車輛制動系統的製作方法
2023-06-05 13:40:31 1
專利名稱：車輛制動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及跨騎型輪式車輛的制動系統。
背景技術：
機動三輪車輛在現有技術中是已知的。這種車輛通常是越野型或全地形車輛(也稱為「ATVs」)。三輪車輛的兩種不同構造是公知的。第一種構造為一個車輪在車輛前方，兩個車輪在後方。第二種構造為兩個車輪在前方，一個車輪在後方。
不論三輪車輛的具體構造如何，本領域技術人員認識到三輪車輛本質上穩定性不如四輪車輛，例如汽車。這種不穩定性歸因於多個因素。對於同等的軸距、輪距和重心(CG)位置而言，與四輪車輛相比，三輪車輛的傾翻軸線更靠近CG。
首先需要指出的是，三輪車輛相較四輪車輛而言的較低的穩定性不應理解為是指三輪車輛的不穩定達到了對用戶而言危險的程度。相反，本領域技術人員將會理解的是，三輪車輛的一些設計本質上是非常穩定的，並且與一些四輪車輛相比甚至可能是有利的。
影響車輛穩定性的另一因素是車輛的重心。測量車輛靜止時與地面的距離作為車輛重心的高度。重心根據騎乘者的位置以及所設置的座椅裝置的類型而變化。
與具有斜靠型座椅的車輛相比，跨騎座椅型的車輛將騎乘者定位為離地面更高，由此通常使得車輛具有較高的重心，具有斜靠型座椅的車輛可能更穩定，但是因為騎乘者不能重疊在引擎上，因此需要額外的空間並且具有不同的重量分布。斜靠座椅構造一般使得兩個騎乘者並排地定位。
儘管跨騎座椅會不利地改變車輛的重心，它們還是提供了斜靠座椅不可能具有的某些優點。具體地，跨騎座椅可以使騎乘位置更緊湊，由於駕駛員更高而可以具有更好的視野，使得騎乘者更明顯，並且允許騎乘者轉彎時傾斜以增強操控性。若需要的話，跨騎座椅還可在駕駛員座椅後方提供第二乘客座椅，但是增加的騎乘者也容易提高車輛的重心。一前一後跨騎型車輛的優點是如果有一個或多個騎乘者，車輛的重心保持橫向對稱地定位。相比之下，在斜靠三輪車輛上，當只有一個駕駛員時，重心不在與車上有兩個騎乘者時同樣的橫向位置。當具有斜靠座椅的三輪車輛上只有一個駕駛員時，重心將從車輛的縱向中心線沿朝向駕駛員的方向偏移。本領域技術人員將會理解的是，該偏移可能對斜靠座椅車輛的操控性能有影響。
影響穩定性的其它因素包括輪胎之間的距離。在車輛上，軸距是指前輪胎和後輪胎之間的距離。另一方面，輪距是指同一軸線上兩個輪胎之間的距離。輪胎之間較大的距離(不論是軸距還是輪距)提高了車輛的穩定性，但是，車輛的總體長度和/或寬度較大(情況可能是這樣)，形成了較大的車輛，由於車輛的尺寸增大而更不容易操作。
在操縱任何車輛時，特別是三輪車輛，轉彎時的穩定性是所關切。在過彎時，車輛承受離心力，這一點容易由車輛設計領域的普通技術人員所理解。一般地，與具有較低重心的車輛相比，重心較高使得車輛相對於離心力具有較低的車輪提升閾值。
因為與同樣大小的四輪車輛相比，與地面的總體輪胎接觸面積較小，對三輪車輛的穩定性產生特別關注。通常，三輪車輛具有較小的重量，因此它們對於裝載的變化更為敏感，具體是對於裝載駕駛員、乘客和貨物的重量的變化更為敏感。此外，與斜靠三輪車輛相比，若採用跨騎座椅，重心能夠比較高。
為了裝備三輪車輛用於道路應用，必須採用公路型輪胎。在高速和急轉彎時，道路上產生的離心力在某些情形下將超過公路型輪胎的牽引力閾值，這可能使得其中一個或多個輪胎在道路表面上滑動。該滑動可能嚴重到使得車輛在某些情形下會過度轉向或者轉向不足。
正如本領域技術人員所理解的那樣，現代公路型輪胎能夠在道路表面上提供相當大的抓地力。實際上，現代公路型輪胎的抓地力可以很大而使得具有高重心的車輛在某些情形下會受到可能使車輛超過其車輪提升閾值的力。若超過車輪提升閾值，彎道內側上的一個或多個車輛車輪將抬離路面。在這種情形下，若騎乘者繼續向車輛施加橫向加速，車輛將傾翻。若輪胎突然恢復與地面的附著摩擦力或者撞擊到路旁障礙物，在嚴重的過度轉向條件下，車輛也可能經歷絆倒傾翻。
電子穩定系統(ESS)，也被稱為車輛穩定系統(VSS)，設計為電子地管理汽車上的不同系統，以影響並控制車輛的行為。ESS能夠同時管理相當多的參數。因為駕駛員可僅同時處理有限數目的參數，這使得其優於僅由人操縱的車輛。典型的ESS從車輛獲得多個輸入，並將不同的輸出應用到車輛，以影響車輛的行為。輸入的例子包括轉向杆轉動、車輛的縱向和橫向加速、引擎輸出、騎乘者和乘客的存在(或不在)的檢測、四輪的速度、輪胎制動器的制動壓力、偏航速率以及偏航速率角。傳統的ESS使用來自於(四輪車輛上)所有四個輪的輸入。一些低成本系統使用簡化的輸入，但是這不會產生優化的行為解釋。也可將來自於懸架位移、制動和加速踏板位移的輸入提供給ESS。
ESS的輸出通過大體獨立地管理每個輪上的制動器、懸架和引擎的動力輸出來影響車輛的行為，以在某些情形下提高車輛的操控性。由於ESS已經針對四輪車輛而專門研製出並依賴於四輪車輛提供的輸入，將這種系統適用於三輪車輛是費時的。因為ESS通常使用獨立地來自於四個車輪中每個車輪的輸入並且使用獨立地設在所有車輪上的制動系統，上述情況是確實存在的。
在車輛的一端處構造有單個車輪的三輪車輛不提供四輪車輛ESS所需要的所有信息/數據。例如在兩個前輪、一個後輪的構造中，僅存在一個ESS系統能夠從中接收與速度有關的輸入的後輪。典型地，在具有四個車輪的車輛上，當制動器施加到其中一個後輪時，產生繞經過車輛重心的豎直軸線的偏航力矩。在僅具有一個後輪的車輛上，後輪定位在與車輛的縱軸線相同的平面上，這使得其難以通過將制動施加到後輪上而產生任何明顯的偏航力矩。
此外，迄今為止，商業上製造了用於道路使用的為數不多的三輪車輛。因而，難以確定這種車輛的駕駛員優選設定。對於具有跨騎座椅的三輪車輛而言，上述情況是確實存在的。一些人會將這種車輛考慮成是介於通常具有手致動制動器的摩託車和通常具有腳致動制動器的汽車之間的混合體。因此，在具有跨騎座椅的三輪車輛上，不同的人對於用於制動器的致動的類型，可能有不同的偏好。因此，這在制動系統的設計中形成了不同。
因而，有必要提供一種響應於大多數駕駛員的偏好的用於跨騎型三輪車輛的制動系統。
還有必要提供能夠ESS一起運行的這種制動系統。
發明內容
本發明的一個方面提供一種跨騎型輪式車輛，其具有手制動杆、腳制動杆和主缸，該主缸響應於腳制動杆和手制動杆中任一個的致動而液壓致動制動器。
本發明的另一方面提供一種跨騎型三輪車輛，其具有第一制動杆、第二制動杆、主缸和用於致動車輛的制動器的電子制動控制單元。
在另一方面，本發明提供一種跨騎型輪式車輛，其具有車架、安裝到車架的跨騎座椅、在車架的第一端附近安裝到該車架的第一車輪和第二車輪和在車架的第二端附近安裝到該車架的第三車輪。轉向組件在跨騎座椅前方安裝到車架，用於轉向至少其中一個車輪。引擎安裝到車架，以將動力提供給至少其中一個車輪。所述車輛具有用於制動第一和第二車輪的其中一個的第一制動器和用於制動第一和第二車輪的其中另一個的第二制動器。電子制動控制單元與第一制動器操作性地相連並分開地與第二制動器操作性地相連。傳感器檢測車輛的運行狀態並且與電子制動控制單元操作性地連接，用於將運行狀態信號發送到該電子制動控制單元。主缸與電子制動控制單元液壓連通。所述車輛還具有用於致動主缸的第一制動杆和用於致動主缸的第二制動杆。該主缸通過響應於第一和第二制動杆的其中任一個的致動而電子制動控制單元液壓地致動第一和第二制動器。電子制動控制單元獨立於該主缸的致動而響應於運行狀態信號選擇性地致動第一和第二制動器。
在另一方面，所述車輛還具有用於制動第三車輪的第三制動器。主缸與第三制動器以與第一和第二制動器分開的方式液壓連通，並且響應於第一和第二制動杆的其中任一個的致動而液壓致動第三制動器。
在另一方面，第一制動杆是在跨騎座椅下方的位置處安裝到車輛的腳制動杆，第二制動杆是安裝到轉向組件的手制動杆。
在另一方面，本發明提供一種跨騎型輪式車輛，其具有車架、安裝到車架的跨騎座椅、在車架的前部附近安裝到該車架的前輪和在車架的後部附近安裝到該車架的後輪。轉向組件在跨騎座椅前方安裝到車架，用於對前輪進行轉向。引擎安裝到車架，以將動力提供給至少其中一個車輪。所述車輛具有用於制動其中一個車輪的第一制動器。主缸與第一制動器液壓連通。腳制動杆在跨騎座椅下方的位置處安裝到車架，用於致動主缸，手制動杆安裝到轉向組件，用於致動腳制動杆。主缸響應於腳和手制動杆的其中任一個的致動而液壓致動第一制動器。
在另一方面，腳制動杆能夠獨立於手制動杆致動主缸。
在另一方面，所述車輛還具有從缸，其操作性地連接到腳制動杆，並與手制動杆液壓連通。從缸響應於手制動杆的致動而致動腳制動杆。
在另一方面，本發明提供一種跨騎型輪式車輛，其具有車架、安裝到車架的跨騎座椅、在車架的第一端附近安裝到該車架的第一車輪和在車架的第二端附近安裝到該車架的第二車輪。轉向組件在跨騎座椅前方安裝到車架，用於對至少其中一個車輪進行轉向。引擎安裝到車架，以將動力提供給至少其中一個車輪。所述車輛具有用於制動第一車輪的第一制動器和用於制動第二車輪的第二制動器。電子制動控制單元與第一制動器操作性地相連並分開地與第二制動器操作性地相連。傳感器檢測車輛的運行狀態並且與電子制動控制單元操作性地連接，用於將運行狀態信號發送到該電子制動控制單元。所述車輛還具有第一液壓制動致動器，其與電子制動控制單元液壓連通。第一制動杆致動第一液壓制動致動器。所述車輛還具有第二液壓制動致動器，其與電子制動控制單元液壓連通。第二制動杆致動第二液壓制動致動器。第一液壓制動致動器響應於第一制動杆的致動而通過電子制動控制單元液壓致動第一制動器。第二液壓制動致動器響應於第二制動杆的致動而通過電子制動控制單元液壓地致動第二制動器。獨立於第一和第二液壓制動致動器的致動，電子制動控制單元響應於運行狀態信號而選擇性地致動第一和第二制動器。
為了此申請的目的，用於定位車輛上的元件的術語，例如「前」、「後」、、「後部」、「左」、「右」、「上」和「下」、「在...之上」、「在...之下」是通常按照坐在車輛上面朝前方的駕駛位置的車輛騎乘者的理解。術語「縱向」是指從前到後延伸的方向。術語「制動杆」表示車輛駕駛員通過其施加制動的設備，例如手或腳制動杆、手柄或者制動踏板。術語「手制動杆」是通常由駕駛員的手所致動的制動杆。類似地，「腳制動杆」是由駕駛員的腳所致動的制動杆。
本發明的每個實施方式具有至少其中一個上述的方面，但是不必具有其中所有的方面。
從下面的說明、附圖以及所附的權利要求，本發明的實施方式的其它的和/或可選特徵、方面和優點將變得明確。
為了更好地理解本發明以及其另外的方面和進一步的特徵，參照以下結合附圖進行的說明，其中圖1是從根據本發明的車輛的後左側看到的立體圖；圖2是圖1的車輛的俯視圖；圖3是圖1的車輛的前視圖；圖4是圖1的車輛的後視圖；圖5是圖1的車輛的左視圖；圖6A是圖1的車輛的右視圖；圖6B是圖6A中標出部分的放大視圖；圖7A是圖1的車輛的車架的右視圖，其中轉向和制動部件附著在其上；圖7B是圖7A中標出部分的放大視圖；圖8是圖1的車輛的作用力示意圖，其中制動力施加到左前輪上；圖9是圖1的車輛的作用力示意圖，其中制動力施加到右前輪上；圖10是圖1的車輛的作用力示意圖，其中制動力施加到後輪上；圖11是圖1的車輛的作用力示意圖，其中施加有用以抵消車輛左轉彎的作用的制動力；圖12是用於與圖1的車輛一起使用的制動系統的第一實施方式的示意圖；圖13是用於與圖1的車輛一起使用的制動系統的第二實施方式的示意圖；和圖14是用於與圖1的車輛一起使用的制動系統的第三實施方式的示意圖。
具體實施例方式
本發明在此將對車輛10進行描述，車輛10具有跨騎座椅12、兩個前輪14和一個後輪16，如圖1到6A所示。然而，可以設想到車輛10也可具有一個前輪和兩個後輪。還可以設想到本發明的一些方面能夠用於具有其它車輪構造的跨騎型車輛中。
如圖1到6A中所見，車輛10具有跨騎座椅12，其至少部分位於車輛10的中心的後方，並且沿著縱向的車輛中心線18(圖2)設置。跨騎座椅12具有用於容納駕駛員的第一部分20和在駕駛員後方、用於容納乘客的第二部分22。第二部分22高於第一部分20，以允許乘客高於駕駛員而看到車輛10前方。一對手柄24設置在第二部分22的兩側上，用於乘客握住。可以設想到跨騎座椅12可根據車輛10的具體人機工程學狀況而設置在不同的縱向位置處。還可以設想到跨騎座椅12可以僅具有第一部分20。
轉向組件設置在跨騎座椅12前方，以使得駕駛員可以對兩個前輪14進行轉向。轉向組件具有連接到轉向杆28(圖7A)的手把26。轉向杆28通過轉向聯接裝置(未示出)連接到兩個前輪14，使得轉動手把26就轉動轉向杆28，轉向杆通過轉向聯接裝置轉動車輪14。轉向組件可以可選地設置有動力轉向單元29(圖7A)，其便於車輛10的轉向。手把26設置有手柄30，用於駕駛員握住。右手柄30能夠扭轉並用作引擎32(圖5中以虛線示意性示出)的油門控制器。可以設想到油門還能夠由靠近其中一個手柄30設置的單獨的杆所控制。形式為手制動杆34的制動杆設置在右手柄30附近，用於制動車輛10，這將在下面更詳細地解釋。如圖中所見，手制動杆34大致設置在右手柄30前方，以便由用戶的多個手指所致動，然而，可以設想到手制動杆34可大致設置在左手柄30前方。還可設想到本領域技術人員所公知的其它類型的制動杆。
一對駕駛員腳蹬36設置在車輛10兩側、位於跨騎座椅12的第一部分20的下方，用於駕駛員在其上擱腳。類似地，一對乘客腳蹬設置在車輛10兩側、位於跨騎座椅12的第二部分22的下方，用於乘客在其上擱腳。形式為腳制動杆40的另一制動杆設置在車輛10右側、位於跨騎座椅12的第一部分20下方，用於制動車輛10，這將在下面更詳細的解釋。如圖6B中所見，腳制動杆40優選地設置在右側駕駛員腳蹬36附近，使得駕駛員能夠致動腳制動杆40且同時其一部分腳保持在右側駕駛員腳蹬36上。腳制動杆40還優選地繞著與右側駕駛員腳蹬36同軸的軸線樞轉，以便於由駕駛員致動腳制動杆40。
兩個前輪14的每一個都通過懸架組件44安裝到車輛10的車架42(圖7A)。懸架組件44優選地為雙A型臂懸架，最佳如圖2和3所示，但是可以設想到能夠使用其它種類的懸架，例如麥克弗森(Mcpherson)懸架。如前所述，前輪14通過轉向組件進行轉向。兩個前輪14中每個前輪上都具有一個輪胎46，其適於道路使用。輪胎46優選地充氣到介於138kPa到345kPa之間的壓力。擋板(fairing)48設置在每個輪胎46上方，以保護駕駛員遠離可能由滾動的輪胎46濺起的汙泥和水滴。兩個前輪14中每個還設置有制動器50。最佳如圖7A所示，制動器50優選地為安裝到每個車輪14的輪轂上的盤式制動器，然而，也能夠設想其它類型的制動器。每個制動器50具有安裝到輪轂上的轉子52和跨騎在轉子52上的靜止卡鉗(caliper)54。制動塊(未示出)安裝到卡鉗54，使其設置於轉子52的每一側上位於轉子52和卡鉗54之間。通過向卡鉗54內部的活塞(未示出)施加液壓，制動塊擠壓轉子52，轉子52通過摩擦使車輪14制動，這一點將在下面更詳細地討論。
後輪16通過擺動臂56安裝到車架42。擺動臂56優選地具有兩個在其前側樞轉地安裝到車架42的臂，並且在兩個臂之間，後輪16以可轉動方式安裝在兩個臂後部。減震器58設置在擺動臂56和車架42之間。後輪16上具有適於道路使用的輪胎60。優選地，輪胎60寬於輪胎46。可以設想到輪胎60的寬度可以小於或等於輪胎46寬度。還可以設想到後輪16可以具有兩個或多個彼此相鄰設置的輪胎。輪胎60優選地充氣到介於138kPa到345kPa之間的壓力。擋板62設置在輪胎60上方，以保護駕駛員遠離可能由滾動的輪胎60濺起的汙泥和水滴。後輪16設置有制動器64。最佳如圖7A中所見，制動器64優選地為安裝到車輪16右側的盤式制動器，然而，也能夠設想到其它類型的制動器。制動器64具有轉子66、卡鉗68、制動塊(未示出)和活塞(未示出)，這些部件類似於制動器50中所使用的部件。制動器64以與制動器50制動前輪14的同樣方式來制動後輪16。車輪鏈輪70安裝到後輪16左側。皮帶72繞車輪鏈輪70和引擎鏈輪(未示出)設置，以將動力從引擎32傳遞到後輪16。引擎鏈輪繞引擎32的輸出軸74(在圖5中示意性示出)設置。輸出軸74水平且垂直於車輛10的縱向中心線18延伸。可以設想到，連續變速傳動(CVT)可以設置在輸出軸74和引擎鏈輪之間。
將在此申請中許多其它未特別描述的部件安裝到車架42，以使車輛10可以正確運轉。這些部件例如為氣箱、散熱器、燃料箱、油箱和電池。在車輛10右側向後延伸的排氣管76附著到引擎32的排氣口(未示出)，以提高引擎性能並降低引擎32的噪音等級。車體78附著到車架42上，以便於保護安裝到車架42的部件並使得車輛10美學上美觀。將使車輛10適於道路使用所必需的部件安裝到車體78，例如燈80和後視鏡82。
如前所述，與四輪車輛相比，例如圖1-6A中所示的車輛本質上缺少穩定性。然而，如圖8-10示意性示出的，在轉彎或者例如其中一個車輪14、16滑動時，可以抵消施加到車輛10上的不穩定性所產生的力。如圖8所示，導致過度轉向或轉向不足情形的繞質心C的順時針偏航力矩Yv可以通過施加到前左輪14上產生力矢量b的制動力抵消。力矢量b產生逆時針的制動偏航力矩Yb，以抵消車輛的偏航力矩Yv。如圖9所示，導致過度轉向或者轉向不足情形的逆時針制動偏航力矩Yb可以由施加到右前輪14上形成力矢量b的制動力抵消，力矢量b產生順時針的制動偏航力矩Yb，該順時針制動偏航力矩抵消車輛的偏航力矩Yv。如圖10所示，產生力矢量b的施加到後輪16的制動力不在順時針或逆時針方向上產生明顯的制動偏航力矩。(然而，本領域技術人員將會理解的是，若車輛設置有寬後輪16，力矢量b可產生如圖8和9類型的較小的制動偏航力矩Yb。)例如車輛10的不同於四輪車輛的三輪車輛的一個特徵由三輪車輛的三角形狀產生。具體地，三角形狀形成了不平行於車輛的縱向中心線18的傾翻軸線84、86。圖11提供了三輪車輛10的傾翻軸線84、86的示意圖。由於三輪車輛10的傾翻軸線84、86不平行於車輛10的縱向中心線18，若制動力b由右前輪產生並同時車輛10正在左轉，如圖11所示，制動力b將對車輛10產生矢量圖88所描述的作用。如圖所示，制動力b將具有平行於傾翻軸線84的第一力分量90和垂直於第一力分量90和傾翻軸線84的第二力分量92。第二力分量92通過產生繞傾翻軸線84的轉矩而趨於抵消車輛10在轉彎時滾翻的趨勢。合力94產生繞通過車輛10重心的橫向軸的轉矩。這具有將更多重量增加在前輪14上的效果，從而使得前輪較難從地面抬起。如果車輛10向右轉，能夠通過將制動力b施加到左前輪14而實現同樣的校正效果。該校正效果不能由四輪車輛實現，因為四輪車的傾翻軸線平行於四輪車輛的縱向中心線。
儘管對於駕駛員而言可以通過將正確的制動力施加到正確的車輪而手動地獲得這種校正效果，但是，對於駕駛員而言，準確地獲取適當的要施加的制動力的大小是非常困難的。如果駕駛員將制動力施加到不正確的車輪，那麼結果將增加車輛10的不穩定性。正是基於這個原因，當前的系統均勻地制動車輪。而且，通常駕駛員的反應時間太慢，不足以實現正確的控制。出於這些原因，車輛10設置有電子穩定系統(ESS)。
ESS使用電子控制單元(ECU)(未示出)。ECU負責電氣、電子以及閉環控制功能，包括對系統傳感器的動力供應、記錄運行狀態、轉換、處理並且傳送數據、以及若需要的話到其它控制器的網絡聯接。ECU從位於車輛10以及其它車輛運行系統上的多個傳感器接收輸入。傳感器可包括但不限制於轉向傳感器、加速傳感器、傾翻速率傳感器、俯仰角速度傳感器(都未示出)和偏航傳感器96(圖7A)。每個傳感器檢測為車輛10所設計的車輛運行狀態，並將相應的運行狀態信號傳送到ECU。ECU處理這些運行狀態信號並將信號輸出到多個控制單元。例如，一個控制單元負責在轉彎時限制車輛10的速度。另一控制單元，即安裝到車架42的電子制動控制單元98(圖7A)，負責控制前制動器50和後制動器64的致動，這將在下面詳細描述。若控制單元確定信號值偏離正常運行狀態，即這些信號值超出預定範圍，它們將致動或控制它們各自的系統。可選地，可以設想到確定可由ECU自身作出。可以設想到電子制動控制單元可以與ECU結合作為整體單元。
根據運行狀態信號，電子制動控制單元98將確定致動器50、64中哪個需要致動以保持車輛穩定。例如，若如圖8中的順時針偏航力矩Yv由偏航傳感器96檢測到，並且偏航力矩Yv被確定為位於預定範圍外，則制動控制單元98使得左前輪14制動。需要指出的是，電子制動控制單元98還可通過將不同的制動力施加到各車輪14、16而制動多於一個的車輪14、16。例如，在圖11所示出的情形下，電子制動控制單元98能夠控制兩個前制動器50的致動，使得更多的制動力由制動器50施加到車輪14，該制動器50位於車輛10上與轉彎方向相反的一側上，在左轉向的情形中其為右前制動器50。
最佳如圖7B所示，電子制動控制單元98包括三個主要元件。第一元件是泵100，用於將液壓流體泵送到制動器50、64。第二元件是閥箱102，其包括至少三個閥103a-103c(圖12)，每個閥用於一個制動器50、64。閥優選地為能夠打開、關閉並且在這兩個位置之間循環的電磁閥。通過修改這些閥的循環速度和持續時間，能夠控制由制動器50、64施加的制動力的大小。第三元件是電子控制器104，用於接收運行狀態信號並根據該運行狀態信號控制閥和泵100的致動。
電子制動控制單元98的構造使得其可以兩種方式控制制動器50、64的致動。第一方式包括在手或腳制動杆34、40致動時，調節向制動器50、64的液壓流體的流動，這將在下面更詳細的描述。第二方式包括即使手或腳制動杆34、40任一個都沒有致動，響應於運行狀態信號致動制動器50、64。這通過致動泵100而使液壓流體加壓並使用該流體致動制動器50、64而實現。可以設想到，在手或腳制動杆34、40也致動時，泵100能夠用於增加制動系統中的液壓壓力。
如前所述，一些人可能認為車輛10類似於典型地具有手致動制動器的摩託車，而另一些人可能認為其類似於通常具有腳致動制動器的汽車，因而可能喜歡具有相應的制動杆類型的車輛。因此，在具有跨騎座椅12的三輪車輛10上，當需要使得制動器致動時，不同的人可能具有不同的偏好和/或本能，這就是為什麼車輛10提供有手制動杆34和腳制動杆40的原因。然而，電子制動控制單元98應該優選地能夠以同樣的方式控制制動器50、64，而不論駕駛員偏好制動杆34還是制動杆40，從而不會增加電子制動控制單元98的複雜性。
圖12示意性地示出了要與車輛10一起使用的制動系統的第一實施方式。如圖所見並如下文將更詳細地解釋的，手制動杆34和腳制動杆40致動同一主缸106。主缸106是在單個缸中使用兩個活塞以將液壓供應到兩個迴路且能夠調節為將不同的液壓提供給這兩個迴路的裝置。主缸106響應於手制動杆34和腳制動杆40的其中任一個的致動、通過電子制動控制單元98致動制動器50、64。在該實施方式中，由於是主缸106致動制動器50、64，不論是杆34、40哪個被致動，制動系統反作用同樣的方式。然而，可以設想到為了獲得同樣的制動力，手制動杆34的運動程度可以與腳制動杆40的運動程度不同。而且，使用一個主缸106，這使得電子制動控制單元98即使有兩個制動杆也好像只有一個制動杆那樣運行。從而，這種構造不會增加電子制動控制單元98的複雜性。
在圖12中，手制動杆34通過制動管線110與從缸108液壓連通。從缸108安裝到車輛10的車架42。鄰近手制動杆34設置並由其致動的液壓制動致動器112通過制動管線110液壓致動從缸。從缸108在與腳制動杆40的樞轉點116偏離的點114處連接到腳制動杆40。腳制動杆40在點118處連接到聯接裝置120，該聯接裝置120在移動時致動主缸106。可以設想到腳制動杆40也能夠液壓地致動主缸106。
因此，當騎乘者致動手制動杆34時，使得從缸108致動腳制動杆40。腳制動杆40接著通過聯接裝置120致動主缸106。還可以設想到，手制動杆34能夠直接機械地致動腳制動杆40，而無需例如從缸108的液壓部件的幫助。當騎乘者致動腳制動杆40時，通過聯接裝置120致動主缸106。儘管致動手制動杆34而致動了腳制動杆40，本領域技術人員將要理解的是，由於兩個部件之間連通的液壓特性，致動腳制動杆40不會致動手制動杆34。
主缸106通過制動管線122與前制動器50液壓連通。主缸106還通過制動管線124與後制動器64液壓連通。使得主缸106與前、後制動器50、64之間的液壓連通保持分開，這使得即使其中一個液壓迴路故障時車輛10也能夠制動。出於同樣的原因，液壓流體由兩個不同的液壓流體容器126、128供應到主缸106。液壓流體容器126將液壓流體供應給主缸106，以致動前制動器50。液壓流體容器128將液壓流體供應給主缸106，以致動後制動器64。
如圖12可見，制動管線122進入電子制動控制單元98中，並且分成兩個制動管線122a、122b，以分別控制制動器50。制動管線122a與左制動器50液壓連通，制動管線120b與右制動器50液壓連通。閥103a控制制動管線122a中液壓流體的流動。閥103b控制制動管線122b中液壓流體的流動。制動管線124也進入電子制動控制單元98中，並且閥103c控制制動管線124中液壓流體的流動。
通過藉由電子制動控制單元98使得主缸106致動制動器50、64，電子制動控制單元98能夠利用閥103a-103c選擇性地控制制動器50、64的致動。當主缸106由手制動杆34和腳制動杆40的其中任一個致動並且由電子制動控制單元98接收的運行狀態信號位於預定範圍外(這表示車輛10不穩定)時，電子制動控制單元98控制閥103a-103c以獲得制動力，如上所述，該制動力將提供校正效果，從而穩定車輛。例如，若電子制動控制單元98確定製動力需要施加到左前輪14，如圖8所示，電子控制單元將保持閥103a打開，以允許由主缸106形成的液壓從制動管線122傳送到制動管線122a，以致動左制動器50；並且，電子控制單元將關閉閥103b，以防止右制動器50被致動。可選地，電子制動控制單元98可使得閥103a和103b在打開位置和關閉位置之間以不同的速率循環，使得左制動器50提供比右制動器50更多的制動。而且，若閥103a和103b具有位於打開和關閉位置之間的中間位置，電子制動控制單元98可對閥103a和103b進行不同的定位，使得與右制動器50相比，更多的液壓施加到左制動器50。電子制動控制單元98還確定後輪16是否需要制動並據此控制閥103c。可以設想到泵100可以用於增加制動管線122a、122b和124內的液壓，電子制動控制單元98將確定主缸106所提供的液壓是否足夠。當主缸106未被致動並且電子制動控制單元98所接收的運行狀態信號位於預定範圍外(這表示車輛10不穩定)時，電子制動控制單元使得泵100被致動，以將液壓提供到制動器50、64，並且電子制動控制單元如上所述地控制閥103a-103c，以校正不穩定性，從而獨立於主缸106而致動制動器。電子制動控制單元98僅選擇性地控制制動器50、64的致動，這是因為如果運行狀態信號位於預定範圍內(這表示車輛10是穩定的)，閥103a-103c被打開，並且制動系統就像不存在電子制動控制單元98那樣運行。
如圖12可見，形式為手或腳致動的制動杆的停車制動杆130機械或者液壓地聯接到後制動器64。停車制動杆130能夠獨立於主缸106致動制動器64，以在車輛10停車時將後輪16鎖定的靜止位置。這避免車輛10停止時被移動。
在圖12中示出了制動機構，其包括手制動杆34、液壓制動致動器112、從缸108、腳制動杆40和主缸106，儘管描述了該制動機構與電子制動控制單元98一起使用的情況，但是，可以設想到在某些應用中其可以不與電子制動控制單元98一起使用，例如在摩託車中。對於需要兩個制動杆——例如一個手制動杆和一個腳制動杆的應用，圖12的制動機構提供了一種不論使用何種杆都施加相同的制動力的解決方案。而且，通過非重複部件，例如主缸106，圖12的制動機構還提供一種有利的系統，尤其是在跨騎型車輛中。
圖13示意性地示出了要與車輛10一起使用的制動系統的第二實施方式。該實施方式不同於圖12中示出的第一實施方式之處在於主缸106處於致動狀態下時的方式。因此，類似的元件標以同樣的附圖標記，並且其操作將不再描述。在第二實施方式中，腳制動杆40與第一實施方式一樣地致動主缸106，不同在於手制動器34不與其連接。手制動杆34致動液壓制動致動器112，液壓制動致動器112具有液壓流體容器113，並通過液壓腔132與主缸106液壓連通，使得手制動杆34的致動獨立於腳制動杆40致動主缸106。可以設想到手制動器34能夠機械地致動主缸106。一旦主缸106被致動，第二實施方式與上面描述的第一實施方式同樣的方式運行。
圖14示意性地示出了要與車輛10一起使用的制動系統的第三實施方式。類似的元件再次標以同樣的附圖標記。如圖14所示，鄰近手制動杆34設置並由其致動的液壓制動致動器112通過制動管線110液壓致動前制動器50。由腳制動杆40致動的主缸106通過制動管線124液壓致動後制動器64。需要指出的是，因為用於單個液壓系統，主缸106現在僅具有單個液壓流體容器128。因此，在這個實施方式中，手制動杆34僅致動前制動器50，腳制動杆40僅致動後制動器64。設想到與致動器50、64的連接可以顛倒以使得手制動杆34將僅致動後制動器64並且腳制動杆40僅致動前制動器50。由於向電子制動控制單元98的輸入不總是來自於與前述實施方式相同的液壓制動致動器，為流經電子制動控制單元98的每個制動管線設置有一個壓力傳感器。壓力傳感器134設置為檢測制動管線124內的液壓，壓力傳感器136設置為檢測制動管線110內的液壓。電子制動控制單元98將使用由傳感器134、136提供的數據來確定哪個杆已被致動並據此控制閥103a-103c，如上所述。若電子制動控制單元98確定手或者腳制動杆34、40將不足的制動施加到其相應的制動器50、64，泵100將被致動，以增加該制動器的液壓。而且，由於每個杆34、40僅致動前制動器50或後制動器64，若電子制動控制單元98確定需要由未被杆所致動的制動器施加制動，泵100將會將液壓供應到那些制動器，以便致動它們。例如，若腳制動器40被致動以制動後制動器64，並且電子制動控制單元98確定車輛位於不穩定狀態中，需要通過從前制動器50施加制動而校正，則泵100將提供所必需的液壓以致動前制動器50。閥103a和103b接著將由電子制動控制單元98如上所述地控制，以校正該不穩定性。
本發明的上述實施方式的修改和改進對於本領域技術人員是明確的。前述說明用於示例性的，而不是限制性的。從而，本發明的範圍僅僅由所附的權利要求所限定。
權利要求
1.一種跨騎型輪式車輛，其包括車架；跨騎座椅，其安裝到所述車架；第一車輪和第二車輪，其在所述車架的第一端附近安裝到該車架；第三車輪，其在所述車架的第二端附近安裝到該車架；轉向組件，其在所述跨騎座椅前方安裝到所述車架，用於對至少其中一個車輪進行轉向；引擎，其安裝到所述車架，用於將動力提供給至少其中一個車輪；第一制動器，其用於制動所述第一和第二車輪的其中一個；第二制動器，其用於制動所述第一和第二車輪的其中另一個；電子制動控制單元，其與所述第一制動器操作性地相連並分開地與所述第二制動器操作性地相連；傳感器，其用於檢測所述車輛的運行狀態並且與所述電子制動控制單元操作性地連接，用於將運行狀態信號發送到所述電子制動控制單元；主缸，其與所述電子制動控制單元液壓連通；第一制動杆，其用於致動所述主缸；和第二制動杆，其用於致動所述主缸；所述主缸響應於該第一和第二制動杆的其中任一個的致動而通過所述電子制動控制單元液壓致動所述第一和第二制動器，所述電子制動控制單元獨立於所述主缸的致動而響應於所述運行狀態信號選擇性地致動所述第一和第二制動器。
2.根據權利要求1的車輛，其中，所述電子制動控制單元響應於所述主缸的致動以及所述運行狀態信號選擇性地控制所述第一和第二制動器的致動。
3.根據權利要求2的車輛，還包括用於制動第三車輪的第三制動器，其中，所述主缸與所述第一和第二制動器分開地與第三制動器液壓連通，並且響應於所述第一和第二制動杆的其中任一個的致動而液壓致動所述第三制動器。
4.根據權利要求3的車輛，其中，所述電子制動控制單元與第三制動器以與所述第一和第二制動器分開的方式操作性地連通，並且所述主缸通過所述電子制動控制單元液壓致動所述第三制動器；並且其中，所述電子制動控制單元能夠響應於所述主缸的致動以及所述運行狀態信號控制所述第三制動器的致動。
5.根據權利要求1的車輛，其中，所述第一制動杆和第二制動杆能夠彼此獨立地致動所述主缸。
6.根據權利要求5的車輛，其中，所述第一制動杆是在所述跨騎座椅下方的位置處安裝到所述車輛的腳制動杆，所述第二制動杆是安裝到所述轉向組件的手制動杆。
7.根據權利要求6的車輛，其中，所述腳制動杆機械地致動所述主缸。
8.根據權利要求1的車輛，其中，致動所述第二制動杆使得致動所述主缸的所述第一制動杆致動。
9.根據權利要求8的車輛，還包括從缸，其操作性地連接到所述第一制動杆並與所述第二制動杆液壓連通；並且其中，所述從缸響應於所述第二制動杆的致動而致動所述第一制動杆。
10.根據權利要求9的車輛，其中，所述第一制動杆是在所述跨騎座椅下方的位置處安裝到所述車輛的腳制動杆，第二制動杆是安裝到所述轉向組件的手制動杆。
11.根據權利要求10的車輛，其中，所述腳制動杆機械地致動所述主缸。
12.根據權利要求1的車輛，其中，所述第一和第二車輪是兩個前輪，兩個前輪中的各前輪設置在車輛縱向中心線的不同側上，並且所述第三車輪是後輪；其中，所述轉向組件對所述兩個前輪進行轉向；並且其中，當所述轉向組件對所述兩個前輪進行轉向而轉動車輛時，所述電子制動單元控制所述第一和第二制動器的致動，從而通過所述第一和第二制動器中位於車輛上與轉動方向相反側的那個制動器施加更多的制動。
13.一種跨騎型輪式車輛，其包括車架；跨騎座椅，其安裝到所述車架；前輪，其在所述車架的前端附近安裝到該車架；後輪，其在所述車架的後端附近安裝到該車架；轉向組件，其在所述跨騎座椅前方安裝到所述車架，用於對所述前輪進行轉向；引擎，其安裝到所述車架，用於將動力提供給至少其中一個車輪；第一制動器，其用於制動其中一個車輪；主缸，其與所述第一制動器液壓連通；腳制動杆，其在所述跨騎座椅下方的位置處安裝到所述車架，用於致動所述主缸；和手制動杆，其安裝到所述轉向組件，用於致動所述腳制動杆；所述主缸響應於所述手制動杆和腳制動杆的其中任一個的致動而液壓致動所述第一制動器。
14.根據權利要求13的車輛，其中，所述腳制動杆能夠獨立於所述手制動杆致動所述主缸。
15.根據權利要求13的車輛，其中，所述腳制動杆機械地致動所述主缸。
16.根據權利要求13的車輛，還包括從缸，其操作性地連接到所述腳制動杆並與所述手制動杆液壓連通；並且其中，所述從缸響應於所述手制動杆的致動而致動所述腳制動杆。
17.根據權利要求16的車輛，其中，所述腳制動杆機械地致動所述主缸。
18.根據權利要求13的車輛，還包括用於制動後輪的後制動器；並且其中，所述第一制動器制動所述前輪，所述主缸致動所述第一制動器和後制動器兩者。
19.根據權利要求18的車輛，其中，所述前輪包括兩個前輪，並且還包括用於制動另一個前輪的第二制動器；並且其中，所述主缸致動所述第一制動器、第二制動器和後制動器。
20.根據權利要求13的車輛，還包括第二制動器；其中，所述前輪包括兩個前輪，所述第一制動器制動兩個前輪的其中一個，所述第二制動器制動兩個前輪中的另一個；並且其中，所述主缸致動所述第一制動器和第二制動器兩者。
21.一種跨騎型輪式車輛，其包括車架；跨騎座椅，其安裝到所述車架；第一車輪，其在所述車架的第一端附近安裝到該車架；第二車輪，其在所述車架的第二端附近安裝到該車架；轉向組件，其在所述跨騎座椅前方安裝到所述車架，用於轉向至少其中一個車輪；引擎，其安裝到所述車架，用於將動力提供給至少其中一個車輪；第一制動器，其用於制動所述第一車輪；第二制動器，其用於制動所述第二車輪；電子制動控制單元，其與所述第一制動器操作性地連通並分開地與所述第二制動器操作性地連通；傳感器，其用於檢測所述車輛的運行狀態並且與所述電子制動控制單元操作性地相連，用於將運行狀態信號發送到所述電子制動控制單元；第一液壓制動致動器，其與所述電子制動控制單元液壓連通；第一制動杆，其用於致動所述第一液壓制動致動器；第二液壓制動致動器，其與所述電子制動控制單元液壓連通；以及第二制動杆，其用於致動所述第二液壓制動致動器；所述第一液壓制動致動器響應於所述第一制動杆的致動而通過所述電子制動控制單元液壓致動所述第一制動器；所述第二液壓制動致動器響應於所述第二制動杆的致動而通過所述電子制動控制單元液壓致動所述第二制動器，所述電子制動控制單元獨立於所述第一和第二液壓制動致動器的致動而響應於運行狀態信號選擇性地致動所述第一和第二制動器。
22.根據權利要求21的車輛，其中，所述電子制動控制單元響應於所述第一和第二液壓制動致動器的其中任一個的致動以及所述運行狀態信號而選擇性地控制所述第一和第二制動器的致動。
23.根據權利要求21的車輛，其中，所述第一制動杆是在所述跨騎座椅下方的位置處安裝到所述車輛的腳制動杆，第二制動杆是安裝到所述轉向組件的手制動杆。
24.根據權利要求21的車輛，還包括第三車輪，其在所述車架的第一端附近安裝到所述車架；第三制動器，其用於制動所述第三車輪；其中，所述第一液壓制動致動器響應於所述第一制動杆的致動而通過所述電子制動控制單元致動所述第三制動器。
全文摘要
一種跨騎型車輛，其具有第一制動杆和第二制動杆。主缸響應於所述第一和第二制動杆的其中任一個的致動通過電子制動控制單元液壓致動制動器。電子制動控制單元控制所述制動器的致動。
文檔編號F02D41/30GK101058307SQ200710002780
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月30日 優先權日2006年4月20日
發明者馬裡奧·達格奈斯, 丹尼爾·默西埃 申請人:龐巴迪動力產品公司