具有液压倾斜系统和倾斜阻止系统的三轮或更多轮的倾斜车辆
阅读说明：本技术 具有液压倾斜系统和倾斜阻止系统的三轮或更多轮的倾斜车辆 (Three or more wheeled tilting vehicle with hydraulic tilting system and tilting prevention system ) 是由 马尔科·莫洛尼 米开朗基罗·利古里 于 2020-10-30 设计创作，主要内容包括：摆动系统包括成对的液压缸(10a,10b)、将液压缸(10a,10b)各自的工作室彼此连接的连接导管(12)及沿连接导管(12)布置并可在打开位置和关闭位置间切换的锁定阀(14),其中,在打开位置上,锁定阀(14)允许工作流体通过连接导管(12)在液压缸(10a,10b)之间流动,由此允许车辆倾斜；在关闭位置上,锁定阀(14)阻止工作流体在液压缸(10a,10b)之间流动,由此防止车辆摆动。该摆动系统还包括机动致动装置,其具有可操作地连接至锁定阀(14)以命令其在打开位置和关闭位置间切换的电动机(16)、适于根据预定控制逻辑驱动电动机(16)的电子控制单元(ECU)及可由驾驶者操作以向电子控制单元(ECU)提供指示驾驶者要阻止或解除阻止车辆摆动的意愿的控制信号。(The swing system includes a pair of hydraulic cylinders (10a,10b), a connecting conduit (12) connecting respective working chambers of the hydraulic cylinders (10a,10b) to each other, and a lock valve (14) disposed along the connecting conduit (12) and switchable between an open position and a closed position, wherein in the open position, the lock valve (14) allows a working fluid to flow between the hydraulic cylinders (10a,10b) through the connecting conduit (12), thereby allowing the vehicle to tilt; in the closed position, the lock valve (14) prevents the flow of working fluid between the hydraulic cylinders (10a,10b), thereby preventing the vehicle from swinging. The swing system further comprises a motorized actuation device having an electric motor (16) operatively connected to the locking valve (14) to command switching thereof between the open position and the closed position, an Electronic Control Unit (ECU) adapted to drive the electric motor (16) according to a predetermined control logic, and a control signal operable by the driver to provide the Electronic Control Unit (ECU) with an indication of the driver's intention to prevent or release the prevention of the swing of the vehicle.)
技术领域
本发明总体上涉及一种具有三个或更多个车轮的倾斜车辆，即，包括在前部并排设置的成对的车轮以及在后部并排设置的可能的另外的成对车轮的车辆，还涉及一种设计用于允许车辆以类似于传统摩托车的方式倾斜的倾斜系统，特别是在转弯时。
更具体地，本发明涉及一种具有液压倾斜系统的三轮或更多轮的倾斜车辆；更确切地说，涉及一种倾斜系统，其对于每对摆动车轮包括成对的液压缸，其中，每个液压缸与相应的车轮相关联，每对液压缸相应的工作室借由相应的连接导管相连，以允许工作流体(通常为油)自一个工作室通向另一个工作室。对于三轮倾斜车辆(两个前轮和一个后轮)，将仅设置与两个前轮相关联的一对液压缸，这对液压缸借由连接导管彼此相连；而对于四轮倾斜车辆(两个前轮和两个后轮)，则将设置两对液压缸，一对位于车辆前部，另一对位于车辆后部，并且每对中的液压缸将通过相应的连接导管彼此相连。
这种类型的车辆例如是由申请人销售的四轮车辆Qooder和三轮车辆QV3。
背景技术
在配备有液压倾斜系统或上述特定类型的三轮或更多轮的倾斜车辆中，已知在停车时使用可由驾驶者启动的锁定系统来阻止车辆倾斜，由此可让车辆保持在稳定的停车位置上，而无需像摩托车那样使用经典的支架。
这种已知的锁定系统包括锁定阀，该锁定阀沿着将液压缸彼此连接的连接导管布置，并且可在打开位置和关闭位置间进行切换，其中，在该打开位置上，其允许工作流体通过连接导管在一个液压缸与另一个液压缸之间流动；在该关闭位置上，其阻止工作流体流过连接导管；所述锁定系统还包括控制构件，驾驶者可通过该控制构件手动地将锁定阀由打开位置移至关闭位置，或由关闭位置移至打开位置。
附图中的图1和图2示出了这种锁定系统的一个示例，其分别示出了自由倾斜状态和锁定倾斜状态。在这两个图中，10a和10b表示倾斜车辆的液压倾斜系统的两个液压缸，其分别位于右侧和左侧；12表示使两个液压缸10a和10b各自的工作室(在该示例中为上工作室)彼此流体连通的连接导管；14表示沿连接导管12布置允许或阻止工作流体沿该导管流动的闭塞阀。
在该示例中，用16表示的控制构件由操纵杆形成，该操纵杆通过成对的控制电缆18控制锁定阀14在前述打开位置和关闭位置间的运动。特别地，在操纵杆16位于抬高的位置上时(如图1所示)，锁定阀14处于打开位置，在该位置上，其允许工作流体沿着连接导管12流动，由此允许车辆倾斜；而在操纵杆16位于降低的位置上时(如图2所示)，锁定阀14处于关闭位置，在该位置上，其阻止工作流体沿连接导管12流动，由此可防止车辆倾斜。当驾驶者想要停车时，他/她必须要做的是将操纵杆16移动至降低的位置上，以阻止车辆摆动，从而将车辆稳固地保持在停车位置上。
然而，这种已知的锁定系统的缺点是仅可用于长时间的停车，不适于短暂的停车，例如，在等交通信号灯时，驾驶者必须要将脚放在地上来保持车辆稳固。
由EP 3 434 570 A1可知车辆倾斜控制系统的另一示例。该系统也包括通过导管连接的成对的液压缸，并且在该导管上设置有锁定阀，该锁定阀可在打开位置和关闭位置间进行切换，在该打开位置上，允许流体在这两个液压缸间流动(以允许车辆倾斜)；在该关闭位置上，阻止流体在这两个液压缸间流通(以防止车辆倾斜)。
然而，在该结构中，倾斜锁定系统是独立于车辆俯仰系统(vehicle pitchingsystem)存在的，因此还需要单独的系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锁定系统，其用于锁定装备有液压倾斜系统的三轮或四轮倾斜车辆的倾斜运动。该锁定系统简单、安全且经济，并且可被驾驶者轻易地快速启动，由此，即使在短暂停留的情况下(例如，在交通信号灯处)，也可以锁定车辆的倾斜。
本发明的另一目的在于提供一种用于控制车辆的倾斜和俯仰运动的有效系统。
借由所附独立权利要求1所限定的液压倾斜系统，可以完全实现本发明的所述及其它目的。
从属权利要求中描述了本发明的有利实施例，其内容应被理解为以下内容的组成部分。
概括言之，本发明的构思是基于使用三通锁定阀和机动致动装置，其中，所述三通锁定阀被设计成将流体流自一液压缸传送至第二液压缸(以调节车辆的倾斜运动)和/或辅助储器(以调节车辆的悬架运动(suspension motion))；所述机动致动装置包括：
电动机，其可操作地连接至所述锁定阀，以控制其在打开位置和关闭位置间的切换；
电子控制单元，其适于根据预定控制逻辑驱动所述电动机；及
控制构件，其可由驾驶者操作，以向所述电子控制单元提供指示驾驶者想要阻止车辆倾斜或解除阻止车辆倾斜的意愿的控制信号。
所述电子控制单元被有利地设置成：在接收到由驾驶者通过所述控制构件提供的命令信号时，检查车辆的预定运行参数(例如，车速、加速器开度等)，以确定是否存在安全地锁定或解锁车辆倾斜的条件，并且，如果存在的话，则驱动发动机，以命令锁定阀自打开位置切换至关闭位置，或者自关闭位置切换至打开位置。所述电子控制单元还有利地设置成命令锁定阀以使得工作流体自所述液压缸(部分地或全部地)流至与连接导管以液压方式连接的辅助箱的方式进行切换。
借由此致动装置，驱动器能够以非常简单且快速的方式命令锁定和解锁车辆倾斜，由此，即使在短暂停车的情况下(例如，在交通信号灯处)，也能够阻止车辆倾斜。
此外，此致动装置基于例如与节气门开度有关的信息允许在每次车辆重新启动时自动控制倾斜的释放，即，锁定阀自关闭位置至打开位置的运动，由此，无需驾驶者通过控制构件发送命令信号(例如，通过按下特定按钮)。
附图简要说明
根据下文中的详细描述，本发明的其它特征和优点将是明显的，以下内容参照附图仅以非限制性示例的方式给出，附图中：
图1和图2分别是现有技术中的三轮或更多轮倾斜车辆的处于自由倾斜状态和锁定倾斜状态下的液压倾斜系统的立体图；
图3是本发明一实施例中的三轮或更多轮的倾斜车辆的液压摆动系统的立体图；及
图4是本发明另一实施例中的三轮或更多轮的倾斜车辆的液压摆动系统的立体图。
具体实施方式
首先参照图3，其中用相同的附图标记表示与图1和图2中的零件和元件相同的零件和元件，用于三轮或更多轮的倾斜或侧倾车辆的液压倾斜系统以本身已知的方式包括一对液压缸10a和10b(分别位于右侧和左侧)，每个液压缸插在车辆的相应前轮与车辆的车身之间，或者优选介于车辆相应前轮的悬架臂与车辆的车身之间。
图3既未示出车辆的车身，也未示出具有相关机械悬架构件的前轮，因为车辆的这些部件本身是已知的。
此外，虽然图3仅示出了与车辆的两个前轮相关联的液压缸，但是，应当理解，在四轮车辆的情况下，液压倾斜系统包括另外一对与车辆的后轮相关联的液压缸，本文中参照与车辆的前轮相关联的液压缸所描述和图示的所有内容同样适用于与车辆的后轮相关联的液压缸。
再次参照图3，两个液压缸10a和10b各自的工作室(在此情况中为上工作室)通过连接导管12彼此相连，包含在这些工作室中的工作流体(例如，油)可通过该导管12从一个工作室流向另一个工作室，以使车辆能够摆动(swing)。沿连接导管12布置有锁定阀14(其设置为三通球阀)，该锁定阀14可在打开位置和关闭位置之间切换，其中，在该打开位置上，锁定阀14允许工作流体流过连接导管12；在该关闭位置上，锁定阀14阻止工作流体流过连接导管12。锁定阀14还被配置成将全部或部分工作流体流从液压缸10a和10b中的其中一个转向辅助箱15，而不是转向液压缸10a和10b中的另一个。这样以来，就可以用单个阀来调节车辆的侧倾和俯仰运动。此外，根据一实施例，可以对辅助箱15进行加压。
锁定阀14在打开位置和关闭位置之间的切换由一机动致动装置控制，根据此实施例，该机动致动装置包括电动机16(或优选电动机和减速单元(reduction unit)及一对控制电缆18，其中，电动机16借由该些控制电缆18作用于锁定阀14。通过沿一个方向或另一个方向控制电动机16，借由控制电缆18，锁定阀14可从打开位置切换至关闭位置，或者，反之，从关闭位置切换至打开位置。
电动机16由电子控制单元ECU引导，该电子控制单元ECU在其输入端接收来自控制构件20(在图3中以示意方式示出)的命令信号，其中，该控制构件20可由驾驶者操作。该电子控制单元ECU还在其输入端接收与车辆的某些运行参数有关的信息(例如，车速v、节气门开度α等)，并基于此信息来确定这些条件是否到位，以安全地锁定或解锁车辆的摇摆。
因此，如果在从控制构件20接收到了命令信号后，电子控制单元ECU确定可以安全地锁定或解锁车辆的摆动，由此电子控制单元ECU则驱动电动机16，使锁定阀14自打开位置切换至关闭位置或自关闭位置切换至打开位置。
电子控制单元ECU还可有利地设置成命令锁定阀14以使得工作流体自液压缸10a、10b(部分地或全部地)流至辅助箱15(其以液压方式与连接导管12相连)的方式进行切换。
例如，控制构件20可以是位于车把上的或车辆上另一可让驾驶者容易够到的位置上的按钮，在这种情况下，系统被配置成：当锁定阀14处于关闭位置时(即，当车辆侧倾被阻止时)，按下该按钮会命令锁定阀14移至打开位置，从而解锁车辆侧倾；而当锁定阀14处于打开位置时(即，当车辆侧倾被允许时)，按下该按钮会命令锁定阀14移至关闭位置，从而锁定车辆侧倾。
替代地，控制构件20可以是可在两个操作位置间切换的开关，这两个操作位置分别对应于车辆倾斜的锁定状态和车辆倾斜的解锁状态。
在任何情况下，控制构件20的致动都不会自动确定锁定阀14的切换，而是由电子控制单元ECU确定是否可以切换锁定阀14，如果可以，则适当地驱动电动机16。例如，如果驾驶者在车辆以高于给定的第一阈值的速度行驶时操作控制构件20来阻止车辆的侧倾，则电子控制单元ECU不允许锁定阀14切换至关闭位置。此外，当车辆的驻车制动器(parkingbrake)处于激活状态时，电子控制单元ECU禁止锁定阀14从关闭位置切换至打开位置，以防止解锁车辆侧倾。
此外，电子控制单元ECU优选被配置成在每次车辆重新启动时独立于驾驶者对控制构件20的致动而自动解锁车辆侧倾。因此，如果例如从交通灯停止状态开始车辆重新启动，则一旦车速超过给定的第二阈值(其可等于或不同于前述第一阈值)，电子控制单元ECU就命令锁定阀14切换至打开位置，以允许车辆摆动。
当然，可在电子控制单元ECU中实现其它和/或不同的操作逻辑。
优选地，适于检测所述阀的打开或关闭位置且适于向电子控制单元ECU发送相应信号的传感器装置与锁定阀14相关联。例如，这样的传感器装置可包括一对微型开关22，其可由凸轮24操作，凸轮24与锁定阀14的旋转启闭件(球体)旋转成一体地连接，使得当锁定阀14处于关闭位置时，凸轮24切换与此位置相关联的微型开关22，从而使相应的阀关闭信号发送至电子控制单元ECU；而当锁定阀14处于打开位置时，凸轮24切换与此位置相关联的微型开关22，从而使相应的打开阀信号发送至电子控制单元ECU。
在图4中，与图3中部件和元件相同或对应的部件和元件用相同的附图标记表示，图4示出了另一实施例中的本发明的摆动系统(oscillating system)。
该另一实施例与上文中参照图3所述实施例的不同之处在于：电动机16直接作用于锁定阀14，而不是通过控制电缆18，这是因为电动机的轴借由一接头连接至锁定阀的启闭件(shutter)。优选地，在此情况下，凸轮24集成在该连接接头中。
对于其余的，适用上文中参照图3所示实施例所描述的内容。
自然，在本发明的原理保持不变的前提下，各实施例和构造细节可相对于仅以非限制性示例的方式所描述和示出的内容进行较大的改变，由此并不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围。
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