[發明專利]用于三輪車輛的轉向和控制系統

在審

• 申請號: 201611190335.X
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN107042740A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 伊恩·A·布魯斯
• 申請（專利權）人: 高達國際有限公司
• 主分類號: B60G17/016
• 分類號: B60G17/016;B62D9/02;B62D15/00;B60W10/18;B60W10/20;B60W10/22;B60W30/18;B62K5/027;B62K5/10
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司11204
• 代理人: 王達佐,王艷春

本申請是申請日為2013年7月10日、申請號為201380046101.6的中國專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年7月10日提交的第61/670,074號美國臨時專利申請的權益，該申請通過引用整體并入本文。

技術領域

本公開涉及車輛技術領域，并且具體地涉及用于傾轉-轉向三輪車輛的轉向和控制系統。

背景技術

在傳統系統中，當傾轉三輪車輛啟動轉彎時，艙室開始傾斜。隨后，艙室的傾斜可以機械方式使前輪反轉向。然而，需要非常大的力來啟動車輛的傾斜。這將高載荷置于車輛的傾斜致動器上。

發明內容

本公開的一個實施方式提供了三輪車輛。該三輪車輛包括：單個前輪；兩個后輪；乘客艙室；電子轉向控制單元；以及轉向輸入轉置，轉向輸入裝置配置成對應于在轉向輸入裝置處接收的、與轉動三輪車輛相關的輸入將電子信號發送至電子轉向控制單元；其中，電子轉向控制單元配置成響應于接收的電子信號使前輪反轉向，其中，前輪的反轉向引起乘客艙室向三輪車輛的轉動方向傾斜。

另一個實施方式提供了用于三輪車輛的電子轉向控制單元。電子轉向控制單元包括：輸入單元，配置成對應于在轉向輸入裝置處接收的輸入來接收第一電子信號，該第一電子信號與三輪車輛的轉動相關；以及耦接致動器臂的輸出單元，該致動器臂控制三輪車輛的單個前輪的轉向，其中，響應于從輸入單元接收的第一電子信號，輸出單元被配置成將第二電子信號發送至致動器臂，以使前輪反轉向，其中，前輪的反轉向引起三輪車輛的乘客艙室向三輪車輛的轉動方向傾斜。

附圖說明

圖1為根據一個實施方式的三輪車輛的示例。

圖2和圖3為根據某些實施方式的三輪車輛的轉向系統配置的示意圖。

圖3為根據一個實施方式包括電子后輪轉向的車輛的示意圖。

圖4為根據一個實施方式對直接傾轉與反轉向傾轉所需的扭矩進行比較的概念圖。

圖5為根據一個實施方式的三輪車輛的概念圖。

圖6為根據一個實施方式示出使三輪車輛以低速轉向的概念圖。

圖7為根據一個實施方式示出使三輪車輛以高速轉向的概念圖。

圖8為根據一個實施方式的示例性旋轉致動器的概念圖。

圖9為根據一個實施方式示出轉向控制系統的概念圖。

圖10A-10B為根據一個實施方式示出后輪轉向與使用電子穩定性控制之間進行比較的概念圖。

具體實施方式

本文描述的一些實施方式總體上涉及具有兩個后輪和一個前輪的三輪車輛。圖1為根據一個實施方式的三輪車輛100的示例。車輛100的后部102包括兩個后輪104以及驅動后輪104的電機。車輛100的前部106包括乘客艙室108和前輪110。前部106可相對于后部102關于縱軸旋轉，使得前部106可在轉動期間傾斜。

根據各實施方式，車輛100使用線控驅動系統，其中，轉向、電機控制以及前部106的傾斜由傳感器、致動器以及計算機的系統控制。轉向輪輸入以及加速器和制動輸入由電子控制單元(ECU)接收，然后，該電子控制單元計算信號以發送至控制車輛100的轉向、傾斜以及前進的各個致動器和電機。例如，來自每個車輪處的轉向角傳感器、轉向輪扭矩傳感器以及速度傳感器的測量有助于在轉彎時確定傾轉角。線控驅動系統還可通過連接至轉向輪的轉向反饋致動器向駕駛員提供觸覺反饋，從而在轉彎時為駕駛員提供轉向反饋。

在各實施方式中，所公開的線控系統具有幾種故障檢測方法。例如，編碼器通常內置在電機中，諸如，傾轉電機以及前輪轉向電機。編碼器用于為ECU提供與傾轉角和前輪轉動角有關的信息。諸如絕對傾斜角編碼器和線性位置傳感器的冗余傳感器分別用于在傾轉角和前輪轉動角的測量中檢測任何誤差或不一致。

在一個實施方式中，為了使車輛的前部分傾斜，單個致動器耦接至車輛的后部分和前部分。致動器被描述為蝸桿齒輪，其通過單個或冗余的電機設置而旋轉，以使車輛的前部分相對于后部分傾斜。

在高速轉彎的初始階段或傾斜轉動期間，線控驅動系統能夠使前輪反轉向。反轉向是指在轉彎的相反方向上前輪的非直觀性轉向，以將傾斜引入轉彎。反轉向極大地降低了引發車輛前部傾斜所需的扭矩量。引起傾斜之后，前輪能夠轉動進入轉彎以完成轉彎。