DE102011002537A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Motorrads - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Motorrads Download PDF

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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

  • 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:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Motorrads mit einem aktiven Feder-/Dämpfersystem;
  • 2 eine schematische Darstellung des Motorrads von 1 bei einem Bremsvorgang;
  • 3 eine schematische Darstellung des Motorrads von 1 bei einem Beschleunigungsvorgang.
  • 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 Brems- beziehungsweise Beschleunigungsvorgangs wird im Folgenden anhand der 2 und 3 näher erläutert.
  • 2 zeigt das Motorrad von 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.
  • 3 zeigt das Motorrad 1 von 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 (9)

  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.
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