Изобретение: Двухрежимная наклоняющая подвеска транспортного средства.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к компонентам транспортных средств.

Цель изобретения: повышение устойчивости транспортных средств к опрокидыванию на бок и, как следствие, уменьшение ширины во фронтальной проекции за счет обеспечения наклонов всего транспортного средства или его части посредством балансирования, аналогично двухколесному мотоциклу и принудительных наклонов посредством силового привода.

Уровень техники

Известно несколько аналогов подвесок транспортных средств обеспечивающих наклоны всего транспортного средства или его части посредством балансирования, аналогично двухколесному мотоциклу или принудительных наклонов посредством силового привода, однако ни один из них не комбинирует два этих метода обеспечения устойчивости.

1. Toyota «i-Road» (Фиг.1). Электрический трицикл с кабиной. Имеет два передних колеса с расположенными в них мотор-колесами и рулевым задним колесом малого диаметра. Наклоны осуществляются подвеской, обеспечивающей наклон транспортного средства посредством силового привода. Недостатки: Транспортное средство не может балансировать как двухколесный мотоцикл, что приводит к критической зависимости от быстродействия силового привода и возможностей электронного блока управления и компьютера.

2. Трицикл с кабиной МК-17 (Фиг. 2), разработанный, реализованный и испытанный А. А. Казарцевым (патент Российской Федерации N° 2669712), который является также автором данного изобретения. Трицикл использует наклоняющую подвеску передних колес с силовым приводом наклонов. Имеет два передних рулевых колеса, установленных на наклоняющей подвеске. Недостаток: Транспортное средство не может балансировать как двухколесный мотоцикл, что приводит к критической зависимости от быстродействия силового привода и возможностей электронного блока управления и компьютера.

3. Piaggio «MP3» (Фиг.З.) - трицикл. Наклоны осуществляются подвеской посредством балансирования, аналогично двухколесному мотоциклу. Во время начала движения подвеска зафиксирована и наклон осуществить невозможно. При наборе скорости водитель осуществляет разблокировку подвески и балансирует как на двухколесном мотоцикле. Недостатки: в подвеске отсутствует силовой привод механизма наклона и управляющий им блок, следовательно водитель должен следить за работой подвески и блокировать или разблокировать ее в зависимости от параметров движения, например при увеличении или уменьшении скорости. Если подвеска разблокирована и трицикл вышел ИЗ допустимых параметров движения, например цри резком уменьшении скорости или внезапном воздействии бокового ветра, трицикл упадет на бок, если водитель не успел или по другой причине не смог опереться на выставленную ногу.

Раскрытие изобретения

Наклоняющая подвеска имеет в своем составе электронный или иной блок принятия решения (БПР).

БПР отслеживает один или несколько параметров движения транспортного средства, такие как: скорость, ускорение, наклон транспортного средства относительно поверхности дороги, наклон транспортного средства относительно магнитной вертикали, величину внешней воздействующей силы (например - боковой ветер, центробежная сила, механическое воздействие) или иные параметры, влияющие на боковую устойчивость транспортного средства.

Электронный БПР может быть оснащен одним или несколькими датчиками, контролирующими параметры движения, поворота или воздействие внешних сил например: акселерометрами, гироскопами, магнитометрами, датчиками наклона, датчиками поворота и иными датчиками. На основе показаний датчиков процессор или микроконтроллер вырабатывает команды для силового привода подвески. Иной БПР может быть механическим, электромеханическим, гидравлическим и т.д. В качестве датчиков контролирующих параметры движения, поворота или воздействия внешних сил такой блок может иметь маятники, нажимные переключатели, гироскопы, жидкостные переключатели, пары магнит-геркон и т.д. В этом случае включение или выключение силового привода подвески может осуществляться электрическими или механическими концевыми переключателями, перетеканием токопроводящих жидкостей, воздействием магнита и т.д.

Совокупности и величины отслеживаемых параметров группируются в два набора, которые соответствуют двум диапазонам параметров: «принудительному» (ПД) и «свободному» (СД). Наклоняющая подвеска работает в двух режимах, соответствующим ПД и СД.

Режим No 1.

В случае если совокупность отслеживаемых параметров находится в ПД, БПР фиксирует подвеску, не позволяя балансировать как двухколесный мотоцикл, подключает и, при необходимости, приводит в действие силовой привод, который наклоняет транспортное средство на соответствующий угол, необходимый для обеспечения устойчивости к боковому опрокидыванию. Угол и/или сила, направление движения/наклона и длительность включения силового привода может вычисляться электронным БПР или храниться в базе данных электронного БПР для разных вариантов набора параметров. Для иного БПР угол и/или сила, направление движения/наклона и длительность включения силового привода может задаваться положением и/или состоянием механических, электрических и иных датчиков.

Режим s 2.

В случае если совокупность отслеживаемых параметров находится в СД, БПР отключает силовой привод, подвеска освобождается и наклон транспортного средства осуществляется за счет балансирования, аналогично двухколесным мотоциклам.

Пример 1. Переход из режима 2 в режим 1.

Транспортное средство едет по ровной горизонтальной поверхности с достаточной скоростью, внешние воздействия (например, боковой ветер) отсутствуют. Параметры движения находятся в СД, подвеска освобождена, устойчивость обеспечивается балансированием, аналогично двухколесному мотоциклу. Водитель нажимает на тормоз, значение параметра «скорость» падает и выходит из СД в ПД, транспортное средство начинает крениться на бок. БПР принимает решение о переходе в режим 1, подключает силовой привод и устанавливает угол наклона транспортного средства, равный нулю градусов.

Пример 2. Переход из режима 1 в режим 2.

Транспортное средство начинает движение по ровной горизонтальной поверхности, внешние воздействия отсутствуют. Параметры движения находятся в ПД, силовой привод удерживает транспортное средство вертикально. Водитель нажимает на педаль акселератора, значение параметра «скорость» выходит из ПД в СД. БПР принимает решение о переходе в режим 2, подает сигнал водителю и освобождает подвеску или предоставляет возможно водителю сделать это. Далее устойчивость обеспечивается балансированием, аналогично двухколесному мотоциклу.

Пример 3. Переход из режима 2 в режим 1.

Транспортное средство едет по ровной горизонтальной поверхности с достаточной скоростью, внешние воздействия (например, боковой ветер) отсутствуют. Параметры движения находятся в СД, подвеска освобождена, устойчивость обеспечивается балансированием, аналогично двухколесному мотоциклу. Возникает внешнее воздействие - боковой ветер, значение параметра «боковое ускорение» возрастает и выходит из СД в ПД, транспортире средство начинает крениться на бок. БПР принимает решение о переходе в режим 1, подключает силовой привод и устанавливает угол наклона транспортного средства, соответствующий максимальному сопротивлению к опрокидыванию на бок.

Наклоняющая подвеска может иметь любую конструкцию, поясняющие материалы приведены только с целью иллюстрации принципа работы. Механическая схема, возможная конструкция и техническая реализация подвески приведены на Фиг. 4 - 6, но существенным является не конструкция подвески, а двухрежимный принцип работы. Осуществление изобретения

Построен и испытан трицикл имеющий описанную выше подвеску, (Фиг.7.), который подтвердил технический результат экспериментально. Трицикл испытан совместно с аналогом » 2 и показал значительное повышение управляемости и устойчивости к опрокидыванию на бок, а также снижение энергозатрат при работе подвески в режиме N° 2 (СД). Трицикл получил Свидетельство о безопасности колесного транспортного средства (СБКТС), Паспорт транспортного средства (ПТС), Свидетельство о регистрации транспортного средства (СТС), государственный номер и допущен к эксплуатации на дорогах общего пользования.