(57)【要約】複数の油圧作動装置（３８、３９）を独立して作動するために、電子制御システム（３１０）が設けられる。電子制御システム（３１０）は、第１並列回路または第１低電位側駆動装置（３１６）、および第２並列回路または第２低電位側駆動装置（３３０）に接続された電子駆動装置（３１４）を利用する。各並列回路（３１６、３３０）は、第１および第２低電位側ＭＯＳＦＥＴＱ９およびＱ１０にそれぞれ直列に接続された第１および第２作動装置Ｌ１、Ｌ２をそれぞれ含む。低電位側駆動装置（３１６、３３０）のいずれかの選択的な作動と併せた、電子駆動装置（３１４）のパルス幅変調は、システム制御アルゴリズムの迅速な応答となり、各作動装置Ｌ１またはＬ２は、相対的に迅速な方法で非作動状態になることができ、これにより車両の制御が向上する。【選択図】図１
2009536893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御システムであって、
電子駆動装置回路と、
第１負荷および該第１負荷と直列に接続された第１低電位側ＭＯＳＦＥＴを含む第１並列回路であって、前記第１負荷を作動するために前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが選択的に通電可能であり、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが回路グラウンド電位に接続され、前記第１並列回路が前記電子駆動装置回路と並列に接続される、前記第１並列回路と、
前記電子駆動装置回路に動作可能に結合され、第２負荷および該第２負荷と直列に接続された第２低電位側ＭＯＳＦＥＴを含む第２並列回路であって、前記第２負荷を作動するために前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが選択的に通電可能であり、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが回路グラウンド電位に接続され、前記第２並列回路が前記電子駆動装置回路と並列に接続される、前記第２並列回路と、を有し、
前記第１負荷を付勢するための前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ通電、または、前記第２負荷を付勢するための前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴ通電のいずれかの独立した通電と併せて、前記電子駆動装置回路が通電される、制御システム。
【請求項２】
前記第１負荷および前記第２負荷の少なくとも一方が電気駆動式の作動装置である、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記電気駆動式作動装置が、電気作動可能な油圧弁である、請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列に接続された第１ダイオードをさらに備え、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが通電される際、電流がその中を流れるのを阻止するために前記第１ダイオードが付勢され、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが非作動状態になるとき、前記第１ダイオードによって前記第１回路の放電ができるように、前記第１ダイオードが回路グラウンド電位に接続される、請求項１に記載の制御システム。
【請求項５】
前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列に接続された第２ダイオードをさらに備え、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが通電される際、電流がその中を流れることを阻止するために、前記第１ダイオードが付勢され、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが非作動状態になるとき、前記第２ダイオードによって前記第２回路の放電ができるように、前記第２ダイオードが回路グラウンド電位に接続される、請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
前記電子駆動装置回路が、
第１入力信号を受信するための第１高電位側ゲート、第１高電位側ドレインおよび第１高電位側ソースを含む第１高電位側ＭＯＳＦＥＴと、
第２入力信号を受信するための第２高電位側ゲート、第２高電位側ドレインおよび第２高電位側ソースを含む第２高電位側ＭＯＳＦＥＴとを備え、
前記第１高電位側ドレインが電圧電源に接続され、前記第１高電位側ソースが前記第２高電位側ドレインに接続され、前記第２高電位側ソースが回路グラウンド電位に接続され、前記第１高電位側ゲートおよび前記第２高電位側ゲートに、パルス幅変調入力信号を与えることによって、前記電子駆動装置回路が作動される、請求項１に記載の制御システム。
【請求項７】
前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電し、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電しないことによって、前記第１回路が独立して作動され、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電し、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電しないことによって、前記第２回路が独立して作動される、請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
請求項１の制御システムを採用する車両。
【請求項９】
請求項１の制御システムを採用する油圧制御システム。
【請求項１０】
制御システムであって、
電子駆動装置回路と、
前記電子駆動装置回路に動作可能に結合され、第１負荷および該第１負荷と直列に接続された第１低電位側ＭＯＳＦＥＴを含む第１並列回路であって、前記第１負荷を作動するために前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが選択的に通電可能であり、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが回路グラウンド電位に接続され、前記第１並列回路が前記電子駆動装置と並列に接続される、前記第１並列回路と、
前記電子駆動装置回路に動作可能に結合され、第２負荷および該第２負荷と直列に接続された第２低電位側ＭＯＳＦＥＴを含む第２並列回路であって、前記第２負荷を作動するために前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが選択的に通電可能であり、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが回路グラウンド電位に接続され、前記第２並列回路が前記電子駆動装置と並列に接続される、前記第２並列回路と、
前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列に接続される第１ダイオードであって、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが通電される際、前記第１ダイオードは電流が該第１ダイオードを通って流れることを阻止するように付勢され、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが非作動状態になるとき、前記第１ダイオードによって前記第１回路の放電ができるように、前記第１ダイオードが回路グラウンド電位に接続される、前記第１ダイオードと、
前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列に接続される第２ダイオードであって、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが通電される際、電流がその中を流れることを阻止するために付勢され、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが非作動状態になるとき、前記第２ダイオードによって前記第２回路の放電ができるように、前記第２ダイオードが回路グラウンド電位に接続される、前記第２ダイオードとを備え、
前記第１負荷を付勢するための前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴの通電、または、前記第２負荷を付勢するための前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴ通電のいずれかの独立した通電と併せて、前記電子駆動装置回路が通電される、制御システム。
【請求項１１】
複数の作動装置の少なくとも１つを作動するための方法であって、
電子駆動装置回路を設けるステップと、
回路グラウンド電位に接続された第１低電位側ＭＯＳＦＥＴに直列の第１作動装置を含む第１並列回路を、前記電子駆動装置回路に接続するステップと、
回路グラウンド電位に接続された第２低電位側ＭＯＳＦＥＴに直列の第２作動装置を含む第２並列回路を、前記電子駆動装置回路に接続するステップと、
そのアノードで回路グラウンド電位に接続され、そのカソードで前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続される第１ダイオードを、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列に接続するステップと、
そのアノードで回路グラウンド電位に接続され、そのカソードで前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続される第２ダイオードを、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列に接続するステップと、
前記電子駆動装置回路を通電させるステップと、
前記第１および第２低電位側ＭＯＳＦＥＴの少なくとも一方を通電することによって、前記第１並列および第２並列回路の少なくとも一方をそれぞれ通電するステップとを含む方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法を採用する制御システム。
【請求項１３】
請求項１１の方法を採用する車両。
【請求項１４】
前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電し、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電しないことによって、前記第１並列回路が独立して作動され、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電し、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴを通電しないことによって、前記第２並列回路が独立して作動される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記電子駆動装置回路が、第１入力信号を受信するための第１高電位側ゲート、第１高電位側ドレイン、および第１高電位側ソースを含む第１高電位側ＭＯＳＦＥＴと、第２入力信号を受信するための第２高電位側ゲート、第２高電位側ドレインおよび第２高電位側ソースを含む第２高電位側ＭＯＳＦＥＴとを含み、前記第１高電位側ドレインが電圧電源に接続され、前記第１高電位側ソースが前記第２高電位側ドレインに接続され、前記第２高電位側ソースがシステムグラウンドに接続され、前記第１高電位側ＭＯＳＦＥＴおよび前記第２高電位側ＭＯＳＦＥＴにパルス幅変調入力信号を与えることによって、前記電子駆動装置回路を通電する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
電子駆動装置回路と、
前記電子駆動装置回路に並列に接続され、第１低電位側ＭＯＳＦＥＴと、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴに直列に接続された第１作動装置とを備える第１並列回路であって、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが、第１ソース、第１ゲートおよび第１ドレインを含み、前記第１ソースが回路グラウンド電位に接続され、前記第１ゲートが第１入力部に接続され、前記第１ドレインが前記第１作動装置に接続され、前記第１作動装置を作動するために前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴが選択的に通電可能である第１並列回路と、
前記電子駆動装置に並列に接続され、第２低電位側ＭＯＳＦＥＴと、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴに直列に接続された第２作動装置とを備える第２並列回路であって、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが、第２ソース、第２ゲートおよび第２ドレインを含み、前記第２ソースが回路グラウンド電位に接続され、前記第２ゲートが第２入力部に接続され、前記第２ドレインが前記第２作動装置に接続され、前記第２作動装置を作動するために前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴが選択的に通電可能である第２並列回路と、
前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列であり、前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴの作動中、電流がその中を流れることを阻止するために付勢される第１ダイオードと、
前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴに並列であり、前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴの作動中、電流がその中を流れることを阻止するために付勢される第２ダイオードとを備え、
前記第１低電位側ＭＯＳＦＥＴ、または前記第２低電位側ＭＯＳＦＥＴのいずれかの独立した通電と併せて、前記電子駆動装置が通電される制御システム。
【請求項１７】
前記電子駆動装置回路が、第１高電位側ゲート、第１高電位側ドレインおよび第１高電位側ソースを有する第１高電位側ＭＯＳＦＥＴと、第２高電位側ゲート、第２高電位側ドレインおよび第２高電位側ソースを有する第２高電位側ＭＯＳＦＥＴとを備え、前記第１高電位側ゲートが第１入力部を有し、前記第２高電位側ゲートが第２入力部を有し、前記第１高電位側ドレインが電圧に接続され、前記第１高電位側ソースが前記第２高電位側ドレインに直列に接続され、前記第２高電位側ソースが回路グラウンド電位に接続され、前記第１高電位側ＭＯＳＦＥＴおよび前記第２高電位側ＭＯＳＦＥＴにパルス幅変調信号を与えることによって、前記電子駆動装置が作動される、請求項１６に記載の制御システム。
【請求項１８】
前記第１および第２作動装置が誘導負荷である、請求項１６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、傾斜制御システムを備えた車両に関する。詳細には、本発明は、車両の安定性を向上させるための車両傾斜サスペンションシステムに結合された主要なおよび補助的な傾斜制御システムを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定のタイプの車両は、特定の作動モードにおいて、安定性がない（例えば、より引っくり返りやすい傾向にある）。例えば、回転軸の連結を可能にする３車輪の車両は、車両の重力の中心が回転軸の上に位置する際に不安定になり得る。通常の作動では、このような不安定性の多くは、制御ユニットからの信号に応答して作動可能である車両システムの要素（例えば、車両サスペンションシステムの要素）を含む、またはこれに結合された閉鎖ループ制御システム（例えば、電気油圧式または電気機械システム）を使用することによって補償される。車両システム要素およびセンサから制御ユニットへのフィードバックに基づいて、制御ユニットからの信号が、車両の構成を安定させるように応答する車両システム要素を作動させる。例えば、車両傾斜制御システムは、車両本体をコーナーへと傾けさせ、これにより曲がる際の車両の安定性を高める。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
油圧作動式の傾斜制御システムにおいて、傾斜制御システムは、油圧制御を失った場合（通常のシステムシャットダウン、車両または油圧システムの停電、油圧油の漏れなどに起因する）、適切に機能できない場合がある。この場合、車両は垂直（傾斜しない）構成に戻され、油圧制御が回復することができるまで、これを維持することが望ましい。また、油圧制御がない場合、車両の構成は、できるだけ安定性を有することが望ましい。
【０００４】
別の問題は、車両制御回路の多様な構成要素のサイズを含む。進行中の課題は、車両の制御を向上させ、制御システムの反応時間を高める一方で、制御回路のサイズを最小限にすることである。さらに、パワーＭＯＳＦＥＴを含む回路は、ＭＯＳＦＥＴが非通電された後、逆方向バイアスのなだれモードに起因するＭＯＳＦＥＴのブレークダウンによって、不利になる場合がある。これらの問題に対処する回路があれば当分野における進歩となるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明により、車両の少なくとも一部の傾斜角度を制御するために、補助傾斜制御システムが提供される。傾斜制御システムは、傾斜制御システムを作動するためのエネルギーを蓄積するためのエネルギー蓄積デバイスと、車両の一部の傾斜角度を調整する目的で、エネルギー蓄積デバイスから受けたエネルギーを車両の一部に付加するために、エネルギー蓄積デバイスおよび車両の一部に結合された安定化機構と、エネルギー蓄積デバイスから安定化機構にエネルギーを伝送するために、エネルギー蓄積デバイスおよび安定化機構に結合されたリンク装置とを含む。主要傾斜制御システムによって傾斜角度が制御されない場合、補助傾斜制御システムが、車両の一部の傾斜角度を制御する。
【０００６】
別の態様において、本発明は、車両サスペンション装置と、車両の少なくとも一部の傾斜を制御するために、車両サスペンション装置に結合された車両傾斜制御システムとを含み、該サスペンション装置は、車両傾斜制御システムと独立して作動可能である車両を提供する。
【０００７】
本発明の他の態様は、詳細な説明および添付の図面を考慮することによって明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のいずれの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される、および以下の図面に示される構成要素の構造および構成の詳細にその用途を限定するものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態であってよく、多様な方法で実行または成し遂げることが可能である。また、本明細書で使用される言い回しおよび用語は、説明の目的であり、限定とみなすべきではないことを理解されたい。本明細書での「含む」（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）または「有する」（ｈａｖｉｎｇ）およびそれらの変形形態の使用は、以降に列挙される事項およびその等価物、ならびに付加的事項を包含することを目的とする。特定または限定されなければ、用語「装着された」（ｍｏｕｎｔｅｄ）、「接続された」（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）、「支持された」（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ）、および結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）、ならびにそれらの変形形態は、広範に使用され、装着、接続、支持および結合を直接的および間接的の両方で包含する。さらに、「接続された」および「結合された」は、物理的または機械的接続または結合に限定されない。本明細書で使用されるように、車両の「傾斜角度」は、車両のかしぐことが可能なまたは傾斜可能な部分が、車両が載置される道路または他の面に対して傾斜する角度として定義される。
【０００９】
図１および２は、エンジン１２と、ハンドルバー１４と、フレーム１６と、単一の後輪２０と、第１および第２の前輪２２、２４と、補助傾斜制御システム２６とを有する３輪オートバイ、すなわちトライク１０を示す。後輪２０は、フレーム１６の後部に回転可能に装着され、前輪２２、２４は、傾斜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、フレーム１６の前方部分を画定する前方隔壁４０と、メイン隔壁４２とを含む。前方隔壁４０は、サスペンションシステム１８全体を補強し強化するために、メイン隔壁４２に接続される。エンジン１２は、トライク１０を前進させるための駆動組立体（図示せず）によって後輪２０に結合される。ハンドルバー１４は、フレーム１６の前方部分に枢動式に結合され、前輪２２、２４を制御可能に回転させるための操舵システムを介して前輪２２、２４に結合される。
【００１０】
示される実施形態は、２つの操舵可能な前輪２２、２４と、単一の駆動式後輪２０とを有するトライク１０に関する。本発明のサスペンションシステムおよび傾斜制御システムを、２輪および単一の前輪を有する車両で採用することは、本発明の範囲内にあることに留意されたい。また、他の実施形態において、サスペンションシステムおよび傾斜制御システムは、ＡＴＶなど４輪を有する車両の前輪、後輪、または前輪および後輪の両方に対して、使用することができる。
【００１１】
図３は、直立位置の傾斜サスペンションシステム１８を示す、図１のトライク１０の前面図である。この位置は、トライク１０が平坦な面上の直線をたどる際のサスペンションシステム１８の配向を示す。図４は、傾斜位置のトライク１０の前面図を示す。この図は、トライク１０が曲がるとき、または弓形の経路をたどるとき、どのようにサスペンションシステム１８が配向されるかを示す。図３および４とでサスペンションシステム１８の異なる位置を強調する目的で、ハンドルバー１４および車輪２２、２４の位置は、図３および４両方に関して、同様の中央の直進位置で示される。この位置は、図３では正確に示されるが、図４におけるハンドルバー１４の位置および車輪２２、２４の位置は、曲がる方向へ向けて、またはその方向にそれぞれ枢動され回転されるべきである。
【００１２】
本明細書で使用されるように、用語「傾斜サスペンションシステム」は、車両の一部の傾斜を可能にするおよび／または容易にするサスペンションシステムとして定義され、車両が曲がる際、車両に搭載された能動的または受動的傾斜制御システムによって車両に及ぼされる力に応答して傾斜が開始される。
【００１３】
図５および６は、傾斜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それぞれ示す。傾斜サスペンションシステム１８は、横軸梁３０と、上部制御アーム３２と、下方制御アーム３４と、ばね緩衝器３６と、スピンドル４４とを含む。スピンドル４４は、それぞれ上方および下方ピン１０２、１００、ならびに車軸１０３を受けるための穴１０１など、前輪２２、２４の一方に回転可能に結合するための手段を含む。スピンドル４４の構造は、当業者によく知られている。
【００１４】
横軸梁３０は剛性であり、トライク１０の作動中、ほぼ水平を維持する。横軸梁３０は、中央枢支点６０、端部枢支点６２および中間枢支点６４を有する。図５および６に示される一実施形態において、横軸梁３０は、 楔止めされたシャフト６１（図９）を使用して中央枢軸６０でメイン隔壁４２の一部に枢動式に結合される。しかしながら、結合梁３０をメイン隔壁４２に結合する他の方法も企図される。中央枢軸６０は、トライク１０の長手中心線と一致して配置され、車両の中心線に平行な枢軸を画定する。端部枢支点６２は、ばね緩衝器３６上で上部枢軸７０に枢動式に結合される。
【００１５】
下方制御アーム３４は、一端に回転可能に結合され、スピンドル４４上の下方ピン１００を回転可能に受けるように適合されたトラニオン８０を有する。これらのトラニオン８０により、スピンドル４４が、下方制御アーム３４の位置に関わらず、枢動し回転することができることによって、サスペンションが車輪の操舵から独立して作動することが可能になる。下方制御アーム３４の２つの残りの端部は、メイン隔壁４２に枢動式に接続された前方および後方枢支点８２、８４を含む。中央枢軸８６は、下方制御アーム３４上の中央に配置され、ばね緩衝器３６上で下方枢支点７２に枢動式に結合するように適合される。
【００１６】
上方制御アーム３２も、一端に回転可能に結合され、スピンドル４４上の上方ピン１０２を回転可能に受けるように適合されたトラニオン８０を有する。これらのトラニオン８０により、サスペンションが車輪操舵から独立して作動することが可能になる。上方制御アーム３２の２つの残りの端部は、メイン隔壁４２に枢動式に接続された前方および後方枢支点９０、９２を含む。
【００１７】
図示される実施形態において、横軸梁３０は、上方制御アーム３２上の前方および後方枢支点９０、９２の間に配置される。他の実施形態において、横軸梁３０は、前方枢軸９０の前方、後方枢軸９２の後方に配置される、または上方制御アーム３２と異なる位置に結合されてよい（すなわち、異なる隔壁に結合される）。
【００１８】
上記に記載するように、ばね緩衝器３６は、横軸梁３０を下方制御アーム３４に接続する上方および下方枢支点７０、７２を含む。ばね緩衝器３６は、付勢部材に囲繞される衝撃吸収材を含む。このスタイルのばね緩衝器３６は、当業者によく知られており、さらに詳細には考察しない。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付勢および衝撃吸収の異なる方法を利用することができる。
【００１９】
第１の、すなわち主要な車両傾斜制御システムは、車両が載置される地面に対する、車両隔壁４０および４２の姿勢または配向に影響を与える。再び図６を参照すると、主要な傾斜制御システムは、上方および下方枢支点１１０、１１２を有する油圧式作動装置３８、３９を含む。図示の実施形態は、油圧式作動装置３８、３９の上方枢支点１１０が、中央枢支点６０と端部枢支点６２の一方との間の位置で、横軸梁３０上の中間枢支点６４に枢動式に結合されるのを示す。他の実施形態は、端部枢支点６２に枢動式に結合された油圧作動装置３８、３９と、中央枢支点６０と端部枢支点６２の一方との間の位置で、横軸梁３０に枢動式に結合されるばね緩衝器３６とを含むことができる。油圧作動装置３８、３９およびばね緩衝器はまた、横軸梁３０に沿った他の位置に枢動式に結合することもできる。
【００２０】
図示の実施形態に示される油圧作動装置３８は、頂部および底部流体入り口１１４、１１６を有するシリンダを含む。ピストン（図示せず）は、各シリンダ内のシャフト１１８の端部に存在する。油圧油が油圧式ポンプ（図示せず）によって頂部流体入り口１１４の中に押しやられる際、内部ピストンが下へ押され、シャフト１１８が収縮する。これが生じる際、油圧油は、底部流体入り口１１６の外へ出され、タンク（図示せず）内に押し出される。油圧油が底部流体入り口１１６内に押しやられる際、内部ピストンは上に押され、シャフト１１８が伸張する。これが生じる際、油圧油は、頂部流体入り口１１４から外へ出され、タンク内に押しやられる。
【００２１】
操舵システムは、スピンドル４４と、タイロッド４６と、操舵箱４８とを含む。操作者がハンドルバー１４を回すとき、操舵箱４８上の出力シャフト（図示せず）が回転するように、ハンドルバー１４は、操舵箱４８に結合される。出力シャフトは、各タイロッド４６の第１端部に枢動式に結合される。各タイロッド４６の第２端部は、スピンドル４４の一方に枢動式に結合される。操舵箱４８上の出力シャフトが回転する際、タイロッド４６が続き、一方のスピンドル４４を引っ張り、他方を押す。スピンドル４４は、上方および下方ピン１０２、１００によって、上方および下方制御アーム３２、３４に回転可能に結合される。したがって、タイロッド４６によって開始される、押すまたは引っ張る動作によって、スピンドル４４、またこれにより前輪２２、２４が、上方および下方ピン１０２、１００の周りを回転する。
【００２２】
油圧作動装置３８、３９は、通常の車両操作において、トライク１０の配向を制御するように作動する。コーナーに入る際、油圧作動装置３８、３９の一方は長さが伸張し、他方は収縮し、図４に示す傾斜位置にトライク１０を移動させる。トライク１０がコーナーを出る際、油圧作動装置３８、３９は、トライク１０を図３に示される垂直の配向に戻すように作用する。
【００２３】
油圧作動装置は、図１４に示される電子制御回路によって増強される電子傾斜サスペンション制御システムまたはユニットによって制御される。図１４の制御回路は、以下にさらに記載される特徴により、当分野における改良を提示するが、この電子制御回路の構造は一般に、当分野で知られている。一実施形態において、電子制御ユニットは、プロセッサと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入力信号を受信し出力信号を伝送するために車両の作動可能な部品に結合されたＩ／Ｏ装置とを有するデジタルコンピュータ装置を備える。電子制御ユニットは、車両の使用中、制御プログラムを記憶し実施する。コントローラに制御関連データを供給するために、センサセット（図示せず）を設けることができる。典型的な制御手段は、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。
【００２４】
ばね緩衝器３６の影響により横軸梁３０は、ほぼ水平な配向に維持される。下方制御アーム３４はスピンドル４４を介して前輪２２、２４に接続され、ばね緩衝器３６によって横軸梁３０に接続される。前輪２２、２４、したがって下方制御アーム３４は、通常の作動中道路に対してほぼ平行を維持する。道路は、トライク１０の幅に対して一般にほぼ平坦であり、前輪２２、２４が両方とも道路に接触している限り、コーナリングしようと、また直線をたどろうと、ばね緩衝器３６が道路にほぼ平行な配向に横軸梁３０を付勢することを意味する。油圧作動装置３８、３９は、フレーム１６を横軸梁３０に接続し、トライク１０の傾斜を制御する。油圧作動装置３８、３９が伸張すると、それらはフレーム１６を横軸梁３０から外に押し、傾斜し始める。横軸梁に作用するばね緩衝器３６からの付勢力が、油圧作動装置３８、３９より大きなモーメントを中央枢軸８６の周りに生成し、油圧作動装置３８、３９が伸張することで、横軸梁３０に対してフレーム１６を移動させる。
【００２５】
論じられる油圧作動装置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。まず、トライク１０の傾斜は、油圧作動装置３８、３９によって制御されるため、トライクの傾斜に関わらず、通常、上方および下方制御アーム３２、３４、ばね緩衝器３６および操舵構成要素が自由に作動する。これにより、トライク１０が、弓形の経路をたどる際、トライク１０が直線をたどる場合と同様の方法で衝撃を吸収することが可能になり、曲がるときでさえ、一貫したサスペンション作用を形成する。
【００２６】
先に記載したように、油圧式傾斜制御システムが故障、機能停止または機能不全の際、車両を垂直（傾斜しない）構成に戻し、油圧制御が回復するまでこれを維持することが望ましい。また、油圧制御装置がない場合、車両のこの直立の構成をできるだけ安定させることが望ましい。
【００２７】
車両の構成の不安定さは、車両システムの構造内に蓄積される相対的により大きな量のポテンシャルエネルギとして特徴付けることができる。図７は、主要な車両傾斜制御システムの作動中の車両状態を記載するポテンシャルエネルギ関数を示すグラフである。図７において、安定性は、静止した場合（すなわち、車両の速度はゼロである）の車両システムのポテンシャルエネルギ関数として示され、より低いシステムポテンシャルエネルギは、車両のより安定した配向を描く。図７において、車両システムのポテンシャルエネルギは、車両傾斜制御システムによってもたらされる車両の傾斜角度の関数として示される。図７に見られるように、車両システムのポテンシャルエネルギは、車両の重力中心がより低い高さの位置へ移動することから、より大きな傾斜角度で相対的により低い。対照的に、相対的により安定性の低い車両構成が、システムの相対的に最大ポテンシャルエネルギによって図７に示され、これは、車両が直立または中心上の位置にあるとき生じる。ゼロ度の傾斜角度で（すなわち、車両が直立位置にあるとき）、車両の重力中心は、その最高位置にあり、車両システムポテンシャルエネルギは相対的に高い。
【００２８】
上記を鑑みて、主要傾斜制御システムが故障、機能停止または機能不全の際、車両の直立位置に近く、車両システムが相対的に低いポテンシャルエネルギを有する、所定の車両傾斜角度に達することが望ましい。本発明において、これは、主要な傾斜制御システムが故障、機能停止または機能不全の際、車両本体を所望の所定の傾斜角度にする補助傾斜制御システムを採用することによって実現される。一般に、傾斜角度を最大限の安定性に必要な所定の値に調整するために補助傾斜制御システムによって付加されるエネルギーは、車両の現在の傾斜角度と車両の所望される所定の傾斜角度との差異に依存する。補助傾斜制御システムは、安定性のために所望される所定の傾斜角度に車両の位置を戻すのに十分なエネルギー量を蓄積する。
【００２９】
本発明の原理を示す特定の実施形態において、車両システムは、車両が直立位置（すなわち、車両がほぼゼロの傾斜角度を有するとき）にあり、ほぼ平坦な面上に載置される際、相対的に低いポテンシャルエネルギを有することが望ましい。図８は、本発明による補助傾斜制御システムのポテンシャルエネルギ関数を示すグラフである。図８は、車両の一部の傾斜角度をほぼゼロに調整するための、補助傾斜制御システムによる車両システムへのエネルギー入力を、主要傾斜制御システムが非作動になる際の車両の一部の傾斜角度の関数として示す。図８に見られるように、補助傾斜制御システムによるポテンシャルエネルギ入力は、示される最大車両傾斜角度で最大であり、これは、現在の車両の傾斜角度と、車両の安定のために所望される所定の傾斜角度（この場合ゼロ度）の差異が大きくなると、車両を所望される所定の傾斜角度に戻すのに、補助システムが消費しなければならないエネルギーがより大きくなるからである。
【００３０】
車両傾斜角度（または、他の車両配向パラメータ）を調整するのに必要な力は、多様な既知の代替手段（例えば、クランク機構を使用して）のいずれかによって、サスペンションシステムに伝送することができる。利用される実際の構造は、用途の特性、連結システム油圧装置のインターフェイスに左右される。
【００３１】
図９は、横軸梁３０に結合された、本発明による補助傾斜制御システム２６の一実施形態の分解図である。補助傾斜制御システム２６は一般に、傾斜制御システムを作動するためのエネルギーを蓄積するためのエネルギー蓄積デバイスと、エネルギー蓄積デバイスから受け取ったエネルギーを車両の傾斜可能部分に付加するために、エネルギー蓄積デバイスおよび車両の傾斜可能部分に結合される安定化機構と、エネルギー蓄積デバイスからのエネルギーを安定化機構に伝送するために、エネルギー蓄積デバイスおよび安定化機構に結合される連結装置とを含む。
【００３２】
図９に示される一実施形態において、エネルギー蓄積デバイスは、フレーム１３０の下でメイン隔壁４２の一部に結合されるパワーシリンダ１３２を備え、連結装置はシャフト１３４を備え、安定化機構は、ローラ組立体１３６と、カム１３８とを備える。図９を参照すると、フレーム１３０は、横軸梁３０に隣接するメイン隔壁４２の一部に結合され、ベース１４２から垂直に延在する２つの平行板１４０を含む。板１４０は、ほぼ同一であるが、板の一方は、カム１３８に接続された角度センサ１５０が完全に回転することができるように隙間の切れ目１４８を含む。両方の板１４０は、横軸梁３０の中央枢支点６０と整列された中央開口１４４と、ローラ組立体１３６のための誘導スロット１４６とを画定する。それぞれの板１４０によって画定された中央開口１４４は、軸受筒１５２を使用して楔止めされたシャフト６１を回転可能に支持するようになされる。誘導スロット１４６は、中央開口１４４の下に垂直に延在し、ローラ組立体１３６の移動を限定する経路を形成する。
【００３３】
パワーシリンダ１３２は、フレーム１３０の下でメイン隔壁４２の一部に結合され、フレーム１３０のベース１４２に結合される。パワーシリンダ１３２は、筐体１５４と、第１および第２シリンダ１５６、１５８と、第１シリンダ１５６の内部で可動なピストン１６０と、第２シリンダ１５８を密封するキャップ１６２とを含む。シリンダ１５６、１５８は、シリンダ１５６、１５８の底部で開口（図示せず）を介して流体連通する。ピストン１６０の外周は、第１シリンダ１５６の内壁と共にシールを形成する。ピストン１６０の上の第１シリンダ１５６の空間は、トライク１０の油圧システム２００と流体連通し、これにより、第２シリンダ１５８（および、これによりピストン１６０の下の第１シリンダ１５６の空間）は、加圧ガスなど圧縮可能流体で充填される。本明細書に記載される補助傾斜制御システムの実施形態のためのエネルギー源は、圧縮可能流体を有するが、例えば、油圧サブシステムまたはばねシステムなど、代替のエネルギー源も企図される。
【００３４】
第１シリンダ１５６によって画定される軸に沿ったピストン１６０の線形の移動が、同様にローラ組立体１３６を移動させるように、シャフト１３４は第１端部でピストン１６０に結合され、第２端部でローラ組立体１３６に結合される。
【００３５】
パワーシリンダ１３２は、油圧入り口１６４と、圧力センサ１６６と、ガス継ぎ手１６８とを含む。油圧入り口１６４により、第１シリンダ１５６を、トライク１０の油圧システム２００と流体連通して配置することが可能になる。圧力センサ１６６により、第１シリンダ１５６内の圧力を、電子制御システムによって監視することが可能になる。ガス継ぎ手１６８により、第２シリンダ１５８を加圧ガスで充填することが可能になる。
【００３６】
ローラ組立体１３６は、ローラシャフト１７０によって接続された３つの個別のローラ１７４、１７６を含む。ローラ本体１７２は、シャフト１３４の第２端部に結合され、ローラシャフト１７０を回転可能に支持するように構成される。ローラシャフト１７０の端部でローラ１７４は、フレーム１３０内の誘導スロット１４６の中に移動する。中央ローラ１７６は、ピストン１６０が第１シリンダ１５６の中で上方に移動する際、カム１３８に向かって移動し、ピストン１６０が第１シリンダ１５６内を下方に移動する際、カム１３８から離れて移動するように構成される。
【００３７】
カム１３８は、中央開口１７８と、ローラくぼみ１８０と、２つの突出するローブ１８２と含む。楔止めされた軸６１は、カム１３８をフレーム１３０の２つの平行板１４０の間に支持するために、開口１７８を通って延在する。 ローラくぼみ１８０は、突出するカムローブ１８２の間に配置され、中央ローラ１７６の形状に適合する形状を有する。ローブ１８２は、互いに角度を有してずれ、中央ローラ１７６に係合するために適合されたほぼ同一の内部形状を含む。
【００３８】
図１０および１１は、傾斜位置および直立位置のトライク１０をそれぞれ示す、補助傾斜制御システム２６の部分を示す図である。横軸梁３０およびカム１３８は共に、楔止めされた軸６１によって支持されるため、それらは互いに対して回転しない。トライク１０が傾斜する際、横軸梁３０およびカム１３８は、ほぼ水平を維持する。カム１３８の斜視図から、トライク１０の残りの部分は、楔止め軸６１の周りを回転するように思われる。これは図１０に最もよく示され、トライク１０が傾斜する際、補助傾斜制御システム２６が楔止めされた軸６１の周りを回転するように見えることが明らかである。
【００３９】
主要傾斜制御システムが適切に機能する際、第１シリンダ１５６内の油圧油からの圧力は、第２シリンダ１５８内の圧縮ガスの圧力より大きい。これがピストン１６０を下方に押しやり、ローラ組立体１３６をカム１３８から分離し、補助傾斜制御システム２６を非係合位置（図１０）に配置する。上記に記載の油圧システムに何らかの故障が生じる際、第１シリンダ１５６への圧力も途絶える。これにより、第２シリンダ１５８内の圧縮ガスが膨張し、ピストン１６０を上に押し上げることが可能になり、補助傾斜制御システム２６を、ローラ組立体１３６がカム１３８に接触する係合位置に配置する（図１１）。圧縮ガスからの圧力は、中央ローラ１７６がカムローブ１８２の一方の内部形状を押すのに十分な大きさであり、中央ローラ１７６をカムくぼみ１８０の中に押しやり、トライク１０を直立位置にするのに十分な力を有する。油圧システムが加圧されない限り、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。これは、中央ローラ１７６とカムローラくぼみ１８０との係合を維持し、トライク１０が傾斜するのを防ぐ。
【００４０】
油圧システム圧力の減少以外の故障が生じた場合、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ、図示せず）または他の同様の機構が、油圧油のポンピング、およびこれによる油圧圧力を除去することができる。これはまた、第１シリンダ１５６内の圧力を緩和し、補助傾斜制御システム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際、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。これは、ピストン１６０を下方に押しやり、ローラ組立体１３６をカム１３８から分離し、トライク１０が正常に機能することを可能にする。
【００４１】
記載された実施形態は、トライクがほぼ平坦な道路面に載置される際、トライクの一部をほぼゼロ度（直立位置に一致する）の傾斜角度にするように構成される。この場合、ローラ組立体１３６がカム１３８の成形された面に回転式に係合するように、ピストン１６０は、ローラ組立体がカムの成形面に沿って中央に配置されるまで、ローラ組立体１３６を押しやる。ほぼゼロ度の傾斜角度が達成される際、ローラは、カム面に形成された溝の中に入れ子式に置かれ、ロック固定される。ピストン１６０によって付加される圧力は、ローラを所定の位置に保持し、これが、補助傾斜制御システムをゼロ度の傾斜角度構成にロック固定し、車両がこの位置から離れて傾斜するのを防止し、これにより、相対的に低いポテンシャルエネルギを有する直立の車両構成が実現する。
【００４２】
図１２は、図７に示されるポテンシャルエネルギ関数と、図８に示されるポテンシャルエネルギ関数を効果的に組み合わせて、車両本体を傾斜角度がほぼゼロである（ほぼ平坦な道路面上）直立構成にするために、第２傾斜制御システム内に蓄積されたエネルギーを付加することによって導かれる結果としてのポテンシャルエネルギ関数を示す。さらに、車両本体が直立位置にされる際、車両本体は、第１傾斜制御システムが機能しない場合、および第２傾斜制御システムが係合される際のいずれの水平方向にも車両本体が傾斜しないように、補助傾斜制御システムによって直立位置にロック固定される。図３に見ることができるように、傾斜制御システムがゼロまたはゼロに近い傾斜角度構成にロック固定された車両の直立構成は、比較的安定した車両の構成であり、ゼロ以外の車両傾斜角度は、車両全体がかしぐまたは回転することによってのみ実現することができ、これにより、直立のゼロ傾斜角度構成によって実現されるものより相対的に高いポテンシャルエネルギ状態の車両構成を形成することができる。
【００４３】
図８の補助システムのポテンシャル関数の形状は、蓄圧器圧力と、システム機構（カム寸法など）とを組み合わせることによって制御することができる。最適な関数の形状は、主要傾斜制御システムの機能不全を不活性化する際の車両の構成、および所望される最終的な車両の構成などの要素によって決定される。最終的な車両構成を示す（および、図７および８に示されるポテンシャル関数を組み合わせる）ポテンシャル関数が、図１２に示される。組み合わされた関数の形状は、任意の特定の用途において、所望される最終的な車両の構成によって決定される。
【００４４】
図１０は、トライクの油圧システム２００を示す概略図である。油圧システム２００は、ポンプ２０１と、フィルタ２０２と、４つの比例制御弁ＰＣＶＩ−ＰＣＶ４と、センタリング弁２０４と、センタリング可能弁２０６と、圧力センサ２０８と、温度センサ２５０と、タンク２２０とを含む。図１０はまた、油圧作動装置３８、３９が頂部流体チャンバ２１０、２１１および底部流体チャンバ２１２、２１３をそれぞれ含むことを示す。これらの流体チャンバは、シャフト２１６に剛性に接続される可動ピストン２１４によって画定される。
【００４５】
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油は、いかなる汚染物質も除去するために、フィルタ２０２を通過する。フィルタ２０２を通過した後、油圧油は、弁ＰＣＶＩ、ＰＣＶ２、およびセンタリング弁２０４に供給される。弁ＰＣＶＩ−ＰＣＶ４はそれぞれ、電子制御ユニットまたはＥＣＵ２１７から、開放または閉鎖のいずれかの指示を受け取る。各弁は、完全に閉鎖される、または、それが完全に開放されるまで変化するいずれかの範囲まで個別に開放されてよいが、説明を簡素化するために、ＰＣＶＩ−ＰＣＶ４は、開放または閉鎖のいずれかで参照される。
【００４６】
最初に、トライク１０を右に傾斜させるために、弁ＰＣＶＩおよびＰＣＶ４が完全に閉鎖され、ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は完全に開放される。この状態により、ＰＣＶ２を通る油圧作動装置チャンバ２１１および２１２の中への流体のポンピングが可能になる。これにより、左側の作動装置３８の長さが伸張し、右側の作動装置３９が収縮する。同時に、油圧作動装置チャンバ２１０および２１３からの流体は、ピストン２１４によって、油圧作動装置３８、３９の外に押しやられる。チャンバ２１０、２１３を出た流体は、開放弁ＰＣＶ３を通り、タンク２２０まで押しやられる。第２の状況において、トライク１０は左側に傾斜され、弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は完全に閉鎖され、ＰＣＶＩおよびＰＣＶ４が、完全に開放される。この状態により、ＰＣＶＩを通る油圧作動装置チャンバ２１０および２１３の中への流体のポンピングが可能になる。これにより、右側の作動装置３９の長さが伸張し、左側の作動装置３８が収縮する。同時に、油圧作動装置チャンバ２１１および２１２からの流体は、ピストン２１４によって、油圧作動装置３８、３９の外に押しやられる。チャンバ２１１、２１２を出た流体は開放弁ＰＣＶ４を通り、タンク２２０まで押しやられる。
【００４７】
補助傾斜制御システム２６を参照すると、これは機械的に制御され、トライク１０が直立位置を維持するために補助を必要とするとき（すなわち、油圧システム２００がもはや、油圧作動装置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できない）のみ作動可能である。油圧システム圧力の損失は、いくつかの異なる方法で生じ得る。トライク１０が駐車されスイッチが切られる際、油圧ポンプ２０１はもはや油圧システム２００に圧力を与えず、したがって油圧作動装置３８、３９は、トライク１０を支持することができない。油圧システム２００が何らかの方法で故障した場合（すなわち、ポンプの故障、ホースの破裂、油圧作動装置のパンクなど）、エンジン１２がまだ作動し、トライク１０がまだ作動可能な場合ですら、やはり圧力は失われる。油圧作動装置３８、３９の電子制御システムが機能不全となる場合、さらに別の潜在的な故障が生じる可能性がある。この故障モードの列記は完全なものではなく、油圧システムに関連しなくとも、他のプログラムされた欠陥を含む場合があることに留意されたい。どのように油圧圧力が失われるかにかかわらず、補助傾斜制御システム２６は、トライク１０を直立の安全な位置に戻す。
【００４８】
上記に説明したように、油圧油は、センタリング弁２０４に供給される。油圧システム２００が適切に機能する際、センタリング弁２０４は開放し、補助傾斜制御システム２６の第１シリンダ１５６の中に流体を汲み上げることが可能になる。第１シリンダ１５６の中の油圧油からの圧力は、第２シリンダ１５８内の圧縮ガスの圧力より大きい。これがピストン１６０を下方に押しやり、ローラ組立体１３６をカム１３８から分離し、補助傾斜制御システム２６を非係合状態に配置する。第１シリンダ１５６内の圧力が、圧力センサ１６６によって測定された所定のレベルに達する際、ＥＣＵ２１７がセンタリング弁２０４に閉鎖するように指示する。センタリング弁２０４が閉鎖する間、圧力は第１シリンダ１５６内で維持される。これは、油圧システム圧力が絶えず変化する場合でさえ、補助傾斜制御システム２６が非係合状態に留まることを保証する。しかしながら、油圧システム圧力が所定のレベルまで降下する場合、ＥＣＵ２１７は、センタリング弁２０４に開放するように指示する。これは、第１シリンダ１５６を油圧システム２００と流体連通するように戻し、その結果、第２シリンダ内の圧縮ガスからの圧力により、第１シリンダ１５６内に含まれる流体を、非加圧状態の油圧システム２００内に戻るように押しやることが可能になる。同時に、補助傾斜制御システム２６は、係合位置へと移動し、ローラ組立体１３６はカムと係合する。圧縮ガスからの圧力は、中央ローラ１７６がカムローブ１８２の一方の内部形状を押すのに十分な大きさであり、カムくぼみ１８０内に中央ローラ１７６を押しやり、トライク１０を直立位置にするのに十分な力を有する。油圧システム２００が再び加圧されない限り、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。これは、ローラ組立体１３６のカムローラくぼみ１８０と係合を維持し、トライク１０が傾斜するのを防ぐ。
【００４９】
油圧システム圧力損失以外の故障が生じる場合、ＥＣＵ２１７は、油圧油ポンピングおよびこれによる油圧圧力を排除することが可能である。これはまた、第１シリンダ１５６内の圧力を緩和し、補助傾斜制御システム２６が機能することを可能にする。油圧システム２００が再び加圧される際、第１シリンダ１５６内の圧力は、第２シリンダ１５８内の圧力を再び超える。これは、ピストン１６０を下方に押しやり、ローラ組立体１３６をカム１３８から分離し、トライク１０が正常に機能することを可能にする。
【００５０】
図１３を参照すると、油圧システム圧力が損失する場合、油圧システム故障のため、油圧作動装置チャンバ２１０と２１３の間、またはチャンバ２１１と２１２の間のいずれかで流体が閉じ込められる可能性がある。これは、ＥＣＵ２１７が機能不全となり、弁ＰＣＶ３またはＰＣＶ４を開放することができない場合に生じることがある。これが生じる場合、油圧作動装置３８、３９は、トライク１０が傾斜位置にあるときに潜在的になり得る、その時点でのそれらの状態にロック固定されてよい。これは、補助傾斜制御システム２６が横軸梁３０に及ぼす力が、閉じ込められた油圧油に打ち勝つことができないため、補助傾斜制御システム２６の作動を阻止する。この状態を改善するために、センタリング弁２０４が開放する際、センタリング可能弁２０６が開放される。これにより、油圧作動装置チャンバ２１０から２１３のいずれかの間に油圧油が流れ、油圧作動装置３８、３９の間でいずれの油圧油も閉じ込められないようにすることが可能になる。
【００５１】
本発明のさらに別の態様において、車両の方向の変化に対する主要傾斜制御システムの迅速な反応を実現するために、制御モジュールが設計され、これにより車両の安定性が向上する。図１４ａから１４ｃに示される概略図は、既知の技術を示し、本明細書に記載される主要傾斜制御システムで使用されるものと同様のソレノイド弁の通電を制御するための制御回路３１０を例示する。
【００５２】
図１４ａを参照すると、制御回路３１０の圧力制御回路６００は、油圧システム圧力を調整する比例圧力制御弁ＰＣＶを付勢するために、パルス幅変調信号によって通電されるＭＯＳＦＥＴＱ１およびＱ２を含む。
【００５３】
図１４ｂおよび１４ｃを参照すると、制御回路３１０はまた、それぞれの流路、または油圧システム内の油圧回路を通る油圧油の流れを制御するための一組の方向制御弁ＤＣＶ１、ＤＣＶ２を備える。図１４ｂを参照すると、第１方向性制御回路は、既知の方法で第１方向制御弁ＤＣＶ１に電源電圧を与えるために、パルス幅変調信号によって通電されるＭＯＳＦＥＴＱ３およびＱ４を含む。示されるように、電流は、コイルＬ１を通って、システム共有点またはグラウンドへ流れる。同様の方法で、図１４ｃを参照すると、ＤＣＶ１が非作動状態にされる際、ＤＣＶ２に電源電圧を与えるために、Ｑ５およびＱ６にパルス幅変調信号を与えることによってＤＣＶ２を作動することができる。ＤＣＶ１でのように、電流は、コイルＬ２を通って、システム共有点またはグラウンドへ流れる。Ｑ３およびＱ４、またはＱ５およびＱ６への入力を中断することで、各ソレノイドＬ１またはＬ２が非作動状態となる。図１７のグラフは、図１４の既知の構成を採用する際、ＤＣＶ１またはＤＣＶ２が非作動になる際のＤＣＶ１またはＤＣＶ２を通るコイル電流の指数関数的（および、これにより延長された）減衰を示す。
【００５４】
図１５は、本発明による制御回路を示す。図１４ａの圧力制御回路６００とほぼ同一の圧力制御回路１５ａが設けられる。図１５に示されるように、高電位側駆動装置３１４は、システム共有点またはグラウンドに直列に接続され、電源または電池電圧に接続された２つのＭＯＳＦＥＴＱ７およびＱ８を含む。第１の高電位側ＭＯＳＦＥＴＱ７は、第１ゲートと、第１ソースと、第１ドレインとを含む。第２の高電位側ＭＯＳＦＥＴＱ８は、第２ゲートと、第２ソースと、第２ドレインとを含む。Ｑ７のドレインは、Ｑ８のソースに接続され、Ｑ７のソースは、システムグラウンドに接続される。Ｑ７を作動するために、第１入力がＱ７のゲートに与えられる。Ｑ８のドレインは、電池電圧に接続され、これにより、パルス幅変調信号がＱ７およびＱ８に提供される際、Ｑ８とＱ７の間に電圧電位を与える。
【００５５】
図１６は、図１５の制御回路を併用する、本発明の油圧作動装置を作動するのに使用される油圧システムを示す。図１６に示される実施形態において、比例圧力制御弁ＰＣＶ１−ＰＣＶ４は、油圧作動装置３８、３９への油圧油の速度および方向を制御するようになされたソレノイド作動のスプール弁である。あるいは、特定の用途の力の要件に応じて、パイロットソレノイド弁を使用してもよい。従来技術で知られるように、このタイプの弁は、弁の主要な流れを誘導する要素を移動させる作動装置に動力を供給する加圧流体の流れを制御するために、ソレノイドを使用する。
【００５６】
４つの比例圧力制御弁ＰＣＶ１−ＰＣＶ４が、油圧作動装置３８、３９への流体の流れおよび圧力を制御する。図１６に示される一実施形態において、ＰＣＶ１と、ＰＣＶ４は一緒に制御され、ＰＣＶ２と、ＰＣＶ３は、一緒に制御される。この構成により、１つの高電位側駆動装置と、２つの低電位側駆動装置とを使用して、以下にさらに詳細に記載する方法で、作動装置３８、３９を制御することが可能になる。
【００５７】
図１６に示される一実施形態において、各弁ＰＣＶ１−ＰＣＶ４は通常開放している。したがって、ＥＣＵ２１７によって生成された（または、これにより制御された）制御電流が、各弁のソレノイドに印加され、印加される電流に比例する度合いまで弁を通る１つまたは複数のそれぞれの流体の流路を圧縮する。記載の実施形態で使用されるスプール弁では、流路の開閉を制御するスプールの変位は、印加される電流に比例する。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適切な電流を印加することによって、任意の所望の度合いまで圧縮することができる。
【００５８】
本明細書に記載の実施形態において、パルス幅変調信号の変調周波数は、２から１０ｋＨｚの範囲である。しかしながら、当分野で知られるように、本発明による制御モジュールの要素に提供される任意のパルス幅変調信号のデューティサイクルおよび変調周波数は、最適なシステム応答を実現するために特定の用途の要件によって、およびまたスイッチ状態の変化に対する特定の負荷の応答時間などの要因によって、必要に応じて変更されてよい。
【００５９】
図１５および１６を参照すると、第１作動装置Ｌ１を含む第１並列回路３１６は、ＭＯＳＦＥＴＱ７とＱ８の間で、高電位側駆動装置３１４に並列に接続される。示される実施形態において、Ｌ１は、油圧システムの一部を通る油圧油の流れの方向を制御するようになされたソレノイド作動弁ＤＣＶ１である。しかしながら、特定の用途の要求に応じて、代替の多様なソレノイド作動の、または電子作動の構成要素のいずれかを同様の方法で付勢することができるということを理解することができる。第１低電位側ＭＯＳＦＥＴＱ９は、第１低電位側ドレイン３１８でＤＣＶ１に直列に接続される。第１低電位側ソース３２０は、回路グラウンド電位に接続される。第１低電位側入力部３２２は、Ｑ９の第１低電位側ゲート３２４に接続され、これにより、Ｑ９の接合点を越える付勢入力信号の流れが可能になる。第１ダイオード３２６が、Ｑ９に並列に接続され、これにより、Ｑ９が非通電になると、ＤＣＶ１からの電流が、第１ダイオード３２６を通り、次いで回路グラウンド電位へ流れることが可能になり（後にさらに詳細に記載される方法で）、これにより、Ｑ９の完全性または信頼性が保たれる。弁ＤＣＶ１は、作動される際、比例制御弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３を付勢し、これにより、加圧流体が、油圧作動装置３８の下方チャンバ２１２および油圧作動装置３９の上方チャンバ２１１へ流れることが可能になり、これにより車両の一部を右側に傾斜させる。
【００６０】
図１５および１６にも示されるように、第２作動装置Ｌ２を含む第２並列回路３３０はまた、ＭＯＳＦＥＴＱ７とＱ８の間で、高電位側駆動装置３１４に並列に接続される。示される実施形態において、Ｌ２は、油圧システムの一部を通る油圧油の流れの方向を制御するようになされたソレノイド作動弁ＤＣＶ２である。しかしながら、特定の用途の要求に応じて、代替の多様なソレノイド作動の、または電子作動の構成要素のいずれかを同様の方法で付勢することができるということを理解することができる。第２低電位側ＭＯＳＦＥＴＱ１０は、第２低電位側ドレイン３３２でＤＣＶ２に直列に接続される。第２低電位側ソース３３４は、回路グラウンド電位に接続される。第２低電位側入力部３３６は、Ｑ１０の第２低電位側ゲート３３８に接続され、これにより、Ｑ１０の接合点を越える付勢入力信号の流れが可能になる。第２ダイオード３４０が、Ｑ１０に並列に接続され、これにより、Ｑ１０が非通電になると、ＤＣＶ２からの電流が、第２ダイオード３３８を通り、グラウンドへ流れることが可能になり、これにより、Ｑ１０の完全性および信頼性が保たれる。弁ＤＣＶ２は、作動される際、比例制御弁ＰＣＶ１およびＰＣＶ４を付勢し、したがって、加圧流体が、油圧作動装置３８の上方チャンバ２１０および油圧作動装置３９の下方チャンバ２１３へ流れることが可能になり、これにより車両の一部を左側に傾斜させる。
【００６１】
図１５の回路を採用する際の対応するシステムの動作を以下に記載する。主要傾斜制御システムが通電される際、圧力制御弁５００（図１５に示されない）も付勢される。第１の状態において、例えば角度センサ（図示せず）からの信号を受信すると、既知の方法で図１５の回路と連絡するシステムアルゴリズム（既知の方法で作成されるが、図示されてはいない）が、トライク１０を右側に傾斜させることができる。したがって、ＤＣＶ１は、ＭＯＳＦＥＴＱ７およびＱ８にパルス幅変調信号を与えることによって作動され、同時に入力部３２２を介してこれを通電することによってＱ９を作動し、これにより弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３を比例式に作動する。このように、弁ＰＣＶＩおよびＰＣＶ４は完全に閉鎖され、ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は、弁ソレノイドのそれぞれに印加される電流に比例する度合いまで開放される。この状況により、ＰＣＶ２を通る油圧作動装置チャンバ２１１および２１２の中への流体のポンピングが可能になる。これにより、左作動装置３８の長さが伸張し、右作動装置３９が収縮する。同時に、油圧作動装置チャンバ２１０および２１３からの流体は、ピストン２１４によって、油圧作動装置３８、３９の外に押しやられる。チャンバ２１０および２１３を出た流体は、開放弁ＰＣＶ３を通ってタンク２２０へ押しやられる。第２の状況において、再び角度センサ３１２からの信号を受信すると、ＥＣＵ２１７のシステムアルゴリズムは、既知の方法で図１５の回路と連絡し、これにより、トライクを左に傾斜させる。したがって、ＤＣＶ２は、ＭＯＳＦＥＴＱ７およびＱ８にパルス幅変調信号を与えることによって作動され、同時に、入力部３３６を介してこれを通電することによってＱ１０を作動し、これにより弁ＰＣＶＩおよびＰＣＶ４を比例式に作動する。このように、弁ＰＣＶ２およびＰＣＶ３は完全に閉鎖され、ＰＣＶ１およびＰＣＶ４は、弁ソレノイドのそれぞれに印加される電流に比例する度合いまで開放される。この状況により、ＰＣＶ１を通る油圧作動装置チャンバ２１０および２１３の中への流体のポンピングが可能になる。これにより、右作動装置３９の長さが伸張し、左作動装置３８が収縮する。同時に、油圧作動装置チャンバ２１１および２１２からの流体は、ピストン２１４によって、油圧作動装置３８、３９の外に押しやられる。チャンバ２１１および２１２を出た流体は、開放弁ＰＣＶ４を通ってタンク２２０へ押しやられる。第３の状況において、方向の変化がなく、道路に沿った線上の移動に応答して、角度センサ３１２は、信号を送る、または図５の制御回路の作動を開始するのに失敗し、これにより、ＥＣＵ２１７によって認識される方向の変化が要求されるまで、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９およびＱ１０が休止状態となる。
【００６２】
要するに、ＤＣＶ１またはＤＣＶ２によって付勢される際、ＰＣＶＩと、ＰＣＶ４またはＰＣＶ２と、ＰＣＶ３とはそれぞれ、本明細書に記載されるプッシュプル式の油圧傾斜制御を実現するために、一方の油圧作動装置の上方チャンバと、他方の油圧作動装置の下方チャンバに同時に圧力を与える。したがって、本発明によって、図１５の回路は、ＤＣＶ１（ＰＣＶ２およびＰＣＶ３に対応する）のほぼ瞬間的なまたは比較的瞬間的なシャットダウン、またはＤＣＶ２（ＰＣＶＩおよびＰＣＶ４に対応する）の瞬間的シャットダウンを促進する。これにより、方向制御センサ（図示せず）によって測定される操舵部材に対する角度および変位に対する改良された応答が、第１および第２の作動装置、この場合ＤＣＶ１またはＤＣＶ２の独立した作動を実現し、さらに、当分野で知られる２つ以上の独立した高電位側駆動装置と比較して、１つのみの高電位側駆動装置を要することから、電子構成を簡素にする。
【００６３】
図１５に示されるように、複数の２つの並行な負荷のみが高電位側駆動装置に接続されるが、より多くの複数の並行な負荷を、本発明による高電位側駆動装置に接続することもできる。高電位側駆動装置は、任意の所与のシステムの電力要件に適合する設計仕様の電圧を提供するために、さらにパルス幅変調される。その場合、設計基準に特定される用途に応じて、各制御システムの方向によって、１つまたは複数の低電位側ＭＯＳＦＥＴ駆動装置の選択的作動に基づいて、１つまたは複数の低電位側駆動装置を選択的に付勢することができる。
【００６４】
弁ＤＣＶ１およびＤＣＶ２は、対向する傾斜方向を車両に与え、油圧回路への流体の流れを制御することから、任意の所与の時間に、弁ＤＣＶ１およびＤＣＶ２の一方のみが付勢される。また、車両の方向の変化に応じた迅速な傾斜制御システムのために、できるだけ迅速に付勢される、または消勢されるように、弁ＤＣＶ１およびＤＣＶ２が、システムのそれぞれの部分への流体の流れを制御することが望ましい。これを実現するために、ＭＯＳＦＥＴＱ９およびＱ１０に組み込まれるダイオードの特性は、ＤＣＶ１およびＤＣＶ２をそれぞれ迅速に消勢するのに使用される。
【００６５】
考察する目的で、図１５を再び参照すると、ＤＣＶ１は付勢され、車両の方向の変化（すなわち車両が右に傾斜し、車両が左に傾斜することが望まれる）に応答してＤＣＶ２を付勢することが望ましいことが推測される。ＤＣＶ２を付勢するために、ＭＯＳＦＥＴＱ９のゲート３２４に対する入力信号が遮断され、これにより、ＭＯＳＦＥＴを非通電にする。同時に、先に考察したように、入力信号が、ＭＯＳＦＥＴＱ１０のゲート３５８に与えられる。ＤＣＶ１の誘導性負荷要素の比較的遅い応答時間、および現在は非通電状態のＭＯＳＦＥＴＱ９を介してＤＣＶ１内に蓄積されたエネルギーを迅速に放散することができないことにより、ＭＯＳＦＥＴＱ９が非通電にされる際、ＭＯＳＦＥＴＱ９のドレイン３１８で電圧中にスパイクが見られる。この電圧は急速に、Ｑ９に組み込まれるダイオード３２６のなだれ電圧を超え、この地点で、電流は、ダイオードを通って、システム共有点またはグラウンドに向かって流れ、これによりＤＣＶ１内に蓄積されたエネルギーを迅速に放散させる。これは、車両に右方向の傾斜角度を与えるために、システムに加圧流体を供給する油圧回路を迅速に非通電状態にする。車両の傾斜方向を再び左から右に変更することが望まれるとき、ＤＣＶ２およびＱ１０を組み込む回路の部分は、同様の方法で動作する。
【００６６】
上記の記載から、図１５の電子制御モジュールを採用する際、Ｑ９またはＱ１０を非通電にする際、図１８は、図１７と比較して、相対的に急激なコイル電流の停止を示すことが明らかであろう。低電位側ＭＯＳＦＥＴＱ９およびＱ１０をそれぞれ、そのそれぞれのダイオード３２６および３４０と併せて採用することは、結果として、角度センサ３１２およびシステムアルゴリズムによって測定される車両の方向の変化への応答が実質的に瞬間的となる。好ましい実施形態によると、ＭＯＳＦＥＴＱ９およびＱ１０内のダイオード３２６および３４６のなだれ電圧は、約６０ボルトとみなされるが、ダイオードは、設計の問題によってより高いまたはより低い電圧にみなされる場合もある。通常の作動中（例えば、ＤＣＶ１またはＤＣＶ２のいずれかが作動する際）、システム電流は、高電位側駆動装置からそれぞれ作動される並列回路を通り、したがってそれぞれの誘導器を通り、次に、各低電位側ＭＯＳＦＥＴ、すなわちＱ９またはＱ１０を通り、回路グラウンド電位へ進む。車両の方向が変わると、各作動装置ＤＣＶ１またはＤＣＶ２は、各低電位側ＭＯＳＦＥＴ、すなわちＱ９またはＱ１０をそれぞれ非通電にし、システムアルゴリズムによって指示されたその中の入力を排除することにより、迅速にその電圧を消耗する。その結果、各弁ＤＣＶ１およびＤＣＶ２の一方に蓄積されたエネルギーは、各作動装置から各ダイオードを通ってグラウンドへ分流される。各低電位側ＭＯＳＦＥＴは、これにより今後の動作のために保持され、同様に、ダイオード誘電体も今後の使用のために回復する。このようにして、システムの信頼性が実質的に向上する。
【００６７】
電子制御システムの要素、および本明細書に記載される本発明の他の特徴は、他に記載されていない限り、当分野で知られる方法および製品を使用して、製作され、供給されおよび／または相互接続されてよい。例えば、角度センサ、電子制御装置、および他の製品は、参照により全て本明細書に組み込まれ、当分野の状況を例示する米国特許第 ６，４９８，９７１号、６，７７６，６３４号、６，７４２，４０２号、６，８０５，３６２号、６，４８８，１１５号および６，６９１，８１９号に記載される。また、本発明の実施形態の上記の記載は、例示の目的のみであることを理解されたい。したがって、本明細書に開示される種々の構造上および作動上の特徴は、添付の特許請求の範囲において定義された本発明の範囲から逸脱せずに、当業者の能力に匹敵する多くの修正形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明を具現化する補助傾斜制御システムを備える傾斜前方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】直立位置の３輪オートバイを示す、図１の３輪オートバイの前面図である。
【図４】傾斜位置の３輪オートバイを示す、図１の３輪オートバイの前面図である。
【図５】図１の３輪のオートバイの前方サスペンションの拡大斜視図である。
【図６】図１の３輪オートバイの前方サスペンションの分解斜視図である。
【図７】主要車両傾斜制御システムが動作中の車両状態を記載するポテンシャルエネルギ関数を示すグラフである。
【図８】本発明による補助傾斜制御システムのポテンシャルエネルギ関数を示すグラフである。
【図９】図１の３輪オートバイに関する補助傾斜制御システムの一実施形態の分解斜視図である。
【図１０】傾斜位置の３輪オートバイを示す、図１の３輪オートバイの補助傾斜制御システムの一部の図である。
【図１１】直立位置の３輪オートバイを示す、図８と同様の図である。
【図１２】図７に示されるポテンシャルエネルギ関数と図８に示されるポテンシャルエネルギ関数を効果的に組み合わせた、図７に示される補助傾斜制御システムに蓄積されるエネルギーを車両システムに付加することによって導かれる結果としてのポテンシャルエネルギ関数を示す。
【図１３】図１の３輪オートバイの油圧システムを示す概略図である。
【図１４】各弁が、それぞれの高電位側駆動装置およびそれぞれの低電位側駆動装置によって作動される、二方向制御弁に関する制御回路を例示する図である。
【図１５】各方向性の制御弁が、共通の高電位側駆動装置と、高電位側駆動装置と並列のそれぞれの低電位側駆動装置によって独立して作動される、傾斜制御システム内の油圧作動装置の独立した作動に対する制御回路を例示する図である。
【図１６】図１５の制御回路と併せた、本発明の油圧作動装置を作動するのに使用される油圧システムを示す概略図である。
【図１７】図１４の構成に関するＬ１のエネルギー放散を示すグラフである。
【図１８】本発明による、図１５の構成に関する改良されたＬ１のエネルギー放散を示すグラフである。
【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１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１４ｃ】
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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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【国際調査報告】
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