CN106573660B - 具有多于两个轮子的交通工具的均衡的改进的控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有两个以上轮子的摩托车的均衡的改进的控制***。更具体地，本发明涉及具有至少三个轮子并且借助于所谓的轮子倾斜***的存在可侧向倾斜的摩托车。本发明改进了由同一申请人开发的HTS液压气动***，其是专利EP 2 046 589的目的，以便改善交通工具均衡，尤其是在倾斜的交通工具的情况下转弯时。

Description

具有多于两个轮子的交通工具的均衡的改进的控制***
发明领域
本发明涉及具有两个以上轮子的摩托车的均衡(trim)的改进的控制***。
更具体地，本发明涉及具有至少三个轮子并且由于存在所谓的轮子倾斜***而可侧向倾斜的摩托车。
现有技术说明
如在现有技术中已知的，上述类型的交通工具通常具有三个轮子，根据最公知的结构，三个轮子中的两个轮子，即前轮，在轮轴上对齐并且取决于情况，借助于机械振荡***或液压振荡***倾斜。
因此，本发明特别涉及三轮摩托车，然而，该同一发明也可以有效地应用于其中至少两个轮子在同一轮轴上彼此对齐的三轮摩托车。实际上，交通工具轮子可以相互偏移或联接，而不是沿着同一轮轴完全地对齐。
根据本发明的均衡控制***的工作原理实际上可以也有效地应用于偏置轮的情况，并且还可以应用于四轮倾斜式交通工具。
这里参考的具有多于两个轮子的摩托车的特征在于，能够在转弯时朝向弯道内侧以给定角度侧向倾斜，正如在常规的两轮交通工具，摩托车或自行车中一样。
在当今最常见的三轮交通工具(这里将通过示例的方式考虑现有技术的已知解决方案)的情况下，倾斜轮子是联接在同一轮轴上的两个前轮。
可以通过使用倾斜机构在已知类型的交通工具上获得倾斜功能，该倾斜机构通常包括连接沿着同一轮轴成对的轮子的轮毂的杠杆***，这允许交通工具的一侧的轮子相对于交通工具向上移动并且允许另一侧的轮子以相同的程度还相对于交通工具向下移动。
在典型的构造中，该机构包括例如安装在中心位置的减震器，其包括弹簧和阻尼器，以吸收地面的不规则性并控制整个交通工具的纵向载荷传递。
在当前的形式中，所述连接机构是机械的，具有纵向臂或横向臂和在汽车或摩托车设计领域中已知的各种布局。
一个机构引导两个轮子的竖直运动，第二机构将右轮子联接到左轮子，以使一个轮子的下降运动对应于相对轮子的同等上升运动，第三机构将两个轮子连接到减震器，第四机构(在前轮的情况下)允许转向以引导交通工具。显然，所有这些机构可能是复杂的，庞大的，重的，昂贵的和难以优化的。
当在不平的地面上驾驶时，在交通工具的一侧的一个轮子上引起的振荡可能在另一侧上引起类似的持续振荡，这可能引起驱动性能的下降，既有方向性损失方面，还有制动距离的延长。
专利申请WO-0244008-A2公开了一种在左轮和右轮之间具有联接***的四轮摩托车，包括在每个轮子和一对双缸中央阻尼器之间的连杆连接部。该***特别复杂，因为其包括许多机械部件和许多旋转接头、球形接头和滑动接头，其昂贵，装配复杂并且随着时间的推移可能因使用而容易磨损，并且最终使得交通工具不可用或在维护方面非常昂贵。
左轮和右轮之间的简单机械接头不能抑制当在不平的地面上行驶时或当轮子开始失去抓地力时可能发生的振动或振荡。
在现有技术中用于控制摩托车均衡的其它***是已知的。
在摩托车的一对或两对轮子处，EP-1362779-A2示出了直接在所述轮子之间，或者在所述连杆***和摩托车底盘的固定点之间的一个或多个阻尼器。
DE-9414724-U1示出了通过管在两端处独立地连接的两个液压缸。油存在于缸中并且可以通过管在它们之间流动。缸活塞将缸的腔室分成两个不连通的部分，使得两个上部缸中的油的运动对应于下部腔室中的相反运动。
WO-97127071和WO-0244008-A2示出了两个液压缸，其在上端部处通过管独立地连接，具有或不具有连接到该管的蓄能器。缸中的活塞下方的下部腔室是空的，并且活塞根据摩托车的均衡自由移动。
最后，本申请人是欧洲专利EP 2 046 589的所有者，该专利涉及一种液压气动***，其包括一对缸，每一个用于每个倾斜轮子，其中缸的上部部分容纳油，而下部部分容纳气体。
已知的***不是完全没有缺点。例如，当摩托车的倾斜将要达到轮胎的抓持极限时，这些已知的***不能帮助限制倾斜角度的增加或意外坠落的负面影响。
专利EP 2 046 589的液压气动***凭借以下事实克服了这些缺点，该事实是，包含在缸轮的下部腔室中的气体向轮子施加能够在拐角处支撑交通工具的推力，允许拐角处的更好的道路保持，这转化为更大的驾驶安全感，以及由此更高的驾驶舒适性。
因此，尽管构成了现有技术的相当大的改进，但是由同一申请人开发的液压气动解决方案和专利EP 2 046 589的目标(在下文中将被表示为HTS，“液压倾斜***”的缩写)可能显示有在越野驾驶中，即在不平的地形上的行驶条件下或在轨道赛车条件下的限制，其中由存在于缸的下部部分中的压缩气体引起的“矫直”推力可能产生对使用者适得其反的悬浮反应。
发明概述
因此，本发明的主要任务是改进由本申请人研发的，是专利EP 2 046 589的目标的HTS液压气动***，以便改善交通工具均衡，尤其是在拐角处在交通工具倾斜的情况下。
在这个任务中，本发明的目的是使可能在拐角处在交通工具的高倾斜角度的情况下发生的不期望的矫直效应无效。
本发明的另一个目的是提供一种具有多于两个轮子的交通工具的改进的液压气动倾斜***，其可以手动地或者通过电子控制单元的介入被致动和禁用，从而允许改变交通工具均衡。
这个和其它任务由根据所附权利要求1的液压气动***实现。
在从属权利要求中描述了另外的特征。
附图说明
在附图1中通过非限制性示例示出的实施例的详细描述中，本发明的其它目的和优点将变得明显，附图1示出了根据本发明的具有多于两个轮子的交通工具的改进的液压气动倾斜***的概述。
优选实施方式说明
根据本发明的具有多于两个轮子的交通工具的改进的液压气动倾斜***包括通过第一液压连接装置23流体连通地布置的至少一个第一液压缸10和一个第二液压缸20。
所述第一液压连接装置23可以有利地包括导管，更优选地，管，其使具体地所述第一液压缸10和第二液压缸20的相应的其中容纳油的第一上部腔室10a和第二上部腔室20a液压连通，如根据由本申请人开发的倾斜***HTS所已知的。
所述第一液压缸10和第二液压缸20的第一下部腔室10b和第二下部腔室20b分别容纳加压气体。
当交通工具倾斜时，对应于弯道内侧的轮子的活塞，例如与所述第一缸10相关联的第一活塞100借助于第一连接管23将包含在缸本身的第一上部腔室10a中的油推动到相对的缸的第二上部腔室20a，在这种情况下，进入第二缸20的第二上部腔室，从而沿相反的方向移动连接到第一活塞100和第二活塞200的两个轮子。
可以存在蓄能器24，其具有液压地连接到连接管23的端部部分。在蓄能器24中存在旋转活塞(或隔膜或挡板)，其形成腔室，该腔室容纳加压气体，具有弹簧功能。在可能引起单个轮子的突然运动的不平的地形的情况下，流体的运动被蓄能器部分地抑制，而不立即流向另一个轮子，导致其立即运动。
加压气体存在于***中，填充缸的下部部分。
该解决方案通过引入两个重要特征来维持回路功能：当倾斜角增加时，容纳在拐角外部的缸中的气体的可用空间减小并且其压力增加，因此增加***的“阻力”以进一步增加倾斜角度。这非常有效地帮助驾驶员“感觉”倾斜开始变得危险的角度，因为将要达到轮胎的抓持极限。
另一个优点是由加压气体赋予的矫直效果：由于位于弯道外侧的交通工具该侧上的下部腔室中的加压气体的存在，当驾驶员需要将交通工具从弯道矫直或必须通过在相对侧上使交通工具快速倾斜，例如在一系列弯道和反弯道上行驶，来快速地改变方向时，交通工具对于驾驶员来说非常快速且毫不费力地矫直。
然而，正是缸的下部腔室中存在的在拐弯时在弯道外侧的缸中被压缩的加压气体，其决定在不平地形的情况下不期望的效果。
实际上，在导致在倾斜面上游的缸，例如第一缸10中的压缩的横向打滑的不平的地形的情况下，存在于所述第一缸10的第一上部缸10a中的油经过所述第一液压连接管23朝向所述第二缸20的第二上部腔室20a运送，从而进一步压缩存在于所述第二缸20的第二下部腔室20b中的气体。气体的所述进一步压缩引起侧向推力，其可能使交通工具的竖直均衡不稳定。
类似地，深孔或大凹坑可能对交通工具的均衡具有负面影响，同样是因为在直线和拐角处的缸的下部部分中的压缩气体。
然而，同样在不存在高低不平的情况下，驾驶员可能期望减小或完全消除由拐角外侧的缸中的加压气体引起的矫直效应。例如，如果驾驶员想要以更明显的角度以更高的速度(轨道比赛驾驶的特征)使交通工具倾斜，而没有“感觉到”在这种情况下也是由存在于外部缸的下部部分中的加压气体引起的前端阻力。
根据本发明的液压气动倾斜***允许通过包括另外的第二连接装置40的事实来解决这些缺点，该第二连接装置40使所述第一缸10和第二缸20的第一下部腔室10b和第二下部腔室20b流体连通，另外的气体截止装置50设置在所述第二连接装置40上。
所述第二液压连接装置优选地由刚性管或柔性软管组成。
所述截止装置50通过将所述缸的两个下部腔室10b和20b断开流体连通或使其流体连通来调节穿过所述第二连接装置40的气流。
所述截止装置50优选地包括阀，该阀可以由驾驶员例如通过按钮或杆式控制器来致动，或者可以由处理所有时刻的交通工具的均衡以及动态情况的不同指示信号的控制单元致动。
这种阀可以由螺线管或步进电机电致动。
当截止装置50由驾驶员控制时，驾驶员可以根据道路类型选择最佳均衡构造。
***的操作如下。
当截止装置50关闭时，根据本发明的改进的液压气动***的运转类似于传统的***，其中容纳气体的缸的下部腔室10b、20b彼此隔开并且存在于缸中的气体在其中所包含的腔室的容积减小时被压缩，由此确定无第二连接装置40的液压气动倾斜***的矫直推力。
当截止装置50打开时，气体可以从一个缸自由地运送到另一个缸，特别是通过所述第二连接装置40从下部腔室10b、20b到另一个腔室。
因此，在该***的这种构造中，当交通工具在转弯时倾斜时，容纳在弯道外侧的缸的下部腔室中的气体，不是在腔室本身内部被压缩，可以朝向相对的缸的腔室流动。如果截止装置完全打开，则气体将通过活塞的运动被推动而完全从一个腔室流动到另一个腔室，或者完全抵消或在任何情况下彻底地限制矫直效果，因为在缸的下部腔室中将不存在压力差。
通过在阀上操作，交通工具的驾驶员或电子控制***可以有利地选择中间配置，以便减少但不完全抵消气体的压缩，以及由此的缸的下部腔室中的相应压力差，以便不完全抵消随后的矫直效应。
考虑到***的描述，值得注意的是，驾驶员可以根据其判断即时地将截止阀50从闭合位置移动到打开位置，同样在完全转弯时，或者阀可以有利地由电子控制单元根据交通工具的动态参数，例如速度、离心加速度、由地面中的坑洼引起的轮子的突然倾斜等而打开，同时当从截止阀50的打开位置转到闭合位置时必须采取细心，因为阀必须在下部缸的容积处于相等条件，腔室中的压力条件相等的情况下关闭。
当倾斜***对准时，即当交通工具不倾斜时，获得腔室的容积相等的条件。
因此，例如，可以在交通工具停在平坦表面上，较佳地，如果交通工具在中央支架上的情况下关闭截止阀50。
在所有情况下，根据本发明的倾斜***可有利地装备有能够关闭截止阀50的交通工具均衡控制***。所述交通工具均衡控制***可以包括能够测量所述第一活塞100和第二活塞200的杆的延伸的倾斜传感器或传感器，或能够检测悬架臂的倾斜的装置，或者能够检测所对齐的倾斜***的对应于所述下部腔室10b、20b的容积相等的状态的其它类似装置。
例如，在交通工具由中央支架支撑在平坦表面上的情况中，根据本发明的液压气动***的所述第一缸10和第二缸20的下部腔室10b、20b的容积相等，并且气体体积平均地分布在两个腔室中，这种状态对于倾斜***的正确操作是必不可少的。
在已经考虑了说明本发明的优选实施例的描述和附图之后，本发明的许多改变、修改、变化和其它用途和应用对于本领域技术人员将是明显的。本发明涵盖与所附权利要求书中定义的本发明的范围没有不同的并且形成本文的组成部分的这样的改变、修改、变化和其它用途和应用。

Claims (10)

1.一种具有多于两个轮子的交通工具的液压气动倾斜***，所述交通工具具有借助于所述液压气动***倾斜的至少两个轮子，所述液压气动倾斜***包括各自与所述交通工具的相应的倾斜轮子相关联的至少一个第一液压缸(10)和第二液压缸(20)，所述第一液压缸(10)和所述第二液压缸(20)分别包括容纳油的第一上部腔室(10a)和第二上部腔室(20a)，以及容纳加压气体的第一下部腔室(10b)和第二下部腔室(20b)，所述液压气动倾斜***包括连接装置(40)，所述连接装置(40)使所述第一下部腔室(10b)和所述第二下部腔室(20b)与所述第一液压缸(10)和第二液压缸(20)流体连通，使得所述气体能够从一个缸流向另一个缸，
其特征在于，所述连接装置(40)包括另外的截止装置(50)，所述截止装置(50)适合于调节借助于所述连接装置(40)从一个缸传送到另一个缸的气流。
2.根据权利要求1所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述连接装置(40)包括管。
3.根据权利要求1所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述截止装置(50)包括机械致动阀或电致动阀。
4.根据权利要求1所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述截止装置包括比例阀。
5.根据权利要求1所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述截止装置包括开关阀。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述阀由驾驶员通过手动致动***控制。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述阀由电子控制单元自动控制。
8.根据权利要求7所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述电子控制单元还包括交通工具均衡控制***，所述交通工具均衡控制***控制所述阀从打开位置到闭合位置的切换。
9.根据权利要求8所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述液压气动倾斜***包括倾斜传感器，所述倾斜传感器适合于向所述电子控制单元发送用于关闭所述截止装置(50)的启动信号。
10.根据权利要求8所述的液压气动倾斜***，其特征在于，所述液压气动倾斜***包括传感器，所述传感器适合于检测所述第一缸(10)和所述第二缸(20)的杆的延伸，并且向所述电子控制单元发送用于关闭所述截止装置(50)的启动信号。
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