WO2012095268A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbessern des fahrverhaltens eines motorrads - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for improving the driving behavior of a motorcycle during strong accelerations or decelerations, and to an active damper system according to the preamble of patent claim 9.
- a known per se active spring / damper system in a motorcycle and its Automatically adjust damper characteristics as a function of the acceleration or deceleration of the motorcycle.
- a suitable sensor system is provided for measuring the longitudinal acceleration or deceleration. If the measured acceleration, respectively
- a damper property such. B. the travel or hardness, automatically changed.
- the driving behavior of the motorcycle in driving situations in which strong accelerations or decelerations occur can thus be automatically improved by the active spring / damper system.
- the length of the front damper may be increased and / or the front damper set harder.
- the length of the rear damper can be shortened and / or the rear damper can be set softer.
- the extension of the front damper generates a counter-torque that counteracts the pitching motion of the motorcycle.
- the motorcycle can also strong
- Stunts are better kept under control. For example, with a high acceleration that exceeds a predetermined threshold, the length of the rear damper may be increased and / or the rear damper set harder. By the extension of the rear damper, in turn, a counter-torque is generated about the transverse axis of the motorcycle, which counteracts a deployment of the motorcycle.
- the sensor system for measuring an acceleration or deceleration of the motorcycle preferably comprises at least one acceleration sensor and / or a rotation rate or rotation angle sensor. If both at least one acceleration rate and at least one rate of rotation or
- Rotation angle sensor are provided, the sensor signals of the individual sensors are preferably plausibilized against each other.
- the sensor system comprises at least a first acceleration sensor for measuring
- the sensor signals are preferably evaluated by a control unit in which a corresponding algorithm is included. If a strong one
- control unit preferably generates a control signal for driving one or more actuators of the active spring / damper system.
- Fig. 1 is a schematic representation of a motorcycle with an active
- Figure 2 is a schematic representation of the motorcycle of Figure 1 during a braking operation.
- Fig. 3 is a schematic representation of the motorcycle of Figure 1 during an acceleration process.
- Figure 1 shows a side view of a motorcycle 1 with an active spring / damper system.
- the active spring / damper system comprises a front spring / damper unit 3a, 4a, and a rear spring / damper unit 3b, 4b, via which the front wheel 7a and rear wheel 7b is suspended on the frame of the motorcycle 1.
- the spring / damper units each consist of a spring 3a, 3b and an adjustable damper 4a, 4b.
- the active spring / damper system further comprises a control unit 2 with an integrated sensor 5, 6, in this embodiment, a first acceleration sensor for measuring longitudinal accelerations a x , a second acceleration sensor for measuring accelerations a z in the direction of the vertical axis (z-axis ) of the motorcycle 1 and a pitch rate sensor 6.
- the two acceleration sensors are here as a block 5 shown.
- the control unit 2 is able to influence at least the hardness and preferably also the length of the dampers 4a, 4b by controlling the spring / damper units 3a, 4a, 3b, 4b.
- the control unit 2 via control lines 8, 9, each with an actuator (not shown) of the front and rear spring / damper unit 3a, 4a and 3b, 4b connected.
- FIG. 2 shows the motorcycle of FIG. 1 during a braking process.
- the deceleration of the motorcycle 1 is measured by means of the sensors 5, 6.
- a delay is detected which is greater than a predetermined threshold, this is detected by the control unit 2 and a corresponding control signal via the line 8 to the actuator (not shown) of the front damper 4a sent. Consequently, the front damper 4a is extended by a predetermined distance and / or a harder
- a control signal can also be sent via the control line 9 to the actuator (not shown) of the rear damper 4b in order to influence its damper properties.
- the rear damper can be shortened and / or softer. As a result, the pitch angle of the motorcycle changes in an advantageous manner.
- FIG. 3 shows the motorcycle 1 of FIG. 1 during an acceleration process.
- the sensors 5, 6 again measure the occurring acceleration and perform a threshold comparison.
- the control unit 2 When the acceleration is greater than a predetermined threshold, the control unit 2 generates a control signal to influence the damper characteristics of the rear damper 4b.
- the length of the increased rear damper whereby a counter-torque (m y ) is generated, which is to prevent the motorcycle 1 sets up.
- the rear damper 4b may alternatively or additionally be set harder.
- the damping behavior of the front damper 4a can also be influenced. For example, with strong accelerations, the length of the front damper can be shortened and / or the front damper can be set softer. By retracting the front damper 4a, the pitch angle of the motorcycle 1 is reduced, so that the motorcycle 1 is no longer so easy.
- the driving behavior of the motorcycle can be improved both with strong accelerations and with delays and thus the driving safety can be increased.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Motorrads (1) bei starken Beschleunigungen oder Verzögerungen. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Längsbeschleunigung bzw. Verzögerung des Motorrads (1) mittels einer Sensorik (5, 6) zu messen und wenigstens eine Dämpfereigenschaft eines Dämpfers (4a, 4b) zu verändern, wenn die gemessene Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Description
Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Motorrads Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Motorrads bei starken Beschleunigungen oder Verzögerungen, sowie ein aktives Dämpfersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Aus dem PKW-Bereich sind verschiedene aktive Dämpfersysteme mit einstellbaren Dämpfereigenschaften bekannt. Bei einigen dieser Systeme ist es beispielsweise möglich, die Härte der Dämpfer per Tastendruck oder
menügesteuert zu verändern, um zwischen einer eher komfortableren, weichen oder einer eher sportlichen, harten Dämpfung zu wählen. Darüber hinaus sind auch automatische Feder-/Dämpfersysteme bekannt, die den Federweg bei hohen Fahrgeschwindigkeiten automatisch verkürzen und eine härtere
Dämpfung einstellen.
Bei Motorrädern sind solche aktiven Feder-/Dämpfersysteme dagegen noch nicht im Einsatz.
Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Fahrverhalten eines Motorrads bei starken Beschleunigungen oder Verzögerungen zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 sowie im Patentanspruch 9 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, ein an sich bekanntes aktives Feder- /Dämpfersystem bei einem Motorrad einzusetzen und dessen
Dämpfereigenschaften in Abhängigkeit von der Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung des Motorrads automatisch einzustellen. Zum Messen der Längsbeschleunigung bzw. Verzögerung ist eine geeignete Sensorik vorgesehen. Wenn die gemessene Beschleunigung beziehungsweise
Verzögerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wird eine Dämpfereigenschaft, wie z. B. der Federweg oder die Härte, automatisch verändert. Das Fahrverhalten des Motorrads in Fahrsituationen, in denen starke Beschleunigungen oder Verzögerungen auftreten, kann somit durch das aktive Feder-/Dämpfersystem automatisch verbessert werden.
Bei einer starken Verzögerung, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann beispielsweise die Länge des vorderen Dämpfers vergrößert und/oder der vordere Dämpfer härter eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Länge des hinteren Dämpfers verkürzt und/oder der hintere Dämpfer weicher eingestellt werden. Durch das Ausfahren des vorderen Dämpfers wird ein Gegendrehmoment erzeugt, das der Nickbewegung des Motorrads entgegen wirkt. Somit kann das Motorrad auch bei starken
Bremsungen besser unter Kontrolle gehalten werden. Bei einer starken Beschleunigung, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann beispielsweise die Länge des hinteren Dämpfers vergrößert und/oder der hintere Dämpfer härter eingestellt werden. Durch das Ausfahren des hinteren Dämpfers wird wiederum ein Gegenmoment um die Querachse des Motorrads erzeugt, das einem Aufstellen des Motorrads entgegen wirkt.
Wahlweise oder zusätzlich kann auch die Länge des vorderen Dämpfers verkürzt und/oder der vordere Dämpfer weicher eingestellt werden. Durch das Einfahren des vorderen Dämpfers sinkt der Schwerpunkt des Motorrads, was ebenfalls dem Aufstellen des Motorrads entgegen wirkt. Die Sensorik zum Messen einer Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung des Motorrads umfasst vorzugsweise wenigstens einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehraten- bzw. Drehwinkelsensor. Sofern sowohl wenigstens ein Beschleunigungs- als auch wenigstens ein Drehraten- bzw.
Drehwinkelsensor vorgesehen sind, werden die Sensorsignale der einzelnen Sensoren vorzugsweise gegeneinander plausibilisiert.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sensorik zumindest einen ersten Beschleunigungssensor zum Messen von
Längsbeschleunigungen und einen zweiten Beschleunigungssensor zum Messen von Beschleunigungen in Richtung der Hochachse (z-Achse) des Motorrads.
Die Sensorsignale werden vorzugsweise von einer Steuereinheit ausgewertet, in der ein entsprechender Algorithmus enthalten ist. Wenn eine starke
Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung festgestellt wird, erzeugt die Steuereinheit vorzugsweise ein Steuersignal zum Ansteuern eines oder mehrerer Aktuatoren des aktiven Feder-/Dämpfersystems.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Motorrads mit einem aktiven
Feder-/Dämpfersystem;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Motorrads von Figur 1 bei einem Bremsvorgang;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Motorrads von Figur 1 bei einem Beschleunigungsvorgang.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Motorrads 1 mit einem aktiven Feder- /Dämpfersystem. Das aktive Feder-/Dämpfersystem umfasst eine vordere Feder- /Dämpfereinheit 3a, 4a, sowie eine hintere Feder-/Dämpfereinheit 3b, 4b, über die das Vorderrad 7a bzw. Hinterrad 7b am Rahmen des Motorrads 1 aufgehängt ist. Die Feder-/Dämpfereinheiten bestehen jeweils aus einer Feder 3a, 3b und einem verstellbaren Dämpfer 4a, 4b.
Das aktive Feder-/Dämpfersystem umfasst ferner eine Steuereinheit 2 mit einer integrierten Sensorik 5, 6, die in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten Beschleunigungssensor zum Messen von Längsbeschleunigungen ax , einen zweiten Beschleunigungssensor zum Messen von Beschleunigungen az in Richtung der Hochachse (z-Achse) des Motorrads 1 und einen Nickratensensor 6 umfasst. Die beiden Beschleunigungssensoren sind hier als ein Block 5
dargestellt. Die Steuereinheit 2 ist in der Lage, durch Ansteuerung der Feder- /Dämpfereinheiten 3a, 4a, 3b, 4b zumindest die Härte und vorzugsweise auch die Länge der Dämpfer 4a, 4b zu beeinflussen. Hierzu ist die Steuereinheit 2 über Steuerleitungen 8, 9 mit jeweils einem Aktuator (nicht gezeigt) der vorderen beziehungsweise hinteren Feder-/Dämpfereinheit 3a, 4a beziehungsweise 3b, 4b verbunden.
Die Funktionsweise des aktiven Feder-/Dämpfersystems im Falle eines Bremsbeziehungsweise Beschleunigungsvorgangs wird im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert.
Figur 2 zeigt das Motorrad von Figur 1 bei einem Bremsvorgang. Während des Bremsvorgangs wird die Verzögerung des Motorrads 1 mittels der Sensoren 5, 6 gemessen. Sobald eine Verzögerung festgestellt wird, die größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, wird dies von der Steuereinheit 2 erkannt und ein entsprechendes Steuersignal über die Leitung 8 an den Aktuator (nicht gezeigt) des vorderen Dämpfers 4a gesendet. Folglich wird der vordere Dämpfer 4a um einen vorgegebenen Weg ausgefahren und/oder eine härtere
Dämpfungscharakteristik eingestellt. Das Ausfahren des vorderen Dämpfers 4a erzeugt ein Gegendrehmoment (-my), das der Nickbewegung des Motorrads 1 entgegen wirkt. Somit kann das Fahrverhalten des Motorrads 1 und damit auch die Fahrsicherheit verbessert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Steuersignal über die Steuerleitung 9 an den Aktuator (nicht gezeigt) des hinteren Dämpfers 4b gesendet werden, um dessen Dämpfereigenschaften zu beeinflussen. Bei einer starken Bremsung kann der hintere Dämpfer beispielsweise verkürzt und/oder weicher eingestellt werden. Dadurch ändert sich der Nickwinkel des Motorrads in vorteilhafter Weise.
Figur 3 zeigt das Motorrad 1 von Figur 1 bei einem Beschleunigungsvorgang. Während des Beschleunigungsvorgangs misst die Sensorik 5, 6 wiederum die auftretende Beschleunigung und führt einen Schwellenwertvergleich durch. Wenn die Beschleunigung größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, erzeugt die Steuereinheit 2 ein Steuersignal, um die Dämpfereigenschaften des hinteren Dämpfers 4b zu beeinflussen. Im vorliegenden Fall wird die Länge des
hinteren Dämpfers vergrößert, wodurch ein Gegendrehmoment (my) erzeugt wird, das verhindern soll, dass sich das Motorrad 1 aufstellt. Der hintere Dämpfer 4b kann alternativ oder zusätzlich auch härter eingestellt werden. Darüber hinaus kann auch das Dämpfungsverhalten des vorderen Dämpfers 4a beeinflusst werden. Bei starken Beschleunigungen kann beispielsweise die Länge des vorderen Dämpfers verkürzt und/oder der vordere Dämpfer weicher eingestellt werden. Durch das Einfahren des vorderen Dämpfers 4a reduziert sich der Nickwinkel des Motorrads 1 , so dass sich das Motorrad 1 nicht mehr so leicht aufstellt.
Mittels der vorstehend beschriebenen Maßnahmen kann das Fahrverhalten des Motorrads sowohl bei starken Beschleunigungen als auch bei Verzögerungen verbessert und somit die Fahrsicherheit erhöht werden.
Claims
1. Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Motorrads (1) bei starken Beschleunigungen oder Verzögerungen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Messen der Längsbeschleunigung oder -Verzögerung des Motorrads (1) mittels einer Sensorik (5, 6) und
- Automatisches Verändern einer Dämpfereigenschaft, wenn die
gemessene Beschleunigung oder Verzögerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge und/oder das Dämpfungsverhalten wenigstens eines Dämpfers (4a, 4b) verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Längsbeschleunigung oder -Verzögerung mittels wenigstens eines Beschleunigungssensors und/oder Drehratensensors gemessen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
das bei einer starken Verzögerung, die den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, die Länge des vorderen Dämpfers (4a) vergrößert und/oder der vordere Dämpfer (4a) härter eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
das bei einer starken Verzögerung, die den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, die Länge des hinteren Dämpfers (4b) verkürzt und/oder der hintere Dämpfer (4b) weicher eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
das bei einer starken Beschleunigung, die einen vorgegebenen
Schwellenwert überschreitet, die Länge des hinteren Dämpfers (4b) vergrößert und/oder der hintere Dämpfer (4b) härter eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
das bei einer starken Beschleunigung, die einen vorgegebenen
Schwellenwert überschreitet, die Länge des vorderen Dämpfers (4a) verkürzt und/oder der vordere Dämpfer (4a) weicher eingestellt wird.
8. Steuergerät, umfassend Mittel zum Durchführen eines der vorstehend
beanspruchten Verfahren.
9. Aktives Dämpfersystem für die Räder (7a, 7b) eines Motorrads (1),
umfassend einen vorderen (4a) und/oder einen hinteren Dämpfer (4b), gekennzeichnet durch eine Sensorik (5, 6) zum Messen der
Längsbeschleunigung beziehungsweise -Verzögerung des Motorrads (1) und eine Steuereinrichtung (2), welche die Sensorsignale der Sensorik (5,6) auswertet und, wenn die Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, einen Dämpfer (4a, 4b) ansteuert, um eine Dämpfereigenschaft automatisch zu verändern.
Applications Claiming Priority (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11810855 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11810855 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |