具有三个或四个车轮的倾斜机动车和用于安全地阻止具有三个或四个车轮的倾斜机动车的倾斜运动的方法与流程

本发明涉及一种具有三个或四个车轮的机动车，并且涉及一种用于安全地阻止具有三个或四个车轮的倾斜机动车的倾斜运动的方法。

特别地，根据本发明的机动车可以是在前部具有两个倾斜转向车轮并且在后部具有固定的轴驱动车轮的机动车。

背景技术：

在机动车领域中，“混合动力”车辆的供应日益增长，其结合机动车的特性(在易于操作方面)与四个车轮车辆的稳定性。

这样的模型例如是具有两个转向前车轮的三个车轮机动车和被称为四轮车的四个车轮机动车。

更详细地，上述三个车轮机动车可在前部设置两个倾斜(或侧倾)和转向的车轮并且在后部设置固定的轴驱动车轮。后车轮的目的是提供扭矩，因此允许牵引，而成对的前车轮的目的是为车辆提供方向性。除转向外，前架上的成对车轮可能会倾斜和侧倾。通过该解决方案，对于具有三个车轮，其中两个位于后部的机动车，在前架具有两个车轮的机动车等同于真实的摩托车，因为机动车可以像摩托车一样精确地在弯道上倾斜。然而，对于仅具有两个车轮的机动车，与在汽车上提供的类似，在前架上具有两个成对车轮的这种车辆通过在前车轮的地面上的双重支撑而具有更大的稳定性。

前车轮通过运动学机构在运动学上彼此连接，这允许它们以同步和镜像的方式倾斜和/或转向，例如通过铰接的四边形的插入。这种机动车还配备有两个独立的悬架，两个前车轮中的每个悬架分别配备有也是独立的减震器。

因此，具有三个车轮的倾斜的机动车旨在向用户保证对两个车轮机动车的操纵，并且同时确保四个车轮机动车的稳定性和安全性。

例如，在同一申请人名下的意大利专利申请it2003mia001108中描述了这种类型的三个车轮倾斜机动车。

由于其结构特点，这种类型的机动车可能由于在特定行驶条件下(例如，以非常低的速度或在站立或停车时)不受控制的和/或意外的倾斜运动而翻车。

通过为上述车辆配备倾斜阻止系统已经解决了这种缺陷，该系统能够由用户手动地和/或由自动控制系统来致动。

通常，自动控制系统遵循倾斜阻止系统的致动逻辑，该逻辑包括仅在机动车的倾斜角和行驶速度低于预定阈值时才激活阻止系统。由此，仅在低速(即，机动车几乎停止)并且倾斜角可忽略不计(即，中心线平面基本垂直的机动车)下才允许倾斜阻止系统的操作，从而排除了潜在的危险条件，以确保机动车的稳定性。还提供这种自动系统以使驾驶员能够通过打开节气门来停用倾斜阻止系统。

用于这种机动车的防倾斜系统例如在同一申请人名义的意大利专利申请ep1561612a1中描述。

通常，三个车轮倾斜机动车的静态稳定性与机动车本身的轮迹相关，即两个前车轮之间的距离。静态稳定性意味着在主动式防倾斜条件下的稳定性。轮迹越宽，机动车的稳定性越高。这也适用于意外或不受控制的倾斜运动，随着轮迹的增加，这种运动的危险性可能会降低。

在操作上，倾斜阻止用于提高机动车的安全性，从而防止车辆在特定行驶条件下以非常慢的速度或在停车的情况下因失控和/或意外的倾斜运动而翻车。

然而，阻止倾斜是一种干预措施，其降低了机动车的自由度，限制了驾驶员干预的可能性，并且其因此可能以安全相关的风险影响机动车的机动性。通常，由于这些原因，如上所述，仅在非常低的速度或车辆停止时才允许阻止倾斜。

在窄轮迹机动车上，即使在非常低的速度下或在车辆停止时，如果在水平方向上没有完全稳定的机动车驱动时，也无法阻止倾斜。因此，在这种情况下，阻止倾斜可能触发机动车的不平衡，驾驶员无法有效地对比该平衡，并且可能导致机动车翻车。

在宽轮迹机动车上，由于机动车具有固有的稳定平衡，因此不会出现这样的问题。因此，倾斜阻止在启动后不会对驾驶员的安全产生任何负面影响。

以构造术语提供的描述可以解释如下。

三个车轮机动车通过一对前车轮和后车轮定义了所谓的“支撑三角形”。换句话说，三角形的支撑表面通过三个周边线作为几何连接来界定、产生，这三个周边线将一对前车轮和后车轮彼此连接。

因此，前架轮迹(即，一对前车轮之间的距离(轴距相同))越大，由支撑表面界定的面积越大。分隔支撑表面的中间平面定义了母线。

在三个车轮车辆中，支撑表面提供了机动车平衡的估计。特别地，当具有激活的倾斜阻止的机动车刚性地倾斜时，它保持自身的平衡状态，直到垂直于地面的车辆和驾驶员系统的重心落在支撑表面内。当相对于母线的偏离落在支撑表面之外时，机动车失去平衡状态。

由于这个原因，通过减小轮迹，相对于母线的可能偏差非常小或基本为零。

因此，在某些情况下，将倾斜阻止应用于狭窄的轮迹机动车中，而不是帮助驾驶员保持平衡，反而可能会阻碍他或她，从而导致刚性侧倾，并因此导致安全性差。

当前，如上所述，驾驶员停用倾斜阻止系统需要打开节气门，因此需要机动车加速。在机动车初始平衡失衡的情况下，执行这种停用操纵(打开油门)可能不是驾驶员本能的。因此，这然后会导致阻止系统的停用延迟，从而使平衡失衡情况恶化。还应该注意的是，这种操纵虽然确定了机动车的轻微加速，但是在某些情况下可能无法帮助驾驶员恢复机动车的平衡状态。

鉴于以上描述，因此，需要如上所述的窄轨倾斜机动车，以实现与传统的倾斜阻止系统类似的倾斜阻止，其降低了由于不受控制的和/或意外的倾斜运动而在机动车停止或低速行驶时出现不稳定状况的风险，同时，如果发生机动车初始平衡失衡状况，则可以立即将其关闭，以使得驾驶员完全有行动自由，而不必打开节气门。

还需要以结构上简单的方式实现的倾斜阻止。

技术实现要素：

因此，需要解决参考现有技术的上述缺点和限制。

根据权利要求1的具有三个或四个车轮的倾斜机动车和根据权利要求16的用于安全地阻止具有三个或四个车轮的倾斜机动车的倾斜运动的方法满足了这种需求。

附图说明

通过以下以非限制性示例的方式给出的优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，其中：

-图1是根据本发明的实施例的具有三个或四个车轮的倾斜机动车的示意性透视图；以及

-图2是根据本发明的实施例的具有三个或四个车轮的倾斜机动车的仪表板的示意图。

与以下描述的实施例相同的元件或部件将使用相同的附图标记表示。

具体实施方式

参考前述附图，根据本发明，附图标记1总体上表示具有三个或四个车轮的倾斜机动车。

为了本发明的目的，值得注意的是，“机动车”一词必须被广义地理解，如下面更详细地描述的，包括具有至少三个车轮，即两个前车轮以及至少一个后车轮的摩托车。因此，在机动车的定义中也包括所谓的四个车轮车，其在前架上具有两个车轮并且在后部具有两个车轮。

根据一般实施例，具有三个或四个车轮的倾斜机动车1具有至少两个前车轮10′、10″。

机动车1包括：

-机动车1的倾斜阻止系统100；

-电子控制单元200，适于控制倾斜阻止系统100的干预，在发生由预定干预逻辑建立的机动车的一个或多个行驶条件时对倾斜阻止系统100的干预进行调节；

-命令装置300，连接到电子控制单元200，并且能够被驾驶员p激活以请求倾斜阻止系统100的干预。

根据优选实施例，机动车1包括从前架8延伸到后部12的框架6。前架8支撑至少两个前车轮10，后部12支撑一个或多个后车轮14。

可以区分左前车轮10′和右前车轮10″，其中左车轮10′和右车轮10″的定义仅仅是常规的，并且是针对车辆驾驶员而言的。换句话说，所述车轮相对于车辆本身的驾驶员的观察点位于机动车的中心平面m-m的左侧和右侧。

为了本发明的目的，机动车的框架6可以是任何形状或尺寸，并且可以是例如格栅、箱形、托架、单或双类型等。机动车的框架6可以是单件或成几部分；例如，机动车的框架6与后框架13互连，后框架13可以包括支撑一个或多个后驱动车轮14的后摆臂(未示出)。前述的后摇臂可以通过直接铰接或通过杆和/或中间框架的插入而连接到框架6。

具体地，机动车1的前架8可包括前架框架16和一对前车轮10'、10”，该前车轮通过倾斜机构20(优选地允许它们倾斜)彼此运动地连接并且与前架16的框架连接。

在附图中，倾斜运动机构由圆圈20示意性地示出。

前述的倾斜运动机构20可以具有任何构造，优选地，只要其功能是允许前车轮以同步且基本镜像的方式倾斜即可。优选地，倾斜运动机构20是铰接的四边形系统。

机动车的倾斜阻止系统(在图中以圆圈100示意性地示出)可以采用任何配置功能来阻止机动车的倾斜。特别地，机动车的倾斜阻止系统100被配置为直接或间接地作用在所述倾斜运动机构上。

在同一申请人名下的欧洲专利申请ep1561612a1中描述了构造成直接作用在倾斜运动机构上的倾斜阻止系统的示例。

在同一申请人名下的国际申请wo2017/115297a1、wo2017/115294a1和wo2017/115296a1中描述了构造成间接作用于倾斜运动机构，特别是作用于前车轮的轴颈的倾斜阻止系统的一些示例。

优选地，当电子控制单元200根据预定干预逻辑确定倾斜阻止系统100的干预时，可以根据倾斜角和/或行驶速度和/或节气门开度和/或驾驶员在场的存在来定义机动车的驾驶条件。

根据特别优选的实施例，当机动车的倾斜角不大于预定阈值(特别是相对于轮迹，重心和高度，不大于12°，最好不大于10°)并且行驶速度也不大于预定阈值时(特别是不大于3-5km/h)，由电子控制单元200遵循的干预逻辑提供了对倾斜阻止系统100的干预。因此，倾斜阻止系统100的干预仅在低速(即机动车几乎停止)且倾斜角可忽略不计(即，中心线平面基本垂直的机动车)下才允许，从而排除了潜在的危险条件，以确保机动车的稳定性。

根据特定实施例，除了出现预定的倾斜角度和行驶速度条件外，电子控制单元200遵循的干预逻辑还可以规定，仅当还检测到驾驶员在场时和/或还检测到车辆的节气门关闭时，才允许倾斜阻止系统100的干预。在第一种情况下(驾驶员在车上)，其目的是避免在驾驶员执行泊车操作并且不再上车时车辆停止时对倾斜阻止系统的意外干预。在第二种情况下(节气门关闭)，其目的是在机动车加速时排除倾斜阻止系统的干预，并且同时(如现有技术中已经提供的那样)目的为提供紧急操作，以停用驾驶员的阻止系统(节气门打开)。

优选地，为此目的，电子控制单元200连接至至少一个适当的适合于检测倾斜角的传感器(例如，倾角仪，尤其是电容式倾角仪；在特定的实施例中，倾角仪可以与单轴或多轴加速度计结合使用)并且连接至速度检测器，以及可选地连接至传感器，该传感器用于确定驾驶员是否在车上(例如，与座椅相关的称重传感器)和/或用于检测节气门的打开状态的传感器。这样的一个或多个传感器在图中由方形201示意性地示出。

根据本发明，前述命令装置是具有至少两个位置(即，停用位置和激活位置)的控制，并且被配置为只要命令装置300被施加外力就保持位置。

此外，根据本发明，前述电子控制单元200配置成激活倾斜阻止系统100，以便仅在前述命令装置300处于激活位置时才阻止机动车1的倾斜。

因此，倾斜阻止系统100的激活被调节为继续在命令装置300上施加外力。在操作上，这种外力可由驾驶员p施加。因此，驾驶员p可以在电子控制单元200的帮助下连续地控制倾斜阻止系统100的激活和停用。

因此，借助于本发明获得以下内容。

仅在通过预定义的干预逻辑建立的机动车的一个或多个行驶条件发生时并且在驾驶员p同意持续激活的同时存在时，倾斜阻止系统100的激活，以及因此对机动车的倾斜运动的阻止才发生。因此，不仅可以通过电子控制单元自动检查预定义的安全状况，还可以通过对驾驶员p的评估来检查是否同意激活阻止系统100。

当通过预定义的干预逻辑建立的机动车的一个或多个驾驶条件变少或没有驾驶员p的持续激活时，倾斜阻止系统100的停用，以及因此对机动车倾斜的解除阻止才发生。因此，能够由电子控制单元以自动方式以及由驾驶员p独立地操作阻止系统100的停用。

换句话说，根据本发明，倾斜阻止系统100的激活和停用由具有两个独立输入的控制来管理：一个输入由电子控制单元200根据预定控制逻辑自动进行管理，而另一个输入由驾驶员p通过命令装置300进行管理。

与包括使用节气门作为停用倾斜阻止系统的命令的现有技术的规定不同，根据本发明，向驾驶员p提供了专门用于激活和停用阻止系统100的命令。因此，可以实现类似于传统的倾斜阻止系统的倾斜阻止，该倾斜阻止降低了由于不受控制的倾斜运动和/或意外的倾斜运动而导致的机动车在停车状态或低速下不稳定的风险，但是，如果发生机动车的初始平衡失衡的情况，则可以立即将其停用，从而使驾驶员完全有行动自由，而不必打开节气门。即使在狭窄的轮迹机动车中，这也可以在使用倾斜阻止系统时提高安全性。

优选地，前述命令装置300被布置在驾驶时的人体工程学位置上以供机动车1的驾驶员p使用。这种人体工程学位置使得驾驶员p在机动车自身的初始平衡失衡发生时本能地释放命令装置300，从而命令装置300返回到停用位置并且通过所述电子控制单元200停用机动车的倾斜阻止系统100。下面的描述中提供一些示例。

“人体工程学位置”是指驾驶员p的手和/或脚可以直观且容易地到达的位置。

有利地，以这种方式，在发生机动车的初始平衡失衡的情况下，由于驾驶员p释放命令装置300而导致的倾斜阻止系统100的停用可能是本能地，并因此，基本上会更快地并且几乎是非自愿地发生。当在具有三个或四个车轮的倾斜机动车中也使用倾斜阻止系统时，这进一步增加了安全性。

替代地或结合命令装置在本能的可释放的人体工程学位置中的定位，上述命令装置300可以被构造成使得驾驶员能够以不舒适的姿势形态进行操作，从而在发生机动车的初始平衡失衡的情况下自然地被驾驶员或他自己放弃。由此，当发生机动车的初始平衡失衡的情况时，借助于该构造以及驾驶员p的随后的自然反应，命令装置300被释放并且返回到停用位置，并且通过电子控制单元200停用机动车的倾斜阻止系统100。下面的描述中提供了一些示例。

同样在这种情况下，由于驾驶员p对命令装置300的释放而导致的倾斜阻止系统100的停用可能是本能地发生的，并且因此基本上会更快地发生，这是由于对机动车初始平衡失衡的情况的不自愿反应。这同样在具有三个或四个车轮的倾斜机动车中也增加了使用倾斜阻止系统的安全性。

根据本发明的实施例(附图中未示出)，上述命令装置300可以由踏板组成，该踏板能够被驾驶员p仅使用两只脚来操作。在这种情况下，将命令装置300布置在驾驶员p的人体工程学位置上，因为它可以被驾驶员p的脚直观且容易地够到。此外，当出现机动车的初始平衡失衡的情况时，这种踏板形式的命令装置300可由驾驶员p本能地释放。实际上，在这种情况下，驾驶员通常倾向于将脚踩在地面上以防止翻车。

作为踏板的替代，上述命令装置300可以由两个单独的踏板组成，以便驾驶员p可以用两只脚进行操作。

作为踏板或双踏板的替代，上述命令装置300可以由单个踏板组成，该踏板能够被驾驶员p仅使用一只脚来操作。其操作效果类似于用踏板或双踏板获得的效果。当发生机动车的初始平衡失衡的情况时，驾驶员倾向于将他们的脚放在地面上以避免翻车，本能地释放构成命令装置300的踏板。

根据本发明的另一实施例，上述命令装置300可以由至少一个按钮组成。优选地，上述至少一个按钮被定位成使得驾驶员p可以使用他或她的手来操作。然而，可以包括这样的情况，其中驾驶员p可以用他或她的脚来操作这种至少一个按钮。

特别地，上述至少一个按钮可以布置在机动车1的仪表板30上。

替代地，上述至少一个按钮可以布置在机动车1的对置罩40上。“对置罩”是指机动车前架(相对于机动车的纵轴)的与机动车41的前部相对的部分(称为“防护罩”)，并指向驾驶员p的容纳区域。

可替代地，上述至少一个按钮可以布置在机动车1的车把31上。

具体地，上述命令装置300可以包括两个按钮300a和300b，它们彼此相对地布置在机动车1的车把31上。优选地，如图2所示，所述两个按钮300a和300b中的每一个布置在车把31的手柄32之一附近，使得命令装置300可以仅驾驶员p由用两只手致动。在这种情况下，命令装置300被布置在驾驶员p的人体工程学位置，因为它可以被驾驶员p和驾驶员的手直观且容易地到达，同时，命令装置300被构造成使得驾驶员能够以不舒适的姿势模式操作，从而自然地被驾驶员p他或她自己放弃。实际上，为了操作命令装置300，基本上，驾驶员p被迫以不舒服或至少不自然的姿势使用两个拇指t，例如，当发生机动车的初始平衡失衡的情况时，由驾驶员p自然地放弃命令装置300。实际上，在这种情况下，驾驶员p的本能和自然反应是将他或她的手靠近在车把的手柄上，并且可能将它们放在制动杆上。在这种操作中，拇指倾向于放置在手柄上以保证抓握，从而释放两个按钮300a和300b。

根据本发明的实施例(附图中未示出)，上述命令装置300可以包括至少一个杆，该杆可以优选地由驾驶员p手动致动。

特别地，前述至少一个杆可以定位在机动车1的车把31上的制动杆附近，特别是相对于这种杆向下成角度的位置。优选地，这种成角度的位置相对于制动杆为至少60°，并且甚至更优选地为至少90°，以迫使驾驶员p采取不舒服的姿势或至少不自然的位置来抓握它。

同样在这种情况下，命令装置300被布置在驾驶员p的人体工程学位置，因为它可以被驾驶员p和驾驶员的手直观且容易地到达，同时，命令装置300被构造成使得驾驶员能够以不舒适的姿势形态操作，从而自然地被驾驶员p他或她自己放弃。实际上，为了操纵命令装置300，由于杆的定位，驾驶员p被迫不舒服地或至少不自然地放置他或她的手，即，因此，当发生机动车的初始平衡失衡的情况时，驾驶员p本人自然就会被迫放弃命令装置300。实际上，在这种情况下，驾驶员p的本能和自然反应是将他或她的手靠近在车把的手柄上，并且可能将它们放在制动杆上。在这种操作中，手倾向于放回手柄上以确保抓握，从而释放杆。

如上所述，可能的是，上述命令装置300包括两个杆，而不是一个杆，每个杆相对于该杆向下倾斜地定位在所述机动车的车把的两个制动杆之一附近。相同的考虑因素适用于单个杆的情况。

有利地，连接到电子控制单元200并且能够被驾驶员p致动以请求倾斜阻止系统的干预的命令装置300可以包括连接到电子控制单元200的电开关，或者替代地，可以直接构成用于致动倾斜阻止系统100的致动器。

在后一种情况下，用于致动阻止系统的致动器的动作由电子控制单元200的干预来调节。然而，其优点在于，当驾驶员p释放命令装置300(即停用)时，操作倾斜阻止系统100所需的电力供应会自动中断。这简化了对阻止系统100的停用的管理，从而使其与电子命令脱离。

现在将描述用于安全地阻止具有三个或四个车轮的倾斜机动车的倾斜运动的方法。

这种方法被应用于配备有倾斜阻止系统100、电子控制单元200以及命令装置300的具有三个或四个车轮的机动车，电子控制单元200适于控制所述倾斜阻止系统100的干预，以在发生由预定干预逻辑建立的机动车的一个或多个行驶条件时对倾斜阻止系统100的干预进行调节，命令装置300连接到前述电子控制单元200并且能够被驾驶员p激活以请求倾斜阻止系统100的干预。

该方法尤其适用于根据本发明的具有三个或四个车轮的倾斜机动车1，并且尤其如上所述。

更详细地，该方法包括以下操作步骤：

a)通过对命令300施加外力将命令装置300保持在激活位置；

b)当命令装置300处于激活位置时，通过电子控制单元200致动倾斜阻止系统100，以阻止机动车1的倾斜。

有利地，通过连续地致动命令装置300，由机动车1的驾驶员p施加前述外力。

该方法还可包括以下步骤：当驾驶员p感测到机动车1的初始平衡失衡的情况时，释放命令装置300以停用倾斜阻止系统100。

如在描述根据本发明的具有三个或四个车轮的倾斜机动车1时已经提到的那样，倾斜阻止系统100的激活于是被调节为继续在命令装置300上施加外力。在操作上，这种外力可由驾驶员p施加。因此，驾驶员p可以在电子控制单元200的辅助下连续地控制倾斜阻止系统100的激活和停用。

关于机动车1已经进行的相同考虑在这里也适用，为了简洁起见，这里不再赘述。

优选地，前述命令装置300被布置在驾驶时的人体工程学位置上以供机动车1的驾驶员p使用。这样的位置使得驾驶员p在他/她感测到机动车自身的初始平衡失衡的情况时本能地释放所述命令装置300，从而在这种初始平衡失衡条件发生时执行释放命令装置的步骤。

替代地或结合命令装置在本能的可释放的人体工程学位置中的定位，上述命令装置300可以被配置为使得其能够被驾驶员以不舒适的姿势形态进行操作，从而当驾驶员p感测到机动车的初始平衡失衡的情况时，驾驶员他或她自己p自然地将其放弃，使得当这种初始平衡失衡状况发生时，执行释放命令装置的步骤。

同样在这种情况下，关于机动车1所做的相同考虑在这里也适用，为了简洁起见，这里不再赘述。

从上面的描述可以理解，本发明允许克服现有技术中存在的缺点。

为了满足偶然的特定需求，本领域技术人员可以对具有三个或四个车轮的倾斜机动车以及安全地阻止上述具有三个或四个车轮的倾斜机动车的倾斜运动的方法进行多种改变和变型，所有这些均落入由所附权利要求书限定的本发明的范围内。