EP3941815A1 - Bedienvorrichtung, fahrzeug und verfahren zum betreiben eines fahrzeugs - Google Patents

Bedienvorrichtung, fahrzeug und verfahren zum betreiben eines fahrzeugs

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Publication number
EP3941815A1
EP3941815A1 EP20712952.9A EP20712952A EP3941815A1 EP 3941815 A1 EP3941815 A1 EP 3941815A1 EP 20712952 A EP20712952 A EP 20712952A EP 3941815 A1 EP3941815 A1 EP 3941815A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
handle
speed
operating device
locking force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20712952.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lenard Petrzik
Alex HESSEL
Ludger Rake
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Signata GmbH
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3941815A1 publication Critical patent/EP3941815A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
    • B62K23/02—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips hand actuated
    • B62K23/04—Twist grips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/14—Handlebar constructions, or arrangements of controls thereon, specially adapted thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D37/00—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive
    • F16D37/02—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive the particles being magnetisable
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/36—Cycles; Motorcycles; Scooters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels

Definitions

  • Control device vehicle and method for operating a vehicle
  • the present invention relates to an operating device for a vehicle, a vehicle, in particular a motorcycle, and to a method for operating a vehicle.
  • Throttle twist grips are used, for example, on motorcycles as controls for controlling engine power by hand.
  • the present invention provides an improved operating device for a vehicle, an improved vehicle and an improved method for operating a vehicle according to the main claims.
  • Advantageous refinements result from the dependent claims and the following description.
  • a magnetorheological medium for example a magnetorheological fluid, can advantageously be used in connection with an operating device for a vehicle that has a movable handle.
  • the force required to move the handle can be adjusted almost continuously via the magnetorheological medium.
  • an operating device for a vehicle has a movable handle and an actuator device comprising a magnetorheological medium, which is coupled to the handle and designed to exert a locking force on the handle that is dependent on a viscosity of the magnetorheological medium.
  • the vehicle can, for example, be a motor-driven two-wheeler, such as a motorcycle or a scooter, another type of land vehicle, an aircraft or a watercraft.
  • a drive device or a braking device of the vehicle can be operated via the operating device.
  • the handle may have a shape that made it possible for a driver of the vehicle to move the handle by hand.
  • the handle can be enclosed by the hand.
  • the handle can be rotatory and additionally or alternatively be linearly movable.
  • the handle can be connected or connectable to a part, for example a handlebar, of the vehicle via a suitable mounting.
  • the handle can be locked from the driver's point of view, can be moved smoothly or difficult to move, with almost any desired intermediate levels being able to be set by suitably setting the viscosity of the magnetorheological medium.
  • an actuating force required to move the handle can be adapted, for example, to a current driving situation, to an operating functionality currently provided by the operating device or to the preferences of the vehicle driver.
  • the magnetorheological medium can be a medium comprising magnetic polarizable particles.
  • it can be a magnetorheological fluid (MRF) such as is already used, for example, for vehicle applications.
  • MRF magnetorheological fluid
  • the actuator device can be designed to adjust the viscosity of the magnetorheological medium by means of a size of a magnetic field acting on the magnetorheological medium. The greater the viscosity, the greater the locking force can be.
  • the operating device can, for example, additionally or alternatively enable the implementation of a launch control in which the user's grip controls forces so that the user can utilize the optimal torque. Additionally or alternatively, the operating device can implement a circuit through which the user has the option of exceeding a defined force in one or the other direction and thus switching up or down.
  • the actuator device can be designed to set the viscosity of the magnetorheological medium using a setting signal.
  • a size of the locking force can be set by setting the viscosity.
  • the setting signal can be used to operate a magnetic field generating device of the actuator device or it can be used to generate a device suitable for operating a corresponding magnetic field generating device Signal can be used.
  • the setting signal can be used to operate a magnetic field generating device of the actuator device or it can be used to generate a device suitable for operating a corresponding magnetic field generating device Signal can be used.
  • the setting signal Using the setting signal, the locking force and thus an actuating force to be applied by the vehicle can be set quickly and easily.
  • the operating device can have an adjustment device which is designed to provide the adjustment signal.
  • the setting device can be designed to provide the setting signal using a speed signal which indicates a driving speed of the vehicle. In this way, the locking force can be adjusted depending on the speed. In this way, for example, the actuating force to be applied by the vehicle can be selected to be greater, the higher the current speed of the vehicle.
  • the setting device can be designed to provide the setting signal using a default speed signal indicating a default speed of the vehicle.
  • the preset speed can represent, for example, a speed preset by a cruise control or a maximum permitted speed of the vehicle or of a route section traveled by the vehicle.
  • the locking force can be increased by leaps and bounds when the preset speed is reached. This means that the vehicle driver can be clearly informed that the target speed has been reached.
  • the setting device can be designed to provide the setting signal using a speed signal indicating a speed of an engine of the vehicle.
  • the locking force can be increased if a range of the engine, which is optimal in terms of consumption or performance, is left. In this way the driver can be animated to operate the engine in the optimal range.
  • the setting device can be designed to provide the setting signal using a default speed signal indicating a default speed of an engine of the vehicle.
  • the default speed can be, for example, a maximum speed or an optimal speed with regard to the operating properties of the vehicle or the engine.
  • the handle can be movable in a first direction of rotation.
  • the actuator device can be designed to exert the locking force for braking a rotary movement of the handle in the first direction of rotation on the handle.
  • the actuator device can be used to set whether the handle can be moved easily, stiffly or not in the first direction of rotation.
  • an engine output of an engine of the vehicle can be increased by turning the handle in the first direction of rotation. This enables the functionality of a throttle grip to be implemented.
  • the handle can be movable in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.
  • the Aktorein direction can be designed to exert the locking force for braking a rotational movement of the handle in the second direction of rotation on the handle.
  • the locking force for braking the rotational movement in the second direction of rotation can differ from the locking force for braking the rotational movement in the first direction of rotation, or both braking forces can be the same in terms of amount.
  • the second direction of rotation can be used, for example, to implement a service brake function.
  • the operating device can have a detection device which is designed to detect a movement of the handle. Furthermore, the detection device can be designed to provide a control signal for controlling a function of the vehicle using a variable that characterizes the movement.
  • the detection device can have a suitable sensor, for example a Hall sensor, for detecting the movement.
  • the control signal can be provided, for example, to an interface to a control unit of the vehicle or to a vehicle bus.
  • a functional unit of the detection device can also be implemented in a control device. In this way, the operating device can be integrated into a vehicle control system.
  • the detection device can be designed to detect a direction of movement as the characterizing variable. Different directions can be assigned to different operating functions so that the Direction of movement can be determined which operating function the driver is currently exercising. Additionally or alternatively, the detection device can be designed to detect a speed of the movement as the characterizing variable. For example, a jerky movement can be assigned to another operating function than a steady movement. Additionally or alternatively, the detection device can be designed to detect a time course of the movement as the characterizing variable. The time course can, for example, indicate the duration of the movement in the same direction or a change in the direction of movement. For example, a quick change in the direction of movement can be assigned to a further operating function. A brief movement of the handle in one direction and a directly following movement in the opposite direction can indicate a gear change desired by the vehicle driver.
  • the detection device can thus be designed, for example, to provide the control signal for controlling an engine output of an engine of the vehicle. Additionally or alternatively, the detection device can be designed to provide the control signal for controlling a speed of an engine of the vehicle. This enables the functionality of a throttle grip to be implemented. In addition or as an alternative, the detection device can be designed to provide the control signal for controlling a speed of the vehicle. In addition or as an alternative, the detection device can be designed to provide the control signal for controlling an acceleration of the vehicle. This enables very convenient control of the vehicle, for example in connection with an automatic transmission. Additionally or alternatively, the detection device can be designed to provide the control signal for controlling a transmission of the vehicle. This enables the vehicle driver to select a suitable gear ratio, for example.
  • the detection device can be designed to provide the control signal for controlling a service brake of the vehicle. In this way, there is no need for a separate brake lever.
  • the actuator device can be designed to movably mount the handle. In this way, a separate mechanical bearing device can be dispensed with.
  • a vehicle in particular a motorized two-wheeler, can comprise a said operating device.
  • the operating device can be used as a replacement for a conventionally used rotary handle of the vehicle.
  • a method of operating such a vehicle includes the following steps:
  • the steps of the method can be implemented in a suitable device that can be part of the operating device or, for example, part of a control unit of the vehicle.
  • a device can be an electrical device which processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function thereof.
  • the device can have one or more suitable interfaces which can be designed in terms of hardware and / or software.
  • the interfaces can, for example, be part of an integrated circuit in which functions of the device are implemented.
  • the interfaces can also be separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • a computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk or an optical memory and can be used for tion of the method according to one of the embodiments described above is used when the program is executed on a computer or a device.
  • FIG. 1 shows a vehicle with an operating device according to an exemplary embodiment
  • Fig. 2 is a side view of an operating device according to anwhosbei game
  • FIG. 3 shows an illustration of an operating device according to an exemplary embodiment
  • 4 shows an illustration of a movement of a handle of an operating device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a locking force characteristic curve of an operating device as a function of the vehicle speed according to an exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a locking force characteristic curve of an operating device as a function of the vehicle speed according to an exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows a locking force characteristic curve of an operating device as a function of the engine speed according to an exemplary embodiment
  • FIG. 8 shows a locking force characteristic curve of an operating device as a function of the engine speed according to an exemplary embodiment
  • FIG. 9 shows an illustration of a movement of a handle of an operating device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 10 shows a locking force characteristic curve of an operating device as a function of the engine speed according to an exemplary embodiment
  • FIG. 11 shows a representation of a movement of a handle of an operating device according to an embodiment
  • FIG. 12 shows an illustration of an operating device according to an exemplary embodiment
  • 13 shows a schematic representation of an actuator device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 14 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment.
  • the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of these elements being dispensed with.
  • Fig. 1 shows a vehicle 100 with an operating device 102 according to one Aussch approximately example.
  • the vehicle 100 is implemented as a motorcycle.
  • vehicle 100 has a handlebar.
  • the operating device 102 is arranged by way of example at a right end of the handlebar.
  • the operating device 102 enables a driver to operate the vehicle 100, for example to control the power of a drive motor 104 of the vehicle 100.
  • the operating device 102 also enables a service brake 106 of the vehicle and additionally or alternatively a transmission of the vehicle 100 to be controlled.
  • the operating device 102 is used, for example, instead of a conventional throttle grip and comprises a handle and an actuator device.
  • the handle can be grasped and rotated by one hand of the driver of the vehicle 100.
  • the operating device 102 can also be used in connection with another land, air or water vehicle, for example a quad bike, an electric bike or a helicopter.
  • Fig. 2 shows a side view of an operating device 102 according to an Aussch approximately example. This can be an exemplary embodiment of the operating device shown with reference to FIG. 1.
  • the operating device 102 has a handle 210 and an actuator device 212.
  • the handle 210 is movably supported, for example by the actuator device 212 or an additional storage device.
  • a housing of the actuator device 212 can, for example, be rigidly attached to the handlebar of the motorcycle shown in FIG. 1.
  • the handle 210 can relatively to the housing of the actuator device 212 and thus be moved relative to the handlebar.
  • the actuator device 212 is designed to exert an adjustable locking force on the handle 210.
  • the locking force counteracts a force exerted on the handle 210 by one hand of the driver in order to move the handle 210.
  • the locking force can barely be felt or clearly felt by the driver.
  • the handle 210 can be fixed from the driver's point of view with a maximum locking force.
  • the actuator device 212 is also referred to as an MRF actuator.
  • the actuator device 212 has a magnetorheological medium, for example a magnetorheological fluid.
  • the viscosity of the magnetorheological medium can be changed.
  • the locking force is caused, for example, by friction between the magnetorheological medium and the handle 210 or a shaft coupled to the handle 210.
  • the magnetorheological medium exerts a greater locking force on the handle 210 than in the case of a low viscosity.
  • the viscosity of the magnetorheological medium is set by a magnetic field acting on the magnetorheological medium.
  • a strength of the magnetic field can be set in order to adjust the viscosity of the magnetorheological medium.
  • the actuator device 212 comprises, for example, an electromagnet or a movable permanent magnet.
  • the actuator device 212 comprises a reset unit for the handle 210.
  • the reset unit effects a mechanical reset and additionally or alternatively an electronic reset.
  • the operating device 102 enables, for example, gas and brake control of a motorcycle with variable haptics by means of MRF actuators implemented in the actuator device 212.
  • the operating pattern is similar to the traditional gas tap on a motorcycle. The driver executes a rotary movement and thus accelerates. If the driver turns the module in the other direction, it brakes.
  • the operating device 102 is implemented as a throttle twist grip in which the handle 210 is coupled to an MRF actuator.
  • This enables different haptics and locks.
  • This enables a variety of operating functions that can be carried out in one twist grip.
  • the system can lock the handle from a certain speed, for example a thirty zone, so that it cannot be driven faster.
  • the blocking is carried out in such a way that the blocking can be overcome after an increased expenditure of force and, for example, allows evasive maneuvers in emergency situations.
  • the operating device 102 also referred to as a twist grip, can include both the throttle response and the brake actuation. If the handle 210 is rotated in one direction, gas is applied. If the handle 210 is rotated in the other direction, braking takes place.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional illustration of an operating device 102 according to an exemplary embodiment. This can be a representation of the operating device described with reference to FIG. 2.
  • the handle 210 is shaped like a cylinder.
  • the handle 210 has a free end.
  • An end of the handle 210 opposite the free end is coupled to the actuator device 212.
  • the actuator device 212 has a cylindrical housing.
  • the handle 210 is rotatable about its longitudinal axis and additionally or alternatively mounted ver slidably along its longitudinal axis.
  • the handle 210 can be used, for example, as a throttle grip in order to control acceleration of a vehicle.
  • the handle 210 can also have the function a cruise control or speed limiter.
  • the handle 210 can additionally or alternatively be used for braking the vehicle or for switching a gearshift in the vehicle.
  • Fig. 4 shows an illustration of a movement of a handle 210 of an operating device 102 according to an embodiment. This can be the operating device described with reference to FIG. 3.
  • a rotary movement of the handle 210 in a first direction of rotation 415 is shown. The rotary movement is brought about, for example, by a movement of a hand of a driver by which the handle 210 is enclosed.
  • a more or less large locking force acts on the handle 210.
  • the locking force brakes the rotational movement of the handle 210, here in relation to the first direction of rotation.
  • FIG. 5 shows a locking force characteristic curve 520 of an operating device as a function of the vehicle speed according to an exemplary embodiment.
  • the vehicle speed is plotted on the abscissa and the locking force on the ordinate, which, for example, is exerted on the handle by the actuator device shown in FIG. 4 and counteracts the rotation of the handle in the first direction of rotation.
  • a size of the parking force is set depending on the vehicle speed.
  • the locking force has an initial value of 0.5 Nm, for example, and increases starting from the initial value linearly up to a final value of, for example, 5 Nm at a final speed of 200 km / h.
  • the rotation of the handle in the first direction of rotation is used to accelerate the vehicle.
  • the actuator controls forces in such a way that speeds that are too high lead to a higher force required to turn the handle.
  • FIG. 6 shows a locking force characteristic curve 620 of an operating device as a function of the vehicle speed according to an exemplary embodiment.
  • On the abs vitesa is the vehicle speed and on the ordinate the locking force on ge wear, which is exerted, for example, by the actuator device shown in Fig. 4 on the handle and counteracts the rotation of the handle in the first direction of rotation.
  • a size of the parking force is set depending on the vehicle speed.
  • the locking force has a constant value over the speed range shown, apart from a peak at a preset speed.
  • the locking force has an initial value of, for example, 0.5 Nm in a speed range, for example from 10 km / h to 100 km / h. Shortly before reaching the specified speed, which is, for example, 50 km / h, the locking force increases to a final value of, for example, 5 Nm. After reaching or exceeding the preset speed, the locking force abruptly drops back to the initial value.
  • the peak of the locking force also referred to as the peak, has an expansion in relation to the abscissa, for example, which corresponds to less than 20% or less than 10% of the specified speed.
  • the rotation of the handle in the first direction of rotation is used to accelerate the vehicle, with the handle also having the functionality of a cruise control or speed limiter. speed limiter) takes over.
  • the actuator device uses the magnetorheological medium to control forces in such a way that the force becomes very high when a certain speed is reached and an attempt is made to drive faster.
  • FIG. 7 shows a locking force characteristic curve 720 of an operating device as a function of the engine speed according to an exemplary embodiment.
  • the motor speed is plotted on the abscissa and the locking force is plotted on the ordinate, which is exerted on the handle by the actuator device shown in FIG. 4 and counteracts the rotation of the handle in the first direction of rotation.
  • a size of the locking force is set depending on the engine speed.
  • the locking force has a constant value over the engine speed range shown, apart from a peak at a specified engine speed.
  • the locking force in an engine speed range which ranges from 1000 rpm to 14000 rpm, for example, has an initial value of, for example, 0.5 Nm.
  • the specified engine speed which is, for example, 10000 rpm
  • the locking force increases to a final value of, for example, 5 Nm.
  • the locking force abruptly drops back to the initial value.
  • the peak of the locking force also referred to as the peak, has an expansion in relation to the abscissa, for example, which corresponds to less than 1% of the specified engine speed.
  • the rotation of the handle in the first direction of rotation is used to increase the speed of an engine of the vehicle, the handle also providing a kickdown functionality.
  • the actuator device uses the magnetorheological medium to control forces in such a way that the speed of the motor can be regulated up to a certain range via the handle. From a threshold, a resistance must be exceeded, from which the full potential of the speed range is queried.
  • 8 shows a locking force characteristic curve 820 of an operating device as a function of the engine speed according to an exemplary embodiment.
  • the motor speed is plotted on the abscissa and the locking force is plotted on the ordinate, which is exerted on the handle, for example, by the actuator device shown in FIG. 4, and which counteracts the rotation of the handle in the first direction of rotation.
  • a size of the locking force is set depending on the engine speed.
  • the locking force has a predetermined wave-shaped course over the engine speed range shown.
  • the locking force has an output value of 0.5 Nm, for example, and falls back to the initial value at an end motor speed of 14000 rpm, for example.
  • the locking force characteristic curve 820 has a plurality of maximums which have values that lie between the initial value and an end value of, for example, 5 Nm.
  • the locking force characteristic curve 820 shown has four maxima, of which only one reaches the final value of the locking force.
  • the rotation of the handle in the first direction of rotation is used to increase the speed of an engine of the vehicle, the handle also providing a launch control functionality.
  • This functionality consists of a traction control, which enables a technically optimized starting of the vehicle.
  • the actuator device uses the magnetorheological medium to control forces in such a way that the driver is provided with the optimum speed range for an optimum start and the slip is minimized.
  • Fig. 9 shows a representation of a movement of a handle 210 of an operating device 102 according to an embodiment. This can be the operating device described with reference to FIG. 3. What is shown is a rotary movement of the handle 210 in a second direction of rotation 915 which is opposite to the first direction of rotation shown in FIG. The rotary movement is for example by causes a movement of a hand of a driver, of which the handle 210 is closed.
  • a more or less large locking force acts on the handle 210.
  • the locking force brakes the rotational movement of the handle 210, here in relation to the second direction of rotation.
  • the actuator device 212 is designed in order to provide the same or different locking forces with respect to the different directions of rotation.
  • Fig. 10 shows a locking force characteristic curve 1020 of an operating device as a function of the vehicle speed according to an embodiment.
  • the vehicle speed is plotted on the abscissa and the locking force is plotted on the ordinate, which force is exerted on the handle, for example, by the actuator device shown in FIG. 9 and counteracts the rotation of the handle in the second direction of rotation.
  • the size of the vehicle speed is shown falling along the abscis se.
  • a magnitude of the locking force is set as a function of the vehicle speed.
  • there is a predetermined relationship between the size of the vehicle speed and the size of the locking force the locking force being reduced when the speed drops below an emergency braking speed.
  • the locking force has a constant output value of, for example, 2 Nm in a speed range between a final speed of, for example, 100 km / h and an emergency braking speed of, for example, 30 km / h. If the speed falls below the final speed, the locking force drops, for example linearly, to an end value of, for example, 0.5 Nm and then remains at the end value until it comes to a standstill at 0 km / h.
  • the rotation of the handle in the second direction of rotation is used to brake the vehicle.
  • the Aktorein device controls forces using the magnetorheological medium in such a way that braking is initiated by the opposite rotational movement.
  • the rotational movement used for this is opposite to the rotational movement in the first direction of rotation, which is used, for example, to accelerate or increase the speed.
  • the system reacts depending on the situation, what kind of braking is being carried out. Very little forces act during emergency braking. As a result, only small forces have to be overcome for a further rotation of the handle in the second direction of rotation, which facilitates a further increase in the braking force requirement.
  • Fig. 11 shows an illustration of a movement of a handle 210 of an operating device 102 according to an embodiment. This can be the operating device described with reference to FIG. 3. Shown is a Kombewe supply 1115 of the handle 210, which is composed of two short, opposite th and directly successive rotary movements. The Wech selamba 1115 is caused, for example, by a movement of a hand of a driver from which the handle 210 is enclosed.
  • a more or less large locking force acts on the handle 210.
  • the locking force brakes the alternating movement 1115 of the handle 210, here for example in relation to both directions of rotation.
  • the operating device 102 is used for switching.
  • the alternating movement 1115 which includes short rotary movements, carries out an up / down switching signal. Both rotary movements are carried out in both directions in short succession, the last direction being decisive for the selection of the switching direction. Alternatively, only a short rotary movement is carried out in each case, the direction of the individual rotary movement being decisive for the selection of the switching direction.
  • FIG. 12 shows an illustration of an operating device 102 according to an exemplary embodiment.
  • the handle 210 of the operating device 102 shown in FIG. 12 has a first movable handle section 1230 and a second movable handle section 1232.
  • the Aktoreinrich device 212 has a first actuator 1234 and a second actuator 1236.
  • the first actuator 1234 has a first magnetorheological medium and is designed to exert a first locking force, which is dependent on a viscosity of the first magnetorheological medium, on the first grip section 1230.
  • the first actuator 1234 is coupled to the first handle section 1230 via a first shaft 1240, for example.
  • the second actuator 1236 has a second magnetorheological medium and is designed to exert a second locking force, which is dependent on a viscosity of the second magnetorheological medium, on the second grip section 1232.
  • the second actuator 1236 is coupled to the second handle section 1232, for example, via a second shaft 1242.
  • the first grip portion 1230 may be shaped for use with a thumb of a driver's hand.
  • the second grip section 1232 on the other hand, can be shaped so that it can be operated by the driver's hand.
  • the second handle section 1232 can be made longer, for example more than four times as long, than the first handle section 1230.
  • the first handle section 1230 is arranged between the actuator device 212 and the second handle section 1232.
  • the actuator device 212 can be used in connection with an operating device, as shown, for example, in FIG. 3.
  • the actuator device 212 optionally comprises an adjustment device 1350.
  • the adjustment device 1350 is designed to provide a setting signal 1352 via which the viscosity of the magnetorheological medium 1354 used by an actuator of the actuator device 212 can be adjusted.
  • the setting signal 1352 is provided to an interface to an electromagnet 1356 of the actuator device 212 and is suitable for setting a size of the magnetic field 1358 generated by the electromagnet 1356 and acting on the magnetorheological medium 1354.
  • the setting device 1350 is designed to determine the setting signal 1352 using data relating to a state of the vehicle that is controlled via the operating device. Such data can be provided, for example, by a suitable sensor system or a control unit of the vehicle.
  • the setting device 1350 is designed to set the setting signal 1352 using a speed signal 1360 indicating a driving speed of the vehicle and additionally or alternatively using a preset speed signal 1362 indicating a preset speed of the vehicle and additionally or alternatively using a speed of a motor of the vehicle indicating speed signal 1364 and additionally or alternatively using a indicating a preset speed of an engine of the vehicle to provide the preset speed signal 1366.
  • the setting signal 1352 is provided directly to the actuator device 212, for example from a control unit of the vehicle.
  • the actuator device 212 can be designed without an adjusting device 1350.
  • the functionality of the setting device 1350 can also be arranged remotely from a housing of the actuator device 212, for example in a control unit of the vehicle.
  • the actuator device 212 additionally or alternatively comprises an optional detection device 1370.
  • the detection device Device 1370 is designed to detect a movement of the handle and to provide a control signal for controlling a function of the vehicle using a variable that characterizes the movement of the handle.
  • the detection device 1370 has, for example, a suitable sensor system via which a direction of the movement of the handle and additionally or alternatively a speed of the movement and additionally or alternatively a temporal and / or spatial course of the movement as the characterizing variable can be detected.
  • the detection device 1370 is designed to receive an engine control signal 1372 for controlling an engine output of an engine of the vehicle and additionally or alternatively a speed control signal 1374 for controlling a speed of the engine of the vehicle and additionally or alternatively a speed control signal 1376 for controlling a speed of the vehicle and additionally or alternatively to provide an acceleration control signal 1378 for controlling an acceleration of the vehicle and additionally or alternatively a shift control signal 1380 for controlling a transmission of the vehicle and additionally or alternatively a brake control signal 1382 for controlling a service brake of the vehicle.
  • an engine control signal 1372 for controlling an engine output of an engine of the vehicle and additionally or alternatively a speed control signal 1374 for controlling a speed of the engine of the vehicle and additionally or alternatively a speed control signal 1376 for controlling a speed of the vehicle and additionally or alternatively to provide an acceleration control signal 1378 for controlling an acceleration of the vehicle and additionally or alternatively a shift control signal 1380 for controlling a transmission of the vehicle and additionally or alternatively a brake control signal 1382 for controlling a service brake of the vehicle
  • FIG. 14 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment. The method is used, for example, to operate a vehicle having an operating device, as is shown, for example, in FIG. 1.
  • a viscosity of the magnetorheological medium of the actuator device of the operating device of the vehicle is set, for example by setting a suitable magnetic field.
  • a characterizing variable is recorded which characterizes a movement of the handle of the operating device. The characterizing variable is used in a step 1405 in order to determine a control signal for controlling a function of the vehicle.
  • an exemplary embodiment comprises a “and / or” link between a first feature and a second feature
  • this can be read in such a way that the exemplary embodiment according to an embodiment includes both the first feature and the also has the second feature and, according to a further embodiment, either only the first feature or only the second feature.

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Abstract

Eine Bedienvorrichtung (102) für ein Fahrzeug weist einen Handgriff (210) und eine ein magnetorheologisches Medium umfassende Aktoreinrichtung (212) auf, die mit dem Handgriff (210) gekoppelt und ausgebildet ist, um eine von einer Viskosität des magnetorheologischen Mediums abhängige Feststellkraft auf den Handgriff (210) auszuüben.

Description

Bedienvorrichtunq, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug, insbesondere einem Motorrad, und auf ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs.
Gasdrehgriffe werden beispielsweise bei Motorrädern als Bedienelemente zur Steue rung der Motorleistung mit der Hand eingesetzt.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Bedien vorrichtung für ein Fahrzeug, ein verbessertes Fahrzeug und ein verbessertes Ver fahren zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Be schreibung.
Ein magnetorheologisches Medium, beispielsweise eine magnetorheologische Flüs sigkeit, kann vorteilhafterweise im Zusammenhang mit einer einen beweglichen Handgriff aufweisenden Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet werden. Über das magnetorheologische Medium kann nahezu stufenlos eingestellt werden, welche Kraft zum Bewegen des Handgriffs erforderlich ist.
Eine Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug weist dazu einen beweglichen Handgriff und eine ein magnetorheologisches Medium umfassende Aktoreinrichtung auf, die mit dem Handgriff gekoppelt und ausgebildet ist, um eine von einer Viskosität des mag- netorheologischen Mediums abhängige Feststellkraft auf den Handgriff auszuüben.
Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein motorgetriebenes Zweirad, wie ein Motorrad oder ein Roller, ein andersartiges Landfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug handeln. Über die Bedienvorrichtung kann beispielsweise eine Antriebseinrichtung oder eine Bremseinrichtung des Fahrzeugs bedient werden. Der Handgriff kann ein Form aufweisen, die es einem Führer des Fahrzeugs ermög licht, den Handgriff mit der Hand zu bewegen. Beispielsweise kann der Handgriff da zu von der Hand umschlossen werden. Der Handgriff kann rotatorisch und zusätzlich oder alternativ linear bewegbar sein. Dazu kann der Handgriff über eine geeignete Lagerung mit einem Teil, beispielsweise einem Lenker, des Fahrzeugs verbunden oder verbindbar sein. Je nach Größe der Feststellkraft kann der Handgriff aus Sicht des Fahrers festgestellt sein, leichtgängig bewegbar oder schwergängig bewegbar sein, wobei durch eine geeignete Einstellung der Viskosität des magnetorheologi- schen Mediums nahezu beliebige Zwischenstufen einstellbar sind. Auf diese Weise kann eine zum Bewegen des Handgriffs erforderliche Betätigungskraft beispielsweise an eine aktuelle Fahrsituation, an eine von der Bedienvorrichtung aktuell bereitge stellte Bedienfunktionalität oder an Vorlieben des Fahrzeugführers angepasst wer den. Bei dem magnetorheologischen Medium kann es sich um ein magnetische pola risierbare Partikel umfassendes Medium handeln. Insbesondere kann es sich um eine magnetorheologische Flüssigkeit (MRF) handeln, wie sie beispielsweise bereits für Fahrzeuganwendungen eingesetzt wird. Alternativ kann es sich um ein magne- torheologisches Elastomere handeln. Die Aktoreinrichtung kann ausgebildet sein, um die Viskosität des magnetorheologischen Mediums durch eine Größe eines auf das magnetorheologische Medium wirkenden Magnetfelds einzustellen. Je größer die Viskosität ist, desto größer kann die Feststellkraft sein.
Neben Funktionen wie dem Beschleunigen und/oder Bremsen kann die Bedienvor richtung beispielsweise zusätzlich oder alternativ die Umsetzung einer Launchcontrol ermöglichen, bei der der Griff Kräfte des Nutzers regelt, damit dieser das optimale Drehmoment ausnutzen kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Bedienvorrichtung eine Schaltung realisieren, durch die der Nutzer die Möglichkeit erhält, eine definierte Kraft in die eine oder die andere Richtung zu überschreiten und somit hoch oder her unterzuschalten.
Die Aktoreinrichtung kann ausgebildet sein, um die Viskosität des magnetorheologi schen Mediums unter Verwendung eines Einstellsignals einzustellen. Durch Einstel len der Viskosität kann eine Größe der Feststellkraft eingestellt werden. Auf diese Weise kann eine Viskositätsänderung zu einer Feststellkraftänderung führen. Bei spielsweise kann das Einstellsignal zum Betreiben einer Magnetfelderzeugungsein richtung der Aktoreinrichtung verwendet werden oder es kann zum Erzeugen eines zum Betreiben einer entsprechenden Magnetfelderzeugungseinrichtung geeigneten Signals verwendet werden. Unter Verwendung des Einstellsignals kann die Feststell kraft und somit eine von dem Fahrzeugführbar aufzubringende Betätigungskraft schnell und einfach eingestellt werden.
Dazu kann die Bedienvorrichtung eine Einstelleinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um das Einstellsignal bereitzustellen. Beispielsweise kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um das Einstellsignal unter Verwendung eines eine Fahrgeschwin digkeit des Fahrzeugs anzeigenden Geschwindigkeitsignals bereitzustellen. Auf die se Weise kann die Feststellkraft geschwindigkeitsabhängig eingestellt werden. Bei spielsweise kann dadurch die von dem Fahrzeugführbar aufzubringende Betäti gungskraft umso größer gewählt werden, umso höher die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um das Einstellsignal unter Verwendung eines eine Vorgabegeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigenden Vorgabegeschwindigkeitsignals bereitzustellen. Die Vorgabegeschwindigkeit kann beispielsweise eine durch einen Tempomaten vorge gebene Geschwindigkeit oder eine erlaubte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder eines von dem Fahrzeug befahrenen Streckenabschnitts repräsentieren. Bei spielsweise kann die Feststellkraft bei Erreichen der Vorgabegeschwindigkeit sprunghaft erhöht werden. Dadurch kann dem Fahrzeugführer eindrücklich das Er reichen der Vorgabegeschwindigkeit mitgeteilt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, das Einstellsignal unter Verwendung eines eine Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs anzeigenden Drehzahlsignals be reitzustellen. Beispielsweise kann die Feststellkraft erhöht werden, wenn ein bei spielsweise im Hinblick auf den Verbrauch oder die Leistung optimaler Drehzahlbe reich des Motors verlassen wird. Dadurch kann der Fahrzeugführer animiert werden, den Motor im optimalen Bereich zu betreiben. Zusätzlich oder alternativ kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um das Einstellsignal unter Verwendung eines eine Vorgabedrehzahl eines Motors des Fahrzeugs anzeigenden Vorgabedrehzahl signals bereitzustellen. Bei der Vorgabedrehzahl kann es sich beispielsweise um ei ne maximale Drehzahl oder eine im Hinblick auf Betriebseigenschaften des Fahr zeugs oder des Motors optimale Drehzahl handeln. Gemäß einer Ausführungsform kann der Handgriff in einer ersten Drehrichtung be weglich sein. Die Aktoreinrichtung kann ausgebildet sein, um die Feststellkraft zum Bremsen einer Drehbewegung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung auf den Handgriff auszuüben. Somit kann über die Aktoreinrichtung beispielsweise eingestellt werden, ob der Handgriff in der ersten Drehrichtung leichtgängig, schwergängig oder nicht bewegbar ist. Beispielsweise kann eine Motorleistung eines Motors des Fahr zeugs durch Drehen des Handgriffs in die erste Drehrichtung erhöht werden. Somit kann die Funktionalität eines Gasdrehgriffs realisiert werden.
Zusätzlich oder alternativ kann der Handgriff in einer der ersten Drehrichtung entge gengesetzten zweiten Drehrichtung beweglich sein. Entsprechend kann die Aktorein richtung ausgebildet sein, um die Feststellkraft zum Bremsen einer Drehbewegung des Handgriffs in der zweiten Drehrichtung auf den Handgriff auszuüben. Dabei kann sich Feststellkraft zum Bremsen der Drehbewegung in der zweiten Drehrichtung von der Feststellkraft zum Bremsen der Drehbewegung in der ersten Drehrichtung unter scheiden, oder beide Bremskräfte können betragsmäßig gleich sein. Die zweite Drehrichtung kann beispielsweise zum Realisieren einer Betriebsbremsfunktion ver wendet werden.
Die Bedienvorrichtung kann eine Erfassungseinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um eine Bewegung des Handgriffs zu erfassen. Ferner kann die Erfassungsein richtung ausgebildet sein, um unter Verwendung einer die Bewegung charakterisie renden Größe ein Steuersignal zum Steuern einer Funktion des Fahrzeugs bereitzu stellen. Die Erfassungseinrichtung kann zum Erfassen der Bewegung einen geeigne ten Sensor, beispielsweise einen Hall-Sensor, aufweisen. Das Steuersignal kann beispielsweise an eine Schnittstelle zu einem Steuergerät des Fahrzeugs oder an einen Fahrzeug-Bus bereitgestellt werden. Eine Funktionseinheit der Erfassungsein richtung kann auch in einem Steuergerät realisiert sein. Auf diese Weise kann die Bedienvorrichtung in einer Fahrzeugsteuerung eingebunden werden.
Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um eine Richtung der Bewegung als die charakterisierenden Größe zu erfassen. Unterschiedliche Rich tungen können unterschiedlichen Bedienfunktionen zugeordnet sein, sodass über die Richtung der Bewegung festgestellt werden kann, welche Bedienfunktion der Fahr zeugführer gerade ausübt. Zusätzlich oder alternativ kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um eine Geschwindigkeit der Bewegung als die charakterisieren den Größe zu erfassen. Beispielsweise kann eine ruckartige Bewegung einer ande ren Bedienfunktion als eine ruhige Bewegung zugeordnet sein. Zusätzlich oder alter nativ kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um einen zeitlichen Verlauf der Bewegung als die charakterisierenden Größe zu erfassen. Der zeitliche Verlauf kann beispielsweise eine Dauer der Bewegung in dieselbe Richtung oder ein Wech sel der Bewegungsrichtung anzeigen. Beispielsweise kann ein schneller Wechsel der Bewegungsrichtung einer weiteren Bedienfunktion zugeordnet sein. So kann eine kurzzeitige Bewegung des Handgriffs in eine Richtung und eine direkt anschließende gegenläufige Bewegung einen von dem Fahrzeugführer gewünschten Gangwechsel anzeigen.
Somit kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise ausgebildet sein, um das Steu ersignal zum Steuern einer Motorleistung eines Motors des Fahrzeugs bereitzustel len. Zusätzlich oder alternativ kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Steuersignal zum Steuern einer Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs bereitzu stellen. Dadurch kann die Funktionalität eines Gasdrehgriffs realisiert werden. Zu sätzlich oder alternativ kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Steuersignal zum Steuern einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs bereitzustellen. Zu sätzlich oder alternativ kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Steuersignal zum Steuern einer Beschleunigung des Fahrzeugs bereitzustellen. Dies ermöglicht eine sehr komfortable Steuerung des Fahrzeugs, beispielsweise im Zu sammenhang mit einem Automatikgetriebe. Zusätzlich oder alternativ kann die Er fassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Steuersignal zum Steuern eines Ge triebes des Fahrzeugs bereitzustellen. Dies ermöglicht es dem Fahrzeugführer bei spielsweise eine geeignete Getriebeübersetzung auszuwählen. Zusätzlich oder al ternativ kann die Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, um das Steuersignal zum Steuern einer Betriebsbremse des Fahrzeugs bereitzustellen. Auf diese Weise kann auf einen separaten Bremshebel verzichtet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Aktoreinrichtung ausgebildet sein, um den Handgriff beweglich zu lagern. Auf diese Weise kann auf eine separate mechanische Lagereinrichtung verzichtet werden.
Ein Fahrzeug, insbesondere ein motorisiertes Zweirad, kann eine genannte Bedien vorrichtung umfassen. Beispielsweise kann die Bedienvorrichtung als Ersatz für ei nen herkömmlicherweise verwendeten Drehgriff des Fahrzeugs verwendet werden.
Ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs umfasst die folgenden Schrit te:
Einstellen einer Viskosität des magnetorheologischen Mediums der Aktoreinrichtung der Bedienvorrichtung des Fahrzeugs;
Erfassen einer eine Bewegung des Handgriffs der Bedienvorrichtung charakterisie renden Größe; und
Bestimmen eines Steuersignals zum Steuern einer Funktion des Fahrzeugs unter Verwendung der charakterisierenden Größe.
Die Schritte des Verfahrens können in einer geeigneten Einrichtung umgesetzt wer den, die Teil der Bedienvorrichtung oder beispielsweise Teil eines Steuergeräts des Fahrzeugs sein kann. Eine solche Einrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Einrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbil dung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf ei nem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplatten speicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchfüh- rung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 2 eine Seitenansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbei spiel;
Fig. 3 eine Darstellung einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 4 eine Darstellung einer Bewegung eines Handgriffs einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine Feststellkraftkennlinie einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine Feststellkraftkennlinie einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine Feststellkraftkennlinie einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 eine Feststellkraftkennlinie einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 eine Darstellung einer Bewegung eines Handgriffs einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 10 eine Feststellkraftkennlinie einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 11 eine Darstellung einer Bewegung eines Handgriffs einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 12 eine Darstellung einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Aktoreinrichtung gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel; und
Fig. 14 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorlie genden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einer Bedienvorrichtung 102 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel. Leidglich beispielhaft ist das Fahrzeug 100 als ein Motorrad ausge führt. Das Fahrzeug 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Lenker auf. Die Bedienvorrichtung 102 ist beispielhaft an einem rechten Ende des Lenkers an geordnet. Die Bedienvorrichtung 102 ermöglicht es einem Fahrer das Fahrzeug 100 zu bedienen, beispielsweise eine Leistung eines Antriebmotors 104 des Fahr zeugs 100 zu steuern. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele ermöglicht die Bedienvorrichtung 102 ferner eine Steuerung einer Betriebsbremse 106 des Fahr zeugs und zusätzlich oder alternativ eines Getriebes des Fahrzeugs 100. Die Bedi envorrichtung 102 wird beispielsweise anstelle eines herkömmlichen Gasdrehgriffs eingesetzt und umfasst einen Handgriff und eine Aktoreinrichtung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Handgriff von einer Hand des Fahrers des Fahr zeugs 100 umgriffen und gedreht werden.
Alternativ zu einem Motorrad oder Roller kann die Bedienvorrichtung 102 auch im Zusammenhang mit einem anderen Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug eingesetzt werden, beispielsweise bei einem Quad, einem Elektrofahrrad oder einem Hub schrauber.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Bedienvorrichtung 102 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von Fig. 1 gezeigten Bedienvorrichtung handeln. Die Bedienvorrichtung 102 weist einen Hand griff 210 und eine Aktoreinrichtung 212 auf. Der Handgriff 210 ist beweglich gelagert, beispielsweise durch die Aktoreinrichtung 212 oder eine zusätzliche Lagereinrich tung.
Ein Gehäuse der Aktoreinrichtung 212 kann beispielsweise starr an dem Lenker des in Fig. 1 gezeigten Motorrads befestigt werden. Somit kann der Handgriff 210 relativ zu dem Gehäuse der Aktoreinrichtung 212 und somit relativ zu dem Lenker bewegt werden.
Die Aktoreinrichtung 212 ist ausgebildet, um eine einstellbare Feststellkraft auf den Handgriff 210 auszuüben. Die Feststellkraft wirkt einer von einer Hand des Fahrers auf den Handgriff 210 ausgeübten Kraft zum Bewegen des Handgriffs 210 entgegen. Je nach Größe der Feststellkraft kann die Feststellkraft für den Fahrer kaum spürbar oder deutlich spürbar sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Hand griff 210 aus Sicht des Fahrers bei einer maximalen Feststellkraft festgestellt sein.
Die Aktoreinrichtung 212 wird auch als MRF-Aktor bezeichnet. Um die Feststellkraft auf einen aktuell erforderlichen Wert einzustellen weist die Aktoreinrichtung 212 ein magnetorheologisches Medium, beispielsweise eine magnetorheologische Flüssig keit auf. Die Viskosität des magnetorheologischen Mediums ist veränderbar. Die Feststellkraft wird beispielsweise durch eine Reibung zwischen dem magnetorheolo gischen Medium und dem Handgriff 210 oder einer mit dem Handgriff 210 gekoppel ten Welle hervorgerufen. Bei einer hohen Viskosität des magnetorheologischen Me diums übt das magnetorheologische Medium gemäß einem Ausführungsbeispiel eine größere Feststellkraft auf den Haltegriff 210 auf, als bei einer geringen Viskosität.
Die Viskosität des magnetorheologischen Mediums wird gemäß einem Ausführungs beispiel durch ein auf das magnetorheologische Medium wirkendes Magnetfeld ein gestellt. Dabei ist eine Stärke des Magnetfelds einstellbar, um die Viskosität des magnetorheologischen Mediums einzustellen. Zum Erzeugen des Magnetfelds um fasst die Aktoreinrichtung 212 beispielsweise einen Elektromagneten oder einen ver fahrbaren Permanentmagneten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Aktoreinrichtung 212 eine Rückstel leinheit für den Handgriff 210. Dabei bewirkt die Rückstelleinheit eine mechanische Rückstellung und zusätzlich oder alternativ eine elektronische Rückstellung.
Die Bedienvorrichtung 102 ermöglicht gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele beispielsweise eine Gas- und Bremsregelung eines Motorrades mit variabler Haptik mittels in der Aktoreinrichtung 212 umgesetzter MRF-Aktuatorik. Ganz wie am traditi onellen Gashahns eines Motorrades ist das Bedienmuster ähnlich. Der Fahrer führt eine rotatorische Bewegung aus und beschleunigt somit. Dreht der Fahrer das Modul in die andere Richtung wird gebremst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Bedienvorrichtung 102 als ein Gasdreh griff realisiert, bei dem der Handgriff 210 mit einem MRF-Aktor gekoppelt ist. Dies ermöglicht unterschiedliche Haptiken und Sperren. Dies ermöglicht eine Vielfalt an Bedienfunktionen, die in einem Drehgriff ausgeführt werden können. So kann das System beispielsweise den Handgriff ab einer gewissen Geschwindigkeit, beispiels weise einer dreißiger Zone, sperren, sodass nicht schneller gefahren werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Sperrung so ausgeführt, dass die Sper rung nach einem erhöhten Kraftaufwand überwunden werden kann und beispielswei se in Notsituationen Ausweichmanöver zulässt. Die auch als Drehgriff bezeichnete Bedienvorrichtung 102 kann sowohl die Gasannahme, als auch die Bremsbetätigung beinhalten. Wird der Handgriff 210 in die eine Richtung gedreht, wird Gas gegeben. Wird der Handgriff 210 in die andere Richtung gedreht, so wird gebremst.
Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer Bedienvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine Darstellung der anhand von Fig. 2 beschriebenen Bedienvorrichtung handeln.
Der Handgriff 210 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgeformt. Der Handgriff 210 weist ein freies Ende auf. Ein dem freien Ende gegenüberliegen des Ende des Handgriffs 210 ist mit der Aktoreinrichtung 212 gekoppelt. Beispielhaft weist die Aktoreinrichtung 212 ein zylinderförmiges Gehäuse auf.
Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele ist der Handgriff 210 um seine Längsachse drehbar und zusätzlich oder alternativ entlang seiner Längsachse ver schiebbar gelagert.
Der Handgriff 210 kann beispielsweise als Gasgriff eingesetzt werden, um eine Be schleunigung eines Fahrzeugs zu steuern. Auch kann der Handgriff 210 die Funktio- nalität eines Tempomaten oder Geschwindigkeitsbegrenzers ausüben. Gemäß ei nem Ausführungsbeispiel kann der Handgriff 210 zusätzlich oder alternativ zum Bremsen des Fahrzeugs oder zum Schalten einer Schaltung des Fahrzeugs einge setzt werden.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung einer Bewegung eines Handgriffs 210 einer Bedienvor richtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von Fig. 3 beschriebene Bedienvorrichtung handeln. Gezeigt ist eine Drehbewegung des Handgriffs 210 in einer ersten Drehrichtung 415. Die Drehbewegung wird bei spielsweise durch eine Bewegung einer Hand eines Fahrers bewirkt, von der der Handgriff 210 umschlossen ist.
Je nach Viskosität des magnetorheologischen Mediums der Aktoreinrichtung 212 wirkt eine mehr oder weniger große Feststellkraft auf den Handgriff 210. Die Fest stellkraft bremst die Drehbewegung des Handgriffs 210, hier in Bezug auf die erste Drehrichtung.
Fig. 5 zeigt eine Feststellkraftkennlinie 520 einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auf der Abs zisse ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Ordinate die Feststellkraft aufge- tragen, die beispielsweise von der in Fig. 4 gezeigten Aktoreinrichtung auf den Handgriff ausgeübt wird und der Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung entgegenwirkt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Größe der Feststell kraft in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht ein vorbestimmter Zusammenhang zwischen der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Größe der Feststellkraft, wobei die sich die Feststellkraft mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit tendenziell erhöht.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Größe der Feststellkraft. Beispielhaft weist die Feststellkraft bei einer Ausgangsgeschwindigkeit von bei spielsweise 10km/h einen Ausgangswert von beispielsweise 0,5Nm auf und steigt ausgehend von dem Ausgangswert linear bis auf einen Endwert von beispielswei se 5Nm bei einer Endgeschwindigkeit von 200km/h an.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung zur Beschleunigung des Fahrzeugs eingesetzt. Dabei steuert die Ak toreinrichtung unter Verwendung des magnetorheologischen Mediums Kräfte in der Form, dass zu hohe Geschwindigkeiten dazu führen, dass die Kraft höher wird, die benötigt wird den Handgriff zu drehen.
Fig. 6 zeigt eine Feststellkraftkennlinie 620 einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auf der Abs zisse ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Ordinate die Feststellkraft auf ge tragen, die beispielsweise von der in Fig. 4 gezeigten Aktoreinrichtung auf den Handgriff ausgeübt wird und der Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung entgegenwirkt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Größe der Feststell kraft in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Feststellkraft über den gezeigten Geschwindigkeitsbe reich einen konstanten Wert auf, abgesehen von einer Spitze bei einer Vorgabege schwindigkeit.
Beispielhaft weist die Feststellkraft in einem Geschwindigkeitsbereich, der beispiels weise von 10km/h bis 100km/h reicht, einen Ausgangswert von beispielswei se 0,5Nm auf. Kurz vor Erreichen der Vorgabegeschwindigkeit, die beispielsweise bei 50km/h liegt, steigt die Feststellkraft auf einen Endwert von beispielsweise 5Nm an. Nach Erreichen oder Überschreiten der Vorgabegeschwindigkeit fällt die Fest stellkraft abrupt wieder auf den Ausgangswert ab. Die Spitze der Feststellkraft, auch als Peak bezeichnet, weist beispielsweise in Bezug auf die Abszisse eine Ausdeh nung auf, die weniger als 20% oder weniger als 10% der Vorgabegeschwindigkeit entspricht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung zur Beschleunigung des Fahrzeugs eingesetzt, wobei der Handgriff fer ner die Funktionalität eines Tempomat oder Geschwindigkeitsbegrenzers (engl. speed limiter) übernimmt. Dabei steuert die Aktoreinrichtung unter Verwendung des magnetorheologischen Mediums Kräfte in der Form, dass die Kraft sehr hoch wird, wenn eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist und es versucht wird, schneller zu fahren.
Fig. 7 zeigt eine Feststellkraftkennlinie 720 einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auf der Abszisse ist die Motordrehzahl und auf der Ordinate die Feststellkraft aufgetragen, die beispielsweise von der in Fig. 4 gezeigten Aktoreinrichtung auf den Handgriff ausgeübt wird und der Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung entgegenwirkt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Größe der Feststellkraft in Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl eingestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Feststellkraft über den gezeigten Motordrehzahlbereich einen konstanten Wert auf, abgesehen von einer Spitze bei einer Vorgabegmotordrehzahl.
Beispielhaft weist die Feststellkraft in einem Motordrehzahlbereich, der beispielswei se von 1000U/min bis 14000U/min reicht, einen Ausgangswert von beispielswei se 0,5Nm auf. Kurz vor Erreichen der Vorgabegmotordrehzahl, die beispielsweise bei 10000U/min liegt, steigt die Feststellkraft auf einen Endwert von beispielswei se 5Nm an. Nach Erreichen oder Überschreiten der Vorgabegmotordrehzahl fällt die Feststellkraft abrupt wieder auf den Ausgangswert ab. Die Spitze der Feststellkraft, auch als Peak bezeichnet, weist beispielsweise in Bezug auf die Abszisse eine Aus dehnung auf, die weniger als 1 % der Vorgabegmotordrehzahl entspricht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung zur Erhöhung der Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs eingesetzt, wobei der Handgriff ferner eine Kickdown-Funktionalität bereitstellt. Dabei steuert die Aktoreinrichtung unter Verwendung des magnetorheologischen Mediums Kräfte in der Form, dass über den Handgriff die Drehzahl des Motors bis zu einem bestimmten Bereich geregelt werden. Ab einer Schwelle muss ein Widerstand überschritten wer den, ab dem das volle Potenzial des Drehzahlbereiches abgefragt wird. Fig. 8 zeigt eine Feststellkraftkennlinie 820 einer Bedienvorrichtung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auf der Abszisse ist die Motordrehzahl und auf der Ordinate die Feststellkraft aufgetragen, die beispielsweise von der in Fig. 4 gezeigten Aktoreinrichtung auf den Handgriff ausgeübt wird, und der Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung entgegenwirkt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Größe der Feststellkraft in Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl eingestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Feststellkraft über den gezeigten Motordrehzahlbereich einen vorbestimmten wellenförmigen Ver lauf auf.
Beispielhaft weist die Feststellkraft bei einer Ausgangsmotordrehzahl von beispiels weise 1000U/min einen Ausgangswert von beispielsweise 0,5Nm auf und fällt bei einer Endotordrehzahl von beispielsweise 14000U/min wieder auf den Ausgangswert ab. Dazwischen weist die Feststellkraftkennlinie 820 mehrerer Maximas auf, die Wer te aufweisen, die zwischen dem Ausgangswert und einem Endwert von beispielswei se 5Nm liegen. Beispielhaft weist die gezeigte Feststellkraftkennlinie 820 vier Maxi mas auf, von denen lediglich einer den Endwert der Feststellkraft erreicht.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Handgriffs in der ersten Drehrichtung zur Erhöhung der Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs eingesetzt, wobei der Handgriff ferner eine Launch-Control-Funktionalität bereitstellt. Diese Funktionalität besteht in einer Traktionskontrolle, durch die ein technisch optimiertes Anfahren des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Dabei steuert die Aktoreinrichtung unter Verwendung des magnetorheologischen Mediums Kräfte in der Form, dass dem Fahrer der optimale Drehzahlbereich zum optimalen Start bereitgestellt wird und der Schlupf minimiert wird.
Fig. 9 zeigt eine Darstellung einer Bewegung eines Handgriffs 210 einer Bedienvor richtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von Fig. 3 beschriebene Bedienvorrichtung handeln. Gezeigt ist eine Drehbewegung des Handgriffs 210 in einer zweiten Drehrichtung 915, die der in Fig. 4 gezeigten ers ten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Drehbewegung wird beispielsweise durch eine Bewegung einer Hand eines Fahrers bewirkt, von der der Handgriff 210 um schlossen ist.
Je nach Viskosität des magnetorheologischen Mediums der Aktoreinrichtung 212 wirkt eine mehr oder weniger große Feststellkraft auf den Handgriff 210. Die Fest stellkraft bremst die Drehbewegung des Handgriffs 210, hier in Bezug auf die zweite Drehrichtung.
Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiel ist die Aktoreinrichtung 212 ausgebil det, um in Bezug auf die unterschiedlichen Drehrichtungen die betragsmäßig gleiche oder unterschiedliche Feststellkräfte bereitzustellen.
Fig. 10 zeigt eine Feststellkraftkennlinie 1020 einer Bedienvorrichtung in Abhängig keit von der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Auf der Abszisse ist die Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Ordinate die Feststellkraft auf getragen, die beispielsweise von der in Fig. 9 gezeigten Aktoreinrichtung auf den Handgriff ausgeübt wird, und der Drehung des Handgriffs in der zweiten Drehrichtung entgegenwirkt. Dabei ist die Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit entlang der Abszis se abfallend dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Größe der Feststellkraft in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel besteht ein vorbestimmter Zusammenhang zwischen der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Größe der Feststellkraft, wobei sich die Feststellkraft bei unterschreiten einer Notbremsgeschwindigkeit verringert.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Feststellkraft in einem Ge schwindigkeitsbereich, der zwischen einer Endgeschwindigkeit von beispielswei se 100km/h und einer Notbremsgeschwindigkeit von beispielsweise 30km/h liegt, einen konstanten Ausgangswert von beispielsweise 2Nm auf. Bei Unterschreiten der Endgeschwindigkeit fällt die Feststellkraft, beispielsweise linear, bis auf einen End wert von beispielsweise 0,5Nm ab und bleibt anschließend bis zum Stillstand bei 0km/h auf dem Endwert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehung des Handgriffs in der zweiten Drehrichtung zum Bremsen des Fahrzeugs eingesetzt. Dabei steuert die Aktorein richtung unter Verwendung des magnetorheologischen Mediums Kräfte in der Form, dass durch die entgegengesetzte rotatorische Bewegung eine Bremsung eingeleitet wird. Die dazu verwendete rotatorische Bewegung ist dabei entgegengesetzt zu der rotatorischen Bewegung in der ersten Drehrichtung, die beispielsweise zum Be schleunigen oder Erhöhen der Drehzahl eingesetzt wird. Dabei reagiert das System situationsspezifisch was für eine Bremsung ausgeführt wird. Bei einer Notbremsung wirken sehr geringe Kräfte. Dadurch sind für eine weitere Drehung des Handgriffs in der zweiten Drehrichtung nur geringe Kräfte zu überwinden, wodurch eine weitere Erhöhung der Bremskraftanforderung erleichtert wird.
Fig. 11 zeigt eine Darstellung einer Bewegung eines Handgriffs 210 einer Bedienvor richtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von Fig. 3 beschriebene Bedienvorrichtung handeln. Gezeigt ist eine Wechselbewe gung 1115 des Handgriffs 210, die sich aus zwei kurzen, einander entgegengesetz ten und direkt aufeinanderfolgenden Drehbewegungen zusammensetzt. Die Wech selbewegung 1115 wird beispielsweise durch eine Bewegung einer Hand eines Fah rers bewirkt, von der der Handgriff 210 umschlossen ist.
Je nach Viskosität des magnetorheologischen Mediums der Aktoreinrichtung 212 wirkt eine mehr oder weniger große Feststellkraft auf den Handgriff 210. Die Fest stellkraft bremst die Wechselbewegung 1115 des Handgriffs 210, hier beispielsweise in Bezug auf beide Drehrichtungen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Bedienvorrichtung 102 zum Schalten eingesetzt. Die kurze rotatorische Bewegungen umfassende Wechselbewe gung 1115 führt ein Schaltsignal hoch/runter aus. Dabei werden beide rotatorischen Bewegungen in beiden Richtungen in kurzer Abfolge ausgeführt, wobei die letzte Richtung entscheiden für die Auswahl der Schaltrichtung ist. Alternativ wird jeweils nur eine kurze rotatorische Bewegung ausgeführt, wobei die Richtung der einzelnen rotatorischen Bewegung für die Auswahl der Schaltrichtung entscheidend ist.
Fig. 12 zeigt eine Darstellung einer Bedienvorrichtung 102 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel. Im Unterschied zu der anhand von Fig. 3 beschriebenen Bedienvor richtung weist der Handgriff 210 der in Fig. 12 gezeigten Bedienvorrichtung 102 ei nen ersten beweglichen Griffabschnitt 1230 und einen zweiten beweglichen Griffab- schnitt 1232 auf. Zum Bereitstellen unabhängiger Feststellkräfte auf die beiden un abhängig voneinander bewegliche Griffabschnitte 1230, 1232 weist die Aktoreinrich tung 212 einen ersten Aktor 1234 und einen zweiten Aktor 1236 auf.
Der erste Aktor 1234 weist ein erstes magnetorheologisches Medium auf und ist ausgebildet ist, um eine von einer Viskosität des ersten magnetorheologischen Medi ums abhängige erste Feststellkraft auf den ersten Griffabschnitt 1230 auszuüben. Dazu ist der erste Aktor 1234 beispielsweise über eine erste Welle 1240 mit dem ers ten Griffabschnitt 1230 gekoppelt. Der zweite Aktor 1236 weist ein zweites magne torheologisches Medium auf und ist ausgebildet ist, um eine von einer Viskosität des zweiten magnetorheologischen Mediums abhängige zweite Feststellkraft auf den zweiten Griffabschnitt 1232 auszuüben. Dazu ist der zweite Aktor 1236 beispielswei se über eine zweite Welle 1242 mit dem zweiten Griffabschnitt 1232 gekoppelt.
Beispielsweise kann der erste Griffabschnitt 1230 ausgeformt sein, um von einem Daumen einer Hand eines Fahrers bedient zu verwenden. Der zweite Griffab- schnitt 1232 kann dagegen ausgeformt sein, um von der Hand des Fahrers bedient zu werden. Somit kann der zweite Griffabschnitt 1232 länger, beispielsweise mehr als viermal so lang, als der erste Griffabschnitt 1230 ausgeführt sein. Der erste Griff abschnitt 1230 ist dabei zwischen der die Aktoreinrichtung 212 und dem zweiten Griffabschnitt 1232 angeordnet.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktoreinrichtung 212 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Aktoreinrichtung 212 kann im Zusammenhang mit einer Bedienvorrichtung eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Aktoreinrichtung 212 optional eine Einstelleinrichtung 1350. Die Einstelleinrichtung 1350 ist ausgebildet, um ein Einstell signal 1352 bereitzustellen, über das die Viskosität des von einem Aktor der Ak toreinrichtung 212 verwendeten magnetorheologischen Mediums 1354 eingestellt werden kann. Beispielsweise wird das Einstellsignal 1352 an eine Schnittstelle zu einem Elektromagneten 1356 der Aktoreinrichtung 212 bereitgestellt und ist geeig net, um eine Größe des von dem Elektromagneten 1356 erzeugten und auf das magnetorheologische Medium 1354 wirkenden Magnetfelds 1358 einzustellen.
Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiel ist die Einstelleinrichtung 1350 ausge bildet, um das Einstellsignal 1352 unter Verwendung von Daten zu bestimmen, die sich auf einen Zustand des Fahrzeugs beziehen, das über die Bedienvorrichtung ge steuert wird. Solche Daten können beispielsweise von einer geeigneten Sensorik oder einem Steuergerät des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Beispielsweise ist die Einstelleinrichtung 1350 ausgebildet ist, um das Einstellsignal 1352 unter Verwen dung eines eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigenden Geschwindigkeit signals 1360 und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines eine Vorgabe geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigenden Vorgabegeschwindigkeitsignals 1362 und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines eine Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs anzeigenden Drehzahlsignals 1364 und zusätzlich oder alternativ un ter Verwendung eines eine Vorgabedrehzahl eines Motors des Fahrzeugs anzeigen den Vorgabedrehzahlsignals 1366 bereitzustellen.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird das Einstellsignal 1352 direkt an die Aktoreinrichtung 212 bereitgestellt, beispielsweise von einem Steuergerät des Fahrzeugs. In diesem Fall ist kann die Aktoreinrichtung 212 ohne Einstelleinrich tung 1350 ausgeführt sein. Auch kann die Funktionalität der Einstelleinrichtung 1350 entfernt von einem Gehäuse der Aktoreinrichtung 212 angeordnet sein, beispielswei se in einem Steuergerät des Fahrzeugs.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Aktoreinrichtung 212 zusätzlich oder alternativ eine optionale Erfassungseinrichtung 1370. Die Erfassungseinrich- tung 1370 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Handgriffs zu erfassen und unter Verwendung einer die Bewegung des Handgriffs charakterisierenden Größe ein Steuersignal zum Steuern einer Funktion des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Erfas sungseinrichtung 1370 weist beispielsweise eine geeignete Sensorik auf, über die eine Richtung der Bewegung des Handgriffs und zusätzlich oder alternativ eine Ge schwindigkeit der Bewegung und zusätzlich oder alternativ einen zeitlichen und/oder räumlichen Verlauf der Bewegung als die charakterisierenden Größe zu erfassen. Beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung 1370 ausgebildet, um ein Motorsteuer signal 1372 zum Steuern einer Motorleistung eines Motors des Fahrzeugs und zu sätzlich oder alternativ ein Drehzahlsteuersignal 1374 zum Steuern einer Drehzahl des Motors des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ ein Geschwindigkeitssteu ersignal 1376 zum Steuern einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ ein Beschleunigungssteuersignal 1378 zum Steuern einer Beschleunigung des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ ein Schaltsteuersignal 1380 zum Steu ern eines Getriebes des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ ein Bremssteuer signal 1382 zum Steuern einer Betriebsbremse des Fahrzeugs bereitzustellen.
Fig. 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbei spiel. Das Verfahren wird beispielsweise zum Betreiben eines eine Betriebsvorrich tung aufweisenden Fahrzeugs verwendet, wie es beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist.
In einem Schritt 1401 wird eine Viskosität des magnetorheologischen Mediums der Aktoreinrichtung der Bedienvorrichtung des Fahrzeugs eingestellt, beispielsweise durch Einstellen eines geeigneten Magnetfelds. In einem Schritt 1403 wird eine cha rakterisierende Größe erfasst, die eine Bewegung des Handgriffs der Bedienvorrich tung charakterisiert. Die charakterisierende Größe wird in einem Schritt 1405 ver wendet, um ein Steuersignal zum Steuern einer Funktion des Fahrzeugs zu bestim men.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ers ten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuqszeichen
100 Fahrzeug
102 Bedienvorrichtung
104 Antriebsmotor
106 Betriebsbremse 10 Handgriff
12 Aktoreinrichtung 15 erste Drehrichtung 20 Feststellkraftkennlinie
620 Feststellkraftkennlinie
720 Feststellkraftkennlinie
820 Feststellkraftkennlinie
915 zweite Drehrichtung
1020 Feststellkraftkennlinie
1115 Wechselrichtung
1230 erster Griffabschnitt
1232 zweiter Griffabschnitt
1234 erster Aktor
1236 zweiter Aktor
1240 erste Welle
1242 zweite Welle 1350 Einstelleinrichtung
1352 Einstellsignal
1354 magnetorheologisches Medium
1356 Elektromagnet
1358 Magnetfeld
1360 Geschwindigkeitsignal
1362 Vorgabegeschwindigkeitsignal
1364 Drehzahlsignal
1366 Vorgabedrehzahlsignal
1370 Erfassungseinrichtung
1372 Motorsteuersignal
1374 Drehzahlsteuersignal
1376 Geschwindigkeitssteuersignal
1378 Beschleunigungssteuersignal
1380 Schaltsteuersignal
1382 Bremssteuersignal
1401 Schritt des Einstellens
1403 Schritt des Erfassens
1405 Schritt des Bestimmens

Claims

Patentansprüche
1. Bedienvorrichtung (102) für ein Fahrzeug (100) mit folgenden Merkmalen:
einem beweglichen Handgriff (210); und
einer ein magnetorheologisches Medium (1354) umfassende Aktoreinrichtung (212), die mit dem Handgriff (210) gekoppelt und ausgebildet ist, um eine von einer Viskosi tät des magnetorheologischen Mediums (1354) abhängige Feststellkraft auf den Handgriff (210) auszuüben.
2. Bedienvorrichtung (102) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (212) ausgebildet ist, um die Viskosität des magnetorheologischen Mediums (1354) unter Verwendung eines Einstellsignals (1352) einzustellen, um eine Größe der Feststellkraft einzustellen.
3. Bedienvorrichtung (102) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (102) eine Einstelleinrichtung (1350) aufweist, die ausgebildet ist, um das Einstellsignal (1352) unter Verwendung eines eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) anzeigenden Geschwindigkeitsignals (1360) und/oder eines eine Vorgabegeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) anzeigenden Vorgabegeschwindig keitsignals (1362) und/oder eines eine Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs (100) anzeigenden Drehzahlsignals (1364) und/oder eines eine Vorgabedrehzahl eines Motors des Fahrzeugs (100) anzeigenden Vorgabedrehzahlsignals (1366) bereitzu stellen.
4. Bedienvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (210) in einer ersten Drehrichtung (415) beweg lich ist und die Aktoreinrichtung (212) ausgebildet ist, um die Feststellkraft zum Bremsen einer Drehbewegung des Handgriffs (210) in der ersten Drehrichtung (415) auf den Handgriff (210) auszuüben, und/oder, dass der Handgriff (210) in einer der ersten Drehrichtung (415) entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (915) beweglich ist und die Aktoreinrichtung (212) ausgebildet ist, um die Feststellkraft zum Bremsen einer Drehbewegung des Handgriffs (210) in der zweiten Drehrichtung (915) auf den Handgriff (210) auszuüben.
5. Bedienvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienvorrichtung (102) eine Erfassungseinrichtung (1370) aufweist, die ausgebildet ist, um eine Bewegung des Handgriffs (210) zu erfassen und unter Verwendung einer die Bewegung charakterisierenden Größe ein Steuer signal (1372, 1374, 1376, 1378, 1380, 1382) zum Steuern einer Funktion des Fahr zeugs (100) bereitzustellen.
6. Bedienvorrichtung (102) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (1370) ausgebildet ist, um eine Richtung (415; 915) der Be wegung und/oder eine Geschwindigkeit der Bewegung und/oder einen zeitlichen Ver lauf der Bewegung als die charakterisierenden Größe zu erfassen.
7. Bedienvorrichtung (102) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (1370) ausgebildet ist, um das Steuersignal (1372, 1374, 1376, 1378, 1380, 1382) zum Steuern einer Motorleistung eines Motors des Fahrzeugs (100) und/oder zum Steuern einer Drehzahl eines Motors des Fahr zeugs (100) und/oder zum Steuern einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (100) und/oder zum Steuern einer Beschleunigung des Fahrzeugs (100) und/oder zum Steuern eines Getriebes des Fahrzeugs (100) und/oder zum Steuern einer Betriebs bremse des Fahrzeugs (100) bereitzustellen.
8. Bedienvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung (212) ausgebildet ist, um den Handgriff (210) beweglich zu lagern.
9. Bedienvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (210) einen ersten beweglichen Griffabschnitt (1230) und einen zweiten beweglichen Griffabschnitt (1232) aufweist, und die Ak toreinrichtung (212) einen ein erstes magnetorheologisches Medium aufweisenden ersten Aktor (1234) und einen ein zweites magnetorheologisches Medium aufwei senden zweiten Aktor (1236) aufweist, wobei der erste Aktor (1234) mit dem ersten Griffabschnitt (1230) gekoppelt und ausgebildet ist, um eine von einer Viskosität des ersten magnetorheologischen Mediums abhängige erste Feststellkraft auf den ersten Griffabschnitt (1230) auszuüben, und wobei der zweite Aktor (1236) mit dem zweiten Griffabschnitt (1232) gekoppelt und ausgebildet ist, um eine von einer Viskosität des zweiten magnetorheologischen Mediums abhängige zweite Feststellkraft auf den zweiten Griffabschnitt (1232) auszuüben
10. Fahrzeug (100), insbesondere motorisiertes Zweirad, mit einer Bedienvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
11. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (100) gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Einstellen (1401 ) einer Viskosität des magnetorheologischen Mediums (1354) der Aktoreinrichtung (212) der Bedienvorrichtung (102) des Fahrzeugs (100);
Erfassen (1403) einer eine Bewegung des Handgriffs (210) der Bedienvorrichtung (102) charakterisierenden Größe; und
Bestimmen (1405) eines Steuersignals zum Steuern einer Funktion des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der charakterisierenden Größe.
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