WO2015054846A1 - 一种铰接巴士的马达辅助接头*** - Google Patents

一种铰接巴士的马达辅助接头*** Download PDF

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杨安陶
陈铮铮
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台湾立凯绿能移动股份有限公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D47/02—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers for large numbers of passengers, e.g. omnibus
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels

Definitions

  • the present invention relates to a motor auxiliary joint system for an articulated bus, and more particularly to a joint provided with a flat motor, which uses a flat motor to adjust the angle of the joint and generate reverse resistance to offset the The torsion of the front frame and the trailer frame to improve the stability of the articulated bus during operation, thereby improving the safety and riding comfort of the vehicle; the present invention is in the field of articulated buses. Background technique
  • a primary object of the present invention is to provide a motor auxiliary joint system which is capable of improving the stability and comfort of a hinged bus.
  • a secondary object of the present invention is to provide a motor auxiliary joint system that is capable of calculating and generating a highly sensitive damping force to stabilize the trailer frame based on the vehicle speed, thereby reducing unnecessary sloshing.
  • Another object of the present invention is to provide a motor auxiliary joint system capable of generating a reverse resistance to offset the vehicle inertia when an oversteer or tire slip event occurs, and quickly adjusting the joint angle to a safe range. , thereby improving the driving performance and safety of the vehicle.
  • a broader embodiment of the present invention provides a motor auxiliary joint system for an articulated bus, comprising: an upper stator member and a lower stator member, both disposed on a front frame; a flat rotor member And superposing the upper stator member and the lower stator member coaxially with at least one axis; and a cantilever member disposed on a trailer frame for pivoting with the flat A horizontal shaft to which the extension members of the rotor member are coupled to withstand the up and down movement between the front frame and the trailer frame.
  • the motor auxiliary joint system used by the articulated bus further comprises: a vehicle speed sensor; a steering wheel position sensor; and a control unit for reading the data of the steering wheel position and the vehicle speed and adjusting the target joint angle according to the data.
  • control unit includes an arithmetic method for setting a low speed standard value to determine whether the rotation of the flat rotor member is permitted by a piece of vehicle speed information.
  • control unit limits the rotation of the flat rotor member in accordance with the vehicle speed.
  • the control unit increases the target joint angle in the reverse mode.
  • a motor auxiliary joint system for use in an articulated bus, comprising: a motor auxiliary joint including a stator body and a rotor; and a base member connected to The stator body and the front frame; an extension member for connecting the stator body to a trailer frame through a cantilever member to allow vertical movement; a vehicle speed sensor; a steering wheel position sensor; a control unit, according to the detection The speed information and steering wheel position information are used to adjust the target joint angle.
  • control unit includes an operation method for setting a first standard value of a vehicle speed to determine whether the motor auxiliary joint is allowed to rotate, and a second standard value of the vehicle speed to limit the motor auxiliary joint. The speed of rotation.
  • the control unit includes an operation method for calculating a suitable joint angle based on the steering wheel position information and the vehicle speed information, wherein the target joint angle is smaller than the front wheel of the articulated bus when the vehicle speed is positive The steering angle, and the target joint angle is greater than the steering angle of the front wheel of the articulated bus when the vehicle speed is negative.
  • control unit includes an operation method for controlling the rotational speed of the motor auxiliary joint, wherein the rotational speed is determined based on an operation formula of a vehicle speed and a target joint angle.
  • control unit detects that the position of the steering wheel has not changed, it indicates that the motor auxiliary joint is to maintain the target joint angle unchanged.
  • a further generalized embodiment of the present invention provides a motor auxiliary joint system for an articulated vehicle provided with a steerable front axle, comprising: an upper stator member and a lower portion
  • the stator members are all disposed on a front frame;
  • a flat rotor member is coaxially superposed on the upper stator member and the lower stator member with at least one bearing;
  • a cantilever member is disposed on a trailer frame for pivoting
  • a horizontal shaft coupled to the extension member of the flat rotor member to withstand the up and down movement between the front frame and the trailer frame.
  • Figure 1 is an isometric view of a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of the first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a gain gauge of the present invention which discloses the relationship of the steering wheel position to the specified joint angle at different vehicle speeds.
  • Figure 4 is a data diagram of the present invention showing the relationship between the maximum allowable speed and the motor auxiliary joint at different vehicle speeds. detailed description
  • An articulated bus is usually composed of a front frame and a trailer frame, wherein the front frame and the trailer frame comprise a set of steering front wheels, a set of intermediate wheels and a set of rear wheels, and are driven by the rear wheels.
  • the shaft is used to push the articulated bus.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are the first embodiment of the present invention.
  • 1 and 2 disclose the basic components required to construct the present invention in an articulated bus, including an upper stator member 106 and a lower stator member 103 disposed on the front frame 101; a flat rotor 105 is disposed on the upper stator member Between the lower stator member and the lower stator member, the two rotor extension members are coupled to a cantilever member 104 via a horizontal shaft 116 to permit up-and-down displacement between the front frame 101 and the trailer frame 102; an upper bearing 109 is mounted to the upper bearing groove 115 is between the flat rotor 105 and the upper stator member 106, and the lower bearing 108 is mounted between the flat bearing 105 and the lower stator member 103 to allow rotation between the front frame 101 and the trailer frame 102. action.
  • the motor auxiliary connector system also includes a control unit for reading information such as steering wheel position, joint position, and vehicle speed.
  • the control unit performs different calculations on the target joint angle according to the vehicle speed, wherein when the articulated bus is traveling straight ahead at a high speed, the target joint The angle is smaller than when driving at low speed; for example, when the articulated bus is changing at 40 mph, if the steering wheel turns the steering wheel 10 degrees, the control unit sets the target joint angle to 5 degrees to obtain High stability; and if the articulated bus is changing at a speed of 5 miles per hour, when the steering turns the steering wheel 10 degrees, the control unit sets the target joint angle to 8 degrees for a smoother steering. Action; therefore, the control unit must make an angular adjustment of the target joint based on the detected vehicle speed.
  • the increment of the target joint angle value corresponding to the steering wheel position is relatively increased relatively, because a larger joint angle is required to perform the steering action.
  • the increment of the target joint angle value corresponding to the steering wheel position is relatively reduced to obtain better stability when changing the line.
  • the target joint angle value corresponding to the steering wheel position also has a relatively large increase when the vehicle performs reverse driving. This is because the hinged bus has more transmission shafts disposed on the trailer axle, and therefore, because of reverse driving, The position of the axle generates a reverse pulling force to pull the hinge joint to a vertical position. In order to enable the articulated bus to travel on a smooth reverse rail, it is necessary to give the fish a higher value when performing the reverse motion. Increment; therefore, the control unit needs to increase the value of the target joint angle when performing the reverse motion.
  • FIG. 4 as disclosed in the figure, another control method of the first embodiment, wherein the maximum angular velocity of the joint is determined according to the vehicle speed; in the vicinity of the block near zero in FIG. 4, the articulated bus is Driving at very low speed, with proper control of the motor auxiliary joint and avoiding wheel wear. If the speed of the articulated bus does not exceed the preset standard value, the angle of the hydraulic turret will not be allowed to change, therefore, set a speed The standard value is necessary to determine whether or not the rotation of the motor auxiliary joint is allowed.

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Abstract

一种铰接巴士用的马达辅助接头***，用以改善铰接巴士于驾驶时的机动性与安全性；其中，马达辅助接头***运作于一主动减震模式程序中，该模式利用一安装有扁平马达的铰接接头，并根据车辆速度来对接头产生一计算过的高敏感的减震力道和产生一反向的阻力来抵销车辆的惯性，以应对转向过度或打滑的事件的发生，进而增进铰接巴士于驾驶时各方面的能力。

Description

一种铰接巴士的马达辅助接头*** 技术领域
本发明是有关于一种铰接巴士用的马达辅助接头***， 更切确而言， 是 一种设置有扁平马达的接头， 利用扁平马达对接头的角度进行调整并产生反 向阻力来抵销来自前车框架与拖车框架的扭力， 以提高铰接巴士在运行时的 稳定度， 进而改善车辆的安全性与搭乘舒适度； 本发明是用于铰接巴士的领 域。 背景技术
一般的市售铰接巴士多是利用液压减震***在转弯或高速行驶时稳定 车身， 然而， 液压减震***在面临突发性震动或是轮胎打滑的情况发生时皆 难以及时反应， 因此在现有的车轮牵引***的情况下难以对接头进行角度上 的控制， 亦难以避免拖车车厢在高速行驶时所产生的晃动， 在此一情况下， 乘客在面临有多种选择时， 多会因为铰接巴士的舒适度问题而改选择搭乘一 般的巴士。 发明内容
本发明的主要目的在于提供一种马达辅助接头***， 该***能够提高铰 接巴士的稳定度与舒适度。
本发明案的次要目的在于提供一种马达辅助接头***， 该***能够根据 车速来计算并产生一高敏感的减震力道来稳定拖车框架， 进而减少不必要的 晃动。
本发明案的另一目的在于提供一种马达辅助接头***， 该***能够在车 辆转向过度或轮胎打滑的事件发生时产生一反向阻力来抵销车辆惯性， 并且 快速调整接头角度至一安全范围， 进而提高车辆的驾驶性能与安全性。
为达上述目的， 本案的一较广义实施方式为提供一种铰接巴士使用的马 达辅助接头***， 其包含： 一上部定子构件与一下部定子构件， 皆设置于一 前车框架； 一扁平转子构件， 以至少一轴^ ^同轴叠加于该上部定子构件与该 下部定子构件； 以及一悬臂构件， 设置于一拖车框架， 用以枢接于与该扁平 转子构件的延伸部件相连接的水平轴， 以承受该前车框架与该拖车框架之间 的上下活动。
根据本案的构想， 铰接巴士使用的马达辅助接头***进一步包含： 一车 速传感器； 一方向盘位置传感器； 以及一控制单元， 用以读取方向盘位置与 车速的数据并依据该数据调整目标接头角度。
根据本案的构想， 该控制单元包含一运算方法， 用以设定一低速标准值 以一句车速信息来判定是否容许该扁平转子构件的旋转动作。
根据本案的构想， 该控制单元依据车速对该扁平转子构件的转动进行限 制。
根据本案的构想， 该控制单元在倒车模式时会增加该目标接头角度。 为达上述目的， 本案的另一较广义实施方式为提供一种铰接巴士使用的 马达辅助接头***， 其包含： 一马达辅助接头， 内含一定子主体与一转子； 一基座构件， 连接至该定子主体与前车框架； 一延伸部件， 用以通过一悬臂 构件来连接该定子主体至一拖车框架以容许垂直方向的移动； 一车速传感 器； 一方向盘位置传感器； 一控制单元， 依据检测到的车速信息与方向盘位 置信息来调整目标接头角度。
根据本案的构想， 该控制单元包含一运算方法， 用以设定一车速的第一 标准值来判定是否容许该马达辅助接头的旋转动作， 以及一车速的第二标准 值来限制该马达辅助接头的转动速度。
根据本案的构想， 该控制单元包含一运算方法， 用以依据方向盘位置信 息与车速信息来计算一适合的接头角度， 其中， 该目标接头角度在车速是正 值时小于该铰接巴士的前轮的转向角度， 且该目标接头角度在车速是负值时 大于该铰接巴士的前轮的转向角度。
根据本案的构想， 该控制单元包含一运算方法， 用以控制该马达辅助接 头的旋转速度， 其中， 旋转速度是依据一车速与目标接头角度的运算式去判 读。
根据本案的构想， 该控制单元如检测到方向盘的位置没有改变， 则会指 示该马达辅助接头去维持目标接头角度不变。
为达上述目的， 本案的又一较广义实施方式为提供一种设置有可转向前 车轴的铰接车辆使用的马达辅助接头***， 其包含： 一上部定子构件与一下 部定子构件， 皆设置于一前车框架； 一扁平转子构件， 以至少一轴承同轴叠 加于该上部定子构件与该下部定子构件； 一悬臂构件， 设置于一拖车框架， 用以枢接于与该扁平转子构件的延伸部件相连接的水平轴， 以承受该前车框 架与该拖车框架之间的上下活动。 附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本 发明实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 在附图中： 图 1为本发明第一实施例的等角视图。
图 2为本发明第一实施例的***视图。
图 3为本发明的增益量表， 该表揭示有关在不同车速的情况下方向盘位 置与指定的接头角度的关系。
图 4为本发明的数据图表， 该表揭示在不同车速的情况下最大容许转速 与马达辅助接头的相互关系。 具体实施方式
本发明的目的在于提供一种更高敏感度的铰接接头***， 该系同能够对 接头角度进行更高敏感度的控制， 进而加强铰接巴士的驾驶性能与驾驶*** 的完整性； 一般而言， 铰接巴士通常是由一前车框架与一拖车框架所组成， 其中，该前车框架与拖车框架包含一组转向前轮、一组中间车轮与一组后轮， 并由连接至后轮的驱动轴来推动铰接巴士。
现请参阅图 1与图 2 , 其为本发明的第一实施例。 图 1与图 2揭示了在铰接 巴士中建构本发明所需要的基本构件， 其中包含一上部定子构件 106 与一 下部定子构件 103 设置于前车框架 101 ; —扁平转子 105 设置于该上部定 子构件与下部定子构件之间， 其具有两个转子延伸部件经由一水平轴 116 连接至一悬臂构件 104 以容许前车框架 101 与拖车框架 102 之间的上下 位移； 一上轴承 109 安装于上轴承槽 115 介于扁平转子 105 与上部定子 构件 106 之间， 一下轴承 108 安装于下轴承槽 114介于扁平转子 105 与 下部定子构件 103 之间， 以容许前车框架 101 与拖车框架 102 之间的旋 转动作。 马达辅助接头***还包含一控制单元， 用以读取方向盘位置、 接头位置 以及车速等相关信息。
现请参阅图 3 , 如该图所揭示的一控制方法， 控制单元依据车速对目标 接头角度进行计算上不同的增量设定， 其中， 当铰接巴士在以高速向前直线 行驶时， 目标接头角度相较于低速行驶时会较小；例如当铰接巴士以每小时 40英里进行换线动作时， 驾驶若将方向盘转动 10度， 则控制单元会设定目标 接头角度为 5度角以获得较高的稳定性； 又如果铰接巴士是以每小时 5英里的 速度进行换线时， 当驾驶将方向盘转动 10度， 则控制单元会将目标接头角度 设定为 8度角以获得较顺畅的转向动作； 因此， 控制单元必须依据检测到的 车速才能对目标接头进行角度上的调整。
如图 3所揭示， 当车速增加至超过一低速标准值时， 对应方向盘位置的 目标接头角度值的增量相对而言增加的较多， 这是因为需要较大的接头角度 才能进行转向的动作， 而当车速增加至超过另一个高速的标准值时， 对应方 向盘位置的目标接头角度值的增量则又相对的减少， 以在换线时获得较好的 稳定性。
又如图 3所揭示， 对应方向盘位置的目标接头角度值在车辆进行倒车时 亦会有相较较多的增加， 这是因为铰接巴士的传动轴多设置于拖车车轴， 因 此， 倒车时会因为车轴的位置而产生一反向的拉扯力道将铰接接头拉扯至一 垂直的位置， 为了使铰接巴士能够行驶于一较顺畅的倒车轨道上， 便需要在 进行倒车动作时给鱼该数值更高的增量； 因此， 控制单元便需要在进行倒车 动作时增加目标接头角度的数值。
现请参阅图 4, 如该图所揭示， 是第一实施例的另一控制方法， 其中， 接头的最大角速度是依据车速所决定； 在图 4中接近零的区块附近， 铰接巴 士是以极低的速度行驶， 以适当的控制马达辅助接头并避免车轮的磨损， 若 铰接巴士的车速未超过预设的标准值， 则液压转台的角度将不被允许进行任 何改变， 因此， 设置一车速标准值来判定是否容许马达辅助接头的转动是必 须的。
又如图 4所揭示， 可以看到， 在车速达到另一预设的高速标准值时， 控 制单元又一次的限制了马达辅助接头的最大角速度， 这是因为这时候液压转 台转动的速度会影响车辆行驶的稳定性与舒适度， 这种情况通常发生在铰接 巴士行驶于高速公路上时， 故而马达辅助接头的最大角速度需要直接具车速 来调整判定。
在某些应用上， 如图 1与第二途的磁铁与线圈的功效是可互相取代的， 如设置于转子上的磁铁或设置于定子上的线圈。 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求
1.一种铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其包含：
一上部定子构件与一下部定子构件， 皆设置于一前车框架；
一扁平转子构件， 以至少一轴承同轴叠加于该上部定子构件与该下部定 子构件； 以及
一悬臂构件， 设置于一拖车框架， 用以枢接于与该扁平转子构件的延伸 部件相连接的水平轴， 以承受该前车框架与该拖车框架之间的上下活动。
2.如权利要求 1所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 进一步包含： 一车速传感器；
一方向盘位置传感器； 以及
一控制单元， 用以读取方向盘位置与车速的数据并依据该数据调整目标 接头角度。
3.如权利要求 2所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元包含一运算方法， 用以设定一低速标准值以依据车速信息来判定是否 容许该扁平转子构件的旋转动作。
4.如权利要求 3所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元依据车速对该扁平转子构件的转动进行限制。
5.如权利要求 4所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元在倒车模式时会增加该目标接头角度。
6.—种铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其包含：
一马达辅助接头， 内含一定子主体与一转子；
一基座构件， 连接至该定子主体与前车框架；
一延伸部件， 用以通过一悬臂构件来连接该定子主体至一拖车框架以容 许垂直方向的移动；
一车速传感器；
一方向盘位置传感器；
一控制单元， 依据检测到的车速信息与方向盘位置信息来调整目标接头 角度。
7.如权利要求 6所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元包含一运算方法， 用以设定一车速的第一标准值来判定是否容许该马 达辅助接头的旋转动作， 以及一车速的第二标准值来限制该马达辅助接头的 转动速度。
8.如权利要求 7所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元包含一运算方法， 用以依据方向盘位置信息与车速信息来计算一适合 的接头角度， 其中， 该目标接头角度在车速是正值时小于该铰接巴士的前轮 的转向角度， 且该目标接头角度在车速是负值时大于该铰接巴士的前轮的转 向角度。
9.如权利要求 8所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元包含一运算方法， 用以控制该马达辅助接头的旋转速度， 其中， 旋转 速度是依据一车速与目标接头角度的运算式去判读。
10.如权利要求 9所述的铰接巴士使用的马达辅助接头***， 其中， 该控 制单元如检测到方向盘的位置没有改变， 则会指示该马达辅助接头去维持目 标接头角度不变。
11.一种设置有可转向前车轴的铰接车辆使用的马达辅助接头***， 其 包含：
一上部定子构件与一下部定子构件， 皆设置于一前车框架；
一扁平转子构件， 以至少一轴承同轴叠加于该上部定子构件与该下部定 子构件；
一悬臂构件， 设置于一拖车框架， 用以枢接于与该扁平转子构件的延伸 部件相连接的水平轴， 以承受该前车框架与该拖车框架之间的上下活动。
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