CN110167771A - 包含控制踏板布置的车辆 - Google Patents

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Abstract

一种用于可配置用于空用或陆用的车辆的控制系统，所述车辆包括用于控制所述车辆在空用时的操作的可移动控制表面，其中所述系统包括：三个踏板的踏板布置，包括中央制动踏板，以及第一和第二侧踏板，在所述制动踏板两侧各一个，所述踏板布置具有用于当所述车辆被配置用于陆用时使用的第一配置，以及当所述车辆被配置用于空用时使用的第二配置；其中，在所述第一配置中，所述第一(右)侧踏板被配置为用作油门控制器；并且在所述第二配置中，所述第一和第二踏板连接到所述可移动控制表面。一种能配置用于空用或陆用的包括控制系统的车辆，所述车辆包括：车身，其具有车轮，所述车轮用于在所述车身配置用于陆用时支撑所述车身；机翼，其连接到所述车身且能展开用于空用；在所述车身后部的尾部区段；可移动控制表面，其用于控制所述车辆在空用时的操作。

Description

包含控制踏板布置的车辆
技术领域
本发明涉及适用于可配置用于空用或陆用的车辆的控制系统。此类车辆通常被称为飞行汽车或可陆用飞机(下文称为“飞行汽车”)。具体地，本发明涉及一种用于控制这种车辆的踏板布置。
背景技术
已经有关于飞行汽车设计的数种建议，飞行汽车就是可以完全符合陆用和飞行使用的法律和实际要求的车辆。示例包含Terrafugia Transition(WO2007/114877)、Carplane(http://carplane.de/)、AeroMobil(WO2013/03240、WO 2016/057003、WO 2016/057004)，以及Moller Skycar(http://moller.com/)。
飞行汽车面临的一个特殊问题是针对驾驶和飞行的标准控制输入明显不同。对于驾驶，手动控制输入用于转向，而脚踏控制用于油门和制动。对于飞行，手动控制用于俯仰(升降舵)和侧倾(副翼)，通常使用摇杆或轭，而油门和脚踏控制用于偏航(方向舵)，并且通常用于差速轮制动。因此，不可能提供满足空用和陆用的法规要求的单组控制输入。另外，如果相同的输入根据使用模式具有不同的用途，则操作员错误的可能性变高。
WO 2016/057003公开了一种针对在空用和陆用的手动控制输入之间轻松切换的提议。但是，这并未解决不同的脚踏控制输入。
其它建议，例如Terrafugia Transition提供了一组完整的输入：用于陆用的方向盘和用于空用的摇杆和手油门，以及两对踏板，内部的一对用于道路(油门和制动器)，外部的一对用于方向舵(偏航)控制。由于操作不正确的踏板，提供两组踏板仍可能导致操作员错误。此外，所述布置占用空间，并且难以包括陆用常见的安全特征。
本发明试图解决这些问题中的至少一些问题。
发明内容
本发明的第一方面提供一种用于可配置用于空用或陆用的车辆的控制系统，所述车辆包括用于控制所述车辆在空用时的操作的可移动控制表面，所述系统包括：三个踏板的踏板布置，包括中央制动踏板，以及第一和第二侧踏板(例如右侧踏板和左侧踏板)，在所述制动踏板两侧各一个，所述踏板布置具有用于当所述车辆被配置用于陆用时使用的第一配置，以及当所述车辆被配置用于空用时使用的第二配置；其中，在所述第一配置中，所述第一(右)侧踏板被配置为用作油门控制器；并且在所述第二配置中，所述第一和第二踏板连接到所述可移动控制表面。
所述第一和第二侧踏板通常可在所述第二配置中操作，以控制所述可移动控制表面，为所述车辆在配置用于空用时提供偏航控制。
所述第二(左)侧踏板可以被配置成在所述第一配置中作为静止脚踏。
所述第一和第二侧踏板可以被布置成至少在所述第二配置中绕公共轴线枢转。在这种情况下，所述第一和第二侧踏板可以连接到同心安装的轴，这些轴被布置成在所述第二配置中绕公共轴线旋转。第一致动器可以安装在第一轴上，并且第二致动器可以安装在第二轴上，所述第一和第二侧踏板通过所述第一和第二致动器连接到所述可移动控制表面。可以提供电缆用于将运动传递到所述可移动控制表面，所述电缆缠绕在所述致动器周围，用于将所述第一和第二踏板的运动传递到所述可移动控制表面。
在一些实施例中，所述踏板布置包括离合器，所述离合器可操作以在所述第一配置中将所述第一侧踏板与所述可移动控制表面断开。
所述控制系统还可以包括用于将所述踏板布置安装在所述车辆中的公共安装结构。可以提供可调节连接器，用于在所述公共安装结构与操作员座椅之间进行连接，所述连接器可调节以便在连接时改变所述公共结构与所述操作员座椅之间的距离。所述可调节连接器可以包括用于连接到所述操作员座椅的一对轨道，所述公共安装结构包含被配置成可在所述轨道上滑动的托架，并且每个托架包含用于将滑块锁定在相应轨道上的适当位置的锁定机构。
本发明的第二方面提供一种可配置用于空用或陆用的车辆，所述车辆包括：车身，其具有车轮，所述车轮用于在所述车身配置用于陆用时支撑所述车身；机翼，其连接到所述车身且可展开用于空用；在车身后部的尾部区段；可移动控制表面，其用于控制所述车辆在空用时的操作；以及如任一前述权利要求所述的控制系统。
操作员座椅可以通过可调节连接器连接到公共安装结构。
可以在本发明的范围内做出其它变化。
附图说明
图1示出飞行配置中的飞行汽车的前透视图；
图2示出陆用配置中的飞行汽车的前透视图；
图3示出图1和2的飞行汽车的乘员舱的内部视图；
图4示出图3中所示的踏板的安装细节；
图5示意性地示出踏板到控制表面的连接。
具体实施方式
参考图1和2，示出了呈飞行配置形式(图1)和陆用配置形式(图2)的包括可转换车辆(飞行汽车)的飞机。飞行汽车包括车身结构10，车身结构10提供乘员舱12并容纳发动机(未示出)和螺旋桨轴(未示出)，所述螺旋桨轴从发动机延伸到车身结构10的后部14，螺旋桨如下文描述地安装在车身结构10的后部14。用于提供升力和控制(通过副翼，未示出)的机翼16安装在车身10的顶部紧靠乘员舱12的后面。机翼16可以在供飞行使用的伸展位置(图1)与供陆用的折叠位置(图2)之间移动。在折叠位置，机翼沿着车身10的顶部放置，机翼的长轴大体上与车身10的长轴平行。折叠机构大体上如WO 2013/03240中所描述。
尾部结构18位于车身10的后部，并包含垂直控制表面20(尾翅和方向舵)和水平控制表面22(横尾翼和升降舵)。后轮24设置在尾翅20的下端。
前轮26安装在车身结构10上。前轮均可转向，并被驱动。此外，前轮26可以在缩回位置(图1)与打开位置(图2)之间移动，在缩回位置，它们定位成接近车身以减小飞行阻力，在打开位置，它们定位成改善陆用牵引力和控制。
图3示出了乘员舱12的局部视图，其中主控制器可由驾驶员/飞行员操作。
方向盘30呈传统配置定位在驾驶员/驾驶员座椅(未示出)前方。在陆用配置(图2)中，方向盘30以传统方式操作前轮26。在飞行使用中(图1)，方向盘30不起作用。
三个踏板布置设置在方向盘30下方的脚部空间32中。踏板包括中央制动踏板34，以及第一侧踏板36和第二侧踏板38。制动器34作用在前轮24以及后轮26上。在用于陆用的第一配置(图2)中，第一侧踏板36被配置成油门踏板并且以传统的脚控制方式操作以向从动前轮26施加动力。在一个示例中，前轮由发动机驱动，油门踏板36用于控制提供给发动机的电流。在这种配置中，第二侧踏板38固定就位并用作脚踏。
在用于飞行使用的第二种配置(图1)中，踏板被重新配置，使得第一侧踏板36的油门功能断开，并且第二侧踏板38从其固定位置释放。两个侧踏板36、38连接到尾部20上的偏航控制表面(方向舵)，并且布置成操作使得压下第一(右)侧踏板36将使车辆向右偏航，并且压下第二(左)侧踏板38将使车辆向左偏航。制动踏板34可以是不活动的，或者当车辆仍在飞行配置时滑行时可以保持活动以在车轮24、26上使用。
位于方向盘30右侧的是侧杆控制柱40，侧杆控制柱40连接到机翼16和尾翼22上的侧倾和俯仰控制表面(副翼和升降舵)，以用于飞行配置(图1)。间距调整控制按钮42设置在侧杆40的顶部。在陆用时，侧杆40不起作用。
在此示例中，用于油门的杠杆44、用于襟翼设置的杠杆46和用于起落架展开的杠杆48位于方向盘的左侧。可以理解的是，杠杆44、46、48也可以定位在其它位置，例如在操作员前面的仪表板上，或者定位在方向盘30的左侧和/或右侧，以便操作员易于触及。在陆用配置(图2)中，这些杠杆不起作用。在空用配置(图1)中，这些杠杆以传统方式在发动机襟翼和起落架机构上操作。
图4示出踏板34、36、38的安装的进一步细节，所有踏板都是地板枢转的。制动踏板34安装在下枢轴50上并具有用于制动回路(未示出)的连接52。侧踏板36、38安装成绕公共轴线X-X枢转。第一侧踏板36具有油门连接54并且还连接到离合器机构56。在驱动配置中，离合器机构被释放并且第一踏板36独立地自由移动，仅影响油门系统(未示出)。在飞行配置中，禁用油门功能，并且操作离合器机构56以将踏板连接到外管58，外管58安装成绕轴X-X旋转。第一控制致动器60位于管58的端部上并且在踏板36的操作下绕轴线X-X旋转。第二侧踏板38安装在内管62上，内管62与外管58同心并且具有位于与第一致动器60相邻的端部上的第二控制致动器64。在驱动配置中，内管62通过离合器机构56锁定就位，用作脚踏。在飞行配置中，离合器机构56释放踏板38以枢转，踏板38的操作使管62和致动器64旋转。
踏板34、36、38；离合器机构56；外管58和内管62以及控制致动器60、64都连接到共同的安装结构66，一起限定“踏板箱”。
踏板箱通过连接器68连接到座椅(未示出)，连接器68具有从其延伸的一对轨道70、72。安装结构66包含配置成在轨道70、72上滑动的一对托架74、76。每个托架70、72具有锁定机构78、80，通过锁定机构78、80可以调节和固定座椅和踏板箱的相对位置。
可以调节踏板箱和座椅的相对位置以适应操作者的不同腿长度而基本上不影响车辆的重心。
图5示出致动器60与控制表面的连接的示意图。电缆82从踏板箱前方的位置返回到控制表面。致动器60在其下端和上端具有销钉84、86，并且电缆围绕这些销钉缠绕成Z形。按压第一侧踏板36迫使上部销钉84向前，围绕销钉86枢转，并将电缆82的后部向前拉且使控制表面向右移动。第二侧踏板38和致动器64类似地连接并安装成与第一踏板36和致动器60相对，使得按压第二侧踏板38拉动其电缆，使控制表面向左移动并将电缆82和第一侧踏板36拉回。
通过使电缆围绕控制致动器上的销钉通过来适应踏板箱向后和向前的运动。可以理解的是，电缆的总长度保持不变，只改变Z缠绕围绕致动器的位置。
可以在保持处于本发明的范围内的同时进行改变。例如，可以改变踏板箱连接到座椅的方式，同时保持踏板的功能特征。类似地，可以改变将踏板连接到控制表面的方式以适应要求。

Claims (13)

1.一种用于可配置用于空用或陆用的车辆的控制系统，所述车辆包括用于控制所述车辆在空用时的操作的可移动控制表面，所述系统包括：
三个踏板的踏板布置，其包括中央制动踏板，以及第一和第二侧踏板，在所述制动踏板两侧各一个，所述踏板布置具有用于当所述车辆被配置用于陆用时使用的第一配置，以及当所述车辆被配置用于空用时使用的第二配置；
其中
在所述第一配置中，所述第一侧踏板被配置为用作油门控制器；并且
在所述第二配置中，所述第一和第二侧踏板连接到所述可移动控制表面。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一和第二侧踏板能在所述第二配置中操作，以控制所述可移动控制表面，为所述车辆在配置用于空用时提供偏航控制。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中所述第二侧踏板被配置成在所述第一配置中作为静止脚踏。
4.根据权利要求1、2或3所述的控制系统，其中所述第一和第二侧踏板被布置成至少在所述第二配置中绕公共轴线枢转。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其中所述第一和第二侧踏板连接到同心安装的第一和第二轴，所述第一和第二轴被布置成在所述第二配置中绕公共轴线旋转。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其中第一致动器安装在第一轴上，并且第二致动器安装在第二轴上，所述第一和第二侧踏板通过所述第一和第二致动器连接到所述可移动控制表面。
7.根据权利要求6所述的控制系统，还包括用于将运动传递到所述可移动控制表面的电缆，所述电缆缠绕在所述致动器周围，用于将所述第一和第二踏板的运动传递到所述可移动控制表面。
8.根据任一前述权利要求所述的控制系统，其中所述踏板布置包括离合器机构，所述离合器机构能操作以在所述第一配置中将所述第一侧踏板与所述可移动控制表面断开。
9.根据任一前述权利要求所述的控制系统，还包括用于将所述踏板布置安装在所述车辆中的公共安装结构。
10.根据权利要求9所述的控制系统，还包括可调节连接器，用于在所述公共安装结构与操作员座椅之间进行连接，所述连接器能调节以便在连接时改变所述公共结构与所述操作员座椅之间的距离。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其中所述可调节连接器包括用于连接到所述操作员座椅的一对轨道，所述公共安装结构包含被配置成能在所述轨道上滑动的托架，并且每个托架包含用于将滑块锁定在相应轨道上的适当位置的锁定机构。
12.一种能配置用于空用或陆用的车辆，其包括：
车身，其具有车轮，所述车轮用于在所述车身配置用于陆用时支撑所述车身；
机翼，其连接到所述车身且能展开用于空用；
在所述车身后部的尾部区段；
可移动控制表面，其用于控制所述车辆在空用时的操作；以及
如任一前述权利要求所述的控制系统。
13.根据权利要求12所述的能配置用于空用或陆用的车辆，其包括如权利要求10或11所述的控制系统，并且还包括通过可调节连接器连接到公共安装结构的操作员座椅。
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