具有具备纵向轴的主体和倾斜单元的车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种具有主体和倾斜单元的车辆，该主体具有纵向轴，该倾斜单元用于相对于通过纵向轴的垂直平面倾斜主体，因而倾斜单元包括致动器、控制单元和动力供给单元，所述动力供给单元用于通过控制单元向致动器提供动力传输介质，因而控制单元设定为控制致动器的动力输入，其特征在于包括至少两个冗余倾斜单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有倾斜单元的车辆的领域。尤其是，本专利技术涉及具有主体和倾斜单元的车辆，该主体具备纵向轴，该倾斜单元用于相对于通过纵向轴的垂直平面使主体倾斜，因而倾斜单元包括致动器、控制单元和动力供给单元，该动力供给单元用于通过控制单元向致动器提供动力传输介质，因而控制单元设置成用以控制致动器的动力的输入。
技术介绍
能够倾斜的车辆在现有技术中已经已知。在这种车辆中，由驾驶员直接或通过诸如液压致动器的致动器的命令而倾斜。具有致动器的那些车辆可分为两类，即，具有手动倾斜的车辆和具有倾斜单元的车辆。具有手动倾斜的车辆可从WO2004/011324 A1、WO2005/002957 A1和WO99/44136 A1中得知，其中仅由驾驶员向悬架系统提供命令。在那些车辆中，驾驶员可以用脚踏杆或他身体的位置直接控制车辆倾斜。在专利合作条约下公布的国际申请WO2004/011324 A1公开了具有至少3个车轮、第一车架部和第二车架部的车辆，该第一车架部也解释为主体，其上设置有至少两个脚踏板。第二车架部以如下方式连接第一车架部第二车架部可以围绕沿纵向方向延伸的倾斜轴倾斜，因而第二车架部包括控制部件和驾驶员座椅。倾斜单元连接到主体和第二车架部，以便根据控制信号在第二车架部上施加倾斜力。传感器连接到第一车架部，用于测量驾驶员施加在主体上的力或力矩，和/或判断驾车人相对于脚踏板的位置，因而另一方面传感器还连接到倾斜单元，为倾斜单元提供控制信号。公开了作为倾斜单元的液压缸。在专利合作条约下公布的国际专利申请WO2005/002957 A1公开了三轮车辆，其包括具有发动机、传动齿轮和位于后部的至少一个从动车轮的车架，和部分用于车辆转向的两个前轮。其中还公开了在具有垂直车架构件的车辆的纵向方向上的传递车架(transfer frame)，以及设置在车架构件上用于安装弹簧的弹簧固定器(anchor)。国际专利申请WO 99/44136A1公开了另一种三轮车辆，该车辆具有沿弯道驾驶时能够倾斜的车架。其中车架具有两个转向前轮和一个后轮，该后轮包括刚性部分和梯形部分，梯形部分可以变形并与车辆重心成一直线，并且施加在梯形部分的载荷将被偏移到车辆正在行驶通过的弯道内侧，因而由适当的连接机构和操纵杆控制转向，驾驶员通过偏移他的身体来控制侧面倾斜。欧洲专利申请EP 0 020 835 A1公开了一种车辆，其中通过伺服系统控制倾斜。其中公开了一种超窄封闭型电动机车辆。该车辆具有由路上行驶轮支撑的底盘，该底盘包括枢转地连接到子部分的主部分，从而在该两个部分之间可发生沿着枢转轴的枢转运动，该枢转轴沿着车辆的纵向方向延伸。安装在一个底盘部分上的封闭(closed-in)主体结构用于容纳至少一个人。车辆的传动装置安装在另一个底盘部分。该车辆设置有控制装置，用于可变选择两个底盘部分之间的相对枢转运动的量和方向。电动机驱动液压泵，该液压泵通过流体与阀门机构连接。还公开了连接到倾斜机构的气动或电磁连接装置。国际专利申请WO 99/47372也公开了用于倾斜车辆的悬架控制系统。公开了侧倾角控制，通过有选择地导致或防止平行四边形对角线长度发生变化而实现该控制。通过布置的线性液压减振器单元获得必要的阻尼，以便在允许侧倾自由度的同时阻止横向梁弹簧的挠度变化。公开了通过驾驶员类似于对自行车的操作、或者通过有选择地控制平行四边形对角线长度、或者通过上述两者的组合来控制侧倾角。国际专利申请WO 99/12795 A1公开了转弯时能倾斜的无制导(unguided)车辆。其中还公开了主动道路控制。在这些车辆中，由控制系统生成指令，在本领域技术水平下控制系统已知为，其向液压或电动致动器发送驱动车辆倾斜的指令。这种控制系统以来自传感器发送的信息和驾驶员指令的输出作为它的基础。上述所有车辆具有一个主要缺陷，即，如果一个单元发生故障，则整个系统发生故障，并且车辆不能被控制。这可导致致命事故。如果具有倾斜单元的倾斜系统发生故障，当驾驶员将它的车辆行驶到拐角时，因而正常情况下车辆会倾斜，但是现在车辆不会倾斜。这相当大地改变了车辆的动态属性。在许多情况下这会导致事故，因为在转弯动作中驾驶员在许多情况下不能控制他的车辆。因而本专利技术的目的是避免车辆这种不稳定的动态属性，从而避免事故，特别是致命事故。国际专利申请WO 98/49023 A1公开了多轨迹(multi-track)弯道倾斜车辆。该车辆包括用于倾斜上部结构的控制系统。控制系统包括紧急备用系统，如果通常起作用的主系统发生故障，该紧急备用系统能使车辆至少在给定的时间段内工作。取决于车辆侧向加速度的可能的3个上部结构位置为最大左倾斜、垂直位置、和最大右倾斜。通过惯性质量控制紧急备用系统。然而，这种紧急备用系统使用液压流体，其具有易燃的缺点。它们还具有以下缺点液压流体管道中的任何泄漏会导致倾斜系统的整体失效，甚至是紧急备用系统的失效。WO 98/49023 A1的液压备用系统具有当倾斜致动器因故障不能工作时，保证倾斜车辆安全性的目的。只有单个致动器的故障可被补偿。因而目的是提供一种安全车辆，如果整个倾斜单元发生故障，其仍能被驾驶员安全地控制。避免车辆在弯道中失去控制。
技术实现思路
根据本专利技术，通过包括至少两个冗余倾斜单元，实现了用于根据权利要求1前序部分的车辆的上述确定的目的和问题的方案。结论是使用电动伺服系统，以驱动具有冗余特征的倾斜车辆中的悬架系统。通过提供两个冗余倾斜单元作为热冗余系统，即使一个倾斜单元出现故障，当车辆开始转弯或者结束通过拐弯的驾驶时，仍可以有一个倾斜单元提供必需的倾斜。因为每个倾斜单元包括控制单元、动力供给单元和致动器，设定了两个严谨和独立的电路以提供倾斜动力和倾斜移动。通过热冗余系统，可理解倾斜单元组件的两条链路，它们在正常操作时一起工作以便产生必需的倾斜扭矩。即使在其中一个电路或链路中发生一个故障，由一个倾斜单元组成的另一个电路或链路仍可独立地使主体产生必需的倾斜移动，从而使事故不会发生。驾驶员可一直控制他的车辆，因为车辆的动态属性不会突然改变。进一步的方案和特定实施例在从属权利要求中请求保护，并将在下文中解释如果倾斜单元是电子装置是特别有利的，优选地仅为电子装置。避免了动力传输介质的损失，和最小化碰撞中因通常为油的易燃液压流体引起的火灾。改善了车辆的环境影响。如果设置为电子单元，例如电动机，的致动器被包括在一个或每个倾斜单元中，是特别优选的。电动机是价格低廉、可靠的部件，不需要使用为油的液压流体。如果控制单元包括电力电子单元和/或电路单元，电路单元可取决于情况触发电力电子单元，车辆向致动器，特别是电动机提供动力传输介质。为了具有通过动力传输介质独立向每个倾斜单元提供能量的可能性，这在另一个实施例中是优选的如果动力供给单元包括电力存储装置和/或机械能转换器。如果电力存储装置包括电池，能量很容易存储和通过控制单元提供给致动器。在电池发生故障的情况下，优选另一个实施例包括机械能转换器，该机械能转换器包括高压AC发电机和AC/DC变流器(converter)。在另一个优选实施例中，机械能转换器还包括用于监控电池的状态和电荷状况的控制器，因而取决于电池的电荷状况和状态，通过与高压AC发电机和AC/DC变流器配合，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，其具有主体（１）和倾斜单元（３，４），所述主体具有纵向轴（２），所述倾斜单元用于相对于通过纵向轴（２）的垂直平面倾斜主体（１），因而倾斜单元（３，４）包括致动器（５）、控制单元（６）和动力供给单元（７），所述动力供给单元用于通过控制单元（６）向致动器（５）提供动力传输介质，因而控制单元（６）设定为用来控制致动器（５）的动力输入，其特征在于，所述车辆包括至少两个冗余倾斜单元（３，４）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚托诺利，安德里亚费斯蒂尼，法比奥加瓦利，斯特凡诺卡拉贝利，马尔切洛基亚贝格，
申请(专利权)人：都灵无线基金会，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]