(57)【要約】車両油圧システム内の複数の弁の励磁を制御する制御システム。この制御システムは、車両の種々の動的状態および動作局面を測定する複数のセンサと、複数のセンサに結合して、複数のセンサの少なくとも一部分による測定に応じて、複数の弁の所望の励磁を決定するための信号処理回路と、信号処理回路に結合して、信号処理回路によって決定された複数の弁の所望の励磁に応じて、複数の弁を所望の励磁状態に励磁するための制御信号を発生するためのドライバ回路とを含む。制御システムは、複数の車両センサからの入力を受け取る。これらの入力は処理され、処理された入力および入力から導出された信号は、車両弁システムを動作させるための制御信号を発生するときに使用するために、ドライバ回路に転送される。特定の実施形態では、弁システムは、複数の油圧アクチュエータを動作させて、車両の所望の構成を提供するよう制御される。【選択図】図１
2009536892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧システム内の複数の弁の励磁を制御する制御システムであって、
複数のセンサと、
前記複数のセンサに結合して、前記複数のセンサの少なくとも一部分による測定に応じて、前記複数の弁の所望の励磁を決定するための信号処理回路と、
前記信号処理回路に結合して、前記信号処理回路によって決定された前記複数の弁の前記所望の励磁に応じて、前記複数の弁を前記所望の励磁状態に励磁するための制御信号を発生するためのドライバ回路とを備える制御システム。
【請求項２】
前記油圧システムは、車両内に組み込まれ、前記複数のセンサは、車両操舵システムのエレメントの角度配向を指示するパラメータを測定する操舵角センサ、車両道路速度を指示するパラメータを測定する道路速度センサ、前記車両の少なくとも一部分のリーン角度を指示するパラメータを測定するリーン位置センサ、前記車両の回転中の前記車両の横加速度を指示するパラメータを測定する横加速度計、および、前記車両操舵システムの前記エレメントの前記角度配向の変化率を測定する操舵角レートセンサを含む請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記制御システムは、車両内に組み込まれ、前記信号処理回路は、
車両操舵機構の角度配向を指示するパラメータを測定する操舵角センサと、
車両道路速度を指示するパラメータを測定する道路速度センサと、
前記車両の少なくとも一部分のリーン角度を指示するパラメータを測定するリーン位置センサと、
前記操舵角センサの出力および前記道路速度センサの出力を処理して、前記車両の少なくとも一部分の所望のリーン角度を指示する出力を生成するよう構成された値発生回路と、
前記値発生回路の出力を処理するよう構成されたフィルタと、
前記フィルタの出力および前記リーン位置センサの出力を処理して、前記フィルタの前記出力と前記リーン位置センサの前記出力との差を含む出力を生成するよう構成された第１加算ジャンクションと、
前記第１加算ジャンクションの前記出力を処理して、前記第１加算ジャンクションの前記出力に調節可能な利得を提供するよう構成された増幅器エレメントと、
前記増幅器エレメントの出力および少なくとも１つの他のエレメントの出力を加算して、前記複数の弁を励磁するための前記制御信号を発生するときに使用するための加算ジャンクション出力を提供するよう構成された第２加算ジャンクションとを備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項４】
前記制御システムは、車両内に組み込まれ、前記信号処理回路は、
前記車両の横加速度を指示するパラメータを測定する横加速度計と、
前記横加速度計の出力を処理して、前記横加速度計の前記出力に調節可能な利得を提供するよう構成された増幅器エレメントと、
前記増幅器エレメントの出力および少なくとも１つの他のエレメントの出力を加算して、前記複数の弁を励磁するための前記制御信号を発生するときに使用するための加算ジャンクション出力を提供するよう構成された加算ジャンクションとを備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項５】
前記制御システムは、車両内に組み込まれ、前記信号処理回路は、
車両操舵機構の角度配向を指示するパラメータを測定する操舵角センサと、
車両道路速度を指示するパラメータを測定する道路速度センサと、
前記操舵角センサの出力および前記道路速度センサの出力を処理して、前記車両の少なくとも一部分の所望のリーン角度を指示する出力を生成するよう構成された第１値発生回路と、
前記道路速度センサの出力を処理して、前記第１値発生回路の前記出力に適用されるフィードフォワード利得を含む出力を生成するよう構成された第２値発生回路と、
前記第１値発生回路の前記出力と前記第２値発生回路の前記出力を結合して、乗算器回路出力を生成する乗算器回路と、
前記乗算器回路出力と少なくとも１つの他のエレメントの出力を加算して、前記複数の弁を励磁するための前記制御信号を発生するときに使用するための加算ジャンクション出力を提供するよう構成された加算ジャンクションとを備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項６】
前記制御システムは、車両内に組み込まれ、前記信号処理回路は、
車両道路速度を指示するパラメータを測定する道路速度センサと、
車両操舵機構の角度配向の変化率を指示するパラメータを測定する操舵角レートセンサと、
前記道路速度センサの出力を処理して、前記車両の少なくとも一部分の所望のリーン角度を指示する出力を生成するよう構成された値発生回路と、
前記値発生回路の前記出力と前記操舵角レートセンサの出力を結合して、乗算器回路出力を生成する乗算器回路と、
前記乗算器回路出力と少なくとも１つの他のエレメントの出力を加算して、前記複数の弁を励磁するための前記制御信号を発生するときに使用するための加算ジャンクション出力を提供するよう構成された加算ジャンクションとを備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項７】
請求項１に記載の制御システムを含む油圧システム。
【請求項８】
前記複数のセンサは、前記油圧システム内の流体圧を測定する流体圧センサを含む請求項１に記載の制御システム。
【請求項９】
前記複数のセンサは、油圧流体温度センサを含む請求項１に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記複数のセンサは、油圧流体レベルセンサを含む請求項１に記載の制御システム。
【請求項１１】
前記複数のセンサは、車両乗員の存在を検出する乗員座席センサを含む請求項１に記載の制御システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の制御システムを含む車両。
【請求項１３】
前記ドライバ回路に結合して、前記ドライバ回路の出力値を制限するための少なくとも１つの制限回路をさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの制限回路に結合して、前記少なくとも１つの制限回路の反転出力を提供するための少なくとも１つの反転回路をさらに備える請求項１３に記載の制御システム。
【請求項１５】
車両に動作可能に結合して、前記車両の所望の構成を提供するための複数の油圧アクチュエータを制御する制御システムであって、
前記複数のアクチュエータに結合して、前記複数のアクチュエータに対する加圧流体の流量を制御するための弁システムと、
車両パラメータを測定する複数のセンサと、
電子コントローラとを備え、前記電子コントローラは、前記複数のセンサに結合し、前記複数のセンサによる測定に応じて、前記車両の前記所望の構成に対応する前記複数の弁の所望の励磁を決定する信号処理回路と、
前記信号処理回路によって決定された前記車両の前記所望の構成に応じて、前記複数のアクチュエータに対する前記加圧流体の流量を制御するための、前記弁システムに対する制御信号を発生し、それにより、前記複数のアクチュエータを励磁して、前記車両の前記所望の構成を提供するためのドライバ回路とを含む制御システム。
【請求項１６】
前記車両の前記所望の構成は、前記車両の複数の第１構成のうちのある第１構成、または、前記車両の複数の第２構成のうちのある第２構成である請求項１５に記載の制御システム。
【請求項１７】
前記複数の第１構成は、前記車両の少なくとも一部分の複数の右方向リーン角度を含み、前記複数の第２構成は、前記車両の少なくとも一部分の複数の左方向リーン角度を含む請求項１６に記載の制御システム。
【請求項１８】
前記車両の前記所望の構成は、前記車両の少なくとも一部分のリーン角度を規定する請求項１５に記載の制御システム。
【請求項１９】
前記弁システムは、複数の比例制御弁を備える請求項１５に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーン制御システムを有する車両に関する。特に、本発明は、車両安定性を高めるために油圧作動式の主および補助リーン制御システムが車両リーニングサスペンションシステムに結合した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
約０〜２４ｋｍ／ｈ（０〜１５ｍｐｈ）の範囲内の速度で移動する２輪オートバイにおいて、「同位相（in-phase）」操舵とリーン角度制御の組合せを使用して、オートバイの方向制御が達成される。車両速度が増加するにつれて、リーン角度制御に連動して「カウンタ（counter）」または「逆位相（out-of-phase）」操舵を使用して、方向制御を達成することが益々必要となる。
【０００３】
約２４ｋｍ／ｈ（１５ｍｐｈ）より大きい速度での定常状態回転において、オートバイの重心（ＣＧ）における正味のモーメントおよび操縦者によって加えられるハンドルバーのモーメントは、共にゼロである。この場合、リーン角度は、重力によるモーメントとオートバイの横加速度によるモーメントが、等しくかつ反対であるようなものである。これの例は、１Ｇの横加速度の場合、約４５°のリーン角度が、定常状態回転における平衡に必要とされるということである。
【０００４】
約２４ｋｍ／ｈ（１５ｍｐｈ）より大きい速度を越えると、操縦者は、ハンドルバーに「逆位相」モーメントを加えることができ、「逆位相」モーメントは、車輪ジャイロ効果によって、オートバイの重心の周りに、リーン角度の対応する変化率をもたらすモーメントを生じることになる。リーン角度（または、キャンバ）の得られる変化によって、オートバイが回転し、それにより、横加速度が増加する。ハンドルバーのモーメントを調整することによって、操縦者は、リーン角度の変化率を増加させるか、リーン角度の変化率を減少させるか、または、一定回転半径によって定常状態条件を保持することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
３輪オートバイすなわち「トライク（trike）」は、２輪オートバイに関して可能なリーン角度を達成することが運動学的にできないであろう。この理由で、異なる方向制御方策が、回転中の車両安定性を促進するのに必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、油圧システム内の複数の弁の励磁を制御する制御システムが提供される。この制御システムは、複数のセンサと、複数のセンサに結合して、複数のセンサの少なくとも一部分による測定に応じて、複数の弁の所望の励磁を決定するための信号処理回路と、信号処理回路に結合して、信号処理回路によって決定された複数の弁の所望の励磁に応じて、複数の弁を所望の励磁状態に励磁するための制御信号を発生するためのドライバ回路とを含む。
【０００７】
本発明の別の態様では、車両に動作可能に結合して、車両の所望の構成を提供するための複数の油圧アクチュエータを制御する制御システムが提供される。この制御システムは、複数のアクチュエータに結合して、複数のアクチュエータに対する加圧流体の流量を制御するための弁システムと、車両パラメータを測定する複数のセンサとを含む。電子コントローラは、複数のセンサに結合し、複数のセンサによる測定に応じて、車両の所望の構成に対応する複数の弁の所望の励磁を決定する信号処理回路と、信号処理回路によって決定された車両の所望の構成に応じて、複数のアクチュエータに対する加圧流体の流量を制御するための、弁システムに対する制御信号を発生し、それにより、複数のアクチュエータを励磁して、車両の所望の構成を提供するためのドライバ回路とを含む。
【０００８】
本発明の他の態様は、詳細な説明および添付図面を考慮することによって、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の任意の実施形態が詳細に説明される前に、本発明が、以下の説明に述べられるか、または、添付図面に示されるコンポーネントの構成および配置の詳細に対するその適用に限定されないことが理解される。本発明は、他の実施形態が可能であり、また、種々の方法で実施されるか、または、実行されることが可能である。同様に、本明細書で使用される語句および用語は、説明のためのものであり、制限的であると考えられるべきでないことを理解されたい。本明細書における「含む（including）」、「備える（comprising）」、または「有する（having）」、ならびに、その変形の使用は、それ以降で挙げられる項目およびその等価物ならびにさらなる項目を包含することが意味される。別途指定されるか、または、制限されない限り、「搭載される（mounted）」、「連結される（connected）」、「支持される（supported）」、および結合される（coupled）という用語、ならびにその変形は、幅広く使用され、直接的と間接的の両方の、搭載、連結、支持、および結合を包含する。さらに、「連結される（connected）」および「結合される（coupled）」は、物理的または機械的連結または結合に限定されない。同様に、本明細書で使用されるように、車両の「リーン角度（lean angle）」は、車両の傾斜可能な、または、リーン可能な部分が、道路または車両がその上に載置する他の表面に対してリーンする角度として規定される。
【００１０】
図１および２は、３輪オートバイすなわちトライク１０を示し、３輪オートバイすなわちトライク１０は、エンジン１２、ハンドルバー１４、フレーム１６、単一後輪２０、第１および第２の前輪２２、２４、ならびに補助リーン制御システム２６を有する。後輪２０は、フレーム１６の後部分に回転可能に搭載され、前輪２２、２４は、リーニングサスペンションシステム１８によってフレーム１６に結合される。フレーム１６は、前バルクヘッド４０およびフレーム１６の前部分を画定する主バルクヘッド４２を含む。前バルクヘッド４０は、主バルクヘッド４２に連結されて、全体のサスペンションシステム１８を補剛し、強化する。エンジン１２は、ドライブアセンブリ（図示せず）を通して後輪２０に連結されて、トライク１０を推進する。ハンドルバー１４は、フレーム１６の前部分に旋回可能に結合し、操舵システムによって前輪２２、２４に結合して、前輪２２、２４を制御可能に回転させる。
【００１１】
図示された実施形態は、２つの操舵可能な前輪２２、２４および単一被駆動後輪２０を有するトライク１０のためのものである。２つの後輪および単一の前輪を有する車両において、本発明のサスペンションシステムおよびリーン制御システムを使用することは、本発明の範囲内であることが留意されるべきである。同様に、他の実施形態では、サスペンションシステムおよびリーン制御システムは、ＡＴＶなどの４輪を有する車両において、前輪、後輪、または前輪と後輪の両方のために使用されることができる。
【００１２】
図３は、直立位置のリーニングサスペンションシステム１８を示す、図１のトライク１０の正面図を示す。この位置は、サスペンションシステム１８の配向を示し、一方、トライク１０は、平坦表面上で直線を進む。図４は、リーニング構成にあるトライク１０の正面図を示す。この図は、トライク１０が、回転する、または、弧状経路を進むときに、サスペンションシステム１８がどのように配向するかを示す。図３と４との間でのサスペンションシステム１８の異なる位置を強調するために、ハンドルバー１４および輪２２、２４の位置が、図３と４の両方について同じ中央の真っ直ぐな位置で示されることが留意されるべきである。この位置は、図３では正しく示されるが、図４のハンドルバー１４の位置および輪２２、２４の位置は、回転方向に向かって、または、回転方向に、それぞれ、旋回し、回転すべきである。
【００１３】
本明細書で使用されるように、「リーニングサスペンションシステム」という用語は、車両の一部分のリーニングを可能にする、かつ／または、促進するサスペンションシステムとして規定され、リーニングは、車両内に設置された能動的または受動的リーン制御システムによって、車両の回転中に、車両に加わる力に応答して始動される。
【００１４】
図５および６は、それぞれ、リーニングサスペンションシステム１８の斜視図および分解斜視図を示す。リーニングサスペンションシステム１８は、横方向梁３０、上側制御腕３２、下側制御腕３４、ばねダンパ３６、およびスピンドル４４を含む。スピンドル４４は、それぞれ、上側および下側ピン１０２、１００ならびに車輪軸１０３を受け取る穴１０１などの前輪２２、２４の一方に回転可能に結合する手段を含む。スピンドル４４の構造は、当業者によく知られている。
【００１５】
横方向梁３０は、剛性があり、トライク１０の運転中に実質的に水平のままである。横方向梁３０は、中央ピボット点６０、端ピボット点６２、および中間ピボット点６４を有する。図５および６に示す実施形態では、横方向梁３０は、キードシャフト６１（図９）を使用して、中央ピボット６０で主バルクヘッド４２の一部分に旋回可能に結合される。しかし、梁３０を主バルクヘッド４２に結合する他の方法も考えられる。中央ピボット６０は、トライク１０の長手方向中心線に一致するよう配置され、車両中心線に平行なピボット軸を規定する。端ピボット点６２は、ばねダンパ３６上の上側ピボット７０に旋回可能に結合される。
【００１６】
下側制御腕３４は、一端に回転可能に結合し、スピンドル４４上の下側ピン１００を回転可能に受け取るようになっているトラニオン８０を有する。これらのトラニオン８０は、スピンドル４４が、下側制御腕３４の位置によらず、旋回し、回転することを可能にすることによって、サスペンションが車輪操舵に無関係に動作することを可能にする。下側制御腕３４の２つの残りの端は、主バルクヘッド４２に旋回可能に連結される前および後ピボット点８２、８４を含む。中央ピボット８６は、下側制御腕３４上の中心に位置し、ばねダンパ３６上の下側ピボット点７２に旋回可能に結合するようになっている。
【００１７】
上側制御腕３２は、また、一端に回転可能に結合し、スピンドル４４上の上側ピン１０２を回転可能に受け取るようになっているトラニオン８０を有する。これらのトラニオン８０は、サスペンションが車輪操舵に無関係に動作することを可能にする。上側制御腕３２の２つの残りの端は、主バルクヘッド４２に旋回可能に連結される前および後ピボット点９０、９２を含む。
【００１８】
図示された実施形態では、横方向梁３０は、上側制御腕３２上の前ピボット９０と後ピボット９２との間に配置される。他の実施形態では、横方向梁３０は、前ピボット９０の前に配置されるか、後ピボット９２の後に配置されるか、または、上側制御腕３２と異なるロケーションに結合される（すなわち、異なるバルクヘッドに結合する）ことができる。
【００１９】
上述したように、ばねダンパ３６は、横方向梁３０を下側制御腕３４に連結する上側および下側ピボット点７０、７２を含む。ばねダンパ３６は、偏倚部材によって囲まれた衝撃吸収部材を含む。このスタイルのばねダンパ３６は、当業者によく知られており、さらに詳細には説明されないであろう。代替の実施形態は、板ばね、コイルばね、または空気ばねなどの異なる偏倚および衝撃吸収方法を利用してもよい。
【００２０】
再び図６を参照すると、横方向梁３０の実質的に水平な配向が、ばねダンパ３６の影響によって維持される。下側制御腕３４は、スピンドル４４を通して前輪２２、２４に、ばねダンパ３６によって横方向梁３０に連結される。前輪２２、２４、したがって、下側制御腕３４は、通常運転中、道路に実質的に平行のままである。道路は、一般に、トライク１０の幅にわたって実質的に平坦であり、両方の前輪２２、２４が道路に接触する限り、コーナリングであろうと、直線を進もうと、ばねダンパ３６は、横方向梁３０を、道路に対して実質的に平行な配向に偏倚させるであろう。
【００２１】
操舵システムは、スピンドル４４、タイロッド４６、および操舵ボックス４８を含む。ハンドルバー１４は、操舵ボックス４８に結合されるため、操縦者がハンドルバー１４を回転させると、操舵ボックス４８上の出力シャフト（図示せず）が回転する。出力シャフトは、各タイロッド４６の第１端に旋回可能に結合される。各タイロッド４６の第２端は、スピンドル４４の一方に旋回可能に結合される。操舵ボックス４８上の出力シャフトが回転するとき、タイロッド４６は追従し、一方のスピンドル４４を引っ張り、他方のスピンドル４４を押す。スピンドル４４は、上側および下側ピン１０２、１００によって、上側および下側制御腕３２、３４に回転可能に結合する。そのため、タイロッド４６によって始動される押し動作（ａｃｔｉｏｎ）または引張り動作は、スピンドル４４、したがって、前輪２２、２４が、上側および下側ピン１０２、１００の周りに回転することを可能にする。
【００２２】
油圧励磁式主リーン制御システムは、車両の構成、特に、車両がその上に載置される地面に対する車両バルクヘッド４０および４２の姿勢または配向に影響を及ぼす。再び図６を参照すると、主リーン制御システムは、それぞれ、上側および下側ピボット点１１０、１１２を有する油圧アクチュエータ３８、３９を含む。アクチュエータ３８は、アクチュエータ３９から車両バルクヘッド４０、４２の反対側に配置され、したがって、図６では見えないことが理解される。図示された実施形態は、油圧アクチュエータ３８、３９の上側ピボット点１１０が、中央ピボット点６０と端ピボット点６２の一方との間のロケーションで、横方向梁３０上のそれぞれの中間ピボット点６４に旋回可能に結合されることを示す。他の実施形態は、それぞれの端ピボット点６２に旋回可能に結合した油圧アクチュエータ３８、３９、および、中央ピボット点６０と端ピボット点６２の各一方との間のロケーションで、横方向梁３０に旋回可能に結合したばねダンパ３６を含むことができる。油圧アクチュエータ３８、３９およびばねダンパは、また、横方向梁３０に沿う他の点に旋回可能に結合されることができる。
【００２３】
以下でより詳細に説明されるように、油圧アクチュエータ３８、３９は、通常車両運転中に、トライク１０の配向を制御するよう働く。回転に入ると、油圧アクチュエータ３８、３９の一方は長さが伸びるが、他方は縮み、トライク１０を、図４に示すリーニング位置に移動させる。トライク１０が回転を出ようとすると、油圧アクチュエータ３８、３９は、トライク１０を、図３に示す垂直または直立配向に戻すように働く。
【００２４】
先に述べたように、主リーン制御システムの故障、停止、または、誤動作によって、油圧コントロールが回復できるまで、車両が、直立（リーン無し）構成に戻り、それを維持することが望ましい。油圧コントロールが無いときの車両のこの直立構成は、できる限り安定であることも望ましい。
【００２５】
車両の構成の不安定性は、比較的多量のポテンシャルエネルギーが車両システムの構成内に貯蔵されていると、みなされてもよい。図７は、車両主リーン制御システムの動作中の、車両状態を表すポテンシャルエネルギー関数を示すグラフである。図７では、安定性は、静的な場合（すなわち、車両速度がゼロである場合）の車両システムのポテンシャルエネルギー関数として表現され、より低いシステムポテンシャルエネルギーは、車両のより安定した配向を反映する。図７では、車両システムのポテンシャルエネルギーは、車両リーン制御システムによって提供される車両のリーン角度の関数として示される。図７を見てわかるように、車両システムのポテンシャルエネルギーは、車両の重心が低い高度の位置にシフトするため、より大きなリーン角度で比較的低い。対照的に、安定性が比較的低い車両構成は、車両が、直立またはセンター上の位置にあるときに起こる、システムの相対的な最大ポテンシャルエネルギーによって、図７に示される。０度のリーン角度では（すなわち、車両が直立位置にあるとき）、車両の重心は、その最も高い位置にあり、車両システムのポテンシャルエネルギーは比較的高い。
【００２６】
上記を考慮すると、主リーン制御システムの故障、誤動作、または停止によって、車両の直立位置に最も近く、かつ、車両システムが、そこで比較的低いポテンシャルエネルギーを有する所定の車両リーン角度を達成することが望ましい。本発明では、これは、主リーン制御システムの故障、誤動作、または停止によって、車両本体を所望で所定のリーン角度にもたらす補助リーン制御システムを使用することによって達成される。一般に、最大の安定性に必要な所定の値にリーン角度を調整する補助リーン制御システムによって加えられるエネルギーは、車両の現在のリーン角度と車両の所望で所定のリーン角度との差に依存するであろう。補助リーン制御システムは、車両の一部分を、安定性のための所望で所定のリーン角度に戻すのに十分な量のエネルギーを貯蔵する。
【００２７】
本発明の原理を示す特定の実施形態では、車両が、直立位置にあり（すなわち、車両が、ほぼゼロのリーン角度を有し）、かつ、実質的に平坦な表面上に載置されるとき、比較的低いポテンシャルエネルギーを車両システムが有することが望ましい。図８は、本発明による補助リーン制御システムのポテンシャルエネルギー関数を示すグラフである。図８は、車両の一部分のリーン角度を、主リーン制御システムが停止しているときの車両の一部分のリーン角度の関数として、ほぼゼロに調整するための、補助リーン制御システムによって車両システムに入力されるエネルギーを示す。図８を見てわかるように、補助リーン制御システムによって入力されるポテンシャルエネルギーは、図示する最大の車両リーン角度において最大である。それは、目下の車両リーン角度と、車両安定性のための所望で所定のリーン角度（この場合、０度）との差が大きければ大きいほど、車両を所望で所定のリーン角度に戻すときに補助システムによって、より多くのエネルギーが費やされなければならないからである。
【００２８】
車両リーン角度（または、他の車両配向パラメータ）を調整するのに必要とされる力は、知られている種々の代替の手段によって（たとえば、クランク機構を使用して）、サスペンションシステムに伝達されることができる。利用される実際の構造は、用途の詳細および関節システム水力学のインターフェースに依存するであろう。
【００２９】
図９は、横方向梁３０に結合した、本発明による補助リーン制御システム２６の一実施形態の分解図である。補助リーン制御システム２６は、一般に、リーン制御システムを作動させるためのエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵デバイスと、エネルギー貯蔵デバイスおよび車両のリーン可能部分に結合して、エネルギー貯蔵デバイスから受け取ったエネルギーを車両のリーン可能部分に加えるようにする安定化機構と、エネルギー貯蔵デバイスおよび安定化機構に結合して、エネルギー貯蔵デバイスからのエネルギーを安定化機構に伝達するためのリンケージとを含む。
【００３０】
図９に示す実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、フレーム１３０の下で主バルクヘッド４２の一部分に結合したパワーシリンダ１３２を備え、リンケージはシャフト１３４を備え、安定化機構はローラアセンブリ１３６およびカム１３８を備える。フレーム１３０は、横方向梁３０に隣接する主バルクヘッド４２の一部分に結合し、ベース１４２から垂直に延びる２つの平行板１４０を含む。板１４０は、実質的に同一であるが、板の一方は、カム１３８に連結された角度センサ１５０の全回転を可能にするためのクリアランスカット１４８を含む。板１４０は共に、横方向梁３０の中央ピボット点６０に整列した中央開口１４４およびローラアセンブリ１３６用のガイドスロット１４６を画定する。各板１４０によって画定された中央開口１４４は、ブッシング１５２を使用してキードシャフト６１を回転可能に支持するようになっている。ガイドスロット１４６は、中央開口１４４の下で垂直に延び、ローラアセンブリ１３６のための制限用移動経路を提供する。
【００３１】
パワーシリンダ１３２は、フレーム１３０の下で主バルクヘッド４２の一部分に結合し、フレーム１３０のベース１４２に結合する。パワーシリンダ１３２は、ハウジング１５４、第１および第２のシリンダ１５６、１５８、第１シリンダ１５６内部を移動可能なピストン１６０、および第２シリンダ１５８をシールするキャップ１６２を含む。シリンダ１５６、１５８は、シリンダ１５６、１５８の底部の開口（図示せず）を通して流体連通する。ピストン１６０の円周は、第１シリンダ１５６の内側壁とのシールを形成する。ピストン１６０の上の第１シリンダ１５６の容積は、トライク１０の油圧システム２００と流体連通し、第２シリンダ１５８（したがって、ピストン１６０の下の第１シリンダ１５６の容積）は、加圧ガスなどの圧縮性流体を充填される。本明細書で述べる補助リーン制御システムの実施形態用のエネルギー源は、圧縮性流体を含むが、代替のエネルギー源、たとえば、油圧サブシステム、または、ばねシステムも考えられる。
【００３２】
シャフト１３４は、第１端でピストン１６０に結合され、第２端でローラアセンブリ１３６に結合されるため、第１シリンダ１５６によって規定される軸に沿うピストン１６０の直線運動は、ローラアセンブリ１３６を同じように移動させるであろう。
【００３３】
パワーシリンダ１３２は、油圧ポート１６４、圧力センサ１６６、およびガス器具１６８を含む。油圧ポート１６４は、第１シリンダ１５６が、トライク１０の油圧システム２００と流体連通して設置されることを可能にする。圧力センサ１６６は、第１シリンダ１５６内の圧力が、電子制御システムによって監視されることを可能にする。ガス器具１６８は、第２シリンダ１５８が、加圧ガスを充填されることを可能にする。
【００３４】
ローラアセンブリ１３６は、ローラシャフト１７０によって連結された３つの個々のローラ１７４、１７６を含む。ローラ本体１７２は、シャフト１３４の第２端に結合し、ローラシャフト１７０を回転可能に支持するようになっている。ローラシャフト１７０の端のローラ１７４は、フレーム１３０内のガイドスロット１４６内で移動する。中央ローラ１７６は、ピストン１６０が、第１シリンダ１５６内で上に移動するとき、カム１３８に向かって移動し、ピストン１６０が、第１シリンダ１５６内で下に移動するとき、カム１３８から離れるよう移動するようになっている。
【００３５】
カム１３８は、中央開口１７８、ローラ凹所１８０、および２つの突出ローブ１８２を含む。キードシャフト６１は、フレーム１３０の２つの平行板１４０間でカム１３８を支持するために、開口１７８を通って延びる。ローラ凹所１８０は、突出カムローブ１８２間に配置され、中央ローラ１７６のプロファイルに一致するプロファイルを有する。ローブ１８２は、互いに角度的にオフセットし、中央ローラ１７６に係合するようになっている実質的に同一の内側プロファイルを含む。
【００３６】
図１３は、主および補助のリーン制御システムに動力供給して、所望の車両リーン角度を規定する車両の所望の構成を提供するための油圧システム２００の一実施形態を示す略図である。
【００３７】
本明細書で使用されるように、車両（または、車両の一部分）に適用される「構成（configuration）」という用語は、車両のパーツまたはエレメントの特定の配置構成を指す。たとえば、車両の第１構成は、車両の一部分が第１リーン角度にあるときの車両エレメントの特定の配置構成を含んでもよく、一方、車両の第２構成は、車両の一部分が第１リーン角度と異なる第２リーン角度にあるときの車両エレメントの特定の配置構成を含む。換言すれば、車両は、それぞれの異なる左方向リーン角度およびそれぞれの異なる右方向リーン角度で異なる構成を有する。
【００３８】
油圧システム２００の基本コンポーネントは、車両の所望の構成を提供するアクチュエータと、アクチュエータ用のある供給量の加圧流体と、複数のアクチュエータへの加圧流体の流量を制御するための、アクチュエータに動作可能に結合された弁システムとを含む。車両の一部分が、所望量だけ右にリーンされる際に、弁システムは、アクチュエータへの加圧流体の流量を制御して、車両の所望の構成に相当する車両の複数の第１構成のうちの第１構成を生成する。この場合、車両の複数の第１構成は、ある範囲の右方向リーン角度を含み、所望の構成は、車両の現在の運動状態に従って必要であると判定された車両の特定の右リーン角度である。同様に、車両の一部分が、所望量だけ左にリーンされる際に、弁システムは、アクチュエータへの加圧流体の流量を制御して、車両の所望の構成に相当する車両の複数の第２構成のうちの第２構成を生成する。この場合、車両の複数の第２構成は、ある範囲の左方向リーン角度を含み、所望の構成は、車両の現在の運動状態に従って必要であると判定された車両の特定の左リーン角度である。こうして、車両の構成は、所望のリーン角度を提供するのに必要とされる構成に応じて調整される。
【００３９】
図１３を参照すると、油圧システム２００は、加圧された油圧流体のある供給量をシステムに提供するポンプ２０１と、フィルタ２０２と、複数の比例制御弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４と、センタリングイネーブル弁２０６、補助リーン制御システムパワーシリンダ１３２を含むセンタリング弁２０４と、油圧アクチュエータ３８、３９（先に述べた）を含む。
【００４０】
図１３に示す特定の実施形態では、フィルタ２０２、比例制御弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４、センタリングイネーブル弁２０６、およびセンタリング弁２０４は、全て、全体が４００で示される、単一の弁ブロックに統合される。この配置構成は、弁の漏れを減少させ、油圧システムのこれらの部分の設置および保守を大幅に簡略化し、油圧システムの種々のエレメントを相互連結するのに必要とされる連結チュービングの量を大幅に減少させる。
【００４１】
図１３に示す実施形態では、流体は、ポンプ２０１によって、リザーバ２２０から油圧システム２００を通して循環される。ポンプ２０１は、連続流ポンプ（たとえば、定容積形ポンプ）である。油圧流体は、比例制御弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４、センタリング弁２０４、およびセンタリングイネーブル弁２０６の状態（すなわち、完全にオープンかまたはクローズか、部分的にオープンかまたはクローズかなど）に従って弁ブロック４００内で種々の内部通路に沿って経路制御される。弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４の状態は、以下でさらに詳細に述べる、種々の車両センサからの入力に応じた電子制御ユニットまたはコントローラ（ＥＣＵ）２１７からの出力信号によって設定される。
【００４２】
圧力フィルタまたはストレーナ２０２は、流体が弁ブロック４００に入る前に、油圧流体から不純物をフィルタリングするために設けられる。図１３に示す実施形態では、フィルタ媒体は、弁ブロック４００内に組み込まれる。あるいは、フィルタ２０２は、ポンプ２０１と弁ブロック４００との間の油圧システム内に組み込まれてもよく、または、フィルタは、リザーバ２２０内に設置されてもよい。
【００４３】
図１３に示す実施形態では、比例制御弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４は、弁ブロック４００を通って流れる油圧流体の速度および方向を制御するようになっているソレノイド式スプール弁である。あるいは、特定の用途の力要件に応じて、パイロット式ソレノイド弁が使用されてもよい。当技術分野で知られているように、このタイプの弁は、弁の主流れ誘導エレメントをシフトさせるアクチュエータに動力供給する加圧流体の流量を制御するのにソレノイドを使用する。
【００４４】
４つの比例圧力制御弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４は、油圧アクチュエータ３８および３９に対する流体流量および圧力を制御する。図１３に示す実施形態では、ＰＣＶ１とＰＣＶ４が一緒に制御され、ＰＣＶ２とＰＣＶ３が、一緒に制御される。この構成は、２つの電子ドライバだけを使用した、アクチュエータ３８および３９の制御を可能にする。
【００４５】
弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４はそれぞれ、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１７から制御信号を受け取る。図１３に示す実施形態では、弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４はそれぞれ、ノーマリ・オープンである。そのため、ＥＣＵ２１７によって発生された（または、制御された）制御電流は、各弁のソレノイドに印加されて、弁を通る１つまたは複数のそれぞれの流体流路を、印加電流に比例した程度に絞る。述べられる実施形態で使用されるスプール弁では、流路のオープンおよびクローズを制御するスプールの変位は、印加電流に比例するであろう。弁が比例制御弁であるため、各弁を通る流路は、関連するソレノイドに対する比例した電流の印加によって任意所望の程度に絞られてもよい。
【００４６】
図１３は、また、２つの油圧アクチュエータ３８、３９の同期式制御用に構成された油圧回路を示す。しかし、本明細書で述べる油圧システムは、システムの設計要件に応じて、対応するさらなる油圧作動式エレメント（たとえば、シリンダ、回転アクチュエータ、ブラダアクチュエータ、ベーンアクチュエータなど）の協調制御または統合制御のために、さらなる流体制御エレメント（たとえば、さらなる弁）を組み込むことができる。
【００４７】
本実施形態は、電子制御ユニットによって作動されるソレノイド弁を含む制御システムを利用するが、代替の流量制御システムが使用されてもよい。たとえば、流量制御弁は、電気式ではなく、機械式でまたは油圧で作動されてもよい。同様に、弁コントローラは、電子式ではなく、空気圧でまたは油圧で動作してもよい。
【００４８】
図１３に示す実施形態では、油圧アクチュエータ３８、３９は、従来のダブルアクティングシリンダである。再び図６を参照すると、油圧アクチュエータ３８、３９は、それぞれ、上部流体チャンバ２１０、２１１および底部流体チャンバ２１２、２１３を含む。アクチュエータ３８では、流体チャンバ２１０および２１２は、シャフト２１６にしっかりと連結された移動可能ピストン２１４によって画定され、一方、アクチュエータ３９では、流体チャンバ２１１および２１３は、シャフト２１８にしっかりと連結された移動可能ピストン２１５によって画定される。アクチュエータ３８は、アクチュエータ３９から車両バルクヘッド４０、４２の反対側に配置され、したがって、図６では見えないことが理解される。しかし、シリンダ３８が、シリンダ３９と構造的に実質的に同一であること、および、両方のシリンダが、実質的に同じ方法で動作することも理解される。図６および１３に示す実施形態は、ダブルアクティングシリンダを利用するが、他のタイプのアクチュエータが、用途に応じて、シリンダ３８、３９の代わりに（または、シリンダ３８、３９に加えて）使用されてもよい。たとえば、回転アクチュエータ、ブラダアクチュエータ、ベーンアクチュエータなども考えられる。
【００４９】
再び図６および１３を参照すると、油圧アクチュエータ３８、３９は、上部および底部の流体ポート１１４、１１６を有する。ピストン２１４は、シリンダ３８内のシャフト２１６の端に設けられ、ピストン２１５は、シリンダ３９内のシャフト２１８の端に設けられる。油圧流体が、油圧ポンプ２０１によって、上部流体ポート１１４内に（上部流体チャンバ２１０、２１１のいずれかの中に）押し込まれると、関連するピストン２１４または２１５が、押し下げられ、関連するシャフト２１６または２１８が引っ込む。これが起こっている間に、油圧流体は、底部流体ポート１１６から出て（すなわち、底部流体チャンバ２１２、２１３のいずれかから出て）、リザーバ２１１内に押し込まれる。油圧流体が、底部流体ポート１１６内に押し込まれると、関連するピストン２１４または２１５が、押し上げられ、関連するシャフト２１６または２１８が延びる。これが起こっている間に、油圧流体は、上部流体ポート１１４から出て、リザーバ内に押し込まれる。
【００５０】
油圧システムは、電子制御ユニットまたはシステム（ＥＣＵ）２１７によって制御される。ＥＣＵ２１７は、車両の所望の構成に応じて、弁を制御するための制御信号を発生して、加圧流体の流量を制御し、それにより、所望の車両構成またはリーン角度が達成される。電子制御ユニットの一般的な構成は、当技術分野で知られている。一実施形態では、本発明の電子制御ユニットは、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびセンサエレメント（図示せず）に結合したＩ／Ｏ装置、ならびに車両の作動可能エレメントを有するプログラマブルデジタルコンピューティング装置を備える。電子制御ユニットは、制御プログラムを記憶し、車両が使用中である間に制御プログラムを実行する。センサエレメントは、制御関連データをＥＣＵ２１７に供給する。ＥＣＵは、車両センサからの入力信号（たとえば、車両道路速度、トライクハンドルバーの操舵角度などを指示する信号）を受け取り、入力信号に応じて、車両の作動可能エレメントに出力制御信号を送出する。ＥＣＵ出力の例は、弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４の１つまたは複数を作動させるのに使用されるソレノイドを励磁する電流、または、ソレノイドに対して適した電流の供給をもたらす制御信号を含む。当技術分野で知られているように、弁に対してＥＣＵ２１７によって送信される制御信号は、スプール上でのスティクション効果が克服するために、パルス幅変調されることができる。あるいは、スティクション効果を減少させる、または、なくすために、電子ディザリングが利用されてもよい。典型的な制御ユニットは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６５６４１２９号に記載される。
【００５１】
再び図１３を参照すると、油圧流体が、油圧アクチュエータチャンバ２１０と２１３との間の油圧ラインか、または、アクチュエータチャンバ２１１と２１２との間の油圧ラインで捕捉される、油圧システムの故障が起こる場合がある。これは、たとえば、ＥＣＵ２１７が誤動作し、弁ＰＣＶ３またはＰＣＶ４が開口しない場合に起こることがある。この場合、油圧アクチュエータ３８、３９は、現在の状態がどうであろうとロックしてもよく、それにより、おそらくトライクをリーニング位置にロックする。補助リーン制御システムは、捕捉された油圧流体によって横方向梁３０に加えられる力を克服するのに十分な力を行使することができないため、これは、補助リーン制御システム２６が動作することを防止することになる。
【００５２】
これを防止するために、センタリングイネーブル弁２０６が設けられる。通常動作中、センタリングイネーブル弁２０６が励磁されて、流体をアクチュエータ３８、３９へ供給する油圧システムの部分（すなわち、システムの上流部分）を、アクチュエータからリザーバに流体を戻す油圧システムの部分（システムの下流部分）から動作可能に分離する。システム圧力喪失またはコントローラ誤動作の場合、センタリング弁２０４が、２つの油圧回路をリンクするために開口すると、センタリングイネーブル弁２０６は、励磁解除され、開口する。これにより、左および右アクチュエータ３８および３９の作動容積にわたる圧力が、等しくなり、油圧流体が、油圧アクチュエータ３８と３９との間で捕捉されることが防止される。これは、以下で述べるように、油圧ロックを防止し、補助リーン制御システムが、バイクを直立状態に上げることを可能にする。
【００５３】
図９〜１１および１３を参照すると、パワーシリンダ１３２（先に述べた）は、油圧システム２００に結合される。具体的には、ピストン１６０の上の第１シリンダ１５６の容積は、油圧システム２００に流体連通し、油圧流体を充填され、第２シリンダ１５８（したがって、ピストン１６０の下の第１シリンダ１５６の容積）は、加圧ガスなどの圧縮性流体を充填される。
【００５４】
種々の他のエレメントが、特定の設計または用途の要件に基づいて油圧システム２００に組み込まれてもよい。たとえば、温度センサ２１０が、油圧システムリザーバ２２０内、または、システムの他の所に組み込まれてもよい。油圧流体が臨界温度に達する場合に油圧システムを停止させるために、温度スイッチ（図示せず）が、油圧システムＥＣＵ２１７に結合されて、システムコンポーネントに対する損傷を防止するのに役立ってもよい。同様に、油圧流体レベルが所定レベルまで落ちる場合に油圧システムを停止させるために、レベルスイッチ（図示せず）が、油圧システムに配線されて、システムコンポーネントに対する損傷を防止するのに役立ってもよい。
【００５５】
流体リザーバ２２０が低温にさらされる用途では、油圧流体は、暖められなければ、粘性が強過ぎてポンプ２０１内に引き込まれない可能性がある。この場合、油圧システムの作動の前に流体を所定の温度に暖めるために、サーモスタットによって制御された加熱器（図示せず）が、油圧システムコントロールに結合されてもよい。
【００５６】
圧力センサ２０８が油圧システムに結合して、過剰のシステム圧力状態を検出してもよい。１つまたは複数の圧力センサ２０８が、圧力逃し弁（図示せず）に動作可能に結合して、所定のシステム圧力を超えると逃し弁を自動的に作動させてもよい。あるいは、圧力センサ（複数可）は、過剰のシステム圧力状態の検出によって、逃し弁に作動信号を提供するＥＣＵ２１７に動作可能に結合してもよい。
【００５７】
熱交換器（図示せず）も、油圧システム２００に組み込まれて、油圧流体からの過剰の熱の抽出を可能にしてもよい。熱交換器は、当技術分野で知られているように、水または空気を使用して、油圧流体を冷却するよう設計された、従来の単一パスまたは複数パス構成を有してもよい。熱交換器は、車両の外側部分、または、車両の運動中に車両の周りに流れる空気流にさらされる車両の一部分（たとえば、ラジエータ）に搭載されて、デバイスからの対流性熱伝達を最大にしてもよい。高い流体圧に対する熱交換器の暴露を減らすために、熱交換器は、タンク戻りラインに沿って配置されてもよい。バイパス弁または逃し弁（図示せず）を利用して、ユニットを圧力サージから保護することができる。バイパス弁は、また、流体温度に基づいて指定されてもよく、流体が所定の温度に達するまで、流体が熱交換器をバイパスすることを可能にする。バイパス弁は、その後、閉止し、流体は、熱交換器を通って経路制御される。所望である場合、サーモスタットによって制御された弁が、油圧システム内に設置されて、流体が所定の閾温度まで加熱される場合、油圧流体を熱交換器に経路制御してもよい。
【００５８】
主リーン制御システムを制御するときの油圧システム２００の動作は、ここで、図４、６、および１３に関して説明される。
ポンプ２０１によってシステム２００に供給される加圧された油圧流体は、最初にフィルタ２０２を通過して、汚染物質を除去される。フィルタ２０２を通過した後、油圧流体は、弁ＰＣＶ１、ＰＣＶ２およびセンタリング弁２０４に供給される。
【００５９】
先に述べたように、油圧アクチュエータ３８、３９は、通常車両運転中にトライク１０の構成を制御するように働く。より具体的には、回転に入ると、油圧アクチュエータ３８、３９の一方は長さが伸びるが、他方は縮み、トライク１０を、図４に示すリーニング位置に移動させる。トライク１０が回転を出ようとすると、油圧アクチュエータ３８、３９は、トライク１０を、図３に示す垂直配向に戻すように働く。
【００６０】
最初に、トライク１０を右にリーンさせるために、弁ＰＣＶ１およびＰＣＶ４は閉止し、一方、ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は開口する。この状況は、ＰＣＶ２を通して、油圧アクチュエータチャンバ２１１および２１２内への流体の圧送を可能にする。これにより、左アクチュエータ３８は長さが伸び、一方、右アクチュエータ３９は縮むことになる。同時に、油圧アクチュエータチャンバ２１０および２１３からの流体が、関連するピストン２１４、２１５によって油圧アクチュエータ３８、３９から押し出される。チャンバ２１０、２１３を出る流体は、開口した弁ＰＣＶ３を通して、リザーバ２２０へ押し込まれる。
【００６１】
弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は、アクチュエータ３８が伸張し、アクチュエータ３９が収縮して、トライクの一部分に対して所望の右方向リーン角度を提供するように、チャンバ２１１および２１２を加圧するのに必要な程度まで開口する。ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は、比例して励磁されるため、流体流は、ＰＣＶ２およびＰＣＶ３の上流で制限され、ピストン２１４、２１５が、アクチュエータ３８、３９内で所望の位置に移動することを可能にし、ピストン２１４、２１５に作用する力が、所望の位置でピストンを維持するように均衡することを可能にする。弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３内で電流が減少するため、油圧システム内の圧力差は減少し、ポートＴを通るリザーバ２２０への流体流の制限が減少する。これは、リーン制御システムが、リーンを減少させるか、または、トライクの一部分をセンタリングされた構成に戻すことを可能にする。
【００６２】
先に述べたように、横方向梁３０の実質的に水平な配向は、ばねダンパ３６の影響によって維持される。下側制御腕３４は、スピンドル４４を通して前輪２２、２４に、また、ばねダンパ３６によって横方向梁３０に連結される。前輪２２、２４、したがって、下側制御腕３４は、通常運転中、道路に実質的に平行のままである。道路は、一般に、トライク１０の幅にわたって実質的に平坦であり、両方の前輪２２、２４が道路に接触する限り、コーナリングであろうと、直線を進もうと、ばねダンパ３６は、横方向梁３０を、道路に対して実質的に平行な配向に偏倚させるであろうことを意味する。油圧アクチュエータ３８、３９は、フレーム１６を横方向梁３０に連結し、トライク１０のリーンを制御する。油圧アクチュエータ３８、３９は、伸張するため、フレーム１６を横方向梁３０から離すように押し、リーンを開始させる。横方向梁に作用するばねダンパ３６からの偏倚力は、油圧アクチュエータ３８、３９の周りよりも中央ピボット８６の周りに大きなモーメントを生じるため、油圧アクチュエータ３８、３９の伸長は、梁３０に対してフレーム１６を移動させる。
【００６３】
トライク１０を左にリーンさせる第２の状態では、弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３が閉止し、一方、ＰＣＶ１およびＰＣＶ４が開口する。この状況は、ＰＣＶ１を通して、油圧アクチュエータチャンバ２１０および２１３内への流体の圧送を可能にする。これにより、右アクチュエータ３９は長さが伸び、一方、左アクチュエータ３８は縮むことになる。同時に、油圧アクチュエータチャンバ２１１および２１２からの流体が、関連するピストン２１４、２１５によって油圧アクチュエータ３８、３９から押し出される。チャンバ２１１、２１２を出る流体は、開口した弁ＰＣＶ４を通して、リザーバ２２０へ押し込まれる。
【００６４】
弁ＰＣＶ１およびＰＣＶ４は、アクチュエータ３９が伸張し、アクチュエータ３８が収縮して、トライクの一部分に対して所望の左方向リーン角度を提供するように、チャンバ２１０および２１３を加圧するのに必要な程度まで開口する。ＰＣＶ１およびＰＣＶ４は、比例して励磁されるため、流体流は、ＰＣＶ１およびＰＣＶ４の上流で制限され、ピストン２１４、２１５が、アクチュエータ３８、３９内で所望の位置に移動することを可能にし、ピストン２１４、２１５に作用する力が、所望の位置でピストンを維持するように均衡することを可能にする。弁ＰＣＶ１およびＰＣＶ４内で電流が減少するため、油圧システム内の圧力差は減少し、ポートＴを通るリザーバ２２０への流体流の制限が減少する。これは、リーン制御システムが、リーンを減少させるか、または、トライクの一部分をセンタリングされた構成に戻すことを可能にする。
【００６５】
説明した油圧アクチュエータ３８、３９を使用することは、トライクにいくつかの主要な利点を与える。最初に、トライク１０のリーンが油圧アクチュエータ３８、３９によって制御されるため、上側および下側制御腕３２、３４、ばねダンパ３６、および操舵コンポーネントは、トライクのリーンによらず、自由に通常通り働くことができる。これは、トライク１０が、直線をたどる場合にそうであるのと同様に、弧状経路をたどる間に、バンプを吸収することを可能にし、回転中であっても一貫したサスペンション動作に役立つ。
【００６６】
補助リーン制御システム２６を作動するときの油圧システム２００の動作は、ここで図１０、１１、および１３に関して説明される。
補助リーン制御システム２６を参照すると、補助リーン制御システム２６は、機械的に制御され、トライク１０が直立位置を維持するのを補助する必要があるとき（すなわち、油圧システム２００が、油圧アクチュエータ３８、３９を適切に利用するのに十分な圧力を供給することがもはやできないとき）だけ動作する。油圧システムの圧力喪失は、いくつかの異なる方法で起こる可能性がある。トライク１０が駐車し、ターンオフすると、油圧ポンプ２０１は、油圧システム２００にもはや圧力を印加しないため、油圧アクチュエータ３８、３９は、トライク１０を支持できないことになる。油圧システム２００が、任意の方法（すなわち、ポンプの故障、ホースの破裂、油圧アクチュエータの穿孔など）で故障する場合、車両エンジンが依然として動作しており、トライク１０が動作可能であっても、圧力も喪失されるであろう。油圧アクチュエータ３８、３９用の電子制御システムが誤動作する場合、考えられるなお別の故障が起こる可能性がある。この故障モードのリストは、完全ではなく、他のプログラムによる誤り（油圧システムに無関係なものさえ）を含む可能性があることに留意されたい。油圧圧力がどのように喪失されるかによらず、補助リーン制御システム２６は、トライク１０を直立でかつ安全な位置に戻すであろう。
【００６７】
図１０および１１は、それぞれ、リーニング位置および直立位置にあるトライク１０を示す補助リーン制御システム２６の断面図である。横方向梁３０およびカム１３８は、共に、キードシャフト６１によって支持されるため、互いに対して回転しないであろう。トライク１０がリーンするにつれて、横方向梁３０およびカム１３８は、実質的に水平のままである。カム１３８の視点から、トライク１０の残りの部分は、キードシャフト６１の周りに回転するように見える。これは、図１０に最もよく示され、トライク１０がリーンすると、補助リーン制御システム２６が、キードシャフト６１の周りに回転するように見えることが明らかである。
【００６８】
先に説明したように、油圧流体はセンタリング弁２０４に供給される。主リーン制御システムが適切に機能しているとき、第１シリンダ１５６内の油圧流体からの圧力は、第２シリンダ１５８内の圧縮ガスの圧力より大きい。これは、ピストン１６０を押し下げ、ローラアセンブリ１３６をカム１３８からはずし、補助リーン制御システム２６を非係合位置（図１０）に設置する。上述した油圧システムの故障のうちの任意の故障が起こると、第１シリンダ１５６に対して圧力も喪失される。これは、第２シリンダ１５８内の圧縮ガスが、膨張し、ピストン１６０を押し上げ、補助リーン制御システム２６が係合位置に設置され、係合位置において、ローラアセンブリ１３６がカム１３８に接触する（図１１）。圧縮ガスからの圧力は十分に大きいため、中央ローラ１７６は、十分な力でカムローブ１８２の一方の内側プロファイルを押して、中央ローラ１７６がカム凹所１８０内に押しやられ、トライク１０が直立位置にもたらされる。油圧システムが加圧されていない限り、第２シリンダ１５８内の圧力は、第１シリンダ１５６内の圧力より大きいであろう。これは、中央ローラ１７６がカムローラ凹所１８０に係合した状態を維持し、トライク１０がリーンすることを防止するであろう。
【００６９】
油圧システム圧力喪失以外の故障が起こる場合、油圧システム２００を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）（図１３）は、油圧流体の圧送、したがって、油圧圧力をなくすことができる。これは、また、第１シリンダ１５６内の圧力を逃し、補助リーン制御システム２６が機能することを可能にする。油圧システムが再び加圧されると、第１シリンダ１５６内の圧力は、再び、第２シリンダ１５８内の圧力より大きくなるであろう。これは、ピストン１６０を押し下げ、ローラアセンブリ１３６をカム１３８からはずし、バイク１０が、通常通り機能することを可能にする。
【００７０】
たった今述べた実施形態は、トライクが実質的に平坦な道路表面上に存在するときに、トライクの一部分を（直立位置に相当する）ほぼ０度のリーン角度にもたらすようになっている。この場合、ピストン１６０は、強制的に、ローラアセンブリ１３６がカム１３８の輪郭付き表面に転動可能に係合するようにさせ、ついには、ローラアセンブリは、カムの輪郭付き表面に沿ってセンタリングされる。ローラは、ほぼ０度のリーン角度が達成されると、カム表面内に形成された溝内に収まり、ロックされる。ピストン１６０によって印加される圧力は、ローラを所定場所に保持し、それにより、補助リーン制御システムがゼロ度リーン角度構成にロックされ、車両がこの位置から離れてリーンすることが防止され、それにより、比較的低いポテンシャルエネルギーを有する直立車両構成が実現される。
【００７１】
図１２は、（実質的に平坦な道路表面上で）リーン角度がほぼゼロになる直立構成に車両本体をもたらすために、第２リーン制御システムに貯蔵されたエネルギーを加えることによって導出され、図７に示すポテンシャルエネルギー関数を図８に示すポテンシャルエネルギー関数と効果的に合成する、合成ポテンシャルエネルギー関数を示す。さらに、車両本体は、直立位置にもたらされると、補助リーン制御システムによって直立位置にロックされて、第１リーン制御システムが機能しない間で、かつ、第２リーン制御システムが係合している間、車両本体が、いずれかの横方向にリーンすることが防止される。非ゼロ車両リーン角度が、車両全体を傾斜させるか、または、回転させることによってだけ達成されることができ、それにより、直立のゼロリーン角度構成によって提供されるよりも比較的高いポテンシャルエネルギー状態の車両構成を生じるため、リーニングサスペンションシステムがゼロまたはゼロに近いリーン角度構成でロックされた車両の直立構成は、車両の比較的安定した構成であることが図３からわかる場合がある。
【００７２】
図８の補助システムのポテンシャル関数の形状は、エネルギー貯蔵デバイスの内圧とシステムメカニクス（カム寸法など）の組合せによって制御されてもよい。関数の最適形状は、主リーン制御システムの停止または誤動作による車両の構成、および、車両の所望の最終構成などの因子によって決定されるであろう。最終車両構成を表す（また、図７に示すポテンシャル関数と図８に示すポテンシャル関数を合成する）ポテンシャル関数は、図１２に示される。任意特定の用途における合成した関数の形状は、車両の所望の最終構成によって決定されるであろう。
【００７３】
油圧システム圧力喪失以外の故障が起こる場合、ＥＣＵ２１７は、油圧流体の圧送、したがって、油圧圧力をなくすことができる。これは、また、第１シリンダ１５６内の圧力を逃し、補助リーン制御システム２６が機能することを可能にする。油圧システム２００が再び加圧されると、第１シリンダ１５６内の圧力は、再び、第２シリンダ１５８内の圧力より大きくなるであろう。これは、ピストン１６０を押し下げ、ローラアセンブリ１３６をカム１３８からはずし、トライク１０が、通常通り機能することを可能にする。
【００７４】
再び図１３を参照すると、油圧流体が、油圧アクチュエータチャンバ２１０と２１３との間の油圧ラインか、または、アクチュエータチャンバ２１１と２１２との間の油圧ラインで捕捉される、油圧システムの故障が起こる場合がある。これは、たとえば、ＥＣＵ２１７が誤動作し、弁ＰＣＶ３またはＰＣＶ４が開口しない場合に起こることがある。これが起こる場合、油圧アクチュエータ３８、３９は、現在の状態がどうであろうとロックしてもよく、それにより、おそらくトライクをリーニング位置にロックする。補助リーン制御システムは、捕捉された油圧流体によって横方向梁３０に加えられる力を克服するのに十分な力を行使することができないため、これは、補助リーン制御システム２６が動作することを防止することになる。この状況を救済するために、センタリング弁２０４が開口すると、センタリングイネーブル弁２０６が開口する。これにより、油圧流体が、油圧アクチュエータチャンバ２１０〜２１３の任意のチャンバ間に流れることが可能になり、油圧流体が、油圧アクチュエータ３８と３９との間で捕捉されることが防止される。
【００７５】
先の説明から、本発明の油圧システムは、組み合わせて、車両の選択された構成を実現するための複数のアクチュエータを含み、車両の選択された構成は、複数の第１構成のうちのある第１構成、または、複数の第２構成のうちのある第２構成を含むことが見てわかる。上述した実施形態では、車両の選択された構成は、車両の少なくとも一部分のリーン角度を規定する。油圧システムは、また、複数のアクチュエータを励磁するようになっている第１油圧回路であって、第１油圧回路が作動すると、車両の複数の第１構成のうちのある第１構成が生成される、第１油圧回路を含む。油圧システムは、また、複数のアクチュエータを励磁するようになっている第２油圧回路であって、第２油圧回路が作動すると、車両の複数の第２構成のうちのある第２構成が生成される、第２油圧回路を含む。
【００７６】
第１油圧回路は、油圧ライン、弁などを含み、車両を右にリーンさせるようにアクチュエータを動作させるのに必要とされる油圧流体の流路を画定する。同様に、第２油圧回路は、油圧ライン、弁などを含み、車両を左にリーンさせるようにアクチュエータを動作させるのに必要とされる油圧流体の流路を画定する。第１および第２油圧回路は、共に同時に作動されることがないため、油圧システムの部分は、第１と第２の両方の油圧回路に共通であってもよい。代替の実施形態（図示せず）では、第１および第２油圧回路は、共通エレメントを全く組み込まないように構築されてもよい。
【００７７】
制御システム（上述した実施形態では、ＥＣＵ２１７）は、第１油圧回路と第２油圧回路の両方に動作可能に結合して、制御システムに対する少なくとも１つの入力に応じて、車両の複数の第１構成のうちのそれぞれの第１構成の１つ、または、車両の複数の第２構成のうちのそれぞれの第２構成の１つを提供するように、第１油圧回路と第２油圧回路の一方を選択的に作動させるようにする。ここで、アクチュエータによって提供される第２構成の第１構成は、車両の選択された構成に相当する。
【００７８】
図１４〜１９は、トライクの現在の動的状態に応じて弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４の作動を制御することを可能にする、全体を９００で示す制御システムの一実施形態を示す。特に図１４を参照すると、制御システム９００の基本エレメントは、ＥＣＵ２１７および制御ユニット２１７に結合した複数のセンサを含む。特定の実施形態では、ＥＣＵ２１７は、信号処理回路７００および弁ドライバ回路９４０を含む。図１４〜１９に示す実施形態では、一対の制限回路９４１、９４２がドライバ回路９４０に結合され、インバータ回路９４３が制限回路９４２に結合される。
【００７９】
一実施形態では、複数のセンサは、少なくとも、操舵位置または操舵角センサ９０１、横角度レートセンサまたは横加速度計９０５、リーン位置センサ９０４、車両道路速度センサ９０２、および操舵角レートセンサ９１９を含む。さらなるセンサは、特定の用途の要件に応じて、所望である場合、ＥＣＵ２１７に動作可能に結合してもよい。たとえば、流体圧センサ（図示せず）、流体レベルセンサ（図示せず）、流体温度センサ（図１３のセンサ２５０など）、および乗員またはライダ座席センサ（図示せず）のようなエレメントは、ＥＣＵ２１７に結合して、ＥＣＵ２１７に入力を提供してもよい。
【００８０】
信号処理回路７００は、種々のセンサから入力を受け取り、その入力に応じて、センサの測定に基づく車両の所望の構成を指示する入力信号を弁ドライバ回路９４０に提供する。処理回路７００からの信号に応じて、ドライバ回路９４０は、弁ネットワークＰＣＶ１〜ＰＣＶ４を作動させるためのパルス幅変調されたソレノイド制御信号を提供して、本明細書で述べるように、トライクの一部分に所望のリーン角度を与える。
【００８１】
本明細書で述べる制御システムの実施形態は、油圧システムで使用される電気的に作動可能なソレノイド弁を制御することを対象とするが、本発明のシステムを使用して、種々の電気または電気機械システムにおいて、種々の他の電気的に作動可能なエレメントを制御してもよい。
【００８２】
図１４および１５を参照すると、操舵位置センサまたは操舵角センサ９０１（たとえば、指示された位置タイプ回転センサ）は、車両操舵システムのエレメントの角度配向を測定するためにトライク操舵機構およびＥＣＵ２１７に結合されている。一実施形態では、操舵角センサ９０１は、ハンドルバーの所定の参照位置に対するトライクハンドルバーの回転位置を指示する出力電圧信号を提供する。
【００８３】
図１４および１５に示す実施形態では、操舵位置センサ出力は、ハンドルバーが完全に第１方向に（たとえば、右一杯に）回転したときの最大正値とハンドルバーが完全に反対方向に（左一杯に）回転したときの最大負値との間で変わる電圧信号を含む。トライクを実質的に真っ直ぐ前に向けるようにハンドルバーが配向されると、操舵位置センサ出力電圧は、ゼロに、または、ほぼゼロになる。出力電圧の大きさは、ハンドルバーが、その回転限界の間で回転するときの最大正値と最大負値との間で線形に変わる。こうして、出力電圧の極性は、操舵方向、したがって、所望のリーン方向のインジケータの役をする。本発明の制御システムで使用するようになっている操舵角センサの一例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，４９８，９７１号に開示される。他の知られているタイプまたは設計の操舵角センサも適している。
【００８４】
道路速度センサ９０２は、車両道路速度を指示するパラメータを測定する。本明細書で使用されるように、「パラメータ（parameter）」という用語は、システムを規定し、その振舞いを記述する一組の測定可能な因子のうちの１つの因子を指す。制御システムの一実施形態では、道路速度センサ９０２は、車両車輪速度を指示する値を測定する車輪速度センサを備える。この車両車輪速度値は、処理されて、車両道路速度を指示する値が導出されてもよい。測定された車輪速度値は、センサ９０２内に埋め込まれた回路（たとえば、マイクロプロセッサ）によって処理されてもよく、または、車両車輪速度を指示する信号は、処理のために、センサ９０２からセンサ９０２から離れた別の回路へ伝えられてもよい。車両速度を指示する処理された信号は、その後、値発生回路９０３、９１５、および９１７（以下でさらに詳細に述べる）に送出される。
【００８５】
本発明の制御システムで使用するのに適した車輪速度センサの一例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７７４，６２２号に開示される。他のタイプの道路速度センサも考えられる。あるいは、値発生回路９０３、９１５、および９１７は、車両速度値信号ではなく、車輪速度値信号を入力として受け取るようにプログラムされるか、または、設計されてもよい。値発生回路９０３、９１５、および９１７は、特定の用途のために使用されることを意図されたタイプの道路速度センサに応じて、道路速度を指示する種々の入力信号（または、道路速度値がそこから導出されてもよい信号）のうちの任意の入力信号を受容するようにプログラムされる、または、構成されてもよい。
【００８６】
図１５を参照すると、リーン位置センサ９０４は、ＥＣＵ２１７の加算ジャンクション９０８に結合して、トライクのリーニング位置のリーン角度を指示する出力を加算ジャンクション９０８に提供する。本明細書に述べる制御システムの実施形態では、トライクのリーニング部の実際のリーン角度は測定されない。代わりに、図４を参照すると、たとえば、回転センサを使用して、梁角度θＡが測定される。図４を参照すると、梁角度θＡは、横方向梁３０の中央ピボット点６０と梁３０の端ピボット点６２の一方との間に延びる第１ラインＬ１と、中央ピボット点６０を通って延びかつトライクのリーニング部の部分を実質的に２分する第２ラインＬ２との間の角度として規定される。トライクの本体が非リーン状態にある（すなわち、実質的に０度のリーン角度を有する）とき、ラインＬ２は、実質的に垂直である。
【００８７】
トライクの実際のリーン角度は、図示する実施形態では測定されないが、制御システムの代替の実施形態では、リーン角度は、測定され、ＥＣＵ２１７内に入力されることができる。
【００８８】
再び図１４および１５を参照すると、横加速度計９０５は、回転中の車両の横加速度を指示する信号を提供する。
操舵角レートセンサ９１９は、車両操舵システムのエレメント（たとえば、トライクハンドルバー）の角度配向の変化率を測定する。図１４〜１９に示す実施形態では、操舵角レートセンサ９１９は、トライクハンドルバーの回転速度を測定する。操舵角レートは、たとえば、ハンドルバーの操舵角を測定し、微分器（図示せず）を使用して結果を微分することによって得られてもよい。
【００８９】
図１５は、ＥＣＵ２１７の一実施形態の略図を示す。ＥＣＵ２１７は、信号処理回路を含み、この信号処理回路は、全体が７００で示されており、センサの少なくとも一部分による測定に応じて弁の所望の励磁を決定するためにセンサに結合されている。ＥＣＵ２１７は、また、ドライバ回路９４０を含み、ドライバ回路９４０は、信号処理回路によって決定された弁の所望の励磁に応じて、弁を所望の励磁状態に励磁するための制御信号を発生するために信号処理回路７００に結合されている。あるいは、ドライバ回路９４０は、ＥＣＵ２１７から分離されてもよい。
【００９０】
図１５に示す実施形態では、１つまたは複数のＡ／Ｄ変換回路（図示せず）が、ＥＣＵ２１７に組み込まれて、デジタル信号を必要とする関連する回路エレメントに信号を入力する前に、アナログ信号のＡ／Ｄ変換を実施することができる。あるいは、Ａ／Ｄ変換は、ＥＣＵのエレメントによる入力信号の受け取りの前に、ＥＣＵ２１７の外部で実施されてもよい。種々のセンサから受け取られたアナログ信号は、適切なフィルタリング回路（図示せず）を通過し、その後、Ａ／Ｄ変換器によってサンプリングされる。信号の意図される使用に応じて、信号は、さらに調節されて、偽りの診断トリガを防止するのに役立つことができる。このさらなる調節は、たとえば、ＥＣＵ２１７内で信号をさらに処理する前に、適したソフトウェアまたはハードウェア手段を使用して、信号に遅延またはヒステリシスをデジタル的に付加することを伴うことができる。回路エレメントとの相互作用による、または、他の信号源からの雑音または干渉成分を取得する信号は、フィルタリングも必要とする場合がある。信号が、アサートされた状態またはデアサートされた状態を表してもよい場合、離散入力は、通常、遅延されて、偽りの読みが回避される。たとえば、流体レベルセンサからの信号は、一般に、タイムフィルタリングされて、急な車両操縦中の流体攪拌による低い流体レベルの読みが回避される。この事例では、流体レベルは低くない。しかし、信号がフィルタリングされない場合、流体が油圧流体リザーバの周りで「飛び散る（splashing）」とき、センサは、偽陽性を瞬間的に送出する可能性がある。
【００９１】
図４および１５を参照すると、値発生回路９０３は、入力として、道路速度センサ９０２から車両道路速度を指示する信号および操舵位置センサ９０１から操舵角を指示する信号を受け取る。値発生回路９０３の出力は、所望の梁角度θＤを表す信号である。所望の梁角度は、車両の現在の状態下で（たとえば、現在の車両速度、操舵角、横車両加速度などにおいて）車両の動的安定性を最適化するのに最も適すると思われる梁角度θＤである。値発生回路９０３は、指定された入力を使用して所望の梁角度を導出するようにプログラムされる、または、設計される。制御システムの他の実施形態では、所望の梁角度θＤを導出するときに、代替のまたは付加的な入力が使用されてもよい。
【００９２】
図１７は、値発生回路９０３にプログラム入力されるか、または、その他の方法で値発生回路９０３に組み込まれてもよいタイプの、所望の梁角度θＤと、車両道路速度と、操舵角との間の機能的関係の一例を示す。トライクの操舵および制御が、２輪オートバイが有するのと同じ、ライダに対する「感覚（feel）」を持つために、車両速度が上がるにつれて、制御システムが、トライクにおいて所与で所望の梁角度を生成するために、少ししかハンドルバー回転が必要とされないように、制御システムを構成することが望ましい。この制御方式は、図１７のプロットに反映される。たとえば、図面を参照すると、約２４ｋｍ／ｈ（１５ｍｐｈ）の道路速度では、制御システムが１５°の所望の梁角度を生成するために、約２０°の操舵角が必要とされ、一方、約４０ｋｍ／ｈ（２５ｍｐｈ）の道路速度では、制御システムが１５°の所望の梁角度を生成するために、約８°の操舵角が必要とされる。
【００９３】
一実施形態では、値発生回路９０３は、ソフトウェアプログラムでプログラムされる、あるいは、操舵角と道路速度の関数として、所望の梁角度の値を提供する、１つまたは複数の数学的関数、曲線、またはルックアップテーブルを記憶する、または、それにアクセスするマイクロプロセッサを含む。実際の梁角度は、減算器回路９０８に実際の梁角度に相当する信号を提供するセンサ９０４によって測定される。
【００９４】
図１７に示すように、曲線がそれについて供給される値の間に入る道路速度値について所望の梁角度θＤを決定するために、補間などの方法を使用して、所望の梁角度θＤの値が導出されてもよい。所望の梁角度θＤを決定する補間または他の方法は、たとえば、回路またはソフトウェアルーチンで具現化されてもよい。
【００９５】
再び図１５を参照すると、生成された制御信号を「平滑にし（smoothing out）」、それにより、油圧システムの定常状態の安定性を改善するのを補助するために、値発生回路９０３の出力はローパスフィルタ９０６でフィルタリングされる。
【００９６】
ローパスフィルタ９０６の出力（所望の梁角度θＤを表す）は、加算ジャンクション９０８に送出される。リーン位置センサ９０４からの出力（実際の梁角度θを表す）は、また、ローパスフィルタ９０６の出力およびリーン位置センサ９０４の出力に結合される加算ジャンクション９０８に入力される。
【００９７】
所望の梁角度θＤと実際の梁角度θＡとの差を表す誤差項は、ローパスフィルタ９０６の出力からリーン位置センサ９０４からの出力を減算することによって加算ジャンクション９０８で計算される。この誤差項を使用して、油圧アクチュエータのある程度の閉ループ制御を可能にする信号成分が導出される。
【００９８】
再び図１５を参照すると、加算ジャンクション９０８の出力は、複数の増幅器エレメント９０９、９１０に送出される。エレメント９０９は、ソフトウェアルーチンを使用して、調整可能利得を加算ジャンクション９０８の出力に適用する。あるいは、増幅器回路（ハードウェア）を使用して、調整可能利得を信号に適用してもよい。調整可能利得は、実際の梁角度θＡと所望の梁角度θＤとの誤差が、弁ドライバ信号の生成時に比較的大きな、または、比較的小さな重みが与えられることを可能にする。
【００９９】
エレメント９１０は、別の調整可能利得を加算ジャンクション９０８の出力に適用する。９１０において適用される利得は、車両道路速度に逆比例する。こうして、エレメント９１０の出力の変化率は、入力誤差項の大きさに比例するであろう。誤差項が実質的にゼロであるとき、回路９１０の出力の変化率もまた、実質的にゼロであることになり、したがって、回路９１０の出力値は、本質的に一定であることになる。回路９０９および９１０の出力は、加算ジャンクションまたは加算器９１２で結合される。増幅器エレメント９０９、９１０は、加算ジャンクション９０８によって提供される誤差項を処理して、油圧アクチュエータのある程度の閉ループ制御を可能にする出力を生成する。すなわち、エレメント９０９および９１０は、梁角度の実際の値と所望の値との差を表す信号を提供し、その信号は、弁システムに送出されるパルス幅変調制御信号の生成時に使用される。
【０１００】
再び図１５を参照すると、ＥＣＵ２１７の種々のエレメントからの出力は、加算器９１２で結合されて、パルス幅変調された弁制御信号の生成時に使用するための、弁ドライバ回路９４０へ転送される出力信号を生成する。
【０１０１】
弁制御信号を生成するときに使用するための、いくつかの開ループ制御出力も提供される。図１５を参照すると、これらの出力信号は、増幅器エレメント９１３、乗算器回路９１４、および乗算器回路９１８によって提供される。これらの出力は、ライダによるトライクのスムーズな制御を可能にし、かつ、従来のオートバイに乗るときに経験するのと同じ制御および応答性を提供する、弁ＰＣＶ１〜ＰＣＶ４を作動させる制御信号を生成するのに役立つ。
【０１０２】
横加速度計９０５からの出力は、フィルタ３Ｈｚフィルタ（図示せず）を通過して、信号の雑音成分をフィルタリング除去される。信号は、その後、増幅器エレメント９１３に渡される。エレメント９１３は、調整可能利得を横加速度計９０５から受け取った出力信号に与える。これは、横加速度計の読みが、弁ドライバ信号の生成時に比較的大きな、または、比較的小さな重みが与えられることを可能にする。さらに、回転中、トライクは、実際のリーン角度θＡを減少させるか、または、増加させることができる正味のリーントルクを受ける可能性がある。横加速度計９０５からの入力は、正味のリーントルクを補償する（エレメント９１３による）信号の生成を可能にし、それにより、所望の梁角度を達成するのに必要とされる９０９および９１０からの出力信号の振幅が減少する。増幅器エレメント９１３の出力は、弁ドライバ回路９４０に対する信号を生成するときに使用するために、加算器回路９１２に送出される。
【０１０３】
図１５および１８を参照すると、別の値発生回路９１５は、入力として、道路速度センサ９０２から車両道路速度を指示する信号を受け取る。値発生回路９１５は、（乗算器回路９１４において）所望の梁角度θＤと結合されるフィードフォワード利得を含む出力を生成して、車両道路速度の関数として所望の梁角度θＤにフィードフォワード利得を提供する。車両速度が低いと、利得は比較的高く、車両速度が上がると、利得が減少する。この利得の適用は、高い車両速度におけるスムーズな車両リーン角度または梁角度遷移、および、低い速度における応答性のよいリーン角度または梁角度遷移を可能にする。
【０１０４】
一実施形態では、値発生回路９１５は、ソフトウェアプログラムでプログラムされる、あるいは、道路速度の関数として利得の値を提供する、１つまたは複数の数学的関数、曲線、またはルックアップテーブルを記憶する、または、それにアクセスするマイクロプロセッサを含む。図１８は、値発生回路９１５にプログラム入力されるか、または、その他の方法で値発生回路９１５に組み込まれてもよいタイプの、利得と車両道路速度との間の機能的関係の一例を示す。
【０１０５】
再び図１５を参照すると、所望の梁角度を表す信号および第２値発生回路９１５の出力は、乗算器回路９１４に送出される。乗算器回路９１４の出力は、弁ドライバ回路９４０に対する信号を生成するときに使用するために、加算器回路９１２に送出される。この動作は、所望の梁角度を達成するのに必要とされる９０９および９１０からの閉ループ出力信号の振幅を減少させることによって、制御安定性を同様に提供しながら、トライクの応答性および動的感覚を改善する。
【０１０６】
図１５および１９を参照すると、別の値発生回路９１７は、入力として、道路速度センサ９０２から車両道路速度信号を指示する信号を受け取る。値発生回路９１７は、車両速度が低いときに操舵角レートセンサ出力信号にフィードフォワード利得を提供し、速度が上がるにつれて、フィードフォワード利得を減少させる。この利得は、車両道路速度の関数であり、車両速度が上がるにつれて、弁ドライブ信号の生成時に操舵角レート項の相対的重みの減少を提供する。
【０１０７】
図１９は、値発生回路９１７にプログラム入力されるか、または、その他の方法で値発生回路９１７に組み込まれてもよいタイプの、利得と車両道路速度との間の機能的関係の一例を示す。一実施形態では、値発生回路９１７は、ソフトウェアプログラムでプログラムされる、あるいは、車両道路速度の関数として利得の値を提供する、１つまたは複数の数学的関数、曲線、またはルックアップテーブルを記憶する、または、それにアクセスするマイクロプロセッサを含む。乗算器回路９１３の出力は、弁ドライバ回路９４０に対する信号を生成するときに使用するために、加算器回路９１２に送出される。
【０１０８】
再び図１５を参照すると、操舵角レートを表す信号および値発生回路９１７の出力は、乗算器回路９１８に送出される。トライクハンドルバーに加わる回転モーメントは、所望のリーン角度θＤと符号または方向が反対のリーントルクをもたらすであろう。このトルクは、乗算器９１８において、操舵角レートセンサ９１９の出力と値発生器９１７の出力を乗算することによって補償されてもよい。乗算器回路９１８の出力は、弁ドライバ回路９４０に対する信号を生成するときに使用するために、加算器回路９１２に送出される。加算器回路９１２に対する先に述べた閉ループ入力と開ループ入力についての得られる加算結果は、ドライバ回路９１２による制御信号の生成を可能にし、制御信号は、動的状態およびライダからの入力に対する、トライクの高速で、安定し、スムーズな応答をもたらす。
【０１０９】
値発生回路９０３、９１５、および９１７は、特定の用途のために使用されることを意図されたタイプの道路速度センサに応じて、道路速度を指示する（または、道路速度値がそこから導出されてもよい）種々の入力信号のうちの任意の入力信号を受容するようにプログラムされる、または、構成されてもよい。
【０１１０】
図１５および１６を参照すると、ドライバ回路出力の電圧Ｖ０は、車両の一部分の所望のリーン方向（左または右）を指示する極性を有する。こうして、電圧極性は、どの対の比例制御弁が励磁されるかを指示する。図１４〜１９に示す実施形態では、Ｖ０の正値は、対応する右方向リーン角度を生成するためにＰＣＶ２およびＰＣＶ３に提供され、Ｖ０の負値は、対応する左方向リーン角度を提供するためにＰＣＶ１およびＰＣＶ４に提供される。さらに、出力電圧Ｖ０は、所望のリーン角度を提供するのに必要とされる弁励磁レベルを表す大きさを有する。
【０１１１】
種々の車両センサの読みのうちの任意の読みは、ドライバ回路９４０の出力に割り当てられる極性を決定するのに使用されるインジケータを提供してもよい。たとえば、操舵位置センサ９０１、横加速度計９０５、またはリーン位置センサ９０４によって提供される情報が使用されてもよい。あるいは、情報が、車両に与えられるリーン方向を指示する形態でＥＣＵ２１７に提供される限り、任意の他のセンサまたはデバイスからの情報が使用されてもよい。
【０１１２】
図１６を参照すると、ドライバ回路出力は、ドライバ回路出力電圧Ｖ０の極性に基づいて、上限制限回路９４１または下限制限回路９４２の一方を通して経路制御される。当技術分野で知られているように、リミタ回路９４１、９４２は、予め定義された最小値と最大値との間に振幅が入るように、リミタ回路９４１、９４２に印加される入力電圧の振幅を制限する。図１４〜１９に示す実施形態では、制限回路９４１は、出力電圧Ｖ０を、予め定義された範囲の正値内の振幅に制限し、一方、制限回路９４２は、出力電圧Ｖ０を、予め定義された範囲の負値内の振幅に制限する。
【０１１３】
同様に、図１４〜１９に示す実施形態では、正の出力電圧Ｖ０値を有する信号は、上限制限回路９４１を通って伝達されて、ＰＣＶ２およびＰＣＶ３を比例的に励磁する。上限制限回路９４１は、負の出力電圧Ｖ０値を有する信号を遮断するよう構成される。先に説明したように、これらの負極性信号は、ＰＣＶ１およびＰＣＶ４が励磁されることを指示する。これらの信号は、下限制限回路９４２に伝えられ、下限制限回路９４２で電圧が制限された後、インバータ回路９４２を通過するため、反転電圧信号が、インバータ回路の出力に提供される。この出力信号は、ＰＣＶ１およびＰＣＶ４に伝えられて、弁を比例的に励磁する。
【０１１４】
先に述べたように、さらなるセンサがＥＣＵ２１７に結合されて、ＥＣＵ２１７にさらなる入力を提供し、これらの入力は、弁システム制御信号を生成するためにドライバ回路９４０によって使用される、ＥＣＵ２１７の出力の生成または変更時に使用可能である。
【０１１５】
特に述べない限り、本明細書に述べる車両リーン制御システムおよび油圧システムのエレメントは、当技術分野で知られている方法を使用して、作製され、相互連結されてもよい。本発明の実施形態の先の説明は、例示目的のためだけであることも理解されるであろう。したがって、本明細書で開示される種々の構造的特徴および動作的特徴は、当業者の能力に対応するいくつかの変更を受け、その変更のどれもが、添付特許請求項に規定される本発明の範囲から逸脱しない。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明を具現化する補助リーン制御システムに結合されたリーニング前サスペンションを含む３輪オートバイの斜視図である。
【図２】図１の３輪オートバイの側面図である。
【図３】直立位置にある３輪オートバイを示す、図１の３輪オートバイの正面図である。
【図４】リーニング位置にある３輪オートバイを示す、図１の３輪オートバイの正面図である。
【図５】図１の３輪オートバイの前サスペンションの拡大斜視図である。
【図６】図５に示す３輪オートバイの前サスペンションの拡大斜視図である。
【図７】車両の主リーン制御システムの動作中の車両状態を記述するポテンシャルエネルギー関数を示すグラフである。
【図８】主リーン制御システムの停止または誤動作によって作動する補助リーン制御システムのポテンシャルエネルギー関数を示すグラフである。
【図９】図１の３輪オートバイ用の補助リーン制御システムの一実施形態の拡大斜視図である。
【図１０】３輪オートバイがリーニング位置にある、図９の補助リーン制御システムの部分断面図である。
【図１１】３輪オートバイが直立位置にある、図１０に類似の図である。
【図１２】図９に示す補助リーン制御システムに貯蔵されたエネルギーを車両システムに加えることによって導出され、図８に示すポテンシャルエネルギー関数を図７に示すポテンシャルエネルギー関数と効果的に合成する、合成ポテンシャルエネルギー関数を示す図である。
【図１３】図１の３輪オートバイの主および補助のリーン制御システムを作動させる油圧システムを示す略図である。
【図１４】図１の３輪オートバイの主および補助のリーン制御システムを作動させる油圧システムを制御する制御システムの一実施形態の略図である。
【図１５】図１４の制御システムで使用するのに適した電子制御ユニット（ＥＣＵ）の一実施形態をより詳細に示す図１４の略図の一部分である。
【図１６】図１５の略図の続きである。
【図１７】本発明のＥＣＵに組み込まれてもよい、所望の梁角度と、車両道路速度と、操舵角との間の機能的関係の一実施形態を示す、本発明による第１値発生回路の機能略図である。
【図１８】本発明のＥＣＵに組み込まれてもよい、利得と車両道路速度との間の第１組の機能的関係の一実施形態を示す、本発明による第２値発生回路の機能略図である。
【図１９】本発明のＥＣＵに組み込まれてもよい、利得と車両道路速度との間の第２組の機能的関係の一実施形態を示す、本発明による第３値発生回路の機能略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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