TW201605677A - 具有三個或多於三個傾斜輪的車輛的傾斜系統的電子制動裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明領域係關於一種用於具有至少三個車輪且可借助於一所謂的車輪傾斜系統之存在側向地偏斜的車輛之傾斜系統的制動裝置。 該裝置之特性在於：其包含一電子控制單元，該電子控制單元經調適以接收及處理來自能夠偵測與該車輛之瞬時動態行為有關之參數的裝置之複數個信號，及選擇性地致動該制動部件。

Description

具有三個或多於三個傾斜輪的車輛的傾斜系統的電子制動裝置
本發明係關於一種用於車輛之傾斜系統之電子制動裝置。
更詳言之，本發明係關於具有至少三個車輪且可借助於一所謂的車輪傾斜系統之存在側向地偏斜的車輛。
傾斜車輪可有利地沿著相同輪軸配置，但亦可偏移地配置。
如先前技術中所已知，前述類型之車輛大體而言具有三個車輪，三個車輪中之兩個車輪(根據大部分已知構造而言，為前輪)在輪軸上對準且取決於狀況而借助於機械或液壓傾斜系統傾斜。
更特別地，本發明因此係關於三輪車輛，然而，同一發明亦可有效地應用於其中至少兩個車輪在同一輪軸上彼此對準的三輪車輛。實際上，車輛車輪可相互偏移或耦接，而非完全地沿著同一輸軸對準。
根據本發明之傾斜制動控制系統之操作原理實際上亦可有效地應用於偏移車輪狀況，且亦可適用於四輪傾斜車輛。
此處參考的具有多於兩個車輪之車輛之特權在於：能夠在轉彎時朝向曲面內部側向地偏斜給定角度，確切地如同習知的兩輪車輛(摩托車或自行車)般。
在當今常見的三輪車輛之狀況下(此處將作為實例來考慮先前技術之已知解決方案)，傾斜車輪為耦接於同一輪軸上之兩個前輪。
可藉由使用一傾斜機構在已知類型之車輛上獲得傾斜功能，該傾斜機構通常由連接沿著同一輪軸成對的車輪之輪轂的槓桿之系統組成，該傾斜機構藉由同一措施允許車輛之一側之車輪相對於車輛向上移動且允許另一側之車輪再次相對於車輛向下移動。在典型組態中，此機構包括吸震器，其包括彈簧及阻尼器，以吸收地之不規則性及控制整個車輛之縱向負載轉移。
在當前形式中，該傾斜機構為機械的，其中縱向或橫向臂及各種佈局已在汽車或摩托車設計之章節中已知。
一機構引導兩個車輪之垂直移動，第二機構將右輪耦接至左輪以使得一輪之下降移動對應於對置車輪之相等的上升移動，第三機構將兩個車輪連接至吸震器，第四機構(在前輪之狀況下)允許方向盤引導車輛。先前技術中已知各種傾斜系統。專利申請案WO-0244008-A2揭示了一種四輪摩托車，其在左輪與右輪之間具有一耦接系統，該耦接系統由每一車輪與一對雙缸中心阻尼器之間的連桿連接組成。
在車輛之成對車輪中之一者或兩者處，EP-1362779-A2展示直接介於該等車輪之間或介於該連桿系統與車輛底盤之一固定點之間的一或多個阻尼器。
DE-9414724-U1展示借助於管道獨立地連接於兩個末端處之兩個液壓缸。油存在於缸中且可借助於管道在缸之間流動。缸活塞將缸之腔室劃分成兩個部分，該兩個部分並不連通，以使得兩個上部缸中之油 之移動對應於下部腔室中的相反移動。WO-97127071及WO-0244008-A2展示借助於管道獨立地連接於上部末端處之兩個液壓缸，具有或不具有連接至管道之累積器。缸中位於活塞下之下部腔室為空的且活塞根據摩托車裝飾件自由地移動。
最後，本申請人為歐洲專利EP 2 046 589之擁有者，該歐洲專利係關於一種包含一對缸之液壓氣動系統，每一傾斜車輪一個缸，其中缸之上部部分含有油，而下部部分含有氣體。
在此類型之車輛中，以下情形為有用的：對傾斜系統裝備允許制動傾斜之裝置，以便允許使車輛平衡，從而避免當駕駛員站在交通燈處、站在城市街道上時需要駕駛員將其腳擱置於地上，及/或在延長車輛停車之狀況下不需要使用傳統的支架。
傾斜系統之鎖定裝置及系統為先前技術中已知的，其使用機械鎖(例如，與刹車夾臂相關聯之刹車碟)，不僅在車輛停止時可致動該機械鎖，而且在車輛移動時亦可致動該機械鎖(其限制條件為：處於給定速度下)，且當超過給定引擎轉速時，在CVT離合器允許重新起動車輛之前的短暫時間自動地撤銷啟動該機械鎖。
亦可依據駕駛員之判斷借助於按鈕或其他手動控制撤銷啟動此鎖定系統。
然而，先前技術中的已知類型之此等傾斜鎖定系統並非無問題及缺點。
先前技術中已知的類型之傾斜鎖定系統之第一缺點涉及當站在交通燈處時的制動系統之致動。當車輛因為接近紅燈而減速時，如所 提及的，駕駛員可在車輛完全停止之前接合傾斜鎖定系統。在此狀況下，車輛尚未停止且可能遇到坑洞或粗糙道路表面情形，亦即，檢修孔或落差之存在，其中傾斜系統鎖定以使得對於車輛之右側或左側造成相對於垂直方向而言的不平衡。
當恢復行進時，鎖定系統之自動釋放操作，且，如所提及的，當達到給定引擎轉速時，釋放傾斜鎖定系統，因此當加速時，駕駛員必須校正歸因於(例如)落差或檢修孔之存在造成的車輛之不平衡。為了校正此不平衡，駕駛員必須以一移動來操作方向盤，該移動暗示改變直線軌跡，該情形具有與旁邊車輛相碰撞之相關風險或具有在侵入鄰近行車道或車道之所有狀況下的相碰撞之相關風險。
已知類型之系統的另一缺點係由鎖定系統之手動致動所致。實際上，步進致動器通常設置於已知類型之機械鎖定系統機械部件的手動致動按鈕之間，且在系統起動操作之前經過瞬間時間。此時間為幾十分之一秒之延遲，然而，此時間在駕駛時可造成缺點。
最後，已知類型之傾斜鎖定系統僅可藉由插入之鑰匙及有效電池來手動地釋放；因此車輛之傾斜系統在電池沒電時保持鎖定。
因此，本發明之主要任務在於提供一種用於具有三個或多於三個車輪之車輛之傾斜系統的制動裝置，該制動裝置解決上文所說明之缺點。
詳言之，在此任務內，本發明之目標係提供一種用於具有三個或多於三個車輪之車輛之傾斜系統的制動裝置，該制動裝置可根據車輛 之動態及/或靜態狀況自動地啟動，或借助於使用者之干預手動地啟動。
本發明之另一目標係提供一種用於具有三個或多於三個車輪之車輛之傾斜系統的制動裝置，該制動裝置消除致動延遲。
本發明之另一目標係提供一種用於具有三個或多於三個車輪之車輛之傾斜系統的制動裝置，該制動裝置允許適合於車輛之抓地力損失之狀況的逐漸制動，以便大體而言增加車輛穩定性且避免使用者之墜落或危險情形。
此任務及其他目標係藉由根據隨附技術方案1之液壓氣動系統來達到。
在附屬技術方案中描述其他特徵。
本發明之其他目標及優點將在作為非限制性實例展示於隨附圖1中之具體實例之詳細描述中顯而易見，圖1展示根據本發明之具有多於兩個車輪之車輛的傾斜系統之鎖定裝置之機械部分的概述； 圖2展示根據本發明之具有多於兩個車輪之車輛的傾斜系統之鎖定裝置之機械部分及電子控制部分的概述。
本發明之範疇所參考的具有多於兩個車輪之車輛之傾斜系統包含至少一第一液壓缸10及一第二液壓缸20，該等液壓缸借助於液壓連接部件23而處於彼此流體連通。
該液壓連接部件23可有利地由處於液壓連通之導管組成， 更佳地為管道，詳言之，分別為該第一10液壓缸及該第二20液壓缸之第一10a上部腔室及第二20a上部腔室，其中油含於該等腔室中，如自由同一申請人開發之液壓傾斜系統(HTS)及歐洲專利EP 2 046 589之目標已知。
該第一10液壓缸及該第二20液壓缸之第一及第二下部腔室可分別有利地含有加壓氣體，如由同一申請人在EP 2 046 589中申請專利的，然而，本發明傾斜鎖定裝置亦可應用於全液壓傾斜系統中。
當車輛偏斜時，對應於曲面內部之車輪之活塞(例如，與該第一缸10相關聯之第一活塞100)借助於連接管道23將缸自身之第一上部腔室10a中所含的油推送至對置缸(在此狀況下，為第二缸20)之第二上部腔室20a中，從而使得連接至第一100活塞及第二200活塞之兩個車輪在相反方向上移動。
可存在阻尼器24，其中末端部分液壓地連接至連接管道23。旋轉活塞(或隔膜壁或隔板)存在於阻尼器24中，其形成含有加壓氣體之腔室，具有彈簧功能。在粗糙地形之狀況下(該情形可造成單一車輪之突然移動)，流體之移動部分地受到累積器之阻尼，而不會立即流向另一車輪從而造成另一車輪立即移動。上文所描述的根據本發明之傾斜系統鎖定裝置包括鎖定部件30，其經調適以切斷遵循活塞100及200之移動進行的該液壓連接部件23中之油流動。
此外，該鎖定裝置包含至少一中心控制單元40，其經調適以接收來自複數個偵測裝置41、42、43、44之複數個信號，該複數個偵測裝置經調適以偵測及/或量測與車輛之瞬時液壓行為有關之參數且將其變換成用於中心控制單元40之信號，該中心控制單元較佳包含可藉由程式及針 對各種參數定義之臨限值程式化的電子控制單元，該電子控制單元經組態以接收及處理來自該等裝置41、42、43及44之一或多個信號且選擇性地致動該制動部件30。
作為本發明之非限制性實例，該中心控制單元40與以下各者介接：第一裝置41，其經調適以量測車輪之(旋轉)速度；第二裝置42，其經調適以控制車輪之制動(ABS)；陀螺儀43，其經調適以偵測車輛之傾斜及加速度；第三裝置44或量測儀器，其經調適以管理引擎(就電力而言)、轉速增加或減少，等等。
車輪在地上之抓地力狀況可借助於前述裝置來偵測。
詳言之，離心加速度之減小指示曲線上的抓地力之損失。該中心控制單元40因此藉由偵測車輛之動態狀況而接收來自上文所描述之裝置41、42、43及44之信號，且將控制信號發送至該傾斜系統制動部件30，從而調整其操作。更詳言之，該制動部件可有利地但並非限制性地包含設定於該液壓連接部件23上之至少一螺線管閥，較佳包含設定於該液壓連接部件23上之兩個螺線管閥31、32。在設置有阻尼器24之組態中有利地設置各自設定於該阻尼器24與液壓缸10、20之間的兩個螺線管閥。
除由中心控制單元借助於電信號進行電力控制之外，該至少一螺線管閥亦可有利地經手動啟動以用於停車，例如，借助於可直接由駕駛員啟動之槓桿控制件。
當車輛在移動時，中心控制單元40可(當由駕駛員控制時，或完全自動方式)藉由以下操作對該鎖定部件30操作(亦即，對該至少一螺線管閥操作，較佳對兩個螺線管閥31、32操作)：部分地或全部地關閉閥 門，亦即，制動自缸100及/或200中之一者至另一者的油流動。
控制單元40可藉由處理來自裝置41、42、43、44之信號判定車輛是減速至停止、加速、在給定值臨限值速度下行進、平衡、放鬆抓地力，以及所有引擎狀況(轉速、節流閥開口等)。
若滿足此等狀況，則控制單元40可有利地啟動燈信號(例如，儀錶板上之警告燈)，以(在需要時)向使用者警告：因為(例如)車輛正接近交通燈，在該情況下，將需要停止，使用者可接合傾斜鎖定系統。
在完全自動操作模式中，控制單元可在記錄車輛停止時、在停止之前的瞬間自動地發送信號至傾斜鎖定系統，而無需由駕駛員來啟用。
有利地，可將以下各者連接至該中心控制單元40：第一視覺部件46(例如，第一警告燈)，其指示在停車期間由駕駛員手動啟動鎖定裝置；手動啟動部件45，其可由駕駛員啟動(例如，按鈕、槓桿)；第二視覺部件47(例如，第二警告燈)，其指示經啟動系統狀況；聽覺警告部件48(例如，車輛自身之喇叭)。
借助於此等其他系統，當因為車輛之速度、傾角及動態狀況大體而言允許致動傾斜鎖定而可插入鎖定系統時，藉由第一視覺部件46向駕駛員警告；至少在視覺上藉由接合傾斜鎖定裝置之該視覺部件47進一步向駕駛員警告。
舉例而言，在借助於槓桿手動致動鎖定部件30之狀況下，例如，當停放車輛時，可有利地藉由聽覺警告部件48或亦藉由由喇叭發出之聽覺信號向使用者警告。
借助於處理來自感測器部件(感測器部件經調適以量測與車 輛之動態行為有關的參數)之信號之中心控制單元40，可僅在給定狀況下藉由根據本發明之裝置來鎖定傾斜，且避免危險情形(按已知類型之機械系統無法達成之方式)。
詳言之，若控制單元偵測到駕駛員保持手動鎖定裝置插入按鈕被按壓從而防止自動釋放之情形，在駕駛員突然加速之情況下，控制單元借助於裝置44可藉由將電力自引擎移除來補救。
替代地，若偵測到危險情形，則控制單元可撤銷啟動傾斜鎖定手動致動按鈕，且若已經接合鎖定，則控制單元釋放該系統。
根據本發明之具有三個或多於三個車輪之車輛的傾斜系統之制動裝置因此達到預定任務及目標。
詳言之，該裝置可作為用於達成車輛穩定性控制之動態裝置運作，從而以及時方式解決可能危險之情形，例如，處於以下各情形時的已知制動裝置之操作：例如，當站在交通燈處在粗糙地形上時，或在鎖定裝置插入按鈕被按壓時駕駛員想要加速車輛之情形，以及轉彎時或在直線延伸段上時出現抓地力損失之狀況下。
此外，根據本發明之傾斜系統制動裝置在用於停車時具有許多優點。實際上，借助於手動致動，在電池沒電或處於電力系統斷電狀況之情況下，亦可啟動或撤銷啟動系統，且裝置可借助於電子控制單元及視覺及聽覺警告部件向使用者警告鎖定之每一啟動。
可藉由根據本發明之鎖定裝置達到的重要優點在於鎖定系統之接合速度，相對於在已知類型之鎖定部件之情況下需要幾十分之一秒而言，借助於作為鎖定部件之螺線管閥之啟動將鎖定系統之接合速度減少 至幾百分之一秒。
借助於作為制動部件之螺線管閥之致動快速性，可根據先前技術之已知類型之鎖定裝置中完全未知的控制邏輯來使用根據本發明之裝置。詳言之，控制單元可以及時方式介入從而在車輛之抓地力損失狀況下調整傾斜及改良車輛穩定性控制以便增加穩定性且避免墜落，且當控制單元偵測到車輛之恢復抓地力之動態狀況時，其可同樣快速地恢復傾斜。
在考慮說明本發明之較佳具體實例之描述及附圖之後，熟習此項技術者將顯而易見本發明之許多改變、修改、變化及其他用途及應用。本發明涵蓋並不會不同於如在所附申請專利範圍中界定的本發明之範疇且形成文字之完整部分的此等改變、修改、變化及其他用途及應用。

Claims (9)

  1. 一種用於具有多於兩個車輪之一車輛之傾斜系統的制動裝置，該車輛具有至少兩個車輪，該車輪借助於該傾斜系統而傾斜，該系統包含至少一第一液壓缸(10)及一第二液壓缸(20)，每一液壓缸與該車輛之一各別傾斜輪相關聯，該第一(10)液壓缸及該第二(20)液壓缸分別包含容納有油之一第一(10a)上部腔室及一第二(20a)上部腔室，該第一(10a)腔室及該第二(20a)腔室藉由液壓連接部件(23)液壓地連接至彼此，該制動裝置之特性在於：其包含其他制動部件(30)，其經調適以選擇性地防止或允許該液壓連接部件(23)中之油流動；及至少一中心控制單元(40)及一或多個裝置(41、42、43及44)，該中心控制單元(40)連接至該制動部件(30)且經組態以接收及處理來自該裝置(41、42、43及44)之一或多個信號及選擇性地致動該制動部件(30)。
  2. 如前述申請專利範圍之制動裝置，其特性在於：該制動部件(30)包含設定於該液壓連接部件(23)上之至少一螺線管閥。
  3. 如前述申請專利範圍之制動裝置，其特性在於：該制動部件(30)包含設定於該液壓連接部件(23)上之至少兩個螺線管閥(31、32)。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項之制動裝置，其特性在於：感測器部件包含經調適以量測該車輪之速度之一第一裝置(41)。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之制動裝置，其特性在於：該感測器部件包含經調適以調整該車輪之制動(ABS)之一第二裝置(42)。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項之制動裝置，其特性在於：該裝置包含 經調適以偵測該車輛之偏斜及加速度之一陀螺儀(43)。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項之制動裝置，其特性在於：該感測器部件包含經調適以管理引擎之一第三裝置(44)。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項之制動裝置，其特性在於：該制動裝置進一步包含：第一視覺部件(46)，其經調適以用信號通知由駕駛員啟動手動停車鎖定裝置；及手動啟動部件(45)，其用於由使用者手動地啟動該鎖定裝置，例如，當站在交通燈處時，其連接至該中心控制單元(40)。
  9. 如前述申請專利範圍中任一項之制動裝置，其特性在於：該制動裝置進一步包含第二視覺部件(47)及/或聽覺警告部件(48)，其經調適以用信號向該使用者通知該鎖定裝置之經啟動狀況。
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