CN113966293A - 车辆双模式倾斜悬架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的车辆悬架以两种模式操作：即自由模式和强制模式，并且既通过悬架几何结构的平衡又通过取决于运动参数的动力驱动来倾斜整个车辆或其一部分，因此实现了车辆横向倾翻稳定性的增加，并因此在前部突出部分减小了摩托三轮车的宽度。
Description
技术领域
本发明属于车辆部件。
本发明的目的是增加车辆侧向倾覆的阻力并因此减小前投影的宽度，这是由于通过悬架几何结构的平衡以及通过动力驱动强制倾斜来对整个车辆或其部件提供倾斜。
背景技术
已知几种类似的车辆悬架，其通过平衡或通过动力驱动装置强制倾斜来提供整个车辆或其部件的倾斜，然而，它们中的任何一个都没有将这两种确保稳定性的方法结合起来。
丰田“i-Road”(图1)。带驾驶室的三轮电动车。有两个前轮和一个小直径的转向后轮，前轮内有电动机。倾斜是由悬架通过动力驱动提供车辆倾斜来执行的。缺点：车辆不能像两轮摩托车那样平衡，导致严重依赖动力驱动的速度以及电子控制单元和计算机的能力。
MK-17带驾驶室的三轮摩托车(图2)，由A.A.Kazartsev开发、实现和测试(俄罗斯联邦专利号No.2669712)，其也是本发明的发明人。该三轮摩托车采用动力驱动倾斜的前轮倾斜悬架。两个前转向(受控)轮设置在倾斜悬架上。缺点：车辆不能像两轮摩托车那样平衡，导致对动力驱动的速度以及电子控制单元和计算机的能力的严重依赖。
比亚乔“MP3”(图3)-三轮摩托车。通过平衡由悬架进行倾斜，类似两轮摩托车。在运动开始时，悬架是固定的，不可能自由倾斜。开始移动后，驾驶员解锁悬架，并像在两轮摩托车上一样保持平衡。缺点：在悬架中，没有倾斜机构的动力驱动和控制单元，因此驾驶员必须监控悬架的工作，并根据运动的参数，例如在速度增加或减少时，对其进行锁定或解锁。如果悬架被解锁并且三轮摩托车偏离运动的容许参数，例如在速度急剧降低或侧风的突然冲击时，如果驾驶员不及时或由于其他原因不能靠在暴露的腿上，三轮摩托车就会侧倒。在悬架被解锁的情况下停止时，可能将悬架固定在倾斜的位置，例如在不平坦的道路上。这会导致摩托车有倒下的风险。在这种情况下，驾驶员必须解锁悬架，手动将摩托车放平并再次锁定悬架。
发明内容
倾斜悬架包括电子或其他控制单元(CU)。
CU跟踪车辆运动的一个或多个参数，例如：速度、加速度、车辆相对于路面的倾斜、车辆在磁性垂直方向上的倾斜、外部影响力(例如侧风、离心力、机械影响)的大小或影响车辆侧向稳定性的其他参数。
电子CU可以装有控制运动、转动或外力影响的参数的一个或多个传感器，例如：加速计，陀螺仪、磁力计、倾斜传感器、转弯传感器和其他传感器。
基于传感器的指示，处理器或微控制器产生用于悬架的动力驱动的指令。CU也可以在指示模式下工作，然后由驾驶员在接收到来自CU的信号或者没有来自CU的信号的情况下基于驾驶员自己的经验给出关于改变悬架的操作模式的用于动力驱动的命令。
其他CU可以是机械的、机电的、液压的等。作为控制运动、转动、倾斜或外力影响的参数的传感器，这样的单元可以有钟摆，压力开关、陀螺仪、液体开关、磁力耦合器等。在这种情况下，可以通过电气或机械限位开关、导电液体的溢流、磁铁的作用等来实现悬架的动力驱动的开启或关闭。
跟踪的参数的集和数量被分为两组，其对应于两个参数范围：“强制参数组”(CS)和“自由参数组”(FS)。倾斜悬架以两种模式工作，分别对应于CS和FS。
模式No.1.
在跟踪的参数集在CS中的情况下，CU做出决定(或者由驾驶员在来自CU的信号之后或基于驾驶员的经验做出决定)。悬架是固定的，不允许通过悬架几何结构来平衡。动力驱动装置已连接，如果需要在相应的转弯处倾斜车辆则必须确保防止侧翻。转角和/或力、移动/倾斜的方向以及开启动力驱动的持续时间可以由电子CU计算，或者存储在电子CU的数据库中，用于参数组的不同选项。对于其它CU，转角和/或力、运动/倾斜的方向以及开启动力驱动的持续时间可以通过机械、电气和其它装置的位置和/或条件来设置。
模式No.2
在跟踪的参数集在FS中的情况下，CU做出关于改变悬架的操作模式的决定(或者由驾驶员在CU的信号之后或基于驾驶员的经验做出决定)。释放悬架然后关闭动力驱动，释放悬架并通过悬架几何结构的平衡来实现车辆的倾斜。
实施例1。从模式2到模式1的转换。
车辆以足够的速度在平坦的水平面上移动，外部影响(例如侧风)都不存在。运动的参数在FS内，悬架被释放，通过悬架几何结构的平衡提供稳定性。驾驶员踩下刹车，速度参数的值减小并从FS变为CS，车辆开始侧倾。CU做出转换到模式1的决定，或者由驾驶员根据来自CU的信号或在没有信号的情况下做出决定。动力驱动被连接，并给出车辆倾斜角等于零度。
实施例2。从模式1到模式2的转换。
车辆在平坦的水平面上开始运动，不存在外部影响。运动的参数在CS内，动力驱动使车辆保持直立。驾驶员增加移动的速度，速度参数的值从CS变为FS移动。CU做出转换到模式2的决定，或者由驾驶员根据来自CU的信号或在没有信号的情况下做出决定。悬架被释放，通过悬架几何结构的平衡提供进一步的稳定性。
实施例3。从模式2到模式1的转换。
车辆以足够的速度在平坦的水平面上移动，外部影响(例如侧风)都不存在。运动的参数在FS内，悬架被释放，通过悬架几何结构的平衡提供稳定性。存在外部影响-侧风，“侧加速度”参数值增加并从FS变为CS，车辆开始侧倾。CU做出转换到模式1的决定，或者由驾驶员根据来自CU的信号或在没有信号的情况下做出决定。动力驱动被连接，并给出与最大侧向倾覆阻力相对应的车辆倾斜角。
发明公开的结论
本发明提供的倾斜悬架工作原理的主要特性不同于类似物和以前的发明。
倾斜悬架可以具有任何设计，给出的说明材料仅用于说明工作原理。图4-6提供了悬架的机械方案、可能的设计和技术实现，但实质上不是悬架的设计，而是双模式操作原理：由于悬架的几何结构而带来的强制和平衡模式，其中包括(多个)转向电机-轮围绕与位于其旋转平面上的转向电机-轮的最大半径一致的(多个)轴线向左和向右的旋转。
具体实施方式
构造并测试了具有上述悬架的三轮摩托车(图7)，其通过实验证实了技术效果。三轮摩托车与类似物No.2(图2)一起进行测试并显示出可控性和侧向倾覆阻力的显著增加，以及在模式No.2(FS)的悬架工作期间能量消耗的降低。该三轮摩托车获得了轮式车辆安全证书(俄罗斯和EAU国家)、车辆护照(PV)、车辆登记证书(STS)、国家编号，并允许在俄罗斯联邦的公共道路上行驶。
参考文献
1.V.V.Gayevsky，科技博士，教授，单轨车辆运动理论的发展，专著。”莫斯科汽车与道路国立大学(MADl)，莫斯科，2019年
Claims (1)
1.一种车辆悬架，以两种模式操作：自由模式和强制模式，并且既通过悬架几何结构的平衡又通过取决于运动参数的动力驱动来对整个车辆或其部件提供倾斜，其增加了侧向倾覆的阻力并且减小了前投影中的三轮摩托车的宽度。
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