DE102016109158A1

DE102016109158A1 - Zweiradkomponente, Fahrrad und Verfahren

Info

Publication number: DE102016109158A1
Application number: DE102016109158.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Walthert; Valentin Wendel; Stefan Battlogg
Original assignee: DT Swiss AG
Current assignee: DT Swiss AG
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2016-11-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweiradkomponente (401) für ein wenigstens teilweise durch einen Fahrer muskelbetriebenen Fahrrads (200), umfassend eine Steuereinrichtung (60) und eine Stoßdämpfereinrichtung (100) mit einer Dämpfereinrichtung (1) mit einer ersten Dämpferkammer (3) und einer zweiten Dämpferkammer (4), wobei die Dämpferkammern (3, 4) über ein durch die Steuereinrichtung (60) steuerbares Dämpfungsventil (8) miteinander gekoppelt sind, sodass eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfereinrichtung (1) durch ein Signal der Steuereinrichtung (60) beeinflussbar ist. Dabei ist dem Dämpfungsventil (8) eine durch die Steuereinrichtung (60) steuerbare Felderzeugungseinrichtung (11) zugeordnet, welche zur Erzeugung und Steuerung einer Feldstärke in einem Dämpfungskanal (7) des Dämpfungsventils (8) dient, wobei in dem Dämpfungskanal (7) ein feldempfindliches rheologisches Medium (9) vorgesehen ist. Es ist eine Sensoreinrichtung (403) mit einem Sensor (404) zur Erfassung einer für die Position des Fahrers relativ zu der Zweiradkomponente (401) charakteristischen Größe vorgesehen und die Sensoreinrichtung (403) ist dazu geeignet und ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Fahrerpositionen (800, 801) zu erkennen und die erkannten Fahrerpositionen (800, 801) der Steuereinrichtung (60) bereitzustellen und in Abhängigkeit einer bereitgestellten Fahrerposition (800, 801) wenigstens eine Stoßdämpfereinrichtung (100) zu steuern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweiradkomponente insbesondere für ein wenigstens teilweise muskelbetriebenes Zweirad oder Fahrrad und ein Fahrrad mit einer solchen Zweiradkomponente sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Zweiradkomponente.
Moderne Fahrräder und insbesondere hochwertige Sportfahrräder können heute mit vielfältigen Komponenten aus dem Bereich der der Elektronik und Informationstechnologie ausgestattet werden. Solche Komponenten sind z. B. GPS-fähige Navigationsgeräte, steuerbare Stoßdämpfer und Sensoren zur Überwachung von Leistungsparametern des Sportlers, wie z.B. Puls- oder Herzfrequenzsensoren. Zudem ist häufig ein Bildschirm zur Anzeige der gemessenen Daten und digitaler Karten vorgesehen.
Entsprechende Schnittstellen ermöglichen des Weiteren die Verbindung verschiedenster elektronischer Geräte am Fahrrad mit einem Smartphone. So können beispielsweise die persönlichen Einstellungen am Fahrrad eingegeben und verändert sowie die gespeicherten Leistungswerte mit Trainingspartnern und Freunden geteilt werden. Andererseits ist es über solche Schnittstellen besonders einfach, neue Routen in einem unbekannten Gelände oder verbesserte Setups für die Stoßdämpfer von anderen Radfahren zu übernehmen.
Die Einstellung, Überwachung und Auswertung der technischen Komponenten am Fahrrad sowie die Überwachung des Trainingszustandes des Sportlers sind durch derartige elektronische Systeme sehr einfach und zuverlässig möglich.
Ebenso bieten sie auch dem Freizeitsportler die Möglichkeit, auf Einstellungen und Erfahrungen von Experten zurückzugreifen und sie können auch ohne einen Trainer einen sinnvollen Überblick über den persönlichen Fitnesszustand zu bekommen.
Aufgrund der immer kompakter und leistungsfähiger werdenden Rechnersysteme und Steuergeräte können mit den elektronischen Komponenten am Fahrrad immer mehr Daten erfasst, verarbeitet und gespeichert werden. Zudem wird auch die notwendige Sensorik immer kostengünstiger.
Allerdings spielt im Fahrradbereich und insbesondere im Radsportbereich das Gewicht und die Baugröße solcher Komponenten eine große Rolle. Somit sind meistens spezielle Anpassungen und in der Regel auch Neuentwicklungen nötig, um elektronische Komponenten, welche in anderen Bereichen ohne größere Schwierigkeiten Anwendung finden, im Fahrradbereich zu implementieren. Somit besteht im Fahrradsektor ein hoher Bedarf an technischen Entwicklungen, um die Möglichkeiten elektronischer Steuerungs- und Informationssysteme voll ausschöpfen zu können und dem Radfahrer optimal zur Verfügung zu stellen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zweiradkomponente zur Verfügung zu stellen, die Informationen zur Verfügung stellt, welche zur Verbesserung der Handhabung von Fahrrädern einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zweiradkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch ein Fahrrad mit den Merkmalen von Anspruch 8 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Die erfindungsgemäße Zweiradkomponente ist für ein wenigstens teilweise durch einen Fahrer muskelbetriebenes Fahrrad vorgesehen. Dabei umfasst die Zweiradkomponente wenigstens eine Steuereinrichtung und wenigstens eine Sensoreinrichtung. Die Sensoreinrichtung umfasst wenigstens einen Sensor. Der Sensor ist dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens eine für die Position des Fahrers relativ zu der Zweiradkomponente charakteristische Größe zu erfassen. Die Sensoreinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Fahrerpositionen zu erkennen. Zudem ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die erkannten Fahrerpositionen wenigstens einer bzw. der wenigstens einen Steuereinrichtung zur Verfügung zu stellen.
Die erfindungsgemäße Zweiradkomponente hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die Position, die der Fahrer auf dem Fahrrad einnimmt, von einer Sensoreinrichtung zuverlässig erkannt wird. Die eingenommene Fahrerposition stellt eine wichtige Information dar, mit welcher die Handhabung des Fahrrads erheblich verbessert werden kann. Beispielsweise lässt sich anhand der Fahrerposition eine Aussage darüber treffen, mit welchem Kraftaufwand der Fahrer den derzeitigen Streckenabschnitt bewältigt. Zudem kann die Fahrerposition dazu genutzt werden, eine derzeitige Belastung bzw. Auslastung des Fahrrads und/oder des Fahrers zu erkennen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Informationen über die Fahrerposition der Steuereinrichtung bereitgestellt werden. Ausgehend von der Steuereinrichtung können die Informationen dann entweder von der Steuereinrichtung selbst genutzt werden, oder diese dient als Schnittstelle und gibt die Informationen an andere Geräte und Komponenten weiter. Beispielsweise können die erkannten Fahrerpositionen in einer Speichereinrichtung hinterlegt und mit aufgezeichneten GPS-Daten abgeglichen werden. So kann der Fahrer einfach und bequem kontrollieren, ob er an den entsprechenden Stellen in einem Parcours die optimale Position auf seinem Rad eingenommen hat.
Unter einer charakteristischen Größe für eine Position eines Fahrers wird die Position des Fahrers relativ zu dem Fahrrad verstanden. Die Position des Fahrers kann relativ zu einem oder mehreren Teilen der Zweiradkomponente ermittelt werden. Beispielsweise kann die Position des Fahrers bzw. wenigstens eine dafür charakteristische Größe relativ zu der Sensoreinrichtung ermittelt werden.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, unter Berücksichtigung einer von der Sensoreinrichtung bereit gestellten Fahrerposition wenigstens eine Stoßdämpfereinrichtung zu steuern. Die Stoßdämpfereinrichtung kann beispielsweise wenigstens eine Federgabel und/oder wenigstens einen Hinterraddämpfer umfassen. Die Stoßdämpfereinrichtung kann Stoßdämpfer für das Fahrwerk und/oder Stoßdämpfer separat zum Fahrwerk aufweisen. Letztere Stoßdämpfer sind beispielsweise Stoßdämpfer für den Lenkbereich wie Lenkungsdämpfer und/oder für den Sattelbereich wie höhenverstellbare und/oder gedämpfte Sattelstützen.
Eine solche Steuerung der Stoßdämpfereinrichtung in Abhängigkeit der Fahrerposition ist besonders vorteilhaft, da bei verschiedenen Fahrerpositionen auch unterschiedliche Gewichtsverteilungen auftreten. Durch die Positionserkennung kann die Stoßdämpfereinrichtung nun optimal an die jeweilige Gewichtsverteilung eingestellt werden. Zudem kann auf Gewichtsverlagerungen in Folge von Positionswechseln mit einer Anpassung der Stoßdämpfereinrichtung während der Fahrt reagiert werden.
Vorzugsweise weist die Stoßdämpfereinrichtung wenigstens eine Dämpfereinrichtung auf. Die Dämpfereinrichtung umfasst insbesondere wenigstens eine erste Dämpferkammer und wenigstens eine zweite Dämpferkammer. Die Dämpferkammern sind bevorzugt über wenigstens ein wenigstens teilweise durch die Steuereinrichtung steuerbares Dämpfungsventil miteinander gekoppelt. Dämpfungsventil und Steuereinrichtung sind dabei so ausgebildet, dass wenigstens eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfereinrichtung durch ein Signal der Steuereinrichtung beeinflussbar ist. Eine solche Steuerung der Stoßdämpfereinrichtung mittels eines steuerbaren Dämpferventils einer Dämpfereinrichtung ist besonders zuverlässig.
Unter dem Begriff Steuerung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung in bevorzugten Weiterbildungen auch eine Regelung verstanden. Eine solche Regelung kann aktiv oder passiv sein. Es kann auch eine Steuerung der Dämpfereinrichtung unabhängig von der Steuerung des Dämpfungsventils vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Zusatzkammer der Federeinrichtung zuschaltbar oder abschaltbar sein.
Besonders bevorzugt ist dem Dämpfungsventil wenigstens eine Felderzeugungseinrichtung zugeordnet. Die Felderzeugungseinrichtung ist insbesondere durch die Steuereinrichtung steuerbar ausgebildet. Die Felderzeugungseinrichtung ist zur Erzeugung und/oder Steuerung einer Feldstärke in wenigstens einem Dämpfungskanal des Dämpfungsventils vorgesehen. Beispielsweise kann dazu eine elektrische Spule vorgesehen sein.
Insbesondere ist wenigstens in dem Dämpfungskanal ein feldempfindliches rheologisches Medium vorgesehen. Eine derart ausgebildete Dämpfereinrichtung bietet eine besonders zuverlässige und schnelle Anpassung der Dämpfungseigenschaften als Reaktion auf die erkannte Fahrerposition. Zudem ist eine Ansteuerung des Dämpfungsventils ohne den Einsatz motorisch bewegter Teile möglich. Des weiteren ist eine hoch aufgelöste Einstellung der Dämpfereigenschaften möglich. Beispielsweise werden je nach erkannter Fahrerposition bestimmte in einer Speichereinrichtung hinterlegte Kennlinien abgerufen, nach denen die Anpassung der Dämpfereigenschaften erfolgt. Eine solche Dämpfereinrichtung braucht wenig Energie und ist ausfallsicher, was für die Sicherheit wichtig ist, wenn die Batterie ausfällt oder ein Defekt auftritt. Das sind wichtige Eigenschaften und Vorteile für die Anwendung an einem Fahrrad.
Besonders bevorzugt wird als rheologisches Medium ein magnetorheologisches Medium und insbesondere ein magnetorheologisches Fluid eingesetzt. Dabei wird insbesondere über die Intensität und Stärke des durch die Felderzeugungseinrichtung aufgebauten Magnetfeldes die resultierende Viskosität des Fluids bzw. die Schubspannung beeinflusst.
Die Stoßdämpfereinrichtung kann wenigstens eine Federeinrichtung umfassen. Die Federeinrichtung weist insbesondere eine durch wenigstens einen Aktor einstellbare Federeigenschaft auf. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den Aktor in Abhängigkeit der erkannten Fahrerposition zu steuern. Die Anpassung von Federeigenschaften der Stoßdämpfereinrichtung stellt eine weitere vorteilhafte Nutzung der Informationen über die Fahrerposition dar. Durch die Anpassung der Federeigenschaft wird auch dann beispielsweise ein optimales Ausfedern des Stoßdämpfers gewährleistet, wenn der Fahrer sein Gewicht in dessen Richtung verlagert.
Die Stoßdämpfereinrichtung kann wenigstens eine dem Vorderrad zugeordnete erste Dämpfereinrichtung aufweisen. Möglich ist auch, dass wenigstens eine dem Hinterrad zugeordnete zweite Dämpfereinrichtung vorgesehen ist. Die erste Dämpfereinrichtung ist beispielsweise eine Federgabel. Die zweite Dämpfereinrichtung kann beispielsweise als ein Hinterraddämpfer ausgebildet sein. Dabei können Dämpfereinrichtungen vorgesehen sein, welche nicht durch die Steuereinrichtung steuerbar ausgebildet sind. Vorzugsweise sind sowohl die erste als auch die zweite Dämpfereinrichtung durch die Steuereinrichtung steuerbar ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die erste Dämpfereinrichtung und die zweite Dämpfereinrichtung unabhängig voneinander einzustellen. Das hat den Vorteil, dass eine unterschiedliche Einstellung des vorderen und hinteren Dämpfers möglich ist, was besonders bei Fahrerpositionen mit einseitiger Gewichtsverlagerung optimale Fahreigenschaften ermöglicht. Es ist auch bevorzugt, dass die Federungseigenschaften verändert und insbesondere gesteuert werden können.
Besonders bevorzugt ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens zwei Fahrerpositionen zu erkennen. Dabei sind die Fahrerpositionen aus einer Gruppe von Fahrerpositionen entnommen, welche wenigstens die folgenden Sitzpositionen umfassen: normal sitzen, nach vorne gebeugt sitzend, über dem Tretlager stehend, nach hinten gelehnt stehend, nach vorne gelehnt stehend oder eine Sprintposition und wenigstens eine Abfahrtposition. Solche Fahrerpositionen werden im Radsport sehr häufig eingenommen und sind charakteristisch für bestimmte Fahrzustände. Daher ist deren Erkennung besonders aussagekräftig.
Insbesondere sind durch die Sensoreinrichtung wenigstens drei und vorzugsweise wenigstens vier oder mehr Fahrerpositionen erkennbar. Besonders bevorzugt sind alle zuvor genannten Fahrerpositionen erkennbar. Möglich und bevorzugt ist auch, dass die Sensoreinrichtung weitere Fahrerpositionen erkennen kann, beispielsweise bis zu zehn oder zwanzig oder mehr Fahrerpositionen. Es kann auch eine die Position des Fahrers charakterisierende Bewegung erkennbar sein, wie z. B. ein Wiegetritt. Es ist auch möglich und bevorzugt, wenigstens eine wiederkehrende Abfolge von Fahrerpositionen zu erkennen. Insbesondere wenn noch andere Parameter wie Gelände, Fahrtgeschwindigkeit, Puls, Kadenz, Trittfrequenz, Drehmoment, Gangeinstellung der Schaltung etc. überwacht und/oder erfasst werden. Solche Informationen können nützlich sein, auch wenn das System in Echtzeit reagiert.
Insbesondere ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, weitere Abstufungen der zuvor genannten Fahrerpositionen zu erkennen. Die Unterscheidung zwischen verschiedenen Fahrerpositionen kann dabei beispielsweise durch vorgegebene Schwellenwerte diskret erfolgen. Wird beispielsweise ein Schwellenwert überschritten, führt dies zum Ausschluss und/oder Erkennung einer bestimmten Fahrerposition. Die Einstellung der Dämpfereigenschaften erfolgt dann insbesondere entsprechend den Einstellungen, die der erkannten Fahrerposition zugeordnet sind. Möglich ist aber auch, dass keine Festlegung von diskreten Fahrerpositionen erfolgt, sondern anhand von gemessenen oder berechneten Positionswerten eine Anpassung der Dämpfereigenschaften vorgenommen wird. Die Steuerung der Dämpfereinrichtung kann dabei ebenfalls diskret oder stetig erfolgen.
Die Sensoreinrichtung weist insbesondere wenigstens einen Sensor auf. Der Sensor ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, einen Druck oder eine Kraft zu erfassen, welcher bzw. welche durch wenigstens einen Teil des Körpers des Fahrers bedingt ist. Beispielsweise kann die durch das Körpergewicht bedingte Belastung (Druck und/oder Kraft) auf den Sattel erfasst werden. Möglich ist auch die Erfassung der Belastung (Druck und/oder Kraft, welche durch das Abstützen auf den Lenker entsteht. Ein Belastung wie ein Druck bzw. eine Kraft in diesem Sinne wird insbesondere mittels Drucksensoren, Kraftsensoren und/oder Dehnungssensoren erfasst. Es kann aber auch die Erfassung des Reifendrucks mittels Drucksensoren vorgesehen sein. Derartige Sensoren haben den Vorteil, dass die jeweils eingenommene Position anhand einer dafür charakteristischen Gewichtsverteilung erkannt wird.
Die Sensoreinrichtung ist bevorzugt dazu geeignet und ausgebildet, die Fahrerposition in Abhängigkeit eines Schwellenwertes der erfassten Belastung (Druck und/oder Kraft etc.) zu erkennen. Beispielsweise kann anhand einer Unterschreitung des Drucks oder der Kraft auf dem Sattel erkannt werden, dass derzeit keine sitzende Haltung vorliegt. Möglich ist auch, dass im Lenkerbereich mehrere Belastungssensoren (Druck- oder Kraftsensoren) vorgesehen sind. Dadurch kann ermittelt werden, an welcher Stelle des Lenkerbereichs sich der Fahrer abstützt, und somit auch, ob der Fahrer eine nach vorne oder nach hinten gelehnte Position einnimmt.
Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Fahrerposition in Abhängigkeit einer zeitlichen Veränderung der erfassten Belastung (Druck/Kraft) zu erkennen. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass nicht von absoluten Werten ausgegangen werden muss und somit auch eine sitzende Position des Fahrers erkennbar ist, ohne dessen Körpergewicht zu kennen. Dazu und für Weiterbildungen kann die Steuereinrichtung lernfähig ausgebildet sein und beispielsweise einen lernfähigen Algorithmus im Sinne einer Fuzzylogic oder Prinzip eines neuronalen Netzwerkes oder dergleichen umfassen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, anhand von zeitlichen Druck-/Kraftveränderungen an einem oder mehreren Sensoren festzustellen, wann der Fahrer maximal im Sattel sitzt oder maximal auf den Lenker gelehnt ist.
Vorzugsweise ist der Sensor dazu geeignet und ausgebildet, eine auf wenigstens eine Komponente des Fahrrads einwirkende Kraft zu erfassen. Ein dafür als Sensor eingesetzter Kraftsensor kann insbesondere als Gewichtssensor und/oder Dehnungssensor ausgeführt sein und wenigstens einen Dehnungsmessstreifen und/oder wenigstens einen Piezo umfassen. Das Ausgangssignal des Kraftsensors wird ausgewertet. Damit kann über einen Kraftsensor an der Sattelstütze, dem Lenker, dem Vorbau oder der Pedale etc. beispielsweise die aktuelle Gewichtsbelastung auf die jeweilige Komponente ermittelt werden.
Vorzugsweise ist der Sensor dazu geeignet und ausgebildet, eine auf einen Antrieb des Fahrrads einwirkende Kraft oder ein einwirkendes Moment zu erfassen. Dazu kann der Sensor beispielsweise im Bereich des Tretlagers und/oder der Pedale und/oder einem Verrastungssystem der Pedale angeordnet sein. Möglich ist auch, dass wenigstens ein Sensor dazu geeignet und ausgebildet ist, eine Kraft zu erfassen, welche auf eine Komponente einwirkt, die als ein Widerlager für den Fahrer während der Erbringung der Antriebskraft dient. Eine solche Komponente ist beispielsweise der Lenker und/oder der Vorbau und/oder ein Rastsystem der Pedalen und/oder die Sattelstütze bzw. der Sattel.
Solche Sensoren eignen sich besonders gut zur Erkennung der Fahrerposition, da die hier einwirkende Kräfte besonders charakteristisch für bestimmte Fahrerpositionen sind. Besonders bevorzugt ist dabei eine Kombination aus zwei oder drei oder mehreren Sensoren an verschiedenen Orten vorgesehen, wobei die Signale von der Steuereinrichtung wenigstens teilweise integrierbar sind.
Die Sensoreinrichtung umfasst insbesondere wenigstens einen Drucksensor und/oder Kraftsensor und/oder Gewichtssensor und/oder Drehmomentsensor und/oder Dehnungssensor und/oder Beschleunigungssensor und/oder Wegesensor und/oder Sensoren zur Winkel- bzw. Neigungsmessung. Besonders bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sensor mit einem Dehnungsmessstreifen. Ein derartiger Sensor ist zuverlässig und kostengünstig und weist zudem einen sehr geringen Platzbedarf auf.
Insbesondere ist wenigstens ein Sensor vorgesehen, welcher mit wenigstens zwei Komponenten des Fahrrads verbunden ist, welche in Abhängigkeit der Fahrerposition ihre Lage zueinander ändern. Insbesondere ist zwischen den beiden Komponenten wenigstens ein Kraftsensor und/oder Dehnungssensor vorgesehen. Der Sensor ist insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, die Lageänderung der beiden Komponenten zu erfassen. Zudem ist die Sensoreinrichtung bevorzugt dazu geeignet und ausgebildet, die Fahrerposition in Abhängigkeit der erfassten Lageänderung zu erkennen. Beispielsweise kann ein solcher Sensor an einer verstellbaren Sattelstütze vorgesehen sein, welche voll- oder teilautomatisch während der Fahrt verstellbar ist. Eine solche Erfassung der Position einer verstellbaren Sattelstütze kann vorteilhaft für die Erkennung der Fahrerposition herangezogen werden, da die Verstellung in der Regel mit einer Positionsänderung einhergeht. Es ist auch möglich, dass die Sattelstütze anhand der Sensorwerte entsprechend eingestellt wird.
Besonders bevorzugt erfasst der Sensor die Lage zweier zueinander beweglicher Bauteile der Stoßdämpfereinrichtung. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt darin, dass die Stoßdämpfereinrichtung in der Regel über solche Bauteile verfügt und diese durch Gewichtsverlagerungen entsprechend bewegt werden. Ein derartiger Sensor kann hier also besonders unaufwendig angebracht werden. Beispielsweise kann der Sensor an den teleskopierbaren Bauteilen einer Federgabel oder eines Hinterraddämpfers angeordnet sein. Ein derartiger Sensor ist insbesondere in Kombination mit weiteren Sensoren zur Positionserkennung vorgesehen, da so eine Unterscheidung zwischen einer Bewegung aufgrund von Fahrwerkstößen oder aufgrund von Fahrerpositionsänderungen gewährleistet werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, den Abstand wenigstens eines Teils des Körpers des Fahrers zu einem Sensor zu erfassen. Als Sensor kann beispielsweise ein Ultraschallsensor vorgesehen sein. Möglich ist auch der Einsatz von optischen Sensoren und Kameras oder wenigstens eines Infrarotsensors. Es kann auch wenigstens ein Radarsensor vorgesehen sein. Optische Sensoren können über eine Bilderkennung und Bildgrößenauswertung auch eine Erkennung der Fahrerposition durchführen. Mit Stereokameras oder zwei separaten optischen Sensoren kann auch eine dreidimensionale Erkennung durchgeführt werden. Die zuvor genannten Sensoren sind insbesondere dazu geeignet, die jeweiligen Signale zu senden und die vom Körper des Fahrers reflektierten Signale wieder zu empfangen. Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet aus dem erfassten Abstand zum Sensor die Fahrerposition zu ermitteln. Möglich ist auch, dass der Fahrer wenigstens einen Sensor an seinem Körper trägt. Vorzugsweise sind passive Sensoren an der Kleidung befestigt. Beispielsweise können in bzw. an der Kleidung passive Bauelemente für einen kontaktlosen Austausch mittels Nahfeldkommunikation (NFC) vorgesehen sein.
Derartige Ausgestaltungen ermöglichen eine besonders hoch aufgelöste Erkennung der Fahrerposition. So kann beispielsweise erkannt werden, wie weit der Fahrer mit seinem Oberkörper in Richtung des Oberrohrs bzw. des Lenkers gelehnt ist. Entsprechend kann die Einstellung der Dämpfereinrichtung besonders genau an die eingenommene Fahrerposition angepasst werden, so dass sich insgesamt eine sehr gute Abstimmung von Fahrwerksdämpfung und tatsächlicher Fahrerposition ergibt.
Eine mögliche Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sensor zur Erfassung einer Größe umfasst, welche charakteristisch für die Raumlage des Fahrrads ist. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff Raumlage insbesondere die Ausrichtung des Fahrrads in Bezug zur Horizontalen und nicht zum eventuell dazu geneigten Untergrund gesehen, auf welchem sich das Fahrrad befindet. Die Horizontale wird durch eine Ebene definiert, die senkrecht zur Erdbeschleunigung ausgerichtet ist. Dementsprechend kann die Raumlage auch relativ zu der Vertikalen parallel zur Richtung der Erdbeschleunigung definiert werden, die wiederum senkrecht zur horizontalen Ebene verläuft.
Zur Erfassung der Raumlage ist insbesondere wenigstens ein Lagesensor und/oder wenigstens ein Neigungssensor oder dergleichen vorgesehen. Dabei ist die Sensoreinrichtung insbesondere dazu geeignet und ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Raumlagen zu erkennen. Zudem ist die Sensoreinrichtung vorzugsweise dazu geeignet und ausgebildet, die erkannte Raumlage der Steuereinrichtung bereitzustellen. Die Erkennung der Raumlage stellt eine besonders vorteilhafte Ergänzung zur Erkennung der Fahrerposition dar. Zudem ermöglicht ein Abgleich der Raumlage mit der erkannten Fahrerposition durch die Steuereinrichtung eine noch genauere Bestimmung der Fahrerposition. Beispielsweise kann so einer aufgrund von sehr steilem Bergauf- oder Bergabfahren fehlerhaft bestimmten Fahrerposition zuverlässig entgegengewirkt werden.
Insbesondere ist die Sensoreinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens zwei Raumlagen zu erkennen, welche aus folgender Gruppe von Raumlagen entnommen sind: horizontal, aufwärts, steil aufwärts, abwärts, steil abwärts. Es können auch weitere Raumlagen vorgesehen sein. Möglich ist auch, dass die Raumlagen weitere Abstufungen aufweisen. Beispielsweise können diskrete Raumlagen vorgesehen sein. Möglich ist auch ein stetiger Übergang von einer Raumlage zu einer nächsten. Bevorzugt ist auch eine Definition über den Winkel zur Horizontalen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, die Stoßdämpfereinrichtung in Abhängigkeit sowohl der Fahrerposition als auch der Raumlage zu steuern. Aufgrund der Berücksichtigung beider Parameter kann die Stoßdämpfereinrichtung besonders gut an die vorherrschenden Bedingungen angepasst werden. Dabei kann die Berücksichtigung der Fahrerposition und der Raumlage gleichrangig erfolgen. Es kann bei der Dämpfereinstellung auch eine Priorität für die Fahrerposition oder die Raumlage vorgesehen sein. Beispielsweise ist eine kennfeldartige Steuerung vorgesehen, bei welcher sich anhand einer Kombination von erkannter Fahrerposition und erkannter Raumlage eine entsprechende Einstellung der Dämpfereinrichtung ergibt.
In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Zweiradkomponente wenigstens eine Speichereinrichtung umfasst. Vorzugsweise werden in der Speichereinrichtung Daten abgelegt, die mit der Sensoreinrichtung erfasst und/oder aus den Sensordaten abgeleitet werden. Dabei können neben den Daten über die erkannten Fahrerpositionen insbesondere auch Zeitdaten über den Aufnahmezeitpunkt und/oder GPS-Daten zum Erfassungszeitpunkt der Daten und/oder andere Streckendaten gespeichert werden. Dabei werden vorzugsweise nicht Daten über die Fahrerposition gespeichert. Vorzugsweise werden in der Speichereinrichtung auch Daten über die Stoßdämpfereinrichtung bzw. deren aktuelle Position und Einstellung der Dämpfereinrichtung abgelegt. Dadurch können Fahrten analysiert werden. Das dient z.B. dem Hersteller für Analysezwecke oder ermöglicht dem Anwender eine bessere Abstimmung z.B. der Federhärte und festzustellen, ob der Luftdruck korrekt ist. Der Anwender kann ein entsprechendes Feedback erhalten. Auch kann der Benutzer die abgelegten Daten später auswerten und mit Daten anderer Benutzer vergleichen.
Die Daten können ganz oder teilweise automatisch regelmäßig oder auf Anforderung ins Internet und/oder an ein Smartphone, eine Smartwatch oder ein anderes Smartdevice oder einen anderen Computer übertragen werden. Bei Übertragung ins Internet werden sie vorzugsweise auf einem Speicher im Internet (Internetspeicher; Cloud) abgelegt.
In allen Weiterbbildungen ist es bevorzugt, dass die Zweiradkomponente eine Gangschaltung, im Folgenden vereinfacht Schaltung genannt, umfasst oder dass eine solche Gangschaltung bzw. Schaltung der Zweiradkomponente zugeordnet ist. Die Schaltung ist vorzugsweise als Kettenschaltung ausgebildet, kann aber auch eine Nabenschaltung oder eine Planetengetriebe oder ein sonstiges Getriebe wie Variogetriebe oder Stirnradgetriebe etc. umfassen. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, ein Übersetzungsverhältnis der Schaltung einzustellen. Insbesondere ist die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet, in Abhängigkeit einer bereitgestellten Fahrerposition die Schaltung zu steuern.
Dadurch kann in Abhängigkeit von der Fahrerposition der Schaltgang verändert werden. Vorzugsweise werden dazu weitere Sensordaten berücksichtigt. Insbesondere kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads und/oder es kann eine Trittfrequenz am Tretlager und/oder eine Raumlage und insbesondere die aktuelle Steigung berücksichtigt werden. So kann z. B. direkt ein oder zwei Gänge runter geschaltet werden, wenn der Fahrer bei einer Bergauffahrt aufsteht, um in den Wiegetritt zu wechseln. Entsprechend kann umgekehrt auch runtergeschaltet werden, wenn sich der Fahrer setzt und/oder die Trittfrequenz abnimmt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich um Betreiben einer Zweiradkomponente, welche für ein wenigstens teilweise durch einen Fahrer muskelbetriebenes Fahrrad vorgesehen ist. Dabei wird wenigstens eine für die Position des Fahrers relativ zu der Zweiradkomponente charakteristische Größe erfasst. In Abhängigkeit der erfassten Größe werden wenigstens zwei unterschiedliche Fahrerpositionen erkannt. Die erkannten Fahrerpositionen werden einer Steuereinrichtung bereit gestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Fahrerposition erkannt und einer Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Die Haltung des Fahrers auf dem Fahrrad stellt eine wichtige Information zur Beurteilung der Fahrtechnik dar. Zudem können in Kenntnis der Fahrerposition das Fahrwerk und andere Komponenten am Fahrrad genauer eingestellt werden, so dass sich die Handhabung des Fahrrads insgesamt verbessert.
Besonders bevorzugt kommt in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Zweiradkomponente zum Einsatz, wie sie zuvor beschrieben wurde.
Vorzugsweise wird mit einer Steuereinrichtung wenigstens eine Dämpfereinrichtung einer Stoßdämpfereinrichtung gesteuert. Dabei wird insbesondere mit einer steuerbare Felderzeugungseinrichtung eine Feldstärke in wenigstens einem Dämpfungskanal eines Dämpfungsventils der Dämpfereinrichtung (gezielt) eingestellt, um in dem Dämpfungskanal ein feldempfindliches rheologisches Medium gezielt zu beeinflussen.
Besonders bevorzugt wird anhand der erkannten Fahrerposition eine Dämpfereinrichtung gesteuert und/oder geregelt, so dass wenigstens eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfereinrichtung in Abhängigkeit der Fahrerposition beeinflussbar ist. Bevorzugt ist auch, dass wenigstens eine Raumlage des Fahrrads erkannt und zusammen mit der Fahrerposition zur Steuerung der Dämpfereinrichtung berücksichtigt wird. Bevorzugt ist zudem, dass die Dämpfereinrichtung eine steuerbare Felderzeugungseinrichtung umfasst und ein feldempfindliches rheologisches Medium aufweist.
Vorzugsweise wird als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer sitzenden Fahrerposition und einer im Wesentlichen horizontalen Raumlage des Fahrrads eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung weich eingestellt und/oder auf eine Grundeinstellung gesetzt.
Insbesondere wird als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer stehenden Fahrerposition und einer im Wesentlichen horizontalen Raumlage des Fahrrads eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung straff und die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung weich eingestellt.
Vorzugsweise wird als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer sitzenden Fahrerposition und einer durch Aufwärtsfahren nach oben geneigten Raumlage des Fahrrads eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung straff eingestellt.
Es ist bevorzugt, dass als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer stehenden Fahrerposition und einer durch steiles Aufwärtsfahren nach oben geneigten Raumlage des Fahrrads eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung weich und die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung straff eingestellt wird.
Insbesondere wird als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer zentralen Fahrerposition und einer durch Abwärtsfahren nach unten geneigten Raumlage des Fahrrads eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung weich eingestellt.
Besonders bevorzugt wird als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer nach hinten gerichteten Fahrerposition und einer durch steiles Abwärtsfahren nach unten geneigten Raumlage des Fahrrads eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung straffer und die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung weicher oder weich eingestellt.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens werden als Folge einer Erkennung der Fahrerposition die Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad zugeordneten Dämpfereinrichtung und insbesondere einer Federgabel sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad des Fahrrads zugeordneten Dämpfereinrichtung und insbesondere eines Hinterraddämpfers in Richtung weich eingestellt. Möglich ist dabei eine unterschiedlich weiche Einstellung der Dämpfung für Vorderrad und Hinterrad. Es kann auch eine gleichsam weiche Einstellung der Dämpfung für Vorderrad und Hinterrad vorgesehen sein. Die Einstellung kann auch dadurch erfolgen, dass die Dämpfung in wenigstens eine Grundeinstellung gebracht wird. Beispielsweise kann dazu eine Dämpfereinstellung für normales Fahren vorgesehen sein.
Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise als Reaktion auf die Erkennung einer sitzenden Fahrerposition. Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise auch als Reaktion auf eine im Wesentlichen horizontale Raumlage des Fahrrads, z. B. bei Fahrt in ebenem Gelände. Hierbei ist vorzugsweise auch dann eine im Wesentlichen horizontale Raumlage gegeben, wenn das Fahrrad einige Grad oder 10 Grad oder auch 20 Grad oder mehr Neigung zur Horizontalen aufweist. Solche Raumlagen treten beim Radfahren häufig auf, ohne dass der Fahrer seine Haltung ändern muss und somit eine Anpassung der Dämpfung nötig wäre. Besonders bevorzugt wird eine solche Einstellung vorgenommen, wenn sowohl eine sitzende Fahrerposition als auch eine horizontale Raumlage erkannt werden. Dadurch kann einerseits die Kraft des Fahrers für den Antrieb sehr gut ausgenutzt und andererseits eine zuverlässige Dämpfung gewährleistet werden.
Wie weich und/oder straff eine Dämpfereinstellung als Folge der Erkennung der Fahrerposition erfolgt, ist in allen Ausgestaltungen vorzugsweise von wenigstens einer Voreinstellung der Dämpfereinrichtung abhängig. Beispielsweise kann eine derartige Dämpfereinstellung vom Gewicht des Fahrers und/oder einer Vorgabe bezüglich des zu durchfahrenden Geländes abhängig sein. Als Folge beispielsweise eines Stoßes kann insbesondere vorrübergehend eine abweichende Dämpfereinstellung vorgenommen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die Dämpfung der dem Vorderrad zugeordneten Dämpfereinrichtung straff eingestellt. Die Dämpfung der dem Hinterrad zugeordneten Dämpfereinrichtung wird dabei insbesondere weich eingestellt.
Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise als Reaktion auf die Erkennung einer stehenden und insbesondere einer nach vorne gelehnt stehenden Fahrerposition, z. B. einem Wiegetritt. Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise auch als Reaktion auf eine im Wesentlichen horizontale Raumlage des Fahrrads. Besonders bevorzugt wird eine solche Einstellung vorgenommen, wenn sowohl eine stehende Fahrerposition als auch eine horizontale Raumlage erkannt werden. Dadurch wird einem Einsacken der Federgabel gut entgegengewirkt und zugleich wird eine zuverlässige Bodenhaftung am Hinterrad erreicht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Dämpfung der dem Vorderrad zugeordneten Dämpfereinrichtung und die Dämpfung der dem Hinterrad zugeordneten Dämpfereinrichtung straff eingestellt werden. Möglich ist dabei eine unterschiedlich straffe Einstellung der Dämpfung für Vorderrad und Hinterrad. Es kann auch eine gleichsam straffe Einstellung der Dämpfung für Vorderrad und Hinterrad vorgesehen sein.
Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise als Reaktion auf die Erkennung einer sitzenden Fahrerposition. Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise auch als Reaktion auf eine nach oben geneigte Raumlage des Fahrrads, z. B. bei Fahrt in ansteigendem Gelände. Hierbei ist das Fahrrad vorzugsweise um 10 Grad oder 15 Grad oder 25 Grad oder mehr zur Horizontalen geneigt. Besonders bevorzugt wird eine solche Einstellung vorgenommen, wenn sowohl eine sitzende Fahrerposition als auch eine nach oben geneigte Raumlage erkannt werden. Dadurch wird ein Schwingen der Stoßdämpfer von Vorderrad und Hinterrad erheblich reduziert, sodass die Antriebskraft optimal eingesetzt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Dämpfung der dem Vorderrad zugeordneten Dämpfereinrichtung weich und insbesondere sehr weich eingestellt. Möglich ist auch ein Absenken einer Federgabel am Vorderrad. Die Dämpfung der dem Hinterrad zugeordneten Dämpfereinrichtung wird dabei bevorzugt straff eingestellt.
Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise als Reaktion auf die Erkennung einer stark nach vorne bzw. über den Lenker gebeugten Fahrerposition. Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise auch als Reaktion auf eine nach oben und insbesondere steil nach oben geneigte Raumlage des Fahrrads, z. B. bei Fahrt in stark ansteigendem Gelände. Hierbei ist das Fahrrad vorzugsweise um 15 Grad oder 25 Grad oder 35 Grad oder mehr zur Horizontalen geneigt. Besonders bevorzugt wird eine solche Einstellung vorgenommen, wenn sowohl eine nach vorne gebeugte, sitzende Fahrerposition als auch eine nach steil nach oben geneigte Raumlage erkannt werden. So wird eine gute Kraftübertragung in Verbindung mit einer deutlich verbesserten Bodenhaftung erreicht.
In einer ebenfalls bevorzugten Weiterbildung werden die Dämpfung der dem Vorderrad zugeordneten Dämpfereinrichtung sowie die Dämpfung der dem Hinterrad zugeordneten Dämpfereinrichtung weich eingestellt. Möglich ist dabei eine unterschiedlich weiche Einstellung der Dämpfung für Vorderrad und Hinterrad. Es kann auch eine gleichsam weiche Einstellung der Dämpfung für Vorderrad und Hinterrad vorgesehen sein. Möglich ist auch eine Grundeinstellung oder eine weichere Einstellung als die Grundeinstellung.
Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise als Reaktion auf die Erkennung einer zentralen Fahrerposition. Dabei kann der Fahrer stehen oder sitzen. Eine zentrale Haltung liegt insbesondere dann vor, wenn der Schwerpunkt des Fahrers in etwa Mittig zwischen Vorderrad und Hinterrad lagert. Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise auch als Reaktion auf eine nach unten geneigte Raumlage des Fahrrads, z. B. bei einer Abwärtsfahrt. Hierbei ist das Fahrrad vorzugsweise um 10 Grad oder 15 Grad oder 25 Grad oder mehr zur Horizontalen nach unten geneigt. Eine solche Einstellung ermöglicht ein komfortables Bergabfahren mit einer optimalen Bodenhaftung.
In einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dämpfung der dem Vorderrad zugeordneten Dämpfereinrichtung straffer eingestellt wird. Die Dämpfung der dem Hinterrad zugeordneten Dämpfereinrichtung wird dabei insbesondere weich und vorzugsweise sehr weich eingestellt.
Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise als Reaktion auf die Erkennung einer nach hinten gelehnten Fahrerposition. Dabei kann der Fahrer stehen oder sitzen. Insbesondere ist der Schwerpunkt des Fahrers in Richtung Hinterrad verlagert. Eine solche Einstellung erfolgt vorzugsweise auch als Reaktion auf eine stark nach unten geneigte Raumlage des Fahrrads, z. B. bei einer Abwärtsfahrt in steil abfallendem Gelände. Hierbei ist das Fahrrad vorzugsweise um 15 Grad oder 25 Grad oder 35 Grad oder mehr zur Horizontalen nach unten geneigt. Durch eine solche straffere Einstellung z. B. der Federgabel wird eine besonders gute Stützwirkung erreicht, sodass ein unerwünschtes Absacken der Federgabel beim Bergabfahren vermieden wird.
Das erfindungsgemäße Fahrrad ist wenigstens teilweise muskelbetrieben. Dabei ist wenigstens eine Zweiradkomponente vorgesehen, welche wie die erfindungsgemäße Zweiradkomponente oder eine ihrer Weiterbildungen ausgebildet ist. Ein solches Fahrrad ermöglicht sowohl dem Freizeit- als auch dem Wettkampfsportler eine verbesserte Handhabung, da es auch alle Vorteile der erfindungsgemäßen Zweiradkomponente aufweist.
Die angeführten Fälle und Positionen sind nicht abschließend zu verstehen, sondern stellen nur eine einprägsame Auswahl dar. Es gibt noch weitere Lastfälle, die entsprechend berücksichtigt werden. Grundsätzlich kann das Fahrwerk entsprechend angepasst werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, welche mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Folgenden erläutert werden.
In den Figuren zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Zweiradkomponente ausgerüsteten Fahrrads;
2 eine schematische Ansicht der Steuerungsstruktur des Fahrrads nach 1;
2a eine schematische Ansicht des Fahrrads nach 1 mit verschiedenen Fahrerpositionen;
2b eine schematische Ansicht des Fahrrads nach 1 mit weiteren Fahrerpositionen;
3a eine schematische Ansicht einer Federgabel des Fahrrads nach 1; und
3b eine schematische geschnittene Ansicht eines Stoßdämpfers des Fahrrads nach 1.
Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel eines mit einer Zweiradkomponente 401 und mit Stoßdämpfern 100 ausgerüsteten Fahrrads 200 erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrrades 200, welches hier als Mountainbike ausgeführt ist und einen Rahmen 113 sowie ein Vorderrad 111 und ein Hinterrad 112 aufweist. Sowohl das Vorderrad 111 als auch das Hinterrad 112 sind mit Speichen ausgerüstet und können über Scheibenbremsen verfügen. Eine insbesondere als Kettenschaltung ausgeführte Schaltung mit einer Vielzahl von einstellbaren Gängen dient zur Wahl des Übersetzungsverhältnisses. Die Kettenschaltung umfasst wenigstens ein Kettenrad an dem Tretlager und eine Mehrzahl an Ritzeln an der Hinterradnabe. Die Kettenschaltung kann über Aktoren an den Umwerfern verfügen, die eine manuelle oder automatische gesteuerte Auswahl eines Übersetzungsverhältnisses ermöglichen. Weiterhin weist das Fahrrad 200 eine Lenkeinrichtung 116 mit einem Lenker auf. Weiterhin ist ein Sattel 117 vorgesehen.
Das Vorderrad 111 verfügt über einen als Federgabel 114 ausgeführten Stoßdämpfer 100 und an dem Hinterrad 112 ist ein als Hinterraddämpfer 115 ausgeführter Stoßdämpfer 100 vorgesehen.
Eine zentrale Steuereinrichtung 60 ist hier zusammen mit einer Batterieeinheit 61 in einem trinkflaschenartigen Behälter vorgesehen und an dem Unterrohr angeordnet, wo sonst eine Trinkflasche angeordnet ist, kann aber auch im Rahmen vorgesehen werden. Die zentrale Steuereinrichtung 60 kann auch an dem Lenker 116 angeordnet werden.
Die zentrale Steuereinrichtung 60 dient als Fahrwerksteuerung 200 und steuert hier sowohl die Federgabel 114 als auch den Hinterradstoßdämpfer 115 jeweils separat und hier insbesondere synchron. Die Steuerung der Stoßdämpfer 100 und weiterer Zweiradkomponenten kann in Abhängigkeit verschiedenster Parameter erfolgen und erfolgt auch anhand von sensorischen Daten. Gegebenenfalls können auch die Feder- und/oder Dämpfungseigenschaften der Sattelstütze eingestellt werden. Es ist möglich, dass mit der zentralen Steuereinrichtung 60 auch die (Ketten-)Schaltung zum Einstellen verschiedener Übersetzungen gesteuert werden kann.
Zusätzlich weist hier jeder Stoßdämpfer 100 wenigstens eine Steuereinrichtung 46 an einer austauschbar vorgesehenen Elektronikeinheit auf. Die Elektronikeinheiten können jeweils separate Batterieeinheiten aufweisen. Bevorzugt ist aber eine Energieversorgung durch die zentrale Batterieeinheit 61 oder die Unterstützung oder der Betrieb durch einen Dynamo oder dgl.
Die Fahrwerksteuerung 300 und die zentrale Steuereinrichtung 60 werden über Bedieneinrichtungen 150 bedient. Es sind zwei Bedieneinrichtungen 150 vorgesehen, nämlich eine Betätigungseinrichtung 151 und eine Einstelleinrichtung 152. Die Betätigungseinrichtung 151 weist mechanische Eingabeeinheiten 153 an den seitlichen Enden oder in der Nähe der seitlichen Enden des Lenkers 116 auf. Die Einstelleinrichtung 152 kann als Fahrradcomputer ausgeführt sein und ebenfalls am Lenker 116 positioniert werden. Möglich ist es aber auch, dass ein Smartphone 160, oder ein Tablett oder dergleichen als Einstelleinrichtung 152 eingesetzt wird und beispielsweise in der Tasche oder in dem Rucksack des Benutzers aufbewahrt wird, wenn keine Veränderung der Einstellungen vorgenommen wird.
Die Betätigungseinrichtung 151 umfasst hier drei mechanische Eingabeeinheiten als Bedienelemente 154, 155, 156 zur Bedienung des Stoßdämpfers 100. Es ist möglich, dass für die Federgabel 114 eine Betätigungseinrichtung 151 an einem Ende des Lenkers 116 angeordnet ist und das an dem anderen Ende des Lenkers eine entsprechende weitere Betätigungseinrichtung 151 für den Hinterradstoßdämpfer 115 vorgesehen ist. Möglich ist es auch, dass beide Stoßdämpfer mit einer Betätigungseinrichtung 151 synchron gesteuert werden. Möglich ist es auch, dass an einem seitlichen Ende des Lenkers 116 eine Betätigungseinrichtung mit beispielsweise sechs unterschiedlichen Bedienelementen zur Einstellung beider Stoßdämpfer 100 angeordnet ist.
Die Betätigungseinrichtung 151 ist erheblich robuster und widerstandsfähiger ausgeführt als die Bedieneinrichtung 152 und wird hier fest an dem Lenker 116 anmontiert. Die einzelnen als Druckschalter oder Taster ausgeführten Bedienelemente 154 bis 156 weisen jeweils Schutz gemäß IP54 oder besser IP67 nach DIN EN 60529 auf. Es liegt ein Schutz gegen Stöße von mindestens IK06 gemäß DIN EN 622622 vor. Damit sind die Bedienelemente 154 bis 156 im normalen Betrieb ausreichend geschützt, sodass eine Beschädigung der Bedienelemente im Betrieb auch bei normalen Stößen oder dergleichen nicht erfolgt. Außerdem sorgen die robusten Bedienelemente 154 bis 156 für eine zuverlässige Bedienung auch bei Downhillfahrten oder dergleichen.
Die Einstelleinrichtung 152 hingegen, die beispielsweise am Lenker angeklipst wird oder die in der Tasche oder in einem Rucksack des Benutzers verbleibt, bietet erheblich mehr und/oder übersichtlichere Einstellmöglichkeiten und kann dazu eingesetzt werden, eine angezeigte Dämpferkennlinie 10 in wenigstens zwei oder mehr Bereichen 161, 162 etc. zu verändern, um die gewünschten Dämpfereigenschaften einzustellen. Die Einstelleinrichtung 150 weist ein Display bzw. eine Anzeige 49 auf und kann auch Daten 48 ausgeben, die beispielweise die Dämpfereinstellungen betreffen oder aber Daten über die aktuelle Fahrgeschwindigkeit etc. enthalten. Neben oder anstelle der Veränderung der Dämpfung kann über die Einstelleinrichtungen 150 und 152 auch wenigstens eine Federeigenschaft oder die Charakteristik der Federung verändert werden. Dabei kann insbesondere die Federhärte beim Ein- und oder Ausfedern beeinflusst werden. Außerdem kann gegebenenfalls die Ruhelage eingestellt werden. Beispielsweise kann ein Absenken der Federgabel 114 bei (steilen) Bergfahrten vorgenommen werden, wodurch der Neigungswinkel des Fahrrads 200 verringert wird.
Das Display 49 ist insbesondere als grafische Bedieneinheit oder Touchscreen 57 ausgeführt, sodass der Benutzer beispielsweise eine dargestellte Dämpferkennlinie 10 mit den Fingern berühren und durch Ziehen ändern kann. Dadurch kann aus der durchgezogen dargestellten Dämpferkennlinie 10 durch Berühren an einem oder mehreren Punkten 170 bis 175 die dargestellte Dämpferkennlinie 90 erzeugt werden, die dann ab sofort für die Fahrzeugsteuerung 300 eingesetzt wird. Die Veränderung der Dämpferkennlinien 10, 90 ist auch während der Fahrt möglich. Hier wird nicht nur die Dämpfung verändert, sondern es kann auch gleichzeitig oder aber auch nur die Federung verändert werden.
Die Einstelleinrichtung 152 kann auch als Fahrradcomputer dienen und Informationen über die aktuelle Geschwindigkeit, sowie über die Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder die Tage-, Tour, Runden- und Gesamtkilometer anzeigen. Möglich ist auch die Anzeige der aktuellen Position, der momentanen Höhe der gefahrenen Strecke sowie des Streckenprofils und auch eine mögliche Reichweite unter den aktuellen Dämpfungsbedingungen.
Die hier gezeigte zentrale Steuereinrichtung 60 ist Teil der erfindungsgemäßen Zweiradkomponente 401. Des Weiteren umfasst die Zweiradkomponente 401 eine Sensoreinrichtung 403 mit einer Mehrzahl von Sensoren 404. Die Sensoreinrichtung kann in anderen Ausgestaltungen aber auch nur einen einzigen Sensor oder lediglich zwei oder drei Sensoren umfassen. Die Sensoren 404 erfassen hier eine Größe, welche charakteristisch für die Position ist, die ein Fahrer auf dem Fahrrad 200 einnimmt. Die hier gezeigte Zweiradkomponente 401 kann daher besonders vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden. Es ist möglich Ultraschallsensoren 424, Infrarotsensoren 434 und/oder Lagesensoren 444 und andere Sensortypen als Sensoren 404 einzusetzen.
Die Sensoreinrichtung 403 bestimmt anhand der von den Sensoren übermittelten Datenwerte die Fahrerposition. Die Kommunikation zwischen Sensoreinrichtung 403 und den zugehörigen Sensoren 404 kann beispielsweise drahtlos erfolgen. Die Sensoren 404 können aber auch über entsprechende Leitungen mit der Sensoreinrichtung 403 verbunden sein. Zudem kann die Sensoreinrichtung 403 auch mit weiteren Steuereinrichtungen des Fahrrads wirkverbunden sein. Die erkannten Fahrerpositionen werden von der Sensoreinrichtung 403 der zentralen Steuereinrichtung 60 zur Verfügung gestellt.
Die für die Steuereinrichtung 60 bereitgestellten Informationen über die Fahrerposition können in vielfältiger Weise eingesetzt werden. Beispielsweise können die Fahrerpositionen von einer Speichereinrichtung 418 abgerufen und in dieser hinterlegt werden. Vorzugsweise ist eine Schnittstelle vorgesehen, mit welcher der Benutzer die Speichereinrichtung 418 auslesen kann, beispielsweise mit einem Smartphone 160.
In Verbindung mit parallel aufgezeichneten GPS-Daten kann der Benutzer alleine oder in Verbindung mit anderen Benutzern oder einem Trainer z. B. nach der Ausfahrt in Ruhe nachvollziehen, wann und wo er auf seiner gefahrenen Strecke ein jeweilige Sitzposition eingenommen hat und ob diese Position auch die geeignete für das jeweilige Fahrmanöver war. Zudem kann durch eine Überwachung der Fahrerposition eine falsche Körperhaltung oder eine ungünstige Einstellung der Fahrradgeometrie erkannt werden. Durch eine Optimierung der Fahrerposition ist eine Verbesserung der Kraftentfaltung möglich und bei längeren Touren kann die Ermüdung beispielsweise der Handgelenke vermieden werden.
Zur Erkennung der Fahrerposition können eine Reihe von Sensoren 404 vorgesehen sein, von denen einige Anbringungsmöglichkeiten hier beispielhaft gezeigt sind. Tatsächlich können jedoch deutlich weniger oder auch sogar mehr Sensoren 404 an einem Fahrrad 200 vorgesehen sein. So können Sensoren im Bereich des Sattels 117 und/oder der Sattelstütze vorgesehen sein, mit denen erfasst werden kann, ob der Fahrer im Sattel sitzt bzw. mit welchem Anteil seines Körpergewichts sich der Fahrer im Sattel abstützt. Ein solcher im Sattel angeordneter Sensor ist beispielsweise mit einem Dehnungsmessstreifen 414 ausgebildet. Derartige Sensoren sind kostengünstig und können platzsparend und nahezu unauffällig unterhalb der Sitzfläche angebracht werden.
Um zu erkennen, ob der Fahrer voll im Sattel ruht oder sich eventuell auf anderen Bereichen des Fahrrads abstützt, können weitere Sensoren 404 an anderen Komponenten vorgesehen sein. Möglich ist auch, dass der Fahrer über eine Eingabeeinrichtung Daten über sein Körpergewicht und/oder seine Körpergröße eingibt, die von der Sensoreinrichtung 403 bei der Bestimmung der Fahrerposition herangezogen werden können.
Weitere Sensoren 404 können beispielsweise im Bereich des Lenkers 116 und/oder des Vorbaus vorgesehen sein. Mit solchen Sensoren können Informationen darüber erhalten werden, ob sich der Fahrer nach vorne gelehnt auf dem Lenker abstützt oder vielleicht sogar nach hinten gelehnt am Lenker zieht. In Verbindung mit den zuvor genannten Sensoren am Sattel bzw. an der Sattelstütze kann so eine sehr genaue Bestimmung verschiedener Fahrerpositionen erfolgen. Unterstützend können dazu Sensordaten einer Drehmomenterfassung am Tretlager oder der auf das Pedal einwirkenden Kraft beim Treten oder beim Ziehen eines mit dem Pedal gekoppelten Schuhs.
Es können auch Sensoren vorgesehen sein, die im Bereich des Antriebs angeordnet sind. Beispielsweise können im Bereich des Tretlagers Sensoren an der Kurbel und/oder an den Pedalen angebracht sein. Besonders vorteilhafte Informationen können auch mittels Sensoren gewonnen werden, welche an der Stoßdämpfereinrichtung 100 angeordnet sind. So kann beispielsweise die Dämpfereinrichtung 1 einer Federgabel 114 und/oder eines Hinterraddämpfers 115 mit einem Sensor 404 ausgerüstet sein. Beispielsweise kann erfasst werden, wie weit die Dämpfereinrichtung im Fahrbetrieb belastet bzw. eingefahren ist.
Besonders aussagekräftig ist beispielsweise ein Vergleich der Sensorwerte der Federgabel mit den Sensorwerten des Hinterraddämpfers. Liegen unterschiedliche Dämpferbelastungen vor, kann auf eine nach vorne bzw. nach hinten gelehnte Fahrerposition rückgeschlossen werden. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass nicht durch Stöße bedingte Dämpferbelastungen zur Erkennung der Fahrerposition herangezogen werden. Möglich ist dies z. B. über die Berücksichtigung eines Messzeitraumes und/oder einer Vielzahl von Messdaten zeitlich nacheinander. So kann über einen gleitenden Mittelwert, Kantenfilter oder Tiefpassfilter oder über den Einsatz anderer intelligenter Filter auf die Belastung zurückgeschlossen werden, sodass dynamische Einflüsse durch Stöße herausgefiltert und ein verlässliches Maß für die Belastung ausgegeben werden kann.
Vorzugsweise wird die bereits in den Dämpfereinrichtungen 1 vorgesehene Sensorik für die Erkennung der Fahrerposition herangezogen. Beispielsweise kann der zuvor beschriebene Dämpfersensor 47 derart eingesetzt werden. Neben den Dämpfersensoren können auch Sensoren zur Überwachung bzw. Steuerung einer Federeinrichtung 26 für die Fahrerpositionserkennung herangezogen werden. Die Federeinrichtung 26 kann als Gasfeder ausgeführt sein und eine Positivkammer 27 und eine Negativkammer 28 umfassen.
Weitere Sensoren 404 können beispielsweise an den Laufrädern vorgesehen und dort als Luftdrucksensoren ausgebildet sein. Über einen Abgleich der Sensorwerte ist eine Gewichtsverlagerung des Fahrers erkennbar. Es kann auch ein Sensor vorgesehen sein, mit dem die Position wenigstens eines Teils des Körpers des Fahrers unmittelbar sensiert werden kann. Beispielsweise kann im Bereich des Oberrohrs oder des Lenkers ein Ultraschallsensor und/oder ein Infrarotsensor vorgesehen sein. So kann festgestellt werden, wie weit sich der Fahrer nach vorne lehnt. Zudem können auch Sensoren am Fahrrad 200 vorgesehen sein, welche mit Sensoren an der Bekleidung des Fahrers wechselwirken. So können beispielsweise im Trikot oder den Handschuhen passive Sensoren eingearbeitet sein, deren Position durch die am Fahrrad angebrachten Sensoren leicht detektierbar ist.
Ergänzend ist das hier gezeigte Fahrrad 200 mit einem Sensor 444 zur Erkennung der Raumlage des Fahrrads 200 ausgerüstet. Mit einem derartigen Raumlagesensor 444 kann beispielsweise festgestellt werden, wie stark das Fahrrad 200 nach vorne bzw. nach hinten oder zur Seite geneigt ist. Informationen über die Raumlage des Fahrrads 200 können beispielsweise zur Verifizierung der Fahrerposition herangezogen werden, da Gewichtsverlagerungen neben einem Positionswechsel auch durch eine große Steigung bzw. ein großes Gefälle hervorgerufen werden können. Zudem ist in Kenntnis der Raumlage auch eine verbesserte Einstellung der Stoßdämpfereinrichtung 100 möglich, da je nach Raumlage eine größere Last auf dem Vorderrad bzw. Hinterrad ruht.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Fahrwerksteuerung 300 und der Kommunikationsverbindungen einiger beteiligter Komponenten. Die zentrale Steuereinrichtung 60 kann drahtgebunden oder drahtlos mit den einzelnen Komponenten verbunden sein. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 60 über WLAN, Bluetooth, ANT+, GPRS, UMTS, LTE oder sonstige Übertragungsstandards mit den anderen Komponenten verbunden sein. Gegebenenfalls kann die Steuereinrichtung 60 über die gepunktet dargestellte Verbindung mit dem Internet 53 drahtlos verbunden sein.
Die Steuereinrichtung 60 ist mit der Batterieeinheit 61 verbunden. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 60 mit einer Sensoreinrichtung 47 oder mit mehreren Sensoren verbunden sein. Wenigstens zeitweise sind die Bedieneinrichtungen 150, nämlich die Betätigungseinrichtung 151 und die Einstelleinrichtung 152 drahtgebunden oder drahtlos mit der Steuereinrichtung 60 gekoppelt. Die Betätigungseinrichtung 151 ist vorzugsweise drahtgebunden an die Steuereinrichtung gekoppelt, kann aber auch drahtlos angebunden sein und über eine separate Batterie wie eine Knopfzelle oder dergleichen verfügen.
Die robust aufgebaute Betätigungseinrichtung 151 verfügt über wenigstens eine mechanische Eingabeeinheit 153 in Form eines Schalters oder dergleichen, um darüber einen Umstellbefehl an die Steuereinrichtung 60 zur Umschaltung wenigstens einer Dämpfer- und/oder Federeigenschaft auszugeben. Das kann beispielsweise die Aktivierung eines Lockouts oder die Aktivierung einer Wippunterdrückung oder die Verstellung der Dämpferhärte und/oder der Federhärte sein. Vorzugsweise ist für jede dieser Eigenschaften ein separater Bedienknopf oder dergleichen vorgesehen. Es ist aber auch möglich, dass eine einzelne mechanische Eingabeeinheit 153 zum Umschalten der einzelnen Möglichkeiten verwendet wird. Die mechanische Eingabeeinheit 153 oder eine mechanische Eingabeeinheit kann zur Veränderung der Federungseigenschaften dienen. Beispielsweise kann die Federgabel abgesenkt und der Hinterraddämpfer entsprechend angepasst werden.
Die Einstelleinrichtung 152 verfügt hier über eine grafische Bedieneinheit wie einen berührungsempfindlichen Bildschirm und kann unter anderen auf dem Display 49 die aktuelle Dämpferkennlinie 10 darstellen. Durch beispielsweise Berühren und Ziehen der Dämpferkennlinie an einzelnen Punkten 169, 170, 171, 172 und 173 kann die Dämpferkennlinie 10 grundsätzlich beliebig seitlich oder in der Höhe verschoben werden. Vorzugsweise werden die einzelnen Punkte 169, 170, 171, 172 oder 173 etc. linear verbunden. Möglich ist auch eine dynamische Verbindung der einzelnen Punkte über automatisch generierte Splines, sodass eine abgerundete Dämpferkennlinie vorliegt.
Die Steuereinrichtung 60 ist über Netzwerkschnittstellen 54 oder Funknetzschnittstellen 55 mit Steuereinrichtungen 46 der Stoßdämpfer 100 am Vorderrad und am Hinterrad verbunden. Die möglicherweise an jedem Stoßdämpfer 100 vorgesehene Steuereinrichtung 46 sorgt für die lokale Steuerung und kann jeweils eine Batterie aufweisen oder aber mit der zentralen Batterieeinheit 61 verbunden sein. Bevorzugt ist es, dass die Steuerung beider Stoßdämpfer über die Steuereinrichtung 60 erfolgt.
Vorzugsweise ist jedem Stoßdämpfer 100 wenigstens eine Sensoreinrichtung 47 zugeordnet, um Relativbewegungen zwischen den Komponenten 101 und 102 zu erfassen und insbesondere eine Relativposition der Komponenten 101 und 102 relativ zueinander zu bestimmen. Die Sensoreinrichtung 47 kann als Wegsensor ausgebildet sein oder einen solchen umfassen. Anhand der in der Speichereinrichtung 45 abgelegten Dämpferkennlinie 10 des Stoßdämpfers 100 wird nach Ermittlung eines Kennwerts für die Relativgeschwindigkeit die zugehörige Dämpfungskraft und eine passende Federkraft eingestellt. Eine passende Federkraft kann über das Gewicht des Fahrers ermittelt werden. Beispielsweise kann durch automatische Ermittlung der SAG-Position nach dem Aufsetzen eines Fahrers das Gewicht des Fahrers abgeleitet werden. Aus dem Einfederungsweg beim Aufsetzen des Fahrers auf das Fahrrad kann auf einen geeigneten Luftdruck in der Fluidfeder bzw. Gasfeder geschlossen werden, der dann automatisch sofort oder im Laufe des Betriebs eingestellt oder angenähert wird.
In 2 ist der Steuerkreislauf 12 schematisch dargestellt, der in der Speichereinrichtung 45 abgelegt ist und in der Steuereinrichtung 60 hinterlegt oder einprogrammiert ist. Der Steuerkreislauf 12 wird im Betrieb periodisch und insbesondere kontinuierlich periodisch durchgeführt. Im Schritt 52 wird mit den Sensoren 47 eine aktuelle Relativbewegung bzw. Relativgeschwindigkeit der ersten Komponente 101 zur zweiten Komponente 102 erfasst. Aus den Werten des Sensors 47 oder der Sensoren wird im Schritt 52 ein Kennwert abgeleitet, der repräsentativ für die aktuelle Relativgeschwindigkeit ist. Im Schritt wird dann anschließend aus dem aktuellen bzw. ermittelten Kennwert unter Berücksichtigung der vorbestimmten oder ausgewählten Dämpferkennlinie die zugehörige einzustellende Dämpfungskraft 84 abgeleitet. Daraus wird ein Maß für die aktuell einzustellende Feldstärke bzw. Stromstärke abgeleitet, mit welcher die einzustellende Dämpfungskraft wenigstens näherungsweise erreicht wird. Das Maß kann die Feldstärke selbst sein oder aber z. B. die Stromstärke angeben, mit welcher die einzustellende Dämpfungskraft wenigstens etwa erreicht wird.
Im darauf folgenden Schritt 70 wird die aktuell einzustellende Feldstärke erzeugt oder die entsprechende Stromstärke an die elektrische Spuleneinrichtung 11 als Felderzeugungseinrichtung angelegt, sodass innerhalb eines einzelnen Zyklus bzw. einer Zeitperiode des Steuerkreislaufes 12 die Dämpfungskraft erzeugt wird, die bei der gewählten oder vorbestimmten Dämpferkennlinie zu der aktuellen Relativgeschwindigkeit der ersten Komponente zu der zweiten Komponente vorgesehen ist. Anschließend startet der nächste Zyklus und es wird wieder Schritt 52 durchgeführt. In jedem Zyklus oder in bestimmten zeitlichen Abständen oder bei bestimmten Ereignissen wird die Position oder die Federkraft der Federeinrichtung 26 überprüft. Dazu wird bei der Fluidfeder 260 (vgl. 3a und 3b) die Stärke der Federkraft der Positivkammer 270 und die Stärke der Federkraft der Negativkammer 280 überprüft oder ermittelt. Wird eine härtere Fluidfeder 261 gewünscht, kann beispielsweise die zweite Positivkammer 272 abgeschaltet werden, sodass die Fluidfeder 260 einen steileren Verlauf der Federkraft erhält. Oder es wird das Volumen der Negativkammer 280 verändert oder es wird eine Position 292 der Ausgleichseinrichtung 290 verändert.
In der hier gezeigten Fahrwerksteuerung 300 ist auch die Zweiradkomponente 401 mit der Sensoreinrichtung 403 und den zugehörigen Sensoren 404 implementiert. Die Sensoreinrichtung 403 stellt die erkannte Fahrerposition der zentralen Steuereinrichtung 60 zur Verfügung, welche die Informationen über die Fahrerposition bei der Steuerung der Dämpfereinrichtung 1 berücksichtigt.
Die Berücksichtigung der jeweils eingenommenen Fahrerposition bei der Steuerung der Dämpfereigenschaften bietet erhebliche Vorteile für die Fahrwerksteuerung 300. Da jede Fahrerposition eine eigene charakteristische Lastverteilung am Fahrrad 200 darstellt, wirkt sich eine Änderung der Fahrerposition auch auf die Dämpfungseigenschaften aus. So kann durch die Erkennung von verschiedenen Fahrerpositionen die damit einhergehende Gewichtsverlagerung bei der Einstellung der Dämpfung berücksichtigt werden.
In der 2a sind verschiedene Fahrerpositionen 800–803 und Raumlagen 804–806 skizzenhaft dargestellt. So zeigt die Fahrerposition 800 eine normal sitzende Position. Die normal sitzende Position bezieht sich hier auf ein Sportfahrrad bzw. Mountainbike, so dass sich gegenüber der Haltung auf einem Tourenrad eine entsprechend gestreckte Sitzposition ergibt. Das Fahrrad 200 nimmt hier eine horizontale Raumlage ein. Die Erkennung einer solchen Fahrerposition und Raumlage führt vorzugsweise zu einer Dämpfereinstellung, bei welcher die Dämpfungseinrichtung 1 sowohl am Hinterrad 112 als auch am Vorderrad 111 entsprechend weich eingestellt wird. Wie weich die Dämpfung letztendlich eingestellt wird, hängt einerseits von den vorgegebenen Voreinstellungen ab und ist andererseits durch das Gewicht des Fahrers und natürlich auch durch das durchfahrende Gelände bestimmt.
Bei der hier gezeigten Fahrerposition 800 und Raumlage 804 nimmt die Steuereinrichtung 60 vorzugsweise keine unterschiedliche Einstellung der Dämpfung am Vorder- und Hinterrad vor, zumindest so lange eine Einstellung nur durch Fahrerposition und Raumlage bedingt ist. Im Falle eines Stoßes z. B. auf das Vorderrad ist dann eine unterschiedliche Ansteuerung von Vorderrad- und Hinterraddämpfung vorgesehen.
Die darunter abgebildete Fahrerposition 801 ist durch eine stehende und nach vorne gebeugte Haltung charakterisiert. Dabei liegt eine horizontale Raumlage 804 vor. In der hier gezeigten Situation nimmt die Steuereinrichtung 60 vorzugsweise eine Anpassung der Dämpfungseinrichtung 1 am Hinterrad in Richtung weich und der Dämpfungseinrichtung am Vorderrad in Richtung straff vor.
Die Fahrerposition 802 zeigt eine zentriert sitzende Haltung des Fahrers. Die Raumlage 805 ist durch das Aufwärtsfahren nach oben gerichtet. Bei einer derartigen Kombination von Fahrerposition 802 und Raumlage 805 wird die Dämpfung sowohl am Hinterrad als auch am Vorderrad eher straff eingestellt. Gegebenenfalls wird die Federgabel abgesenkt.
Eine sehr weit nach vorne über dem Lenker gebeugte, sitzende Fahrerposition 803 ist in der untersten Skizze dargestellt. Die Raumlage ist durch ein steiles Aufwärtsfahren charakterisiert, sodass das Fahrrad 200 stark nach oben geneigt ist. Der Fahrer sitzt dabei oft auch sehr weit hinten auf dem Sattel. Die hier gezeigte Fahrerposition kann daher z. B. mittels Dehnungsmessstreifen im Lenker- und Sattelbereich zuverlässig erfasst werden. Hieraus ergibt sich vorzugsweise eine Einstellung, bei welcher die Steuereinrichtung 60 die Dämpfung am Hinterrad eher straff einstellt und die Dämpfung am Vorderrad hingegen eher weich bis sehr weich einstellt. Eine solche Kombination ermöglicht ein besonders effizientes Bergauffahren, da durch die Dämpfungseinstellung am Vorderrad ein Aufbäumen des Fahrrads bei 100 selbst bei starken Steigungen vermieden werden kann.
Über die Eingabeeinrichtung 150 oder ein anderes geeignetes Eingabegerät, welches über eine Schnittstelle mit der Fahrwerksteuerung 300 verbunden ist, kann der Fahrer vorzugsweise auch wenigstens eine Fahrerposition manuell eingeben. Dabei wird die Dämpfereinrichtung 1 vorzugsweise entsprechend der vorgegebenen Fahrerposition eingestellt. Das hat den Vorteil, dass der Fahrer auch unabhängig von einer Positionserkennung durch die Sensoreinrichtung 403 eine fahrerpositionsabhängige Einstellung der Dämpfereinrichtung erzielen kann.
Die 2b zeigt weitere skizzenhaft dargestellte Fahrerpositionen 809, 810 und Raumlagen 807, 808. In der oberen Skizze zeigt die Fahrerposition 809 eine zentriert sitzende Haltung des Fahrers. Der Fahrer könnte auch zentriert stehen. Die Raumlage 807 ist durch das Abwärtsfahren nach unten gerichtet. Bei einer derartigen Kombination von Fahrerposition 809 und Raumlage 807 wird die Dämpfung sowohl am Hinterrad als auch am Vorderrad eher weich eingestellt, sodass eine gute Bodenhaftung erzielt wird. Dadurch sind schnelle Bergabfahrten besonders sicher und komfortabel. Nimmt der Fahrer bei der Bergabfahrt eine Wiegetritthaltung an, kann die Dämpfung verändert werden, z. B. kann die dem Vorderrad zugeordnete Dämpfung in Richtung straff verstellt werden.
In der unteren Skizze ist eine leicht stehende, nach hinten gelehnte Fahrerposition 810 gezeigt, wie sie z. B. bei einer steilen Bergabfahrt eingenommen wird. Der Fahrer kann auch nach hinten gelehnt sitzen. Die Raumlage 808 ist durch das steile Abwärtsfahren stärker nach unten gerichtet. Bei einer derartigen Kombination von Fahrerposition 810 und Raumlage 808 wird die Dämpfung am Hinterrad weicher und am Vorderrad eher straffer eingestellt, sodass ein zu tiefes Eintauchen der Federgabel verhindert wird und zugleich eine gute Bodenhaftung am Hinterrad gewährleistet ist.
Während des Betriebs aufgenommene Daten können lokal in einer Speichereinrichtung 45 der Steuereinrichtung 60 gespeichert werden. Dabei können die Daten (erkannte Fahrerpositionen und/oder Rohdaten) zusammen mit Zeitdaten über den Aufnahmezeitpunkt und/oder mit GPS- und/oder Streckendaten gespeichert entweder lokal und/oder direkt in einem Speicher 45 im Internet 53 gespeichert werden. Das ermöglicht die spätere Analyse und auch den Vergleich mit Teamkollegen oder Freunden oder auch mit früheren Fahrten.
3a zeigt in einer stark schematischen Ansicht eine Federgabel 114, die für das Vorderrad 111 Anwendung findet und 3b zeigt den Hinterraddämpfer 115, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden.
Die Federgabel 114 weist einen Stoßdämpfer 100 auf. Der Stoßdämpfer 100 umfasst eine Dämpfereinrichtung 1 in einem Bein der Federgabel und eine Federeinrichtung in dem anderen Bein der Federgabel. In anderen Ausgestaltungen können die Dämpfereinrichtung 1 und die Federeinrichtung 26 auch in einem Bein gemeinsam angeordnet sein.
Der Stoßdämpfer 100 wird mit dem ersten Ende als Komponente 101 und dem zweiten Ende als Komponente 102 an unterschiedlichen Teilen der Trageinrichtung 120 bzw. des Rahmens 113 befestigt, um Relativbewegungen zu federn und zu dämpfen.
Die Dämpfereinrichtung 1 umfasst eine erste Dämpferkammer 3 und eine zweite Dämpferkammer 4 in einem gemeinsamen Dämpfergehäuse 2. Die beiden Dämpferkammer 3 und 4 sind voneinander durch den Dämpferkolben bzw. Dämpfungskolben 5 getrennt, in oder an dem ein magnetorheologisches Dämpfungsventil 8 einen Dämpfungskanal aufweist, durch den das magnetorheologische Dämpfungsfluid 9 (MRF) strömt. Während das Dämpfergehäuse 2 an dem oberen Teil der Federgabel 114 und somit dem Rahmen 113 befestigt ist, ist der Dämpferkolben 5 über die Kolbenstange 6 mit dem unteren Ausfallende verbunden.
In dem anderen Federbein der Federgabel ist hier die Federeinrichtung 26 angeordnet, die hier eine als Fluidfeder 261 ausgebildete Federeinheit 260 umfasst. Die Federeinrichtung weist ein Gehäuse auf, in welchem der mit der Kolbenstange 75 verbundene Federungskolben 37 eine Positivkammer 270 von einer Negativkammer 280 trennt. Die Positivkammer 270 bildet eine Positivfeder und die Negativkammer 280 bildet eine Negativfeder, deren Federkraft in der Ruheposition meist geringer ist, aber bei der die Federkraft der der Positivfeder entgegengesetzt ist. Dadurch wird ein gutes Ansprechverhalten erreicht, da auch bei kleinen Stößen die Fluidfeder 261 reagiert. Die Fluidfeder 261 ist mit einem Fluid und hier mit Gas und vorzugsweise Luft gefüllt.
Die Positivfeder umfasst hier zwei Teilkammern 271 und 272, die durch ein Steuerventil 273 voneinander bedarfsweise getrennt oder miteinander verbunden werden können.
Die Negativfeder umfasst hier zwei Teilkammern 281 und 282, die durch ein Steuerventil 283 voneinander bedarfsweise getrennt oder miteinander verbunden werden können.
Die Teilkammer 272 der Positivkammer 270 und die Teilkammer 282 der Negativkammer 280 können über das Steuerventil 263 miteinander verbunden werden. Dadurch wird es mit den Steuerventilen 263, 273 und 283 möglich, an jeder beliebigen Federposition einen Druckausgleich zwischen der Positivkammer und der Negativkammer vorzunehmen, wodurch die jeweilige Charakteristik der Fluidfeder 261 geändert wird. Die Steuerventile 263, 273 und 283 dienen dabei als Aktoren, welche durch die Steuereinrichtung 60 gesteuert betätigt werden. Dadurch kann die Ruhelage frei eingestellt werden und auch ein Absenken einer Federgabel beispielsweise bei Bergfahrten erreicht werden. Bei einem Hinterradstoßdämpfer kann ein gegebenenfalls vorhandenes Zusatzvolumen in einer Teilkammer weggeschaltet werden und somit die Federung am Hinterrad für eine Bergauffahrt härter eingestellt werden. Es ist möglich, dass nur eines der Steuerventile 263, 273 und 283 vorgesehen ist. Beispielsweise kann nur das Steuerventil 273 (oder 283) vorgesehen sein, sodass durch Öffnen bzw. Schließen des Steuerventils 273 (bzw. 283) das Volumen der Positivkammer 270 (Negativkammer 280) und somit die Federcharakteristik der Federeinheit 260 verändert wird.
Es ist auch möglich, dass die Federgabel 114 nur ein Steuerventil 293 im Federungskolben 37 aufweist, welches über ein Kabel bzw. eine Steuerleitung 294 mit der Steuereinrichtung 60 verbunden ist. Durch das Öffnen des Steuerventils 293 kann ein Gastaustausch an jeder beliebigen axialen Position des Federungskolbens 37 ermöglicht werden. Ein Druckausgleich an einer geeigneten Stelle verändert die Ruhelage und führt z. B. zu einem Absenken oder zu einer Überführung in die Normallage, wenn die Federgabel abgesenkt war.
Durch geeignete Steuerung der Steuerventile kann auch das Druckniveau in der Positiv- und/oder Negativkammer beeinflusst werden.
3b zeigt in einer stark schematischen Ansicht einen Querschnitt eines Stoßdämpfer 100, der hier beispielsweise in dem Hinterraddämpfer 115 Anwendung findet.
Der Stoßdämpfer 100 umfasst eine Dämpfereinrichtung 1. Der Stoßdämpfer 100 wird mit dem ersten Ende als Komponente 101 und dem zweiten Ende als Komponente 102 an unterschiedlichen Teilen der Trageinrichtung 120 bzw. des Rahmens 113 befestigt, um Relativbewegungen zu dämpfen.
In dem Dämpfergehäuse 2 ist eine Dämpfungskolbeneinheit 40 vorgesehen, die einen Dämpfungskolben 5 mit einem Dämpfungsventil 8 und eine damit verbundene Kolbenstange 6 umfasst. In dem Dämpfungskolben 5 ist das magnetorheologische Dämpfungsventil 8 vorgesehen, welches hier eine Felderzeugungseinrichtung 11 und insbesondere eine elektrische Spule umfasst, um eine entsprechende Feldstärke zu erzeugen. Zur Stromversorgung und/oder Datenübertragung dient ein Kabel 38. Die Magnetfeldlinien verlaufen dabei in dem Zentralbereich des Kerns 41 etwa senkrecht zur Längserstreckung der Kolbenstange 6 und durchtreten somit etwa senkrecht die Dämpfungskanäle. Dadurch wird eine effektive Beeinflussung des sich in den Dämpfungskanälen befindenden magnetorheologischen Fluides bewirkt, sodass der Durchfluss durch das Dämpfungsventil 8 effektiv gedämpft werden kann. Der Stoßdämpfer 100 umfasst eine erste Dämpferkammer 3 und eine zweite Dämpferkammer 4, die durch das als Kolben 5 ausgebildete Dämpfungsventil 8 voneinander getrennt sind. In anderen Ausgestaltungen ist auch ein externes Dämpferventil 8 möglich, welches außerhalb des Dämpfergehäuses 2 angeordnet und über entsprechende Zuleitungen angeschlossen ist.
Zu dem Ende 102 hin schließt sich an die erste Dämpferkammer 4 der Ausgleichskolben 72 und danach der Ausgleichsraum 71 an. Der Ausgleichsraum 71 ist vorzugsweise mit einem Gas gefüllt und dient zum Ausgleich des Kolbenstangenvolumens, welches beim Einfedern in das ganze Dämpfergehäuse 2 eintritt.
Nicht nur in dem Dämpfungsventil 8, sondern hier in den beiden Dämpfungskammern 3 und 4 insgesamt befindet sich hier ein magnetorheologisches Fluid 9 als feldempfindliches Medium.
Der Strömungskanal 7 zwischen der ersten Dämpferkammer 3 und der zweiten Dämpferkammer 4 erstreckt sich ausgehend von der zweiten Dämpferkammer 4 zunächst durch die fächerartigen Dämpfungskanäle, die am anderen Ende in den Sammelraum 13 bzw. in die Sammelräume 13 münden. Dort sammelt sich nach dem Austritt aus den Dämpfungskanälen das magnetorheologische Fluid, bevor es durch die Strömungsöffnungen 14, 15 in die erste Dämpfungskammer 3 übertritt. Beim Einfedern, also in der Druckstufe, werden hier sämtliche Strömungsöffnungen 14, 15 durchströmt. Das bedeutet, das der Hauptteil der Strömung hier durch die Strömungsöffnungen 15 durchtritt und die Einwegventile 17 an den Strömungsöffnungen 15 automatisch öffnen, sodass das magnetorheologische Fluid aus der zweiten Dämpferkammer 4 in die erste Dämpferkammer 3 übertreten kann.
Im dargestellten eingefederten Zustand ist die erste Dämpferkammer 3 vollständig radial von der zweiten Federkammer 28 der Federeinrichtung 26 umgeben. Dadurch wird ein besonders kompakter Aufbau ermöglicht.
Der Stoßdämpfer 100 umfasst eine Ausgleichseinrichtung 290, welche einen Druckausgleich zwischen der Positivkammer 270 und der Negativkammer 280 ermöglicht. Die Position des Druckausgleichs ist einstellbar. Dazu kann die Ausgleichseinrichtung 290 z. B. einen teleskopierbaren Ausgleichsstößel 291 aufweisen, der mehr oder weniger aus dem Federungskolben 37 ausfahrbar ist. Dadurch erreicht der ausfahrbare Ausgleichsstößel 291 früher (oder später) einen Anschlag am Ende der Negativkammer 280. Die Ausgleichseinrichtung 290 kann über ein elektrisches Kabel 294 mit der Steuerungseinrichtung 60 verbunden sein. Wenn der Ausgleichsstößel 291 anstößt, öffnet er eine Fluidöffnung daran, sodass ein Gasausgleich und somit ein Druckausgleich zwischen der Positivkammer 270 und der Negativkammer 280 erfolgt.
Beim Ausfedern schließt die Ausgleichseinrichtung 290 wieder automatisch. Je nach Position des Ausgleichs werden unterschiedliche Druckverhältnisse an der Fluidfeder 261 eingestellt, die das Fahrwerk entsprechend beeinflussen. Möglich ist es auch, dass am Ende der Negativkammer 280 ein verstellbarer oder verfahrbarer Anschlag für einen feststehenden Ausgleichsstößel 291 vorgesehen ist, um eine Variation der Federcharakteristik zu erzielen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein längenverstellbarer Anschlag 297 vorgesehen sein, gegen den der Ausgleichsstößel 291 an einer einstellbaren und veränderbaren Position 292 bzw. 296 anschlägt. Wenn der Ausgleichsstößel 291 anschlägt, öffnet der Ausgleichsstößel 291 das Steuerventil 293 bzw. bildet eine Strömungsöffnung, durch welche ein Druckausgleich zwischen Positiv- und Negativkammer erfolgen kann. 3b zeigt eine Stellung 292 mit ausgefahrenem Ausgleichsstößel 291. Der Ausgleichsstößel 291 kann auch eingefahren werden, sodass sich eine andere Position 296 ergibt, bei der die Ausgleichseinrichtung 290 öffnet.
Weiterhin kann auch ein elektrisch steuerbares und z. B. über das elektrische Kabel 294 mit Energie versorgtes Ausgleichsventil 293 vorgesehen sein, um an geeigneten Positionen einen teilweisen oder vollständigen Druckausgleich zwischen der Positivkammer 270 und der Negativkammer 280 durchzuführen.
Der Ausgleichsstößel 291 ist vorzugsweise mit einer Feder beaufschlagt.
Weiterhin kann die Positivkammer 270 aus mehreren Teilkammern 271, 272 bestehen. Zu der Grundkammer als Teilkammer 271 kann bei Bedarf oder auf Wunsch die Teilkammer 272 zugeschaltet werden, um die Federhärte zu verändern und insbesondere zu verringern. Umgekehrt kann auch die Teilkammer 272 abgeschaltet und von der Teilkammer 271 getrennt werden, wenn die Federhärte verändert und insbesondere erhöht werden soll.
Analog dazu kann die Negativkammer 280 aus mehreren Teilkammern 281, 282 bestehen. Zu der ersten Teilkammer 281 kann bei Bedarf oder auf Wunsch die zweite Teilkammer 282 zugeschaltet werden. Entsprechend kann auch die Teilkammer 282 abgeschaltet und von der Teilkammer 281 getrennt werden. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Positivkammer 270 Teilkammern 271 und 272 und die Negativkammer 280 Teilkammern 281 und 282. Die Ausgleichseinrichtung 290 umfasst in dieser Ausgestaltung Steuerventile 273, 283 und 263 und eine Verbindungsleitung 265, welche die Teilkammern 272 und 282 bedarfsweise miteinander verbindet. Werden die drei Steuerventile 273, 283 und 263 geöffnet, so findet ein Druckausgleich zwischen der Positivkammer 270 und der Negativkammer 280 statt. Die Position 292 des Druckausgleichs ist dabei beliebig wählbar und unabhängig von einem Ausgleichsstößel 291. Deshalb muss bei einer solchen Ausgestaltung weder ein Ausgleichsstößel 291, noch ein Steuerventil 293 im Kolben 37, noch ein einstellbarer Anschlag 297 vorgesehen sein.
Die Zu- und Abschaltung der Teilkammern kann in allen Fällen auch positionsabhängig beim Ein- oder Ausfedern erfolgen.
Der Federungskolben 37 ist am Ende des Dämpfergehäuses 2 vorgesehen. Daran angeordnet ist ein Halter 73, der einen Magneten 74 hält. Der Magnet 74 ist Teil eines Sensors 47. Der Sensor 47 umfasst ein Magnetpotentiometer, welches ein Signal erfasst, welches für die Position des Magneten 74 und damit des Federungskolbens 37 repräsentativ ist. Eine solches Potentiometer 47 erlaubt nicht nur die Bestimmung eines relativen Ortes, sondern erlaubt hier auch die absolute Feststellung des Ein- bzw. Ausfederungsstandes des Stoßdämpfers 100. Möglich ist auch der Einsatz eines Ultraschallsensors, um einen Abstand zu erfassen.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfereinrichtung
2: Dämpfergehäuse
3: erste Dämpferkammer
4: zweite Dämpferkammer
5: Dämpfungskolben
6: Kolbenstange
7: Dämpfungskanal, Strömungskanal
8: Dämpfungsventil
9: MRF
10: Dämpferkennlinie
11: elektrische Spuleneinrichtung
12: Steuerkreislauf
13: Sammelraum
14, 15: Strömungsöffnung
16: Durchgangsöffnung
17: Einwegventil
26: Federeinrichtung
27: Positivkammer
28: Negativkammer
37: Federungskolben
38: Kabel
40: Dämpfungskolbeneinheit
41: Kern
45: Speichereinrichtung
46: Steuereinrichtung
47: Dämpfersensor, Sensor
48: Daten
49: Display, Anzeige
52: Schritt
53: Internet
54: Netzwerkschnittstelle
55: Funknetzschnittstelle
56: Schritt
57: Touchscreen, grafische Bedieneinheit
60: Steuereinrichtung
61: Batterieeinheit
70: Schritt
71: Ausgleichsraum
72: Ausgleichskolben
73: Halter
74: Magnet
75: Kolbenstange
90: Dämpferkennlinie
100: Stoßdämpfer
101: Komponente
102: Komponente
111: Rad, Vorderrad
112: Rad, Hinterrad
113: Rahmen
114: Federgabel
115: Hinterraddämpfer
116: Lenker
117: Sattel
120: Trageinrichtung
150: Bedieneinrichtung
151: Betätigungseinrichtung
152: Einstelleinrichtung
153: mechanische Eingabeeinheit
154–156: Bedienelement
160: Smartphone
161–162: Bereich
169–173: Punkt
200: Zweirad
260: Federeinheit
261: Fluidfeder
263: Steuerventil
265: Leitung
270: Positivkammer
271, 272: Teilkammer
273: Steuerventil
280: Negativkammer
281, 282: Teilkammer
283: Steuerventil
290: Ausgleichseinrichtung
291: Ausgleichsstößel
292: Position
293: Ausgleichsventil
294: Kabel, Steuerleitung
296: Position
297: Anschlag
300: Fahrwerksteuerung
401: Zweiradkomponente
403: Sensoreinrichtung
404: Sensor
414: Dehnungsmessstreifen
418: Speichereinrichtung
424: Ultraschallsensor
434: Infrarotsensor
444: Lagesensor
800: Fahrerposition
801: Fahrerposition
802: Fahrerposition
803: Fahrerposition
804: Raumlage
805: Raumlage
806: Raumlage
807: Raumlage
808: Raumlage
809: Fahrerposition
810: Fahrerposition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 60529 [0088]
DIN EN 622622 [0088]

Claims

Zweiradkomponente (401) insbesondere für ein wenigstens teilweise durch einen Fahrer muskelbetriebenen Fahrrads (200), umfassend wenigstens eine Steuereinrichtung (60) und wenigstens eine Stoßdämpfereinrichtung (100) mit wenigstens einer Dämpfereinrichtung (1) mit wenigstens einer ersten Dämpferkammer (3) und wenigstens einer zweiten Dämpferkammer (4), wobei die Dämpferkammern (3, 4) über wenigstens ein wenigstens teilweise durch die Steuereinrichtung (60) steuerbares Dämpfungsventil (8) miteinander gekoppelt sind, sodass wenigstens eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfereinrichtung (1) durch ein Signal der Steuereinrichtung (60) beeinflussbar ist, wobei dem Dämpfungsventil (8) wenigstens eine durch die Steuereinrichtung (60) steuerbare Felderzeugungseinrichtung (11) zugeordnet ist, welche zur Erzeugung und Steuerung einer Feldstärke in wenigstens einem Dämpfungskanal (7) des Dämpfungsventils (8) dient, wobei wenigstens in dem Dämpfungskanal (7) ein feldempfindliches rheologisches Medium (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sensoreinrichtung (403) mit wenigstens einem Sensor (404) zur Erfassung wenigstens einer für die Position des Fahrers relativ zu der Zweiradkomponente (401) charakteristischen Größe vorgesehen ist und dass die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Fahrerpositionen (800, 801) zu erkennen und die erkannten Fahrerpositionen (800, 801) der Steuereinrichtung (60) bereitzustellen und in Abhängigkeit einer bereitgestellten Fahrerposition (800, 801) wenigstens eine Stoßdämpfereinrichtung (100) zu steuern.
Zweiradkomponente (401) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stoßdämpfereinrichtung (100) wenigstens eine Federeinrichtung (4) umfasst, welche eine durch wenigstens einen Aktor einstellbare Federeigenschaft aufweist und wobei die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erkannten Fahrerposition (800, 801) den Aktor zu steuern.
Zweiradkomponente (401) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stoßdämpfereinrichtung (100) wenigstens eine einem Vorderrad (111) zugeordnete erste Dämpfereinrichtung (114) und wenigstens eine einem Hinterrad (112) zugeordnete zweite Dämpfereinrichtung (115) umfasst und/oder wobei die die Steuereinrichtung (60) vorzugsweise dazu geeignet und ausgebildet ist, die erste Dämpfereinrichtung (114) und die zweite Dämpfereinrichtung (115) unabhängig voneinander einzustellen und/oder wobei die die Steuereinrichtung (60) dazu geeignet und ausgebildet ist, die erste Dämpfereinrichtung (114) und die zweite Dämpfereinrichtung (115) zeitversetzt voneinander einzustellen.
Zweiradkomponente (401) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, wenigstens zwei Fahrerpositionen (800, 801) zu erkennen, welche aus einer Gruppe von Fahrerpositionen entnommen sind, umfassend: normal sitzend, nach vorne gebeugt sitzend, über dem Tretlager stehend, nach hinten gelehnt stehend, nach vorne gelehnt stehend und/oder wobei die Sensoreinrichtung (403) wenigstens einen Sensor (404) aufweist, welcher dazu geeignet und ausgebildet ist, einen durch wenigstens einen Teil des Körpers des Fahrers bedingten Druck/Kraft zu erfassen und wobei die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Fahrerposition (800, 801) in Abhängigkeit eines Schwellenwerts des erfassten Drucks/Kraft und/oder in Abhängigkeit einer zeitlichen Veränderung des erfassten Drucks zu erkennen und/oder wobei die Sensoreinrichtung (403) wenigstens einen Sensor (404) aufweist, welcher dazu geeignet und ausgebildet ist, eine auf den Antrieb einwirkende Kraft zu erfassen und/oder eine auf eine Komponente einwirkende Kraft zu erfassen, welche als ein Widerlager für den Fahrer während der Erbringung der Antriebskraft dient und/oder wobei die Sensoreinrichtung (403) wenigstens einen mit wenigstens zwei Komponenten des Fahrrads verbundenen Sensor (404) aufweist, welche in Abhängigkeit der Fahrerposition (800, 801) ihre Lage zueinander ändern und wobei der Sensor (404) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Lageänderung zu erfassen und wobei die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, die Fahrerposition (800, 801) in Abhängigkeit der erfassten Lageänderung zu erkennen und/oder wobei der Sensor (404) die Lage zweier zueinander beweglicher Bauteile (101, 102) der Stoßdämpfereinrichtung (100) erfasst und/oder wobei die Sensoreinrichtung (403) wenigstens einen Sensor (404) mit einem Dehnungsmessstreifen (414) aufweist und/oder wobei die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, mittels wenigstens eines Ultraschallsensors (424) und/oder wenigstens eines Infrarotsensors (434) und/oder Radarsensors (444) den Abstand wenigstens eines Teils des Körpers des Fahrers zum Sensor zu erfassen.
Zweiradkomponente (401) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (403) wenigstens einen Sensor (404) zur Erfassung wenigstens einer für die Raumlage (804) des Fahrrads (200) charakteristischen Größe umfasst und wobei die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Raumlagen (804, 805) zu erkennen und die erkannte Raumlage (804, 805) der Steuereinrichtung (60) bereitzustellen und wobei die Sensoreinrichtung (403) insbesondere dazu geeignet und ausgebildet ist, wenigstens zwei Raumlagen (804, 805) zu erkennen, welche aus einer Gruppe von Raumlagen entnommen sind, umfassend: horizontal, aufwärts, steil aufwärts, abwärts, steil abwärts und/oder wobei die Steuereinrichtung (60) dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Fahrerposition (800, 801) und der Raumlage (804, 805) die Stoßdämpfereinrichtung (100) zu steuern.
Zweiradkomponente (401) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Speichereinrichtung Daten abgelegt werden, die mit der Sensoreinrichtung (403) erfasst und/oder aus den Sensordaten abgeleitet werden und/oder wobei die Daten zusammen mit Zeitdaten über den Aufnahmezeitpunkt und/oder mit GPS- und/oder Streckendaten gespeichert werden und/oder wobei die Daten ins Internet übertragen und in einem Internetspeicher abgelegt werden.
Zweiradkomponente (401) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Schaltung, wobei die Steuereinrichtung (60) dazu geeignet und ausgebildet ist, ein Übersetzungsverhältnis einzustellen und in Abhängigkeit einer bereitgestellten Fahrerposition (800, 801) die Schaltung zu steuern.
Fahrrad (200), wenigstens teilweise durch einen Fahrer muskelbetrieben, mit wenigstens einer Zweiradkomponente (401) umfassend wenigstens eine Steuereinrichtung (60) und wenigstens eine Stoßdämpfereinrichtung (100) mit wenigstens einer Dämpfereinrichtung (1) mit wenigstens einer ersten Dämpferkammer (3) und wenigstens einer zweiten Dämpferkammer (4), wobei die Dämpferkammern (3, 4) über wenigstens ein wenigstens teilweise durch die Steuereinrichtung (60) steuerbares Dämpfungsventil (8) miteinander gekoppelt sind, sodass wenigstens eine Dämpfungseigenschaft der Dämpfereinrichtung (1) durch ein Signal der Steuereinrichtung (60) beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Steuereinrichtung (60) und wenigstens eine Sensoreinrichtung (403) mit wenigstens einem Sensor (404) zur Erfassung wenigstens einer für die Position des Fahrers relativ zu der Zweiradkomponente (401) charakteristischen Größe vorgesehen ist, und dass die Sensoreinrichtung (403) dazu geeignet und ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Fahrerpositionen (800, 801) zu erkennen und die erkannten Fahrerpositionen (800, 801) der Steuereinrichtung (60) bereitzustellen und in Abhängigkeit einer bereitgestellten Fahrerposition (800, 801) wenigstens eine Stoßdämpfereinrichtung (100) zu steuern.
Verfahren zum Betreiben einer Zweiradkomponente (401) für ein wenigstens teilweise durch einen Fahrer muskelbetriebenen Fahrrads (200), wobei mit einer Steuereinrichtung (60) wenigstens eine Dämpfereinrichtung (1) einer Stoßdämpfereinrichtung (100) gesteuert wird, wobei mit einer steuerbare Felderzeugungseinrichtung (11) eine Feldstärke in wenigstens einem Dämpfungskanal (7) eines Dämpfungsventils (8) der Dämpfereinrichtung (1) eingestellt wird, um in dem Dämpfungskanal (7) ein feldempfindliches rheologisches Medium (9) gezielt zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine für die Position des Fahrers relativ zu der Zweiradkomponente (401) charakteristischen Größe erfasst wird und dass in Abhängigkeit der erfassten Größe wenigstens zwei unterschiedliche Fahrerpositionen (800, 801) erkannt werden und dass die erkannten Fahrerpositionen (800, 801) wenigstens einer Steuereinrichtung (60) bereitgestellt werden und dass in Abhängigkeit einer bereitgestellten Fahrerposition (800, 801) wenigstens eine Dämpfereinrichtung (1) der Stoßdämpfereinrichtung (100) gesteuert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer sitzenden Fahrerposition (800) und einer im Wesentlichen horizontalen Raumlage (804) des Fahrrads (200) eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad (111) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad (112) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) weich eingestellt werden und/oder auf eine Grundeinstellung gesetzt werden und/oder wobei als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer stehenden Fahrerposition (801) und einer im Wesentlichen horizontalen Raumlage (804) des Fahrrads (200) eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad (111) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) straff und die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad (112) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) weich eingestellt werden und/oder wobei als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer sitzenden Fahrerposition (802) und einer durch Aufwärtsfahren nach oben geneigten Raumlage (805) des Fahrrads (200) eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad (111) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad (112) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) straff eingestellt werden und/oder wobei als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer zentralen Fahrerposition (809) und einer durch Abwärtsfahren nach unten geneigten Raumlage (807) des Fahrrads (200) eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad (111) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) sowie die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad (112) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) weich eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer stehenden Fahrerposition (803) und einer durch steiles Aufwärtsfahren nach oben geneigten Raumlage (806) des Fahrrads (200) eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad (111) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) weich und die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad (112) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) straff eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als wenigstens eine Folge einer Erkennung einer nach hinten gerichteten Fahrerposition (810) und einer durch steiles Abwärtsfahren nach unten geneigten Raumlage (808) des Fahrrads (200) eine Dämpfung wenigstens einer einem Vorderrad (111) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) straffer und die Dämpfung wenigstens einer einem Hinterrad (112) des Fahrrads (200) zugeordneten Dämpfereinrichtung (100) weich eingestellt werden.