用于在兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)減小轉(zhuǎn)向力矩的方法
【專(zhuān)利摘要】在一種用于在兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)減小轉(zhuǎn)向力矩的方法中，對(duì)于在轉(zhuǎn)彎行駛期間在前輪處被制動(dòng)的情況，在自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼被作為至少一個(gè)表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)的函數(shù)增大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)減小轉(zhuǎn)向力矩的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)減小轉(zhuǎn)向力矩的方法。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]如果摩托化的兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)在前輪處被制動(dòng)，那么由此產(chǎn)生一個(gè)使摩托車(chē)提升(直起)的、圍繞兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向干擾力矩，由此兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)被逼向一個(gè)較大的轉(zhuǎn)彎半徑上。駕駛員必須克服這種轉(zhuǎn)向干擾力矩，否則存在危險(xiǎn)，即兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)離開(kāi)規(guī)定的車(chē)道和發(fā)生事故。轉(zhuǎn)向干擾力矩是由由于傾斜位置造成的朝著外胎的側(cè)面方向上移動(dòng)的前輪輪胎接觸點(diǎn)和作用在前輪輪胎接觸點(diǎn)上的制動(dòng)力形成。隨著增大的傾斜位置，干擾力杠桿臂(沖擊力杠桿)增大并且由此不希望的、使兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)豎起的轉(zhuǎn)向干擾力矩也增大。較寬的輪胎可以額外地增大干擾力杠桿臂和轉(zhuǎn)向干擾力矩。
[0003]本發(fā)明的公開(kāi)
本發(fā)明的目的在于改善在彎道處的制動(dòng)過(guò)程期間對(duì)兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的可控制性。
[0004]該目的按照本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求給出一些合適的擴(kuò)展方案。
[0005]該用于減小轉(zhuǎn)向力矩的方法涉及摩托化的兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)、尤其是摩托車(chē)在該兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的前輪同時(shí)進(jìn)行的制動(dòng)過(guò)程期間的轉(zhuǎn)彎行駛。為了減小在此期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向干擾力矩并且由此改善兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的可控制性，該轉(zhuǎn)向干擾力矩圍繞兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向軸作用并且試圖將兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)提起，為兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)配設(shè)一個(gè)主動(dòng)的或者說(shuō)自適應(yīng)的轉(zhuǎn)向阻尼器，它的阻尼功能(減振功能)在行駛期間可以經(jīng)由一個(gè)調(diào)節(jié)或控制裝置(閉環(huán)或開(kāi)環(huán)控制裝置)調(diào)整。為了減小轉(zhuǎn)向干擾力矩在自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼作為至少一個(gè)表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)的函數(shù)被增大，由此避免轉(zhuǎn)向干擾力矩中的峰值并且總體上減小轉(zhuǎn)向干擾力矩的水平。與此相應(yīng)地，由駕駛員施加的用于補(bǔ)償該轉(zhuǎn)向干擾力矩的轉(zhuǎn)向反力矩較小，這在客觀上和主觀上導(dǎo)致更好的可控制性和改善的行駛性能。而且在不需要駕駛員進(jìn)行的修正的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)下減小兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)在通過(guò)轉(zhuǎn)向干擾力矩導(dǎo)致的直起下由于較大的轉(zhuǎn)彎半徑而離開(kāi)該車(chē)道的危險(xiǎn)。行駛安全性被顯著提高。
[0006]原則上可以使用各種不同類(lèi)型的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器。例如考慮電流變的、磁流變的和液壓的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器，它們的阻尼功能在行駛期間可以調(diào)整。
[0007]用于調(diào)整自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼的方法在兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)中的調(diào)節(jié)或控制裝置中運(yùn)行，其中，合適地，兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)中的傳感器裝置提供有關(guān)當(dāng)前的、表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)的信息，其在調(diào)節(jié)或控制裝置中被處理。自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器配有用于調(diào)整阻尼的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這通過(guò)在調(diào)節(jié)或控制裝置中產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)實(shí)施。
[0008]合適地，表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)涉及到傾斜位置角(傾斜角)，它表示摩托車(chē)中心平面相對(duì)于一個(gè)垂直線(xiàn)的傾斜(傾角)。為了行駛通過(guò)該彎道，摩托車(chē)被帶到傾斜位置上，由此輪胎接觸點(diǎn)，即輪胎接觸面的有效的中點(diǎn)，從外胎的中心朝著側(cè)面方向上向外移動(dòng)。與輪胎中心之間的側(cè)面間距導(dǎo)致產(chǎn)生圍繞豎軸(垂直軸)的轉(zhuǎn)向干擾力矩，如果同時(shí)該前輪被制動(dòng)并且制動(dòng)力作用于輪胎接觸點(diǎn)上的話(huà)。轉(zhuǎn)向干擾力矩隨著傾斜位置增大而變大，較寬的輪胎也增大干擾力杠桿臂并且由此增大轉(zhuǎn)向干擾力矩。
[0009]為了限制轉(zhuǎn)向干擾力矩，在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼根據(jù)傾斜位置角(或者說(shuō)作為傾斜位置角的函數(shù))進(jìn)行調(diào)整。隨著增大的傾斜位置角，該阻尼被增大，這反作用于轉(zhuǎn)向干擾力矩，由此，與此相應(yīng)地，駕駛員只需要施加一個(gè)較小的轉(zhuǎn)向反力矩來(lái)補(bǔ)償(平衡)該轉(zhuǎn)向干擾力矩和維持該希望的傾斜位置。
[0010]原則上，除了傾斜位置角以外，也可以備選地或附加地使用(考慮)其它的表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)來(lái)判斷是否應(yīng)該改變自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼。例如可以備選地或附加地使用轉(zhuǎn)向角并且結(jié)合到對(duì)當(dāng)前待調(diào)整的、在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼的確定中。也考慮機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向力矩或駛偏率。此外，在確定在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼時(shí)，必要時(shí)也可以考慮另外的機(jī)動(dòng)車(chē)狀態(tài)參數(shù)，尤其是針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的縱向和/或橫向動(dòng)力學(xué)的參數(shù)，例如機(jī)動(dòng)車(chē)速度。這些狀態(tài)參數(shù)或者通過(guò)合適的傳感器裝置來(lái)測(cè)量或者由測(cè)量的參數(shù)中以計(jì)算方式確定，例如通過(guò)合適的機(jī)動(dòng)車(chē)模型。此外通過(guò)一個(gè)傳感器裝置確定當(dāng)前作用于前輪上的制動(dòng)力矩，例如由液壓制動(dòng)設(shè)備的制動(dòng)壓力來(lái)確定。如果該兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)裝備了防車(chē)輪抱死系統(tǒng)(ABS)，那么可以使用它的傳感器裝置來(lái)確定制動(dòng)壓力。
[0011 ] 在前輪的制動(dòng)設(shè)備中的制動(dòng)壓力比較慢地建立起來(lái)的情況下，轉(zhuǎn)向干擾力矩持續(xù)地建立，相反，在跳躍式(突變式)的制動(dòng)壓力建立的情況下，則在轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向力矩的變化過(guò)程中可以發(fā)生振蕩(振動(dòng))，因?yàn)橛赡ν熊?chē)架、前輪叉和輪胎構(gòu)成的復(fù)合體形成一個(gè)可振蕩的系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向力矩或轉(zhuǎn)向角中的振蕩的情況下，也可以通過(guò)對(duì)自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器的影響實(shí)現(xiàn)阻尼。
[0012]兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)可以必要時(shí)裝備轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器，它能夠主動(dòng)地調(diào)整有效的轉(zhuǎn)向力矩。原則上也可以通過(guò)轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器反作用于轉(zhuǎn)向干擾力矩，其中，為了完全地補(bǔ)償，需要較大尺寸的轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器。通過(guò)與自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器組合，可以使用較小尺寸的轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器，而不必承受功能限制。自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器具有快速的工作方式和高的力矩峰值的阻尼的優(yōu)點(diǎn)，而借助于轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器可以實(shí)現(xiàn)一些附加的功能，例如防止過(guò)度轉(zhuǎn)向功能或作為舒適性功能的輔助的助力轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器可以輔助地用于至少部分地補(bǔ)償轉(zhuǎn)向干擾力矩。
[0013]必要時(shí)，考慮用于表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)的一個(gè)下界限值，從而對(duì)在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼的改變僅當(dāng)狀態(tài)參數(shù)超過(guò)該界限值時(shí)才被實(shí)施。如果在轉(zhuǎn)彎行駛期間在一個(gè)已經(jīng)實(shí)施的阻尼改變之后狀態(tài)參數(shù)又下降到低于該界限值，那么也可以又取消對(duì)阻尼的改變。
[0014]其它的優(yōu)點(diǎn)和有利的實(shí)施方案可以在另外的權(quán)利要求、【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】和附圖中獲知。附圖所示:
圖1是在通過(guò)一個(gè)彎道行駛時(shí)在傾斜位置上的摩托車(chē)，
圖2是在彎道中的傾斜位置下和在同時(shí)作用的制動(dòng)力下在前輪處的力和力矩。
[0015]圖1示出在轉(zhuǎn)彎行駛中的摩托車(chē)I。摩托車(chē)I位于傾斜位置上，傾斜位置角Φ表征了在機(jī)動(dòng)車(chē)中心平面2和垂直線(xiàn)3之間的角度位置。在摩托車(chē)I的直立的位置上，該機(jī)動(dòng)車(chē)中心平面2位于垂直線(xiàn)3中。
[0016]圖2示出了在傾斜位置上單獨(dú)放置的前輪4。由于傾斜位置，輪胎4的(與地面的)輪胎接觸點(diǎn)6在行車(chē)道7上從轉(zhuǎn)向軸5延伸通過(guò)的輪胎中心移動(dòng)到輪胎側(cè)面。輪胎接觸點(diǎn)6與輪胎中心之間具有間距a，該間距形成干擾力杠桿臂。如果前輪4被制動(dòng)，在輪胎接觸點(diǎn)6上則作用制動(dòng)力Ffc，該制動(dòng)力與干擾力杠桿臂a —起導(dǎo)致圍繞垂直軸或轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向干擾力矩Mz，其中，轉(zhuǎn)向干擾力矩試圖使摩托車(chē)直起。轉(zhuǎn)向干擾力矩Mz可以按照關(guān)系式Mz=S (Φ).Fbr
由一個(gè)取決于傾斜位置角Φ的函數(shù)s和制動(dòng)力Ffc確定。制動(dòng)力如可以在一級(jí)近似中線(xiàn)性地作為前輪處的制動(dòng)設(shè)備的液力制動(dòng)壓力的函數(shù)被確定，其中，該制動(dòng)壓力例如在防車(chē)輪抱死系統(tǒng)ABS中被測(cè)量。傾斜位置角Φ可以借助于一個(gè)合適的傳感器裝置確定。
[0017]為了在轉(zhuǎn)彎行駛期間改善在制動(dòng)過(guò)程中對(duì)摩托車(chē)的可控制性和提高安全性，在一個(gè)可主動(dòng)地調(diào)整的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器中阻尼被增大，該轉(zhuǎn)向阻尼器安裝在摩托車(chē)中。作為轉(zhuǎn)向干擾力矩Mz和時(shí)間t的函數(shù)，按照
LDA=f (Mz, t)
實(shí)施對(duì)轉(zhuǎn)向阻尼器LDA的控制。
[0018]通過(guò)提高轉(zhuǎn)向阻尼，僅僅一個(gè)很小的轉(zhuǎn)向干擾力矩起作用，因此相應(yīng)地也只需要由駕駛員施加僅僅很小的用于補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)向力矩。因?yàn)橛捎谥苿?dòng)過(guò)程使得摩托車(chē)的速度被減小，因此傾斜位置角Φ也減小，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)向干擾力矩Mz的減小。因此對(duì)自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器的(致動(dòng))控制有利地在短時(shí)間之后就已經(jīng)又被減少。由此保證，該轉(zhuǎn)向迅速地又是輕便靈活的并且避免了涉及到振蕩和機(jī)動(dòng)車(chē)可控制性方面的缺點(diǎn)。
[0019]有利地，對(duì)轉(zhuǎn)向阻尼的改變，尤其是增大，在經(jīng)過(guò)一個(gè)限定的(確定的)時(shí)間段之后又被取消或者至少減少，以便保證轉(zhuǎn)向迅速地再次變得輕便靈活并且避免涉及到振蕩和機(jī)動(dòng)車(chē)可控制性方面的缺點(diǎn)。
[0020]必要時(shí)，在調(diào)整轉(zhuǎn)向阻尼期間考慮附加的狀態(tài)參數(shù)，它們從被攜帶在摩托車(chē)中的傳感器裝置中確定，例如轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向力矩、駛偏率和/或機(jī)動(dòng)車(chē)速度。對(duì)以傳感技術(shù)的方式確定的數(shù)據(jù)的處理在一個(gè)調(diào)節(jié)或控制裝置中進(jìn)行，在該調(diào)節(jié)或控制裝置中產(chǎn)生用于調(diào)整自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器的傳感器信號(hào)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)減小轉(zhuǎn)向力矩的方法，其中，對(duì)于在轉(zhuǎn)彎行駛期間在前輪(4)處被制動(dòng)的情況，在自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼被作為至少一個(gè)表征該轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)的函數(shù)增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)是兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)的傾斜位置角(Φ)，其中，隨著增大的傾斜位置角(Φ)，轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼被增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼隨著在前輪(4)處的增大的制動(dòng)力矩被增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，作為表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)，考慮轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向力矩、駛偏率和/或機(jī)動(dòng)車(chē)速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在經(jīng)過(guò)一個(gè)限定的時(shí)間段之后，在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼的改變被取消。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，僅當(dāng)表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)超過(guò)一個(gè)界限值時(shí)，在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼的改變被執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)低于一個(gè)界限值時(shí)，在轉(zhuǎn)向阻尼器中的阻尼的改變被取消。
8.一種調(diào)節(jié)或控制裝置，其用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法。
9.一種兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)，其具有根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)節(jié)或控制裝置，包括自適應(yīng)轉(zhuǎn)向阻尼器和用于確定至少一個(gè)表征轉(zhuǎn)彎行駛的狀態(tài)參數(shù)以及用于確定作用于前輪(4)處的制動(dòng)力矩的傳感器裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)，包括用于確定傾斜位置角(Φ)的傳感器裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)，包括用于確定轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向力矩、駛偏率和/或機(jī)動(dòng)車(chē)速度的傳感器裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)，包括防車(chē)輪抱死系統(tǒng)(ABS)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的兩輪機(jī)動(dòng)車(chē)，包括用于主動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)向力矩的轉(zhuǎn)向力矩調(diào)整器。
【文檔編號(hào)】B62D15/00GK104203722SQ201380018377
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月4日
【發(fā)明者】H.哈斯, M.萊梅伊達(dá), A.瓦爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司