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原文传递用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置及车辆、控制方法

专利名称：	用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置及车辆、控制方法
摘要：	本发明涉及车辆设备技术领域，尤其涉及一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置和控制方法，包括倾斜驱动部、倾斜摆臂、提升组件以及车轮，倾斜驱动部的输出端安装有扭矩传感器，所述倾斜驱动部用于驱动所述倾斜摆臂上下摆动，所述倾斜摆臂通过两侧的所述提升组件对所述车轮提升。本装置中悬架系统、转向系统和倾斜系统均相互独立，主动倾斜控制系统可感知倾斜摆臂处上下摆动时产生的扭矩。车辆包含IMU控制车身倾斜和扭矩控制车身倾斜2种自动倾斜方案，且在高速行驶时，驾驶员可通过开关切换为驾驶员控制倾斜模式。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京易微出行科技有限公司
发明人：	史泽坤;祖汪明;李健立
专利状态：	有效
申请日期：	2019-10-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201911014537.2
公开号：	CN110626136A
代理机构：	天津市三利专利商标代理有限公司
代理人：	李文洋
分类号：	B60G3/20(2006.01);B;B60;B60G;B60G3
申请人地址：	102308 北京市门头沟区莲石湖西路98号院5号楼703室G78
主权项：	1.一种用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：包括倾斜驱动部、提升组件以及车轮，倾斜驱动部的输出端安装有扭矩传感器，所述倾斜驱动部通过提升组件对两侧的所述车轮提升。 2.根据权利要求1所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述倾斜驱动部包括驱动电机以及悬架摆臂，所述驱动电机固定在悬架摆臂上，悬架摆臂上安装有角度传感器。 3.根据权利要求2所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述提升组件包括倾斜摆臂、倾斜连杆、车轮摆臂、车轮以及固定架，所述倾斜摆臂的中部与所述驱动电机的输出端连接，所倾斜摆臂的两端分别与所述倾斜连杆的一端铰接，倾斜连杆的另一端与所述车轮摆臂铰接，所述车轮摆臂的中部通过转轴与所述固定架铰接，所述车轮摆臂的两端与所述车轮连接。 4.根据权利要求3所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述固定架的上部与所述悬架摆臂的中部铰接，固定架的一侧设有减震器，所述减震器的上部与所述悬架摆臂的后侧铰接，减震器的下部与所述固定架的后侧铰接。 5.根据权利要求4所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述固定架由底板、侧板以及框架构成，所述侧板固定在底板的一侧，所述侧板的外侧与所述减震器连接，所述侧板的内侧与所述框架固定连接，所述框架的顶部通过销轴与所述悬架摆臂的中部铰接。 6.根据权利要求5所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述车轮摆臂通过转轴与所述框架的中部铰接。 7.根据权利要求6所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置，其特征在于：所述车轮摆臂为两个，分别上下铰接在框架的中部，两个车轮摆臂的两端分别与转向臂的两端铰接，转向臂的外侧与车轮连接。 8.一种带有权利要求1-6任意一项所述的用于双前轮倾斜车辆的主动倾斜控制装置的车辆，其特征在于：包括主动倾斜控制装置、转向装置、车身以及后轮机构；所述转向装置用于控制前车轮的转动并安装在所述主动倾斜控制装置上，所述车身的前部与主动倾斜控制装置中的固定架连接，所述后轮机构安装在所述车身后部。 9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：所述转向装置包括转把、转把支架、第一摆臂、第二摆臂、摆杆、左连杆和右连杆；所述转把支架固定在所述固定架上，所述转把支架的顶部设有转轴套，转把中部的转轴穿过所述转轴套与其转动配合，转轴的底部与所述第一摆臂的一端固定连接，所述第一摆臂的另一端与所述摆杆的上部连接，所述摆杆的中部与所述第二摆臂的一端连接，所述第二摆臂的另一端与所述固定架侧部铰接，所述摆杆的底部与所述左连杆和右连杆的一端连接，所述左连杆和右连杆的另一端分别通过连接块与所述转向臂的前侧连接。 10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：所述后轮机构主要由双后轮倾斜装置构成，所述双后轮倾斜装置包括后轮固定架、后轮摆臂、后轮右摇臂、后轮右减振器、后轮右车轮、后轮左摇臂、后轮左减振器以及后轮左轮胎；所述后轮摆臂的中部通过铰轴与所述后轮固定架铰接，所述后轮摆臂的左端通过球铰链与所述后轮左减振器的一端铰接，所述后轮左减振器的另一端通过球铰链与所述后轮左摇臂的一端铰接，所述后轮左摇臂的另一端与所述后轮固定架通过轴套铰接，所述后轮左车轮安装在所述后轮左摇臂上；所述后轮摆臂的右端通过球铰链与所述后轮右减振器的一端铰接，所述后轮右减振器的另一端通过球铰链与所述后轮右摇臂的一端铰接，所述后轮右摇臂的另一端与所述后轮固定架通过轴套铰接，所述后轮右车轮安装在所述后轮右摇臂上。 11.一种如权利要1-10任意一项所述的自动倾斜车辆的控制方法，其特征在于：包括: 自动控制车身倾斜方式和驾驶员控制车身倾斜方式，其中，自动控制车身倾斜方式分为惯性测量单元控制方案和扭矩控制方案：所述惯性测量单元控制方案包括以下步骤：步骤一、采集车速以及车轮转向角，计算此时的离心力矩；步骤二、根据车身离心力矩和重力力矩分量平衡估计此时的期望车身倾斜角度，车身倾斜角度的反馈测量值由安装在车身上的车辆姿态测量的惯性测量单元测算得到；步骤三、根据车身倾斜角度的期望值和测量得到的反馈值计算出倾斜驱动部的控制量；所述扭矩控制方案包括以下步骤：步骤一、通过采集车速和车轮转向角，确认车辆当前的状态，扭矩传感器测量倾斜力矩；步骤二、判断倾斜力矩是否大于阈值，如果是，根据力矩大小和方向控制倾斜驱动部的输出量，使车身达到期望倾斜角，反之，倾斜驱动部不工作。 12.根据权利要求11所述的自动倾斜车辆的控制方法，其特征在于：所述驾驶员控制车身倾斜方式包括以下步骤：步骤一、扭矩传感器感知扭矩变化；步骤二、当扭矩大于设定的阈值时，根据扭矩大小和方向人为控制车身倾斜。 13.根据权利要求11所述的自动倾斜车辆的控制方法，其特征在于：在所述惯性测量单元控制方案中，还包括惯性测量单元校正的步骤，惯性测量单元(校正包括加速度计(ax,ay,az)和陀螺仪(wx,wy,wz)三轴方向上校正；校正加速度计时，采用安装于车体上的扭矩传感器作为水平位置参考，当扭矩传感器的输出值为0时，校正ax，ay两个方向的水平值；wx,wy,wz三个方向的校正，则以采集当前三个轴向的噪声均值作为当前环境下的角速度偏置。 14.根据权利要求11-12所述的自动倾斜车辆的控制方法，其特征在于：还包括车辆控制安全策略：步骤一、根据方向盘转角、车速、车速加速度实测值计算期望滚动角和期望滚动角速度；步骤二、根据车速与期望滚动角限制的关系得出车身倾斜角的安全警戒线；步骤三、判断车身倾斜角是否超过安全警戒线，若超过，控制智能刹车系统主动降低车速，降低车辆离心力，使车身倾斜角保持或减小，进而保证车辆不会发生侧翻。
所属类别：	发明专利