DE102022117888A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung eines einspurigen Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung (1) eines einspurigen Kraftfahrzeugs (10), bei welchem zunächst ein kontinuierliches Erfassen von aktuellen Fahrzeugbetriebsparametern (2) mittels einer Sensorik (3) und anschließend ein Vergleichen der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter (2) mit in einem Steuergerät (4) des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) hinterlegten Grenzwerten (5) zur Bestimmung eines abhebenden Vorderrads des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) für die entsprechenden Fahrzeugbetriebsparameter (2) mittels des Steuergeräts (4) durchgeführt wird. Daraufhin erfolgt bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte (5) zumindest ein Regeln des Lenkunterstützungssystems mittels des Steuergeräts (4) derart, dass die Lenkeinrichtung (1) in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung (1), bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung (1) verhindert wird, ausgerichtet wird.Ferner betrifft die Erfindung ein einspuriges Kraftfahrzeug (10) mit einer Vorrichtung zur Regelung einer Lenkeinrichtung (1) des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) entsprechend des Verfahrens.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung eines einspurigen Kraftfahrzeugs und ein einspuriges Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung des einspurigen Kraftfahrzeugs.
- Das Lenkerschlagen einer Lenkeinrichtung eines einspurigen Kraftfahrzeugs ist ein sicherheitskritisches Phänomen, welches nur dann auftritt, wenn das Vorderrad von der Fahrbahn abhebt und nicht in Fahrtrichtung wieder auf die Fahrbahn auftrifft.
- Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Vorrichtungen bzw. Verfahren zur Vermeidung von Lenkerschlagen bekannt. Dabei wird üblicherweise ein Lenkungsdämpfer zur Vermeidung von Lenkerschlagen genutzt. Die Lenkbewegung, welche dafür sorgt, dass das Vorderrad nicht in Fahrtrichtung auftrifft, kann unter anderem durch Seitenwind, eine ungleichmäßige Beladung, ein schräges Hindernis bzw. eine Bodenwelle oder ein Lenkmoment durch den Fahrer verursacht werden. Daher wird bei einspurigen Fahrzeugen ein Lenkungsdämpfer eingesetzt, insbesondere bei den meisten hochmotorisierten Fahrzeugen, beispielsweise bei Supersportlern.
- Nachteilig daran ist, dass die Auswirkungen eines Lenkerschlagens gedämpft werden, das Lenkerschlagen jedoch weiterhin in abgeschwächter Form auftritt.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für ein einspuriges Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei welchem/r die Ursache für ein Lenkerschlagen verhindert wird.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung eines einspurigen Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei welchem zunächst ein kontinuierliches Erfassen von aktuellen Fahrzeugbetriebsparametern mittels einer Sensorik und anschließend ein Vergleichen der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter mit in einem Steuergerät des einspurigen Kraftfahrzeugs hinterlegten Grenzwerten zur Bestimmung eines abhebenden Vorderrads des einspurigen Kraftfahrzeugs für die entsprechenden Fahrzeugbetriebsparameter mittels des Steuergeräts durchgeführt wird. Daraufhin erfolgt bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte ein Regeln des Lenkunterstützungssystems mittels des Steuergeräts derart, dass die Lenkeinrichtung in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung, bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung verhindert wird, ausgerichtet wird.
- Grundgedanke der Erfindung ist dabei, ein abhebendes Vorderrad eines einspurigen Kraftfahrzeugs zu erkennen und vor dem Wiederauftreffen des Vorderrades, alternativ während der gesamten Phase des Abhebens des Vorderrades, dieses derart auszurichten, dass ein Lenkerschalgen bzw. der einzige Auslöser für ein Lenkerschalgen ausgeschlossen ist. Dabei Regelt das Steuergerät das Lenkunterstützungssystem, welches die Lenkeinrichtung in den entsprechenden Lenkwinkel ausrichtet. Ferner ist günstig, dass auf einen zusätzlichen Lenkungsdämpfer verzichtet werden kann.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung regelt das Steuergerät beim Regeln das Lenkunterstützungssystem mittels eines Lenkaktuators des Lenkunterstützungssystem. Dabei ist günstig, dass aufgrund des Lenkaktuators, neben der Hauptfunktion der Lenkunterstützung, auf einen Lenkungsdämpfer verzichtet werden kann. Ferner kann mit einem Lenkaktuator der entsprechende Lenkwinkel präzise eingestellt und somit ein Lenkerschlagen verhindert werden.
- In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Steuergerät beim Regeln den Lenkwinkel der Lenkeinrichtung in eine Mittelstellung hinsichtlich eines jeweiligen maximalen Lenkwinkels oder in eine aktuelle Fahrtrichtung des einspurigen Kraftfahrzeugs regelt. Auf diese Weise befindet sich das Vorderrad des einspurigen Kraftfahrzeugs in einer Position, in welcher kein Lenkerschlagen bei einem Wiederaufsetzen des Vorderrads auf die Fahrbahn auftritt. Die Fahrtrichtung wird mittels geeigneter Sensorik beim kontinuierlichen erfassen bestimmt und das Steuergerät regelt die Lenkeinrichtung auf einen entsprechenden Lenkwinkel.
- In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel umfasst die Sensorik einen Lenkwinkelsensor und beim kontinuierlichen Erfassen wird ein Lenkwinkel der Lenkeinrichtung ermittelt. Dadurch ist bekannt, in welcher Stellung sich die Lenkeinrichtung befindet, und das Steuergerät kann die Lenkeirichtung entsprechend regeln.
- In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die Sensorik einen Drehratensensor und beim kontinuierlichen Erfassen wird eine Rotationsgeschwindigkeit des einspurigen Kraftfahrzeugs ermittelt, insbesondere ein Nicken um eine Querachse des einspurigen Kraftfahrzeugs. In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensorik einen Neigungssensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen ein Neigungswinkel des einspurigen Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Insbesondere ein Neigungswinkel zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse des einspurigen Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus ist eine Ausführung günstig, bei welcher die Sensorik einen Federwegsensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen eine Einfederung der Lenkeinrichtung, insbesondere einer Federgabel der Lenkeinrichtung, ermittelt wird. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Sensorik einen Beschleunigungssensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen eine Beschleunigung des einspurigen Kraftfahrzeugs, insbesondere in einer Vertikalrichtung, ermittelt wird. Vorteilhaft daran ist, dass diese Sensoren besonders geeignet sind, ein abhebendes Vorderrad eines einspurigen Kraftfahrzeugs zu bestimmen.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt das Steuergerät bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte ein Warnsignal mittels einer Anzeigevorrichtung des einspurigen Fahrzeugs aus. Dabei ist günstig, dass der Fahrer auf ein abhebendes Vorderrad des einspurigen Kraftfahrzeugs und gleichzeitig auf die Gefahr eines Lenkerschlagens aufmerksam gemacht wird.
- In einer alternativen Ausführung des vorliegenden Verfahrens ist ferner vorgesehen, dass die Sensorik einen Lenkmomentsensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen ein Lenkmoment der Lenkeinrichtung durch einen Fahrer ermittelt wird. Das Steuergerät berechnet dabei beim Regeln der Lenkeinrichtung das Lenkmoment ein. Dadurch ist das Regeln der Lenkeinrichtung präziser.
- Erfindungsgemäß wird ferner ein einspuriges Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung des einspurigen Kraftfahrzeugs entsprechend eines Verfahrens gemäß der vorstehenden Offenbarung vorgeschlagen, bei welcher das Lenkunterstützungssystem mittels des Steuergeräts derart regelbar ist, dass die Lenkeinrichtung (1) in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung (1), bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung (1) verhinderbar ist, ausgerichtet ist..
- Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.
- Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines einspurigen Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Regelung einer Lenkeinrichtung des einspurigen Kraftfahrzeugs. - Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.
- In
1 ist eine schematische Darstellung eines einspurigen Kraftfahrzeugs 10 mit einer Vorrichtung zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung 1 des einspurigen Kraftfahrzeugs 10 dargestellt, bei welchem das Lenkunterstützungssystem mittels des Steuergeräts 4 derart regelbar ist, dass die Lenkeinrichtung 1 in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung 1, bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung 1 verhinderbar ist, ausgerichtet ist. - Bei dem entsprechenden Verfahren zur Regelung des Lenkunterstützungssystems der Lenkeinrichtung 1 des einspurigen Kraftfahrzeugs 10 wird zunächst ein kontinuierliches Erfassen von aktuellen Fahrzeugbetriebsparametern 2 mittels einer Sensorik 3 und anschließend ein Vergleichen der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter 2 mit in einem Steuergerät 4 des einspurigen Kraftfahrzeugs 10 hinterlegten Grenzwerten 5 zur Bestimmung eines abhebenden Vorderrads des einspurigen Kraftfahrzeugs 10 für die entsprechenden Fahrzeugbetriebsparameter 2 mittels des Steuergeräts 4 durchgeführt. Daraufhin erfolgt bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte 5 zumindest ein Regeln des Lenkunterstützungssystems mittels des Steuergeräts 4 derart, dass die Lenkeinrichtung 1 in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung 1, bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung 1 verhindert wird, ausgerichtet wird.
- Dabei regelt das Steuergerät 4 beim Regeln das Lenkunterstützungssystem mittels eines Lenkaktuators 11 des Lenkunterstützungssystems sowie den Lenkwinkel der Lenkeinrichtung 1 in eine Mittelstellung hinsichtlich eines jeweiligen maximalen Lenkwinkels oder in eine aktuelle Fahrtrichtung des einspurigen Kraftfahrzeugs 10.
- Die Sensorik 3 umfasst einen Lenkwinkelsensor und beim kontinuierlichen Erfassen wird ein Lenkwinkel der Lenkeinrichtung 1 ermittelt. Des Weiteren weist die Sensorik 3 einen Drehratensensor auf und beim kontinuierlichen Erfassen wird eine Rotationsgeschwindigkeit des einspurigen Kraftfahrzeugs 10 ermittelt, insbesondere ein Nicken um eine Querachse des einspurigen Kraftfahrzeugs 10. Die Sensorik 3 umfasst ferner einen Neigungssensor und beim kontinuierlichen Erfassen wird ein Neigungswinkel zwischen der Vorderachse und der Hinterachse des einspurigen Kraftfahrzeugs 10 ermittelt. Außerdem weist die Sensorik 3 einen Federwegsensor auf, mittels welchem beim kontinuierlichen Erfassen eine Einfederung der Lenkeinrichtung, insbesondere einer Federgabel der Lenkeinrichtung, ermittelt wird.
- Darüber hinaus wird beim kontinuierlichen Erfassen eine Beschleunigung des einspurigen Kraftfahrzeugs 10, insbesondere in einer Vertikalrichtung, mittels eines Beschleunigungssensors der Sensorik 3 ermittelt.
- Zusätzlich umfasst die Sensorik 3 einen Lenkmomentsensor und ermittelt beim kontinuierlichen Erfassen ein Lenkmoment der Lenkeinrichtung 1 durch einen Fahrer. Das entsprechende Lenkmoment durch den Fahrer wird beim Regeln der Lenkeinrichtung 1 mittels des Steuergeräts einberechnet.
- Außerdem gibt das Steuergerät 4 bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte 5 ein Warnsignal mittels einer Anzeigevorrichtung des einspurigen Fahrzeugs 10 aus.
- Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
Claims (11)
- Verfahren zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung (1) eines einspurigen Kraftfahrzeugs (10), welches die Schritte umfasst: a. Kontinuierliches Erfassen von aktuellen Fahrzeugbetriebsparametern (2) mittels einer Sensorik (3), b. Vergleichen der aktuellen Fahrzeugbetriebsparameter (2) mit in einem Steuergerät (4) des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) hinterlegten Grenzwerten (5) zur Bestimmung eines abhebenden Vorderrads des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) für die entsprechenden Fahrzeugbetriebsparameter (2) mittels des Steuergeräts (4), wobei bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte (5) zumindest der nachfolgende Schritt ausgeführt wird: c. Regeln des Lenkunterstützungssystems mittels des Steuergeräts (4) derart, dass die Lenkeinrichtung (1) in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung (1), bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung (1) verhindert wird, ausgerichtet wird.
- Verfahren gemäß
Anspruch 1 , wobei das Steuergerät (4) beim Regeln das Lenkunterstützungssystem mittels eines Lenkaktuators (11) des Lenkunterstützungssystems regelt. - Verfahren gemäß
Anspruch 1 oder2 , wobei das Steuergerät (4) beim Regeln den Lenkwinkel der Lenkeinrichtung (1) in eine Mittelstellung hinsichtlich eines jeweiligen maximalen Lenkwinkels oder in eine aktuelle Fahrtrichtung des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) regelt. - Verfahren gemäß einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei die Sensorik (3) einen Lenkwinkelsensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen ein Lenkwinkel der Lenkeinrichtung (1) ermittelt wird. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorik (3) einen Drehratensensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen eine Rotationsgeschwindigkeit des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) ermittelt wird.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorik (3) einen Neigungssensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen ein Neigungswinkel des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) ermittelt wird.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorik (3) einen Federwegsensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen eine Einfederung der Lenkeinrichtung (1) ermittelt wird.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorik (3) einen Beschleunigungssensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen eine Beschleunigung des einspurigen Kraftfahrzeugs (10), insbesondere in einer Vertikalrichtung, ermittelt wird.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (4) bei einem Erreichen und/oder Überschreiten zumindest eines der Grenzwerte (5) ein Warnsignal mittels einer Anzeigevorrichtung des einspurigen Fahrzeugs (10) ausgibt.
- Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorik (3) einen Lenkmomentsensor umfasst und beim kontinuierlichen Erfassen ein Lenkmoment der Lenkeinrichtung (1) durch einen Fahrer ermittelt wird, wobei das Steuergerät (4) beim Regeln der Lenkeinrichtung (1) das Lenkmoment einberechnet.
- Einspuriges Kraftfahrzeug (10) mit einer Vorrichtung zur Regelung eines Lenkunterstützungssystems einer Lenkeinrichtung (1) des einspurigen Kraftfahrzeugs (10) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lenkunterstützungssystem mittels des Steuergeräts (4) derart regelbar ist, dass die Lenkeinrichtung (1) in einen vorbestimmten Lenkwinkel der Lenkeinrichtung (1), bei welchem ein Lenkerschlagen der Lenkeinrichtung (1) verhinderbar ist, ausgerichtet ist.
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