WO2007020271A1 - Verfahren zur verhinderung und/oder regelung des vorderradabhebens bei krafträdern - Google Patents

Verfahren zur verhinderung und/oder regelung des vorderradabhebens bei krafträdern Download PDF

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WO2007020271A1
WO2007020271A1 PCT/EP2006/065364 EP2006065364W WO2007020271A1 WO 2007020271 A1 WO2007020271 A1 WO 2007020271A1 EP 2006065364 W EP2006065364 W EP 2006065364W WO 2007020271 A1 WO2007020271 A1 WO 2007020271A1
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wheel
vorderradabhebens
motorcycle
evaluation
front wheel
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PCT/EP2006/065364
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Dieter Burkhard
Yasser Dayoub
Alfred Eckert
Ralph Gronau
Ralf Reviol
Georg Roll
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a computer program product and a device for preventing and / or regulating the Vorderradab- lift in a motorcycle.
  • the lifting of the front wheel in a motorcycle e.g. a motorcycle or a scooter, and the associated driving condition, in which driving alone on the rear wheel, carries a relatively high risk of accidents.
  • This driving condition can occur unintentionally with strong acceleration of the motorcycle, especially with an increasing road course. Due to this behavior of the motorcycle, it is relatively difficult for a, in particular inexperienced, driver to achieve an optimum acceleration corresponding to the motorcycle.
  • motorcyclists who intentionally create this driving condition and possibly want to maintain for a longer time.
  • there is a risk even when deliberately causing the said driving condition, that the motorcycle tilts backwards or the driver loses control of the vehicle in a different way. This can lead to serious accidents with a high risk of injury.
  • Document EP 1 184 272 B1 discloses a method of preventing a rearing condition of a motorcycle in which it is concluded from the acceleration of the motorcycle of a possible Meaten, to prevent or stop this Aufbäumens the output of the motorcycle drive is reduced.
  • the judgment of a FriedbäumShes based on an acceleration value is often insufficient, especially if this Aufbäumen by the driver, for example, by fast engagement at high speed or a pulling movement on the handlebar is intentionally brought about.
  • the object of the present invention is to propose an alternative method for preventing and / or regulating the Vorderradabarias of motorcycles, in particular a focus of this method is a defined assessment of Vorderradabarias, or a method by which a high degree of safety of the rollover avoidance is achieved and in which in particular as few additional sensors are used.
  • the object is achieved by the method according to claim 1 and by the device according to claim 12.
  • the invention is based on the idea in the context of a method for preventing and / or regulating the Vorderradabarias in a motorcycle, which is in particular equipped with an anti-lock braking system to perform a defined evaluation of Vorderradablanders, said defined assessment of Vorderradaberias on at least one size which results in particular from the sensor data of the anti-lock braking system.
  • a defined evaluation of the Vorderradablanders is understood that a Abhebetendenz and / or lifting the front wheel is detected or detected and / or in particular evaluated by calculation methods and is preferably expressed by at least one defined value, in particular by a numerical value. In this case, this value and / or numerical value contains a defined exact and / or tendential evaluation information. It is particularly preferred to use at least partially fuzzy values and calculation methods or values from fuzzy sets and corresponding calculation methods, among which fuzzy logic and / or fuzzy control very particularly preferably also applies.
  • a Vorderradabhebewert is understood to mean the value resulting from a defined assessment of Vorderradabarias and results from this.
  • this Vorderradabhebewert can be an angle or a numerical value or a vector.
  • the Vorderradabhebewert may in particular a This method is based, in particular, at least in part on fuzzy quantities and calculation methods, particularly preferably fuzzy quantities, and calculation methods.
  • An active structure of brake pressure on the rear wheel brake is understood to mean a brake engagement on the rear wheel of the motorcycle.
  • the procedure for preventing and / or regulating the front wheel lift uses, in particular, the components of an electronic control system, such as a traction control system in conjunction with an anti-lock braking system, for example.
  • the hydraulic intervention, including the pump and valves for active construction of hydraulic pressure, is particularly preferred and the braking intervention at the rear wheel is very autonomous and initiated and regulated by a software control which is executed, in particular, in the electronic control unit of the motorcycle control system (ECU).
  • ECU electronice control unit of the motorcycle control system
  • a trike is understood to mean a vehicle which has two driven rear wheels and one front wheel.
  • a trike has some similarities to a motorcycle and does not have a closed passenger compartment.
  • the driving behavior also differs from normal passenger vehicles and has in borderline situations, in particular with regard to the occurrence of a Vorderradablanders, similarities with the handling of a motorcycle, especially a motorcycle.
  • trike can also be understood as a radical cabriolet with a motorcycle fork as a handlebar. to become.
  • a quad is understood to mean a four-wheeled vehicle that has a motorcycle-like body and does not have a closed passenger compartment. In addition, it has a similar driving behavior with respect to the occurrence of a Vorderradablanders as a motorcycle, especially a motorcycle. Quads are generally much lighter than average motor vehicles and have significantly smaller dimensions.
  • an evaluation of the front wheel lift is carried out on the basis of at least one of the following variables,
  • Radbeatung in particular Radbeatungsdifferenz, front and / or rear
  • the method is preferably a regulatory method. It is preferable to carry out a defined evaluation of the front wheel lift based at least on the longitudinal acceleration, wherein the longitudinal acceleration is determined from the wheel speed sensor data and / or from the sensor data of a motorcycle control system and / or from the data of an additional acceleration sensor.
  • the defined evaluation of Vorderradablanders is additionally carried out based on the wheel speeds and / or wheel speeds and / or the Radcarddifferenz / s front and / or rear.
  • the defined evaluation of the front wheel lift comprises the following steps:
  • This design of the method makes it possible to prevent the front wheel lifting of a motorcycle in a simple and efficient manner. It is also possible for a relatively untrained driver with the motorcycle to achieve the maximum possible acceleration.
  • the defined evaluation of the Vorderradabarias with respect to a recognition and / or assessment based on the wheel speed data whether the wheel speed at the rear wheel
  • the wheel speed of the front wheel and / or front wheel speed remains substantially constant for a period of at least 20 ms or becomes smaller, in particular, the front wheel speed changes within this Period by a value between 0 km / h and 1 km / h per control loop, while the wheel speed of the rear wheel and / or the rear wheel speed continues to grow, especially steadily, more preferably strictly monotone.
  • the method is supplemented by the following steps:
  • the queries or criteria for initiating and ending the special control mode are carried out in parallel and / or constantly and / or during each control loop.
  • initiation and termination and further discharges and terminations of the special control mode take place as a function of the defined evaluation of the front wheel lift, as well as a predetermined control Strategy and / or the predetermined control parameters defined, these parameters may also include fuzzy sets, or the scheme may be a fuzzy control.
  • the method particularly preferably evaluates whether the wheel speed and / or the wheel speed and / or the wheel acceleration at the rear wheel remain within defined limit values.
  • the special control mode is not initiated or, if it has already been initiated, this is ended. Due to the particular additional evaluation of the wheel speed and / or wheel speed at the rear wheel, a jump or a lift off of the front and rear wheels can be detected. This is advantageous as an added safety measure, so as not to risk the rear wheel locked motorcycle reattaching at the end of a jump to give a dangerous situation.
  • the sizes or criteria for the defined evaluation are particularly preferred of the Vorderradablanders combined to form a "total image", the calculations relating to the individual sizes are very particularly preferably linked together. This can be done, for example, both by concrete calculation algorithms and by plausibility criteria and / or parameters which influence the evaluation algorithm per se, for example by determining the order of evaluation of variables.
  • an "overall picture” which expresses itself, for example, in a probability value as a front wheel reduction value.
  • the method be a special control mode in the context of another method of a motorcycle control system.
  • a defined assessment of the Vorderradabarias exceeds a defined threshold or threshold ü exceeds and / or reached.
  • Exceeds and / or reaches the defined assessment of Vorderradablanders thus the Vorderradabhebewert a defined threshold or threshold, so a special control mode is preferably initiated.
  • a control is performed which constantly, in particular cyclically repeating, makes a defined assessment of Vorderradabarias and tries to set a defined Vorderradabhebewert, in particular a reference value of Vorderradabarias as a reference variable.
  • the special control mode has at least one defined exit condition or termination condition, which is in particular the presence and / or undershoot of a defined low front wheel reduction and / or a defined, particularly preferably a limited, time profile of the front wheel reduction. Particularly preferably, the special control mode on several exit conditions, which must be met alternatively or in combination. If the at least one exit condition is met, the special control mode is ended.
  • the method for preventing and / or regulating the front wheel lift makes use of the electronic control unit of the motorcycle control system (ECU).
  • the further evaluation of the sensor signals takes place within the ECU.
  • the reduction of the engine torque particularly preferably via an intervention in the engine management, and / or the initiation an active structure of brake pressure at the rear wheel initiated by the ECU and / or regulated.
  • a defined evaluation of the front wheel lift due to wheel speeds is preferably carried out as follows, in a simplified manner:
  • the wheel speeds n front ( front wheel speed) and n back n (rear wheel speed) are calculated from the wheel speed signals , the wheel speed sensors are in particular part of an anti-lock braking system.
  • N is hinte n greater by a defined value and / or by a defined ratio is greater than n ne before _ or exceeds the difference between n and n hinte front n a defined value, then a Abhebetendenz of the front wheel is detected.
  • Particular preference is given from the size of the difference value of n hinte n and n forward to a Vorderradabhebewert closed, or from the size of a difference value is calculated Vorderradabhebewert, most preferably in addition to other sizes and / or values and / or calculations.
  • the occurrence of a slip is an indicator for a lift off tendency of the front wheel or for a front wheel lift.
  • an indicator for a withdrawal tendency of the front wheel or a Vorderradablander is that the wheel slip is greater behind, in particular greater by a defined value or a defined ratio, as the wheel slip front.
  • a defined evaluation of the Vorderradab- lift due to the movement and / or acceleration about the transverse axis in particular taking into account the time course of movement and / or acceleration about the transverse axis performed.
  • an angle value between the longitudinal axis of the motorcycle and the road or the ground is particularly preferably calculated. So that the information regarding the vehicle behavior with respect to the transverse axis of the vehicle is available, in particular at least one additional sensor is used, particularly preferably at least one yaw rate sensor.
  • the reference acceleration is greater, in particular by a defined value or by a defined ratio, than the actual acceleration, this indicates an increased slip of the rear wheel and / or a lifting or Abhebetendenz the front wheel, which in particular a control and / or Special control mode for preventing and / or regulating the Vorderradablanders is initiated.
  • a difference value from the reference acceleration and the actual acceleration can be calculated and used for a judgment of the Vorderradablanders.
  • the actual acceleration is less than the reference acceleration, this is an indication that there is no lifting of the front wheel.
  • the method is preferably carried out with respect to the defined assessment of Vorderradabrös on, in particular in addition, at least one of the following variables:
  • the value of the longitudinal acceleration which is calculated from the wheel speeds or, in particular, Re, particularly preferably additionally, is calculated with the aid of a longitudinal acceleration sensor, for an estimation and / or plausibility check with other data and / or for the defined evaluation of Vorderradabarias used.
  • Vorderradabriols constantly takes place, particularly preferably also continuously, constantly in addition to the above measures.
  • the method is designed so that over the defined evaluation of Vorderradablanders a lifting of the front wheel is detected, including in particular the parameters used for the detection and / or thresholds are dimensioned correspondingly low and / or a particularly sensitive detection of Abhebetendenz in the context of the defined assessment of Vorderradaberias done.
  • a parameterization of the control is particularly preferably a significant Vorderradabaria avoided by suitable reduction of the engine torque and / or active construction of brake pressure at the rear wheel brake.
  • the initiation of the special regulation mode and / or the regulation can be controlled and / or started and in particular prevented by the driver.
  • the driver is particularly preferably in a position to prevent and / or terminate and / or initiate a controlled driving condition of a defined lifted front wheel intentionally induced and / or adjusted by the control , Particularly preferably, it is possible to select and / or change between different control modes with the aid of an above-mentioned control device. the.
  • Both different front wheel lift values, which are reference values in particular, and / or other control parameters can be selected and / or influenced or set.
  • the special control mode is terminated when within the special control mode, the wheel acceleration on the front wheel is positive and / or increases and / or the wheel speed increases by at least one defined value within at least one control loop.
  • the engine torque and / or the brake pressure at the rear wheel brake are set to the value preset by the driver.
  • the special control mode and / or the control can be terminated by the driver in a defined manner. This is important in case the driver wants to end the regulation while driving.
  • the method hereinafter referred to as method A, is preferably carried out in such a way that the evaluation of the front wheel lift takes place on the basis of the following variables: wheel speed difference front / rear, slip information front / rear and wheel acceleration front and / or rear.
  • a defined Vorderradabhebetude When exceeding a defined Vorderradabhebetudes a reduction of the engine torque is made and / or active brake pressure on the rear brake built. It is constantly calculated a Vorderradabhebewert.
  • the measures which are the reduction of the engine torque and the active structure of brake pressure, in the presence of a lower Vorderradabhebeechoes compared to the previous or Vorderradabhebe- / s no further increased or if one still exists If the measures are reduced, or if the front wheel reduction falls below a defined value, the measures are terminated.
  • method B is performed in such a way that the evaluation of the front wheel lift, in addition to the variables of method A, is based on the engine torque information, which is an additional information variable resulting from the time course of the torque curve of the engine, he follows.
  • method C is particularly preferably carried out in such a way that the defined evaluation of the front wheel lift is based on the longitudinal acceleration and / or the pitch rate, in addition to the variables of method A, very particularly preferably additional to the variables of method is a measure of the angular velocity about the transverse axis of the motorcycle is done.
  • the invention also relates to a computer program product comprising an algorithm which is suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the invention also relates to a device for preventing and / or regulating the Vorderradabarias in a motorcycle, which is designed so that they can perform the inventive method and that performs such a method.
  • the invention also relates to a use of the method for preventing and / or regulating the derrad ablander in a trike or a quad, wherein the defined evaluation of the Vorderradabarias is modified so that when performing the defined assessment of Vorderradabarias due to one of the following sizes
  • Radbeatung in particular Radbeatungsdifferenz, front and / or rear
  • Wheel slip front and / or rear the defined evaluation of Vorderradabarias in a trike for one or two rear wheels and a quad for one or two rear wheels and one or two front wheels is performed, in particular the wheel speed sensor data of both wheels of an axle are taken into account and / or their mean.
  • the evaluation of one of these variables is carried out jointly for both wheels of an axle, wherein this is most preferably done by averaging the respective size per wheel of an axle.
  • the method and the device can be used in all motorcycles, in particular for increasing the active safety of the driver.
  • the use is particularly preferred in high-performance motorcycles, which tend during acceleration processes, especially under full load, for Vorderradablander.
  • the technology can also be used to target a deliberate front-wheel lift. prevent or prevent, especially inexperienced drivers.
  • the method and the device can preferably also be used in so-called trikes and quads. These vehicles are of their construction and in particular their driving behavior with respect to the lifting of the one front wheel or the two front wheels ago rather attributable to the motorcycles than the motor vehicles, especially automobiles. With trikes or quads, there is also to some extent the tendency or the danger of the front wheel lift off or the lifting off of the front wheels, which can lead to dangerous situations and safety-critical driving conditions.
  • Fig. 2 shows the time course of the wheel speeds and the speed of the motorcycle in the case of Vorderradabarias.
  • Fig. 1 shows a motorcycle, for example motorcycle 1, which has lifted off the ground 4 with the front wheel 2. It rides motorcycle 1 exclusively on the rear wheel 3. To stabilize this driving condition or turn off the effective Drive torque on the rear wheel 3 reduced. This is done by reducing the engine torque via an intervention in the engine management and / or by actively building brake pressure on the rear wheel 3.
  • FIG. 2 exemplarily illustrates the time courses of the wheel speeds and the vehicle speed in the case of a front wheel lift.
  • motorcycle 1 is set in motion.
  • the solid curve shows the time courses of the speed of the motorcycle and the wheel speed of the front wheel 2 to Vorderradablander.
  • the wheel speed of the rear wheel 3 is indicated by dashed lines.
  • the dotted curve corresponds to the course of the wheel speed of the front wheel 2 after Vorderradablander.
  • the "dash-dot" patterned curve shows the time course of the speed of the motorcycle 1 after the time of Vorderradablanders.After the time t 0 , the wheel speed at the rear wheel 3 increases slightly disproportionately, the distance between the dashed and the solid curve characteristic of the time course of the slip on the rear wheel 3. Over the example time course of the speeds, the rear wheel speed and, to a lesser extent, the speed of the motorcycle, which in this driving state corresponds to the wheel speed of the front wheel 2, increases more and more, with the increase of the speeds At time ti, the acceleration (longitudinal acceleration) of the motorcycle reaches a certain value, which causes front wheel 2. The rear wheel speed and the speed of the motorcycle continue to increase. Speed on front wheel 2, however, decreases slightly from the time of the front wheel lift ti or does not continue to grow.
  • Vorderradaberias exceeding the longitudinal acceleration of the motorcycle 1 above a certain value thus, for example, be considered as a necessary criterion for a Vorderradablander and not increasing in this case and / or sinking wheel speed on front wheel 2, taking into account the other Increase of the wheel speed to the rear wheel 3 can be considered accordingly as an example, sufficient criterion of a defined assessment of Vorderradabarias.

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Abstract

Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens bei einem Kraftrad (1), welches insbesondere mit einem Antiblockiersystem ausgestattet ist, wobei eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens durchgeführt wird, wobei die definierte Bewertung des Vorderradabhebens mindestens auf einer Größe basiert, welche insbesondere aus den Sensordaten des Antiblockiersystems, resultiert. Außerdem umfasst die Erfindung noch ein Computerprogrammprodukt, das einen Algorithmus gemäß dem Verfahren umfasst und eine Vorrichtung, welche so ausgelegt ist, dass diese das Verfahren durchführen kann und dass diese ein solches Verfahren durchführt.

Description

Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderrad- abhebens bei Krafträdern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Computerprogrammprodukt und eine Vorrichtung zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradab- hebens bei einem Kraftrad.
Das Abheben des Vorderrads bei einem Kraftrad, z.B. einem Motorrad oder einem Motorroller, und der damit verbundene Fahrzustand, bei dem allein auf dem Hinterrad gefahren wird, birgt ein relativ hohes Unfallrisiko. Dieser Fahrzustand kann unbeabsichtigt bei starkem Beschleunigen des Kraftrads auftreten, insbesondere bei einem ansteigenden Straßenverlauf. Durch dieses Verhalten des Kraftrades ist es für einen, insbesondere unerfahrenen, Fahrer relativ schwierig eine dem Kraftrad entsprechende, optimale Beschleunigung zu erzielen. Es gibt allerdings auch Kraftradfahrer, die diesen Fahrzustand absichtlich herstellen und gegebenenfalls über längere Zeit aufrechterhalten wollen. Allgemein besteht die Gefahr, auch bei absichtlichem Herbeiführen des besagten Fahrzustandes, dass das Kraftrad nach hinten überkippt oder der Fahrer auf andere Art die Kontrolle über das Fahrzeug verliert. Dies kann zu schweren Unfällen mit hohem Verletzungsrisiko führen.
Druckschrift DE 195 32 521 Al schlägt ein System zur Verhinderung des Vorderradabhebens bei Krafträdern vor, wobei das Kraftrad mit einem Antiblockiersystem (ABS) ausgerüstet ist und mit einem Stoßdämpfersensor, mit welchem ein definiertes Ausfedern des Vorderrades erkannt wird und wobei zur Verhinderung oder Beseitigung eines Vorderradabhebens das wirksame Drehmoment des Fahrzeugantriebs durch Eingriff der ABS- Bremsanlage reduziert wird und die Drosselklappe in Leerlaufstellung versetzt wird. Dieses System ist insofern nachteilig, als dass Sprünge und andere Fahrzustände des Kraftrads, welche insbesondere im Gelände oder bei beschädigtem Straßenbelag auftreten, vom Vorderradabheben unterschieden werden müssen und dass der spezielle, relativ teure Stoßdämpfersensor vorhanden sein muss.
Druckschrift EP 1 184 272 Bl beschreibt ein Verfahren zum Verhindern eines Aufbäumzustandes eines Kraftrads, bei dem aus der Beschleunigung des Kraftrads auf ein mögliches Aufbäumen geschlossen wird, wobei zum Verhindern oder Abstellen dieses Aufbäumens die Ausgangsleistung des Kraftradantriebs vermindert wird. Die Beurteilung eines Aufbäumzustandes anhand eines Beschleunigungswertes ist oftmals unzureichend, vor allem wenn dieses Aufbäumen durch den Fahrer beispielsweise durch schnelles Einkuppeln bei hoher Drehzahl oder einer Zugbewegung am Lenker absichtlich herbeigeführt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens von Krafträdern vorzuschlagen, wobei insbesondere ein Schwerpunkt dieses Verfahrens eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens ist, oder ein Verfahren, mit welchem eine hohe Sicherheit der Überschlagsvermeidung erzielt wird und bei dem insbesondere möglichst wenig zusätzliche Sensoren verwendet werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 12.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde im Rahmen eines Verfahrens zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderrad- abhebens bei einem Kraftrad, welches insbesondere mit einem Antiblockiersystem ausgestattet ist, eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens durchzuführen, wobei diese definierte Bewertung des Vorderradabhebens auf mindestens einer Größe basiert, welche insbesondere aus den Sensordaten des Antiblockiersystems, resultiert.
Unter einer definierten Bewertung des Vorderradabhebens wird verstanden, dass eine Abhebetendenz und/oder ein Abheben des Vorderrades erfasst oder erkannt wird und/oder insbesondere durch Berechnungsmethoden bewertet wird und vorzugsweise durch mindestens einen definierten Wert ausgedrückt wird, insbesondere durch einen Zahlenwert. Dabei enthält dieser Wert und/oder Zahlenwert eine definierte genaue und/oder tendenzielle Bewertungsinformation. Es ist besonders bevorzugt, zumindest teilweise unscharfe Werte und Berechnungsmethoden zu verwenden bzw. Werte aus unscharfen Mengen und entsprechende Berechnungsmethoden, worunter auch ganz besonders bevorzugt Fuzzy-Logik und/oder Fuzzy-Regelung fällt.
Unter einem Vorderradabhebewert wird der Wert verstanden, der sich aus einer definierten Bewertung des Vorderradabhebens ergibt und aus dieser resultiert. Dabei kann dieser Vorderradabhebewert ein Winkel oder ein Zahlenwert oder ein Vektor sein. Dem Vorderradabhebewert kann insbesondere eine zusätzliche Berechnungsmethode zugrunde liegen, wobei diese sich insbesondere auch zumindest teilweise auf unscharfe Mengen und Berechnungsmethoden, besonders bevorzugt Fuzzy- Mengen, und Berechnungsmethoden stützt.
Unter einem aktiven Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse wird ein Bremseneingriff am Hinterrad des Kraftrades verstanden. Dabei wird der Druckaufbau vorzugsweise so „mild" wie möglich vorgenommen und eine harte Regelung vermieden. Das Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens nutzt dabei insbesondere die Komponenten eines elektronischen Regelungssystems, wie zum Beispiel einer Traktionskontrolle in Verbindung mit einem Antiblockier- system, besonders bevorzugt dessen Hydraulik, inklusive der Pumpe und Ventile zum aktiven Aufbau von Hydraulikdruck. Ganz besonders bevorzugt erfolgt der Bremseneingriff am Hinterrad autonom und wird von einer Softwareregelung initiiert und geregelt, welche insbesondere in der elektronischen Kontrolleinheit des Kraftradregelungssystems (ECU) abgearbeitet wird.
Unter einem Trike wird ein Fahrzeug verstanden, welches zwei angetriebene Hinterräder und ein Vorderrad hat. Ein Trike weist von seiner Ausbildung gewisse Ähnlichkeiten mit einem Motorrad auf und besitzt keinen geschlossenen Fahrgastraum. Auch das Fahrverhalten unterscheidet sich von normalen Personenkraftfahrzeugen und besitzt in Grenzsituationen, insbesondere bezüglich des Auftretens eines Vorderradabhebens, Ähnlichkeiten mit dem Fahrverhalten eines Kraftrades, insbesondere eines Motorrads. Trike können beispielsweise auch als Radikalcabriolets mit Motorradgabel als Lenker verstan- den werden .
Unter einem Quad wird ein vierrädriges Fahrzeug verstanden, dass eine motorradähnliche Karosserie aufweist und keinen geschlossenen Fahrgastraum besitzt. Darüber hinaus besitzt es bezüglich des Auftretens eines Vorderradabhebens ein ähnliches Fahrverhalten wie ein Kraftrad, insbesondere ein Motorrad. Quads sind im Allgemeinen deutlich leichter als durchschnittliche Kraftfahrzeuge und weisen deutlich kleinere Abmessungen auf.
Vorzugsweise wird im Rahmen eines Verfahrens zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens von Krafträdern eine Bewertung des Vorderradabhebens anhand von mindestens einer der folgenden Größen durchgeführt,
- Raddrehzahlen und/oder Radgeschwindigkeiten und/oder Raddrehzahldifferenz und/oder Radgeschwindigkeitsdifferenz vorne und/oder hinten,
- Radbeschleunigung, insbesondere Radbeschleunigungsdifferenz, vorne und/oder hinten,
- Radschlupf vorne und/oder hinten,
- Bewegung und/oder Beschleunigung um die Querachse, insbesondere mit mindestens einem zusätzlichen Sensor,
- Motordrehmoment, wobei einige dieser Größen aus den Sensordaten eines Anti- blockiersystems resultieren. Dies hat den Vorteil, dass ein Kraftrad, welches mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, nicht unbedingt zusätzliche Sensoren zur Bewertung eines Vorderradabhebens benötigt.
Das Verfahren ist vorzugsweise ein Regelungsverfahren. Es ist bevorzugt, eine definierte Bewertung des Vorderradab- hebens zumindest anhand der Längsbeschleunigung durchzuführen, wobei die Längsbeschleunigung aus den Raddrehzahlsensordaten ermittelt wird und/oder aus den Sensordaten eines Kraftradregelungssystems und/oder aus den Daten eines zusätzlichen Beschleunigungssensors. Insbesondere wird die definierte Bewertung des Vorderradabhebens zusätzlich anhand der Raddrehzahlen und/oder Radgeschwindigkeiten und/oder der Raddrehzahldifferenz/en vorne und/oder hinten durchgeführt. Besonders bevorzugt umfasst die definierte Bewertung des Vorderradabhebens folgende Schritte:
- Erkennung und/oder Beurteilung anhand der erfassten und/oder berechneten Längsbeschleunigung, ob ein definierter Grenzwert der Längsbeschleunigung, insbesondere ein Grenzwert der fahrzeugspezifischen Längsbeschleunigung, erreicht und/oder überschritten wird,
- Erkennung und/oder Beurteilung anhand der Raddrehzahldaten, ob die Raddrehzahl und/oder die Radgeschwindigkeit am Hinterrad weiter wächst und dabei die Raddrehzahl und/oder die Radgeschwindigkeit am Vorderrad im Wesentlichen gleich bleibt oder kleiner wird.
Durch diese Gestaltung des Verfahrens lässt sich das Vorderradabheben eines Kraftrades auf einfache und effiziente Weise verhindern. Dabei ist es auch für einen relativ ungeübten Fahrer möglich mit dem Kraftrad die im Wesentlichen maximal mögliche Beschleunigung zu erreichen.
Es ist zweckmäßig, dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens bezüglich einer Erkennung und/oder Beurteilung anhand der Raddrehzahldaten, ob die Raddrehzahl am Hinterrad weiter wächst und dabei die Raddrehzahl am Vorderrad im Wesentlichen gleich bleibt oder kleiner wird, wie folgt konkretisiert wird: Die Raddrehzahl des Vorderrades und/oder Vorderradgeschwindigkeit bleibt für eine Zeit von mindestens 20ms im Wesentlichen konstant oder wird kleiner, insbesondere ändert sich die Vorderradgeschwindigkeit innerhalb dieses Zeitraums um einen Wert zwischen 0 km/h und 1 km/h pro Regelschleife, während die Raddrehzahl des Hinterrades und/oder die Hinterradgeschwindigkeit weiter, insbesondere stetig, besonders bevorzugt streng monoton, wächst.
Vorzugsweise wird das Verfahren um folgende Schritte ergänzt :
- im Fall dass die definierte Bewertung des Vorderradabhe- bens einen ersten definierten Vorderradabhebewert erreicht und/oder überschreitet: Einleitung eines Sonderregelungsmodus in welchem parallel zu einer weiteren definierten Bewertung des Vorderradabhebens das wirksame Antriebsmoment am Hinterrad durch Motormomenteneingriff und/oder aktiven Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse begrenzt und/oder verringert wird,
- im Fall dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens den ersten und/oder einen zweiten definierten Vorderradabhebewert erreicht und/oder unterschreitet: Beendigung des Sonderregelungsmodus. Insbesondere werden die Abfragen bzw. Kriterien zur Einleitung und Beendigung des Sonderregelungsmodus parallel und/oder ständig und/oder während jeder Regelschleife durchgeführt. Dabei erfolgen Einleitung und Beendigung und weitere Einleitungen und Beendigungen des Sonderregelungsmodus in Abhängigkeit der definierten Bewertung des Vorderradabhebens, sowie einer vorgegebenen Regelungs- Strategie und/oder den vorgegebenen definierten Regelungsparametern, wobei diese Parameter auch Fuzzy-Mengen umfassen können, bzw. die Regelung eine Fuzzy-Regelung sein kann. Besonders bevorzugt bewertet das Verfahren, ob die Radgeschwindigkeit und/oder die Raddrehzahl und/oder die Radbeschleunigung am Hinterrad innerhalb definierter Grenzwerte bleiben. Über- oder unterschreitet die Radgeschwindigkeit und/oder die Raddrehzahl und/oder die Radbeschleunigung am Hinterrad mindestens einen dieser Grenzwerte oder ein definiertes Kriterium bezüglich dieser Grenzwerte, so wird der Sonderregelungsmodus nicht eingeleitet oder im Fall, dass dieser bereits eingeleitet wurde, wird dieser beendet. Durch die insbesonders zusätzliche Bewertung der Raddrehzahl und/oder Radgeschwindigkeit am Hinterrad, kann ein Sprung beziehungsweise ein Abheben von Vorder- und Hinterrad erkannt werden. Dies ist als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme vorteilhaft, um nicht zu riskieren, dass das Kraftrad mit blockiertem Hinterrad am Ende eines Sprungs wieder aufsetzt und sich so eine gefährliche Situation ergibt. Dies ist allerdings schon dadurch weitestgehend ausgeschlossen, dass eine „weiche" Regelung des wirksamen Antriebsmomentes bevorzugt wird und insbesondere der aktive Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse nicht im Sinne einer Vollbremsung aufgebaut werden soll. Besonders bevorzugt wird das Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens bei einem Kraftrad einer Antiblockierregelung überlagert. Dabei hat ganz besonders bevorzugt entweder die Antiblockierregelung oder das Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens Vorrang oder beide überlagern sich, wobei die Entscheidung darüber welches Verfahren beziehungsweise welche Regelung Vorrang hat anhand definierter Kriterien gefällt wird.
Es ist zweckmäßig die definierte Bewertung des Vorderradab- hebens nicht aufgrund oder insbesondere nicht ausschließlich aufgrund, ausdrücklicher Prüfung von Kriterien anhand der in dieser Anmeldung vorgeschlagenen Größen durchzuführen. Es ist besonders bevorzugt hierdurch ein „hartes" Abprüfen von Kriterien zu vermeiden und/oder durch den Vorderradabhebewert weitgehende Aussagen, wie z.B. den Aufrichtwinkel zu machen. Statt dessen oder alternativ zusätzlich zu solch einem Vorgehen werden besonders bevorzugt die Größen oder Kriterien für die definierte Bewertung des Vorderradabhebens zu einem „Gesamtbild" zusammengefügt, wobei die Berechnungen bezüglich der einzelnen Größen ganz besonders bevorzugt miteinander verknüpft sind. Dies kann beispielsweise sowohl ü- ber konkrete Berechnungsalgorithmen als auch über Plausibi- litätskriterien und/oder Parameter geschehen, welche den Bewertungsalgorithmus an sich beeinflussen, wie zum Beispiel durch Festlegung der Auswertungsreihenfolge von Größen. So ergibt sich im Rahmen der definierten Bewertung des Vorderradabhebens vorzugsweise ein „Gesamtbild", welches sich insbesondere beispielsweise in einem Wahrscheinlichkeitswert als Vorderradabhebewert ausdrückt.
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren ein Sonderregelungsmodus im Rahmen eines anderen Verfahrens eines Kraftradregelungssystems ist.
Alternativ vorzugsweise wird im Rahmen mindestens eines anderen Verfahrens eines Kraftradregelungssystems überprüft, insbesondere ständig oder zu definierten Zeitpunkten und/oder zyklisch, ob eine definierte Bewertung des Vorder- radabhebens einen definierten Grenzwert bzw. Schwellwert ü- berschreitet und/oder erreicht. Überschreitet und/oder erreicht die definierte Bewertung des Vorderradabhebens also der Vorderradabhebewert einen definierten Grenzwert bzw. Schwellwert, so wird vorzugsweise ein Sonderregelungsmodus eingeleitet. Innerhalb dieses Sonderregelungsmodus wird eine Regelung durchgeführt, welche ständig, insbesondere zyklisch wiederholend, eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens vornimmt und einen definierten Vorderradabhebewert, insbesondere einen Referenzwert des Vorderradabhebens, als Führungsgröße einzustellen versucht. Der Sonderregelungsmodus weist mindestens eine definierte Ausstiegsbedingung bzw. Abbruchbedingung auf, welche insbesondere das Vorliegen und/oder Unterschreiten eines definierten geringen Vorderradabhebewertes ist und/oder eines definierten, besonders bevorzugt eines begrenzten, zeitlichen Verlaufs des Vorderradabhebewertes. Besonders bevorzugt weist der Sonderregelungsmodus mehrere Ausstiegsbedingungen auf, welche alternativ oder in Kombination erfüllt sein müssen. Ist die mindestens eine Ausstiegsbedingung erfüllt, wird der Sonderregelungsmodus beendet.
Es ist zweckmäßig, dass das Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens, insbesondere bezüglich der Berechnungen, auf die elektronische Kontrolleinheit des Kraftradregelungssystems (ECU) zurückgreift. Insbesondere findet die weiterführende Auswertung der Sensorsignale innerhalb der ECU statt. Des Weiteren wird auch insbesondere die Reduzierung des Motormoments, besonders bevorzugt über einen Eingriff ins Motormanagement, und/oder die Initiierung eines aktiven Aufbaus von Bremsdruck am Hinterrad durch die ECU initiiert und/oder geregelt.
Eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens aufgrund von Raddrehzahlen wird vorzugsweise folgendermaßen, vereinfacht beschrieben, durchgeführt:
Die Raddrehzahlen nvorne (Raddrehzahl vorne) und nhinten (Raddrehzahl hinten) werden aus den Raddrehzahlsignalen berechnet, wobei die Raddrehzahlsensoren insbesondere Teil eines Antiblockiersystems sind. Ist nhinten um einen definierten Wert größer und/oder um ein definiertes Verhältnis größer als nvor_ ne oder überschreitet die Differenz aus nhinten und nvorne einen definierten Wert, dann wird eine Abhebetendenz des Vorderrades erkannt. Besonders bevorzugt wird aus der Größe des Differenzwertes von nhinten und nvorne auf einen Vorderradabhebewert geschlossen oder aus der Größe dieses Differenzwertes wird ein Vorderradabhebewert berechnet, ganz besonders bevorzugt zusätzlich zu anderen Größen und/oder Werten und/oder Berechnungen.
Es ist zweckmäßig eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens aufgrund von Radbeschleunigung/en analog zur Bewertung anhand von Raddrehzahlen durchzuführen.
Es ist bevorzugt, die definierte Bewertung des Vorderradabhebens aufgrund von SchlupfInformationen, insbesondere zusätzlich zur Berücksichtigung anderer Größen, vorzunehmen. Dabei ist das Auftreten eines Schlupfes, insbesondere das Überschreiten eines definierten Schlupf-Schwellwertes, ein Indikator für eine Abhebetendenz des Vorderrades oder für ein Vorderradabheben. Ebenso ein Indikator für eine Abhebe- tendenz des Vorderrades oder ein Vorderradabheben ist, dass der Radschlupf hinten größer ist, insbesondere größer um einen definierten Wert oder ein definiertes Verhältnis, als der Radschlupf vorne.
Vorzugsweise wird eine definierte Bewertung des Vorderradab- hebens aufgrund der Bewegung und/oder Beschleunigung um die Querachse, insbesondere unter Berücksichtigung des zeitlichen Verlaufs der Bewegung und/oder Beschleunigung um die Querachse, durchgeführt. Dabei wird besonders bevorzugt ein Winkelwert zwischen der Längsachse des Motorrades und der Straße oder dem Boden berechnet. Damit die Informationen bezüglich des Fahrzeugverhaltens in Bezug auf die Querachse des Fahrzeugs zur Verfügung stehen, wird insbesondere mindestens ein zusätzlicher Sensor verwendet, besonders bevorzugt mindestens ein Drehratensensor.
Es ist zweckmäßig für eine definierte Bewertung des Vorder- radabhebens, insbesondere zusätzlich, das Drehmoment des Motors bzw. des Antriebs des Kraftrades zu berücksichtigen. Dabei dient diese Berücksichtigung besonders bevorzugt einer Plausibilitätskontrolle . Es wird aus dem zeitlichen Drehmomentverlauf und/oder dem Drehmoment, wobei diese Daten insbesondere aus der Motorsteuerung zur Verfügung stehen und besonders bevorzugt über eine CAN-Schnittstelle an die ECU übertragen werden, eine bestimmte Referenzbeschleunigung des Motorrads, welche aufgrund der Motordaten vorherrschen müsste, insbesondere unter Berücksichtigung der Motorcharakteristik und/oder aller für die Längsbeschleunigung des Kraftrades wesentlichen Parameter, bestimmt oder abgeschätzt und/oder berechnet. Diese Referenzbeschleunigung wird ganz besonders bevorzugt mit der tatsächlichen Beschleunigung verglichen, welche sich aus den Raddrehzahlen und/oder weiteren Größen, wie beispielsweise einem Längsbeschleunigungswert aus einem zusätzlichen Beschleunigungssensor, berechnet. Ist die Referenzbeschleunigung größer, insbesondere um einen definierten Wert oder um ein definiertes Verhältnis, als die tatsächliche Beschleunigung, so weist dies auf einen erhöhten Schlupf des Hinterrades und/oder ein Abheben oder eine Abhebetendenz des Vorderrades hin, worauf insbesondere eine Regelung und/oder ein Sonderregelungsmodus zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens eingeleitet wird. Dabei kann ein Differenzwert aus der Referenzbeschleunigung und der tatsächlichen Beschleunigung berechnet und für eine Beurteilung des Vorderradabhebens herangezogen werden. Im Fall, dass die tatsächliche Beschleunigung geringer ist als die Referenzbeschleunigung ist dies ein Hinweis darauf, dass kein Abheben des Vorderrades vorliegt.
Das Verfahren wird vorzugsweise bezüglich der definierten Bewertung des Vorderradabhebens anhand von, insbesondere zusätzlich, mindestens einer der folgenden Größen durchgeführt:
- Längsbeschleunigung, insbesondere mit mindestens einem zusätzlichen Sensor,
- Stoßdämpferauslenkung vorne und/oder hinten, insbesondere mit mindestens einem zusätzlichen Sensor,
- Abstand eines definierten Teils des Kraftradchassis vom Boden oder Abstand einer definierten Komponente des Kraftrads vom Boden, insbesondere durch eine zusätzliche Sensoreinrichtung. Dabei wird der Wert der Längsbeschleunigung, welche aus den Raddrehzahlen berechnet wird oder insbesonde- re, besonders bevorzugt zusätzlich, mit Hilfe eines Längsbeschleunigungssensors berechnet wird, für eine Abschätzung und/oder Plausibilitätsprüfung mit anderen Daten und/oder zur definierten Bewertung des Vorderradabhebens, genutzt.
Es ist zweckmäßig, dass das Verfahren so ergänzt wird, dass aufgrund einer definierten Bewertung des Vorderradabhebens mindestens eine der folgenden Maßnahmen durchgeführt wird:
- Reduzierung des Motormoments,
- Aktiver Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse, insbesondere wenn keine Beeinflussung des Motormoments möglich ist .
Im Rahmen des Verfahrens findet insbesondere die definierte Bewertung des Vorderradabhebens ständig statt, besonders bevorzugt auch fortlaufend, ständig neben den oben genannten Maßnahmen .
Es ist bevorzugt, dass das Verfahren so ausgelegt ist, dass über die definierte Bewertung des Vorderradabhebens ein Abheben des Vorderrades schnell erkannt wird, wozu insbesondere die zur Erkennung herangezogenen Parameter und/oder Schwellwerte entsprechend niedrig bemessen sind und/oder eine besonders sensitive Erkennung einer Abhebetendenz im Rahmen der definierten Bewertung des Vorderradabhebens erfolgt. Durch solch eine Parametrierung der Regelung wird besonders bevorzugt ein signifikantes Vorderradabheben durch geeignete Reduzierung des Motormoments und/oder aktiven Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse vermieden.
Vorzugsweise wird im Rahmen des Verfahrens zur Verhinderung und/oder zur Regelung des Vorderradabhebens bei einem Kraftrad, welches mit einem Antiblockiersystem ausgestattet ist, eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens durchgeführt, wobei aufgrund des Vorliegens eines definierten Vorderradabhebewertes ein Sonderregelungsmodus eingeleitet wird, wobei innerhalb dieses Sonderregelungsmodus durch Regelung und/oder Reduzierung des Motormoments und/oder definierten Bremseneingriffs der Hinterradbremse ein Referenzwert des Vorderradabhebens, welcher ein definierter Vorderradabhebewert ist, einstellt wird, wobei dieser Sonderregelungsmodus bei Über- oder Unterschreitung definierter Vorderradabhebewerte und insbesondere zusätzlicher weiterer definierter Werte, beendet wird. Durch diesen mit Hilfe der Regelung eingestellten Referenzwert des Vorderradabhebens kann der Fahrer des Kraftrades insbesondere relativ leicht und relativ gut kontrollierbar mit abgehobenem Vorderrad ü- ber einen gewissen Zeitraum fahren.
Es ist zweckmäßig, dass die Einleitung des Sonderregelungsmodus und/oder die Regelung vom Fahrer gesteuert und/oder gestartet und insbesondere verhindert, werden kann. Dafür ist das Kraftrad insbesondere mit einem Schalter oder einer alternativen Bedienmöglichkeit ausgerüstet. Mit Hilfe solch eines Schalters oder Bedienhebels und/oder einer anderen Bedienmöglichkeit ist der Fahrer besonders bevorzugt in der Lage, einen kontrollierten, durch die Regelung absichtlich herbeigeführten und/oder eingestellten Fahrzustand eines definiert abgehobenen Vorderrades zu verhindern und/oder zu beenden und/oder einzuleiten. Besonders bevorzugt kann mit Hilfe einer oben genannten Bedieneinrichtung zwischen verschiedenen Regelungsmodi ausgewählt und/oder gewechselt wer- den. Dabei sind sowohl verschiedene Vorderradabhebewerte, welche insbesondere Referenzwerte sind, und/oder andere Regelparameter wählbar und/oder beeinflussbar oder einstellbar.
Vorzugsweise wird der Sonderregelungsmodus beendet, wenn innerhalb des Sonderregelungsmodus die Radbeschleunigung am Vorderrad positiv ist und/oder zunimmt und/oder die Raddrehzahl um mindestens einen definierten Wert innerhalb mindestens einer Regelschleife anwächst. Nach der Beendigung des Sonderregelungsmodus werden insbesondere das Motormoment und/oder der Bremsdruck an der Hinterradbremse auf den vom Fahrer vorgegebenen Wert eingestellt.
Es ist zweckmäßig, dass im Fall, dass am Hinterrad bereits eine Antriebsschlupfregelung aktiv ist während das Regelungsverfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vor- derradabhebens aktiv wird, oder dass zuerst das Regelungsverfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderrad- abhebens aktiv ist oder beide im Wesentlichen gleichzeitig aktiv sind oder werden, so überlagern sich beide Regelungen, wobei insbesondere alternativ die eine Regelung oder die andere Regelung dominiert, besonders bevorzugt in Abhängigkeit von definierten Größen und/oder Kriterien. Ganz besonders bevorzugt hat das Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens immer Vorrang vor einem Verfahren zur Antriebsschlupfregelung. Dadurch kann ein Vorderradabheben, welches gerade erst aufgrund eines hohen Beschleunigungswertes, der durch die Antriebsschlupfregelung erzielt wird, verhindert und/oder geregelt werden. Vorzugsweise wird der Referenzwert des Vorderradabhebens ab Werk vorgegeben und/oder vom Fahrer, insbesondere bei inaktiver Zündung des Kraftrads, verändert.
Es ist zweckmäßig, Kriterien und/oder Parameter zur definierten Bewertung des Vorderradabhebens vorzugeben, wobei diese insbesondere ab Werk und/oder durch Fachpersonal eingestellt werden. Besonders bevorzugt kann zwischen unterschiedlichen Bewertungsalgorithmen des Vorderradabhebens und/oder Regelalgorithmen gewählt werden. Hierdurch wird die Flexibilität des Verfahrens weiter gesteigert.
Es wird bevorzugt, dass der Sonderregelungsmodus und/oder die Regelung vom Fahrer in definierter Weise beendet werden kann. Dies ist wichtig im Fall, dass der Fahrer die Regelung während der Fahrt beenden möchte.
Bevorzugt wird das Verfahren, im Folgenden Verfahren A genannt, so durchgeführt, dass die Bewertung des Vorderradabhebens anhand folgender Größen stattfindet: Raddrehzahldifferenz vorne/hinten, Schlupfinformation vorne/hinten und Radbeschleunigung vorne und/oder hinten. Bei Überschreitung eines definierten Vorderradabhebewertes wird eine Reduzierung des Motormoments vorgenommen und/oder aktiv Bremsdruck an der Hinterradbremse aufgebaut. Dabei wird ständig ein Vorderradabhebewert berechnet. In Abhängigkeit dieses Vorderradabhebewertes werden die Maßnahmen, das sind die Reduzierung des Motormoments und der aktive Aufbau von Bremsdruck, bei Vorliegen eines niedrigeren Vorderradabhebewertes im Vergleich zu dem oder den vorherigen Vorderradabhebe- wert/en nicht weiter erhöht oder bei Vorliegen eines noch niedrigeren Vorderradabhebewertes werden die Maßnahmen verringert oder bei Unterschreitung des Vorderradabhebewertes unter einen definierten Wert, werden die Maßnahmen beendet.
Insbesondere wird das Verfahren, im Folgenden Verfahren B genannt, so durchgeführt, dass die Bewertung des Vorderrad- abhebens zusätzlich zu den Größen des Verfahrens A anhand des Motormomenteninfos, welches eine zusätzliche Informationsgröße ist, die sich aus dem zeitlichen Verlauf des Drehmomentenverlaufs des Motors ergibt, erfolgt.
Besonders bevorzugt wird das Verfahren, im Folgenden Verfahren C genannt, so durchgeführt, dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens zusätzlich zu den Größen des Verfahrens A, ganz besonders bevorzugt zusätzlichen zu den Größen des Verfahrens B, anhand der Längsbeschleunigung und/oder der Nickrate, welche ein Maß für die Winkelgeschwindigkeit um die Querachse des Kraftrades ist, erfolgt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Computerprogrammprodukt, das einen Algorithmus umfasst, welcher zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorderradabhebens bei einem Kraftrad, wobei diese so ausgelegt ist, dass sie das erfindungsgemäße Verfahren durchführen kann und dass diese ein solches Verfahren durchführt.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auch auf eine Verwendung des Verfahrens zur Verhinderung und/oder Regelung des Vor- derradabhebens bei einem Trike oder einem Quad, wobei die definierte Bewertung des Vorderradabhebens so modifiziert wird, dass bei Durchführung der definierten Bewertung des Vorderradabhebens aufgrund einer der folgenden Größen
- Raddrehzahlen und/oder Radgeschwindigkeiten und/oder Raddrehzahldifferenz und/oder Radgeschwindigkeitsdifferenz vorne und/oder hinten,
- Radbeschleunigung, insbesondere Radbeschleunigungsdifferenz, vorne und/oder hinten,
- Radschlupf vorne und/oder hinten die definierte Bewertung des Vorderradabhebens bei einem Trike für ein oder zwei Hinterräder und bei einem Quad für ein oder zwei Hinterräder und für ein oder zwei Vorderräder durchgeführt wird, wobei insbesondere die Raddrehzahlsensordaten beider Räder einer Achse berücksichtigt werden und/oder deren Mittelwert. Besonders bevorzugt wird die Auswertung einer dieser Größen für beide Räder einer Achse gemeinsam vorgenommen, wobei dies ganz besonders bevorzugt durch eine Mittelwertbildung der jeweiligen Größe pro Rad einer Achse geschieht.
Das Verfahren und die Vorrichtung können in allen Krafträdern verwendet werden, insbesondere zur Erhöhung der aktiven Sicherheit des Fahrers. Dabei ist die Verwendung besonders in leistungsstarken Krafträdern bevorzugt, welche bei Beschleunigungsvorgängen, insbesondere unter Volllast, zum Vorderradabheben neigen. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit die vorgeschlagene Technologie zur Regelung des Vorderradabhebens zu verwenden, insbesondere zur Erhöhung des Fahrspaßes . Die Technologie kann auch dafür verwendet werden, ein absichtliches Vorderradabheben gezielt zu ver- hindern bzw. zu unterbinden, insbesondere bei unerfahrenen Fahrern. Zusätzlich können das Verfahren und die Vorrichtung bevorzugt auch in so genannten Trikes und Quads verwendet werden. Diese Fahrzeuge sind von ihrer Konstruktion und insbesondere von ihrem Fahrverhalten bezüglich des Abhebens des einen Vorderrads oder der beiden Vorderräder her eher den Krafträdern zuzuordnen als den Kraftfahrzeugen, insbesondere Automobilen. Bei Trikes oder Quads besteht auch zu einem gewissen Grad die Neigung beziehungsweise die Gefahr des Vor- derradabhebens beziehungsweise des Abhebens der Vorderräder, was zu gefährlichen Situationen und sicherheitskritischen Fahrzuständen führen kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 ein Kraftrad, welches mit dem Vorderrad abgehoben hat und nur noch mit dem Hinterrad Bodenkontakt aufweist,
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Radgeschwindigkeiten und der Geschwindigkeit des Kraftrades im Fall eines Vorderradabhebens .
Fig. 1 zeigt ein Kraftrad, beispielgemäß Motorrad 1, welches mit dem Vorderrad 2 vom Boden 4 abgehoben hat. Dabei fährt Motorrad 1 ausschließlich auf Hinterrad 3. Um diesen Fahrzustand zu stabilisieren oder abzustellen wird das wirksame Antriebsmoment an Hinterrad 3 verringert. Dies geschieht durch Reduzierung der Motormoments über einen Eingriff ins Motormanagement und/oder durch aktiven Aufbau von Bremsdruck an Hinterrad 3.
Fig. 2 veranschaulicht beispielgemäß die zeitlichen Verläufe der Radgeschwindigkeiten und der Fahrzeuggeschwindigkeit im Fall eines Vorderradabhebens . Zum Zeitpunkt t0 setzt sich Kraftrad 1 in Bewegung. Die durchgezogene Kurve zeigt die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeit des Kraftrades und der Radgeschwindigkeit des Vorderrades 2 bis zum Vorderradabheben. Die Radgeschwindigkeit des Hinterrades 3 ist gestrichelt gekennzeichnet. Die gepunktete Kurve entspricht dem Verlauf der Radgeschwindigkeit des Vorderrades 2 nach dem Vorderradabheben. Die „Strich-Punkt" gemusterte Kurve zeigt den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Kraftrades 1 nach dem Zeitpunkt des Vorderradabhebens . Nach dem Zeitpunkt t0 steigt die Radgeschwindigkeit an Hinterrad 3 leicht überproportional an, wobei der Abstand zwischen der gestrichelten und der durchgezogenen Kurve charakteristisch für den zeitlichen Verlauf des Schlupfes an Hinterrad 3 ist. Über den beispielgemäßen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeiten steigt die Hinterradgeschwindigkeit und in schwächerem Maße auch die Geschwindigkeit des Kraftrades, welche in diesem Fahrzustand der Radgeschwindigkeit des Vorderrades 2 entspricht, immer stärker an, wobei der Anstieg der Geschwindigkeiten den Beschleunigungen entspricht. Zum Zeitpunkt ti erreicht die Beschleunigung (Längsbeschleunigung) des Kraftrades einen gewissen Wert, der dazu führt, dass Vorderrad 2 abhebt. Hinterradgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Kraftrades wachsen weiter an. Die Radge- schwindigkeit an Vorderrad 2 nimmt dagegen ab dem Zeitpunkt des Vorderradabhebens ti leicht ab beziehungsweise wächst nicht weiter an.
Im Rahmen einer definierten Bewertung des Vorderradabhebens kann die Überschreitung der Längsbeschleunigung des Kraftrades 1 über einen gewissen Wert somit beispielgemäß als ein notwendiges Kriterium für ein Vorderradabheben angesehen werden und die in diesem Fall nicht weiter steigende und/oder sinkende Radgeschwindigkeit an Vorderrad 2 unter Berücksichtigung des weiteren Anstiegs der Radgeschwindigkeit an Hinterrad 3 kann dem entsprechend als beispielgemäßes, hinreichendes Kriterium einer definierten Bewertung des Vorderradabhebens angesehen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verhinderung und/oder Regelung des Vorder- radabhebens bei einem Kraftrad (1), welches insbesondere mit einem Antiblockiersystem ausgestattet ist, wobei eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens mindestens auf einer Größe basiert, welche insbesondere aus den Sensordaten des Antiblockiersystems, resultiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens anhand mindestens einer der nachfolgenden Größen durchgeführt wird:
- Raddrehzahlen und/oder Radgeschwindigkeiten und/oder Raddrehzahldifferenz und/oder Radgeschwindigkeitsdifferenz vorne und/oder hinten,
- Radbeschleunigung, insbesondere Radbeschleunigungsdifferenz, vorne und/oder hinten,
- Radschlupf vorne und/oder hinten,
- Bewegung und/oder Beschleunigung um die Querachse, insbesondere mit mindestens einem zusätzlichen Sensor,
- Motordrehmoment .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens zumindest anhand der Längsbeschleunigung durchgeführt wird, wobei die Längsbeschleunigung aus den Raddrehzahlsensordaten ermittelt wird und/oder aus den Sensordaten eines Kraftradregelungssystems und/oder aus den Daten eines zusätzlichen Beschleunigungssensors.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens zusätzlich anhand der Raddrehzahlen und/oder der Radgeschwindigkeiten und/oder der Raddrehzahldifferenz/en vorne und/oder hinten durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens folgende Schritte umfasst:
- Erkennung und/oder Beurteilung anhand der erfassten und/oder berechneten Längsbeschleunigung, ob ein definierter Grenzwert der Längsbeschleunigung, insbesondere ein Grenzwert der fahrzeugspezifischen Längsbeschleunigung, erreicht und/oder überschritten wird,
- Erkennung und/oder Beurteilung anhand der Raddrehzahldaten, ob die Raddrehzahl und/oder die Radgeschwindigkeit am Hinterrad (3) weiter wächst und dabei die Raddrehzahl und/oder die Radgeschwindigkeit am Vorderrad (2) im Wesentlichen gleich bleibt oder kleiner wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren um folgende Schritte ergänzt wird:
- im Fall dass die definierte Bewertung des Vorderradabhebens einen ersten definierten Vorderradabhebewert erreicht und/oder überschreitet: Einleitung eines Sonderregelungsmodus in welchem parallel zu einer weiteren definierten Bewertung des Vorderradabhebens das wirksame Antriebsmoment am Hinterrad (3) durch Motormomente- neingriff und/oder aktiven Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse begrenzt und/oder verringert wird,
- im Fall dass die definierte Bewertung des Vorderradab- hebens den ersten und/oder einen zweiten definierten Vorderradabhebewert erreicht und/oder unterschreitet: Beendigung des Sonderregelungsmodus .
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bezüglich der definierten Bewertung des Vorderradabhebens anhand von zusätzlich mindestens einer der folgenden Größen durchgeführt wird:
- Längsbeschleunigung, insbesondere mit mindestens einem zusätzlichen Sensor,
- Stoßdämpferauslenkung vorne und/oder hinten, insbesondere mit mindestens einem zusätzlichen Sensor,
- Abstand eines definierten Teils des Kraftradchassis vom Boden (4) oder Abstand einer definierten Komponente des Kraftrads (1) vom Boden (4), insbesondere durch eine zusätzliche Sensoreinrichtung.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund einer definierten Bewertung des Vorderradabhebens mindestens eine der folgenden Maßnahmen durchgeführt wird:
- Reduzierung des Motormoments,
- Aktiver Aufbau von Bremsdruck an der Hinterradbremse.
9. Verfahren zur Verhinderung und/oder zur Regelung des Vorderradabhebens bei einem Kraftrad (1), wobei eine definierte Bewertung des Vorderradabhebens gemäß mindes- tens einem der Ansprüche 1 bis 8 durchgeführt wird und wobei aufgrund des Vorliegens eines definierten Vorderradabhebewertes ein Sonderregelungsmodus eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb dieses Sonderregelungsmodus durch Regelung und/oder Reduzierung des Motormoments und/oder definierten Bremseneingriff der Hinterradbremse ein Referenzwert des Vorderradabhe- bens, welcher ein definierter Vorderradabhebewert ist, einstellt wird, wobei dieser Sonderregelungsmodus bei Über- oder Unterschreitung definierter Vorderradabhebewerte und insbesondere zusätzlichen weiteren definierten Werten, beendet wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Einleitung des Sonderregelungsmodus vom Fahrer gesteuert, insbesondere verhindert, werden kann.
11. Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Algorithmus umfasst, welcher ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 definiert.
12. Vorrichtung zur Verhinderung und/oder Regelung des Vor- derradabhebens bei einem Kraftrad, dadurch gekennzeichnet, dass diese so ausgelegt ist, dass sie ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 durchführen kann und dass diese ein solches Verfahren durchführt.
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