[发明专利]侧倾车辆

说明书

本发明涉及的车辆包括：

至少三个车轮；

一个车架，该车架包括一个第一支架部和一个第二支架部，支架部可彼此相对地围绕着一个位于纵向的侧倾轴线倾斜；

至少一个前轮，该前轮与第一支架部相连并且能够围绕着一个平行于前轮所在平面的前轮转向轴倾斜；

一个与第一支架部转动连接的转向盘；

侧倾装置，各侧倾装置与第一及第二支架部相连，以便在第一和第二支架部之间产生一个侧倾运动；和

一个传感器，该传感器与前轮及各侧倾装置相连，以便形成一个用于驱动侧倾装置的控制信号。

这种类型的车辆已在本申请人的WO95/34459中披露，这篇文献描述了一种自平衡的，最好是三轮的车辆，其中由一个液压回转阀构成的传感器测量前轮的力或力矩。根据传感器的信号，包括驾驶室和转向盘的前支架部侧倾直至前轮上的力矩基本等于零。因此，可以产生一种自稳定的侧倾动作，这使得车辆在任何速度下均可以一种平稳的方式转弯。由于文献WO95/34459中所描述的窄型车辆在一般的运输中通常不具有足够的横向稳定性和操纵性，这种类型的侧倾系统增加了稳定性，因此这种类型的窄型车辆可成为一个全功能的交通工具。文献所述的侧倾系统是全自动的，因此驾驶员不需任何特殊的技术来控制车辆。已知的系统提供了一种在所有的驱动状况中可以安全地并且可预示地反应的车辆。

尽管已知的侧倾车辆是非常有效的，但是确定前轮上的力或力矩的力传感器相对复杂。此外，已知装置的转向感觉可以进一步改善。

因此，本发明的目的是提供一种侧倾车辆，该车辆可对侧倾动作进行简单而可靠的控制，并且驾驶员对转向的感觉是最优的。

为了这一目的，按照本发明车辆的特征在于转向盘通过一个转向轴与第一支架部相连，其中该转向轴可以绕其轴线相对于前轮转向轴转动，传感器确定前轮转向轴和该转向轴之间的转动角度。

本发明基于对这样一种侧倾车辆的理解，该车辆可以以两种完全不同的方式转向：

第一，驾驶员可以直接控制前轮的位置或前轮。驾驶员通过向前轮传递一个特定的角位移以使车辆具有一个转向半径。

第二，驾驶员可以直接或间接的控制车辆的侧倾位置。在这种情况中，车速和侧倾位置的组合提供了一特定的转向半径。前轮处于一个由车速和侧倾位置决定的恰当的位置，其中前轮的位置不能被用于确定行驶的方向。一辆机动车以这一原理工作。通过复杂的转向动作，驾驶员不停的调节侧倾位置，从而获得满意的行驶方向。实际上，需要提供一种容易操作的车辆。在按照本发明的车辆中，与机动车中所发生的通过手杆间接调整侧倾位置不同，驾驶员可通过侧倾装置直接调整侧倾位置。按照本发明，使得驾驶员控制并驱动包括侧倾装置的侧倾系统以调节侧倾位置的最佳设备是转向盘。按照本发明，转向盘和前轮之间标准的刚性连接被转向轴可以绕其轴线相对前轮转向轴转动的这样一种连接所取代。这个包括转动角度传感器的柔性连接提供一车辆所期望的侧倾位置的信号。车辆的侧倾可随之被起动。与侧倾角度和行驶速度的组合相对应的前轮的最佳位置可以以驾驶员察觉不到的方式被自动地采用。

按照本发明的侧倾系统使得传感器可以是一种非常简单的类型，同时也使得侧倾装置以一种稳定和操作可靠的方式被驱动。

传感器，控制装置以及侧倾装置可以分别使用不同的技术手段，例如它们可以是机械型，液压型，气压型或电气型。本发明将提供对大部分为液压型元件的描述。其中，转动角度传感器可以包括一个缸，缸一端与前轮相连，油缸另一端与转向柱相连。侧倾装置可以包括一个液压缸或一个气压缸，该液压或气压缸通过一个阀与压力源相连。角度位置传感器的缸驱动侧倾装置的阀。这个阀可以是一种简单的开/关滑阀。

按照本发明的车辆可以包括一个具有两个车轮的后支架部以及一个具有一个车轮并且可以相对后支架部侧倾的前支架部。也可以采用一个具有一个车轮、可侧倾的后部支架和一个具有两个车轮、不可侧倾的前部支架。最后，也可以采用在本申请人的荷兰专利申请1005894中所描述的可侧倾的支架结构。

欧洲专利文献EP0592377中披露了一种侧倾车辆，其中前支架部相对于支撑驱动的后支架部的侧倾可以通过前轮绕着前轮转向轴相对于车架的角位移来实现，转向盘和前轮之间刚性连接。这种类型的系统由于侧倾不取决于车速，因此具有不准确的缺点，因而行驶的稳定性不能保证。