体回路是压力源。主液体回路在倾斜活塞601和602被泵入液压液时产生压力。液压液通常储存在储存器606中。当后悬吊避震组件305和液压系统处于默认位置时，储存器508是连接至液压回路600。因此，如果液压系统中有任何泄漏，则储存器508可以协助其重新填充。否则，液体可能会泄漏，液压系统可能会失去功能。在一些实施例中，储存器508需要处于最高高度的位置，使得液压系统内的任何气泡都能够藉由储存器508向上和向外流出。

当车辆100如图11所揭示的向左侧倾斜时，连接在倾斜控制模块301和输入轴503之间的倾斜控制梭阀626将液压液引导至左倾斜活塞601的工作室中。并且倾斜控制梭阀626将液压液从其非工作室排至储存器508。当车辆100向右侧倾斜时，其作动反转，如图12中所揭示。

直得注意的是，倾斜控制梭阀626被设置于倾斜控制模块301的内部，并且其在倾斜控制模块301和输入轴503之间的连接基本上未在图中揭示出。还要注意的是，为了清楚起见在任何图中均没有揭示出用于引导和排出液压液的倾斜控制梭阀626的路径。非工作腔室是倾斜活塞601和602之间的活塞杆穿过的腔室。其目的在于，如果有任何从工作室(即处于压力下并且连接至液压回路600)到非工作室间穿过活塞密封件的泄漏，则液压液会停留在液压系统(包括储液器508)，如此一来就不会有液体损失。

当倾斜活塞601和602位于默认/中线位置(车辆100相对于后悬吊不旋转)时，容纳于倾斜活塞601和602中的油量藉由过滤组件606连接至油储存器508。如此一来，如果系统中有任何泄漏，则泄漏将自行补偿并且「重置」，当泄漏穿过默认/中线位置时。

由倾斜活塞601和602排出的液体通过停车截流阀607，其同时可被电驱动以及机械驱动。电驱动是较佳的，其使得车辆100的控制器(例如引擎控制单元，ECU)能够在满足某些条件(例如车速在设定范围内，煞车被按下)时而防止车辆100倾斜。然而，当停车锁定杆308闭锁(与停车锁定件接合)时，机械置换是必需的以确保车辆100保持锁定不倾斜。还需要确保在电子系统或控制系统发生故障的情况下，停车截流阀607不会处于打开状态。这是为了避免车辆100在操作中意外锁定倾斜角度。否则骑士可能会失去对车辆100的控制。为了防止停车截流阀607启动打开状态，因而装设了机械回复弹簧(机械回复元件)609，所述机械回复弹簧将停车截流阀607偏压至其打开状态。并且机械回复弹簧609保持停车截流阀607打开，直到停车截流阀607被停车锁定杆308关闭为止。其目的在于当车辆100停车时锁定车辆100的倾斜，并且保持当车辆100行驶时车辆100为解锁状态。

如图13中所揭示，当停车锁定件与停车锁定杆308接合时，停车截流阀607防止液压液流向回路的其余部分，因此而抑制倾斜。电路的其余部分包括停车截流阀607下游的每个组件，主要包括倾斜控制梭阀626。在停车锁定件接合时车辆100的方向将被维持。此特征将使得车辆100即使在倾斜表面上也可垂直地停放。

停车锁定超载检查阀610和611被安装和设定为释放液压回路600中的过大的液压压力以防止其损坏。如果当停车锁与停车锁定杆308接合时，车辆100被以足够的侧向力推动，则可能发生上述过大压力。借助于此特征，如果另一车辆或物体推动停放的车辆100，而不是翻覆，停放的车辆100能够倾斜并限制其损坏。

此处描述了停车锁定超载检查阀610和611缓解液压过大的机构。当从液压侧作用在停车锁定超载检查阀610和611的检查球上的液压压力比液压测高时，停车锁定超载检查阀610和611打开并且释放例如来自倾斜活塞601和602的液压液，直到过大压力被释放并且液压变得比反弹簧力小。

电驱动的停车截流阀607的另一功能是限制转向角和与以速度为依据的倾斜。车辆100的ECU能够根据转向和速度信号来计算最大安全倾斜角。然后，当达到所述倾斜极限时，其命令停车截流阀607关闭，以防止车辆100翻覆。如果停车截流阀607锁定，则将不允许进一步倾斜。在一些实施例中，车辆100的ECU利用包含车辆100的速度、转向角度或一些其他因素等输入而立即建立车辆100所应具备的倾斜函数(lean envelope)(即立即所需的倾斜)。因此实时最大倾斜角度可被计算出。

在过度倾斜的状态下，骑士必须对车辆100进行矫正以使其保持直立，并且如果骑士未成功矫正，则车辆100会翻覆。限制允许的倾斜角度有助于骑士控制车辆100。如果在倾斜限制状态下后部后悬吊模块202遇到碰撞，停车锁定超载检查阀610和611将排出液体而允许一定量的悬吊运动从，即允许后摆臂组件306进一步旋转位移。此动作是次要的措施，因为当悬吊必须可以自由移动时(例如当控制系统知道由倾斜活塞601和602之间相对压力测量所检测到的碰撞情况时)，停车截流阀607被控制系统(例如EUC)立即打开。在另一个实施例中，可以将再循环阀添加到液压回路600中而允许在返回方向上无阻碍地悬吊运动。因此，倾斜角度的增加是禁止的，但是再循环阀可使角度降低。

阻尼孔阀612和613被装设以控制后悬吊组件旋转运动的阻尼。在一些实施例中，阻尼孔阀612和613装设于倾斜液压缸与蓄压器506和收集器507之间。这些阀在结构上类似于在车辆悬吊阻尼器中使用的阀。阀孔和可变形的垫片迭被用于在悬吊的缓慢和快速运动期间提供期望的阻尼曲线(例如：提供可抵抗运动部件的速度平方的阻尼力)。快速移动是藉由与其中一个后轮撞击所产生的，而在转弯期间车辆100的车体倾斜运动则产生缓慢移动。阻尼器增加了一个阻止倾斜的依据速度的动量，并增加了阻尼控制，若无此种控制，则后悬吊在碰撞后会产生振动。此种撞况会降低后轮产生的牵引力(分别在侧向和纵向，其分别对于转向和煞车/加速是必要的)，且导致后悬吊控制的瞬间失效。

对于非常剧烈(非常高速)的单轮突起，停车锁定超载检查阀610和611打开并且允许释放系统压力。藉由此运作，而减少了传输至车辆100底盘中的颠簸干扰，且保持了骑士的舒适性和车辆的稳定性。

车辆100的最大倾斜角度也可以透过倾斜活塞601和602的内部行程停止器来设定。行程停止器可以是直接接触于活塞轴与活塞壳体之间，或者可以包含一个用于缓冲冲击的弹性组件。

如果液压活塞在其延伸方向上突然移动，则液压活塞可将液压液中的压力降低至形成真空泡的压力点，此称为空腔现象(cavitation)。空腔现象会损坏系统，因为其会逐渐造成金属锈蚀。为了防止发生此种状况，弹簧加载止回阀614和615被装设和设定，而使得它们在正常操作期间保持关闭，但当系统压力下降到大气压力时则其打开。正常运行代表活塞正以低至中速移动，并且没有因被单一后轮而产生剧烈的碰撞(即单轮碰撞)。如果弹簧加载止回阀614和615打开，则它们将液压系统(即液压回路600)连接至处于大气压的储存器508，然后液压系统的压力被平均分担(即达成平衡)以防止空腔现象(即藉由储存器508释放气泡)。另一项针对防止空腔现象的措施是藉由逆止阀616将液体从收集器507回收(即释放)至主压力管线中。此状态将发生于任何时候当收集器507的压力高于倾斜活塞601和602的液压流动管线压力。

负载反应活塞303藉由负载反应截流阀617和双压阀618连接至可变压力补偿阀604，并且调平阀402和作动器403也是如此。负载反应截流阀617是以机械方式连接至停车锁定杆308，并且仅当停车锁定由停车锁定杆308接合时(例如当车辆100行驶时)才可使液压液通过。此为必要的，以便在行驶时，避免由路面坡度所产生的动态负载变化而不断地调整系统运行。此时的调整可能会扰乱车辆100的平衡并混淆骑士。为了确保系统保持安全状态，增加了回复弹簧619(回复位组件)以将负载反应截流阀617偏置到关闭状态。

当在货物支撑托盘203上没有负载时，端口TPa和TPb处的压力为零，并且双压阀618关闭。值得注意的是，压力为零代表表压(高于大气压)。随着负载的增加，双压阀618打开以连接端口TPa和TPc。如果来自TPa处收集器507的压力超过TPb处的负载反应压力，则双压阀618连接端口TPa和TPc。

当端口TPc处的压力低于节点VPx处的系统压力时，压力补偿阀604关闭。此为没有货物装载的情况。由倾斜活塞601和602泵送的液体进入蓄压器506的液压室，并且系统压力增加。一旦系统压力升高至高于节点VPy处的压力，加上由压力补偿阀604的内部弹簧设定的内部标称压力(internal nominal pressure set)，压力补偿阀604打开并且液体排至收集器507中。当收集器507的压力和节点VPy均增加时，然后压力补偿阀604的压力调节设定值与节点VPy处的压力成比例地升高。此运作将导致倾斜活塞601和602处的压力成比例地增加。压力调节设定值是压力补偿阀604正在运行的值。在一些实施例中，则使用固定的或可变的压力源来设定压力补偿阀604的压力调节设定点。

当有货物增加负载时，节点VPy处的压力将会上升，而导致压力补偿阀604保持关闭，直到负载反应压力等于节点VPx处的系统压力加上压力补偿阀604的普通压力。而当达到上述压力点，压力补偿阀604打开并将液压液转移到收集器507中。当收集器507的压力增至加超过负载反应压力时，其开始增加如上所述的调节设定点。液压回路600中较高的压力则转换为成比例较大的回复转矩(即反向转矩)并施加于输入轴503上以增加货物负载。输入轴503具有倾斜活塞601和602作用的致动臂，因而产生回复转矩。随着车辆100的负载增加，而重心越来越远离车辆的旋转轴线。结合货物的重量，负载增加可使车辆100翻覆的翻转动量。本揭露所达成的回复动量的增加抵消了与货物负载成比例的所述动量。

值得注意的是，在车辆100应用于预期货物的负载不会相对较高的情况下，收集器507、双压阀618、逆止阀616和压力补偿阀604可以是可选择性的连接至液压回路600如图10～13所揭示。然后，液压回路600则以本文中所述的相同方式操作，但是独立于车辆100的货物负载。

液压泵系统

到目前为止所描述的揭露内容是一个被动系统，其中所述系统中的压力是由车辆100运动所产生的。藉由使用液压泵来提供系统压力，可以赋予一些性能的和控制的优点。

可调节的后空气悬吊

后悬吊模块的负载平衡功能也可以藉由使用可变空气悬吊来达成。此种系统可以用气囊和气动泵代替阻尼器304(例如液压机械弹簧/阻尼器单元)和可调整的后悬吊避震组件305，而相应于因货物负载增加所导致的气囊内的压力上升。

电动液压版本

在此种液压倾斜控制系统的进化实施例中，可以添加电子控制以产生增加的控制拟真性和智能。所述系统可以使用电子感重器而不是负载反应活塞，并通过电子线圈来控制系统的阀门。所述系统可以与液压泵配合使用，也可以与被动式蓄压器系统配合使用。系统压力可由压力控制线圈设定任何所需的压力曲线，并且可以是倾斜角度、倾斜角度的变化率和车辆速度等函数。

为了控制此系统，可以藉由使用加速度计和/或偏航传感器和/或陀螺仪而使所产生的回复动量与转弯条件产生相关联，所述加速度计和/或偏航传感器和/或陀螺仪可以测量作用于车辆100上且相对于地心引力方向的力量，而用以确定车辆100的倾斜角度。此系统可以被用以在任何倾斜角度下创建车辆置中的方法，并且其有助于车辆100的稳定性。

对系统添加转向角和/或转矩输入可以进一步增强其可以提供给骑士的辅助量。藉由使所述系统大部分是被动的，因而消除完全主动系统的费用和复杂性。然而，可以从传感器输入中推测出骑士的意图，并且可以将返回复动量设定为更高的水平，而使得系统可以协助车辆100的行驶。此系统可以抵消加载于车辆100上增加的惯量，并且减少满载和未负载状态下车辆动力运行的差异。

所以藉由上述将可以理解，本揭露为了说明的目的已经描述了特定实施例，但是可以在不偏离本技术的精神和范围的情况下进行各种修改。此外，在特定实施例上下文中的描述可以在其他实施例中组合或消除。此外，尽管已经在些许实施例上下文中描述了与某些实施例相关联的优点，但是其他实施例也可以表现出所述优点，并不是所有实施例都需要揭示出落入本技术范围内的优点。

Claims (15)

1.一个安装于车辆上的悬吊系统，其特征在于，包含：

后悬吊安装结构；

后悬吊摆臂，其与所述后悬吊安装结构枢轴耦合，并且被设置用以围绕所述后悬吊安装结构旋转以相应于所述车辆的倾斜运动；

倾斜限制结构，其用以当所述车辆的倾斜角度超过瞬时计算的倾斜角度值时来抑制所述倾斜运动；以及

倾斜回复结构，其被设置用以相应于所述倾斜运动而施加力量，並且所述倾斜回复结构包含：

至少一个杆，其与所述后悬吊安装结构枢轴栓合；

摇臂组件，其与所述后悬吊摆臂耦合并且与所述至少一个杆枢轴耦合；以及

阻尼器，其与所述摇臂组件和所述车辆的底盘耦合，其中所述摇臂组件藉由使所述至少一个杆相应于所述车辆的倾斜运动而向上驱动所述摆臂组件来压缩所述阻尼器，其中所述压缩的阻尼器减压并产生反作用力以抵消所述倾斜运动。

2.如请求项1所述的悬吊系统，其特征在于，还包含：

作动器，其与所述摇臂组件耦合以调节所述摇臂组件和所述后悬吊摆臂上的摇臂枢轴构件间的相对位置，并且用于以调节所述车辆的移动比率；

调平阀，其与所述作动器耦合，并且被设置用以启动或停用所述作动器；以及

停车锁定杆，其利用所述调平阀以启动所述作动器，当所述车辆行驶时，和停用所述作动器当所述车辆不行驶时；

其中所述压缩的阻尼器减压并产生所述反作用力以抵消当所述车辆不行驶时，并且由所述摇臂组件引起的所述后悬吊摆动臂的转动动量，当所述停车锁定杆与所述车辆的所述停车锁定件脱离时。

3.如请求项2所述的悬吊系统，其特征在于，还包含：

输入轴，其与所述后悬吊安装结构耦合，并且被设置用以相应于所述车辆的负载改变或所述倾斜运动而旋转，其中所述输入轴将旋转力传递到所述后悬吊安装结构；以及

至少一个负载反应组件，其与所述作动器耦合，并且被设置用以相应于所述车辆的负载改变，

其中当所述车辆的所述负载改变时，所述作动器的位置是由所述至少一个负载反应组件调整，

其中来自所述阻尼器的反作用力改变是由于相应调节所述作动器位置而产生的。

4.如请求项3所述的悬吊系统，其特征在于，还包含：

液压系统，其包含：

至少两个倾斜活塞，其被设置于所述车辆的相对侧边上且相互耦合外还与所述输入轴耦合，并且所述至少两个倾斜活塞相应于所述输入轴的旋转而产生液压力；

停车截流阀，其与所述停车锁定杆和所述至少两个倾斜活塞耦合，并且所述停车截流阀被设置用以依据所述车辆的所述停车锁件与所述停车锁定杆的接合状态来抑制所述液压力的调节；

机械回复元件，其与所述停车截流阀耦合，并且被设置用以产生回复力以打开所述停车截流阀；以及

至少两个液压蓄压器，其与所述至少两个倾斜活塞耦合以平衡所述液压力，

其中当所述车辆不行驶时，所述停车锁定杆产生的关闭力大于所述回复力而关闭所述停车截流阀，

其中所述输入轴包括至少一个传动臂，并且所述至少一个传动臂与所述后悬吊安装结构耦合，并且被设置用以产生反转扭矩以相应于所述液压力的调节。

5.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统还包含：

梭阀，其用以将液压液引导至所述至少两个倾斜活塞中的工作室，并且将所述液压液从所述至少两个倾斜活塞中的非工作室排出至液压储存器。

6.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统还包含：

至少一个停车锁定顶置止回阀，其与所述至少两个倾斜活塞耦合，并且当所述液压力超过阻尼力时所述停车锁定顶置止回阀打开，因此所述液压力从所述至少两个倾斜活塞中至少一个释放出，其中所述阻尼力由所述两个倾斜活塞中的至少一个的内部弹簧所产生，以关闭所述停车锁定顶置止回阀。

7.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述停车截流阀还被设置用以在预定的时间周期内关闭，以抑制所述液压力的调节，当车辆行驶时和当所述车辆的所述倾斜角度超过瞬时计算的倾斜角度值时，

其中在经过所述预定的时间周期之后，所述停车截流阀开启以允许调节液压力。

8.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统还包含：

至少一个阻尼节流阀，其与所述至少两个倾斜活塞和所述至少两个液压蓄压器耦合，并且被设置用以产生取决于速度的液压阻尼压力。

9.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统还包含：

液压箱；以及

至少一个弹簧加载止回阀，其与所述液压箱耦合，其中所述至少一个弹簧加载止回阀被设置用以释放所述液压箱中的气泡，当所述车辆行驶时或所述车辆发生倾斜运动时。

10.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统还包含：

逆止阀，其与所述至少两个液压蓄压器耦合，并且被设置用以将所述液压液从所述至少两个液压蓄压器中的一个释放到主液压回路。

11.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统还包含：

负载反应截流阀，其与所述停车锁定杆和所述至少一个负载反应组件耦合，并且所述负载反应截流阀被设置用以允许液体通过当所述停车锁定杆与所述车辆的停车锁定件接合时且所述车辆是在行驶时；

回复元件，其与所述负载反应截流阀耦合，并且被设置用以产生回复力以关闭所述负载反应截流阀；

双压阀，其与所述负载反应截流阀耦合，并且被配置成开启当所述车辆的所述负载增加时；

压力补偿阀，其与所述至少两个液压蓄压器中的一个和所述双压阀耦合，并且所述压力补偿阀被设置用以引导所述液压液从所述至少两个液压蓄压器中的所述一个流进和流出。

12.如请求项11所述的悬吊系统，其特征在于，所述压力补偿阀还被设置用以引导所述液压液流进所述至少两个液压蓄压器，当所述车辆是在行驶中或当所述车辆发生所述倾斜运动时。

13.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述至少两个倾斜活塞包含单叶片旋转泵、多叶片旋转泵、齿轮泵和双作用液压缸中的至少一个。

14.如请求项4所述的悬吊系统，其特征在于，所述液压系统的阀活动是由电子线圈控制。

15.如请求项1所述的悬吊系统，其特征在于，所述车辆的倾斜角度是使用加速度计、偏航传感器和陀螺仪中的至少一个来测量。

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