用于利用雙陀螺儀裝置對機(jī)動化的兩輪車進(jìn)行行駛穩(wěn)定化的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于利用雙陀螺儀裝置對機(jī)動化的兩輪車進(jìn)行行駛穩(wěn)定化的方法和 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在雙轍的機(jī)動車中，用于在臨界的行駛情況中影響偏轉(zhuǎn)角的系統(tǒng)廣泛流行并且對 避免事故而言極其有效。這些通過對單個車輪進(jìn)行針對性的和非對稱的制動而彰顯優(yōu)點(diǎn)的 系統(tǒng)對兩輪車來說受結(jié)構(gòu)形式所限未有論及。摩托車行駛動態(tài)強(qiáng)烈地通過車輪的和由于轉(zhuǎn) 向操作(Lenkmaniiver )而導(dǎo)致的角動量的改變的回轉(zhuǎn)效應(yīng)而確定和穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明涉及一種用于對機(jī)動化的兩輪車進(jìn)行行駛穩(wěn)定化的方法，在該方法中，存 在兩個并列布置的、具有互相平行的轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)儀，其中所述回轉(zhuǎn)儀分別能夠圍繞樞轉(zhuǎn)軸 線垂直于轉(zhuǎn)軸而樞轉(zhuǎn)，其中兩個回轉(zhuǎn)儀的樞轉(zhuǎn)軸線同樣是互相平行的，
[0004] -其中所述回轉(zhuǎn)儀沿著互相相反的轉(zhuǎn)動方向圍繞其轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，
[0005] -其中在檢測出兩輪車的不穩(wěn)定的行駛行為的情況下使得兩個轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)儀圍繞 其相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)軸線以第一角速度而樞轉(zhuǎn)，其中樞轉(zhuǎn)方向是互相相反的，
[0006] -其中接下來使得這兩個轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)儀分別圍繞其樞轉(zhuǎn)軸線以第二角速度再次返 回樞轉(zhuǎn)到其原始方位中。
[0007] 通過對回轉(zhuǎn)儀的根據(jù)本發(fā)明的布置和操控而給出了充分有效的用于將針對性的 轉(zhuǎn)矩施加到車輛上的可能性。
[0008] 本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案的特征在于，第一角速度大于第二角速度。通過針 對性地選擇第一角速度就能夠預(yù)先設(shè)定被施加在車輛上的轉(zhuǎn)矩的參量。所述回轉(zhuǎn)儀的圍繞 樞轉(zhuǎn)軸線的向回轉(zhuǎn)動則應(yīng)盡可能緩慢地進(jìn)行，從而對車輛作用盡可能小的轉(zhuǎn)矩。
[0009] 本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案的特征在于，所述回轉(zhuǎn)儀的轉(zhuǎn)軸沿著兩輪車的縱向 指向，并且所述回轉(zhuǎn)儀的樞轉(zhuǎn)軸線沿著兩輪車的橫向指向。通過這種專門的配置而將偏轉(zhuǎn) 力矩施加到車輛上。
[0010] 本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案的特征在于，如果兩輪車的浮動角和/或兩輪車的 后輪的傾斜角超過預(yù)先規(guī)定的極限值，就將不穩(wěn)定的行駛行為檢測為存在。
[0011] 本發(fā)明的一種替代性的有利的設(shè)計方案的特征在于，如果浮動角的每單位時間的 變化并且/或者如果后輪的傾斜角的每單位時間的變化超過預(yù)先規(guī)定的極限值，就將不穩(wěn) 定的行駛行為檢測為存在。
[0012] 對這些最后提到的設(shè)計方案來說利用的事實(shí)是，大的浮動角或者后輪的傾斜角或 者這些參量的隨時間的劇烈增長是對不穩(wěn)定的行駛行為的象征。
[0013] 本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案的特征在于，這兩個回轉(zhuǎn)儀在檢測出不穩(wěn)定的行駛 行為的情況下以相同的角度并且以同樣的角速度、但是沿著相反的方向而樞轉(zhuǎn)。通過所述 回轉(zhuǎn)儀的對稱的樞轉(zhuǎn)保證的是，僅僅產(chǎn)生位于所述回轉(zhuǎn)儀的旋轉(zhuǎn)平面中的轉(zhuǎn)矩向量，該轉(zhuǎn) 矩向量不具有從所述旋轉(zhuǎn)平面向外指向的分量。
[0014] 本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案的特征在于，這兩個回轉(zhuǎn)儀的結(jié)構(gòu)相同并且以同樣 的角速度、但是沿著相反的轉(zhuǎn)動方向而旋轉(zhuǎn)。由此確保的是，回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)在未樞轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)狀 態(tài)中具有為零的角動量。
[0015] 本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案的特征在于，所述回轉(zhuǎn)儀通過電動馬達(dá)而被驅(qū)動并 且借助于電動馬達(dá)樞轉(zhuǎn)。
[0016] 本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案的特征在于，所述兩輪車指的是摩托車。
[0017] 此外，本發(fā)明涵蓋一種裝置，它包含設(shè)計用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的器件。該裝 置尤其指的是一種控制器，該控制器設(shè)有用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序碼。
【附圖說明】
[0018] 附圖包括圖1和圖2。
[0019] 圖1示出了具有所繪出的回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)的摩托車以及回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)的細(xì)節(jié)圖。
[0020] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的流程。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 在摩托車的尾部受到斷裂威脅的臨界的行駛情況中，通過回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)產(chǎn)生了圍繞 偏轉(zhuǎn)軸線的額外的轉(zhuǎn)矩，從而所述摩托車再次被引導(dǎo)到穩(wěn)定的并且能夠由駕駛員控制的狀 態(tài)中。
[0022] 為此在摩托車中裝入了兩個旋轉(zhuǎn)對稱的本體，該本體在行駛期間始終以恒定的轉(zhuǎn) 速轉(zhuǎn)動。在臨界的情況以外，兩個回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動方向平行地走向并且是相反的，從而建立角 動量并且不出現(xiàn)對行駛動態(tài)的影響。在臨界的行駛情況中便可能通過回轉(zhuǎn)儀轉(zhuǎn)動軸線的相 應(yīng)的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)力矩，該偏轉(zhuǎn)力矩對車軸的斷裂實(shí)施反作用。
[0023] 在摩托車中裝入了兩個回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)。這些回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)分別包括與摩托車框架固定 連接的殼體，該殼體包含旋轉(zhuǎn)對稱的本體。所述本體圍繞轉(zhuǎn)動軸沿著其旋轉(zhuǎn)對稱軸線得到 支承并且在車輛啟動之后以及在行駛期間根據(jù)需要而由電動馬達(dá)圍繞該軸加速到預(yù)先規(guī) 定的轉(zhuǎn)速上。這兩個回轉(zhuǎn)儀的轉(zhuǎn)動軸首先是平行的并且轉(zhuǎn)動方向是相反的，從而即便在摩 托車框架運(yùn)動的情況下，回轉(zhuǎn)儀效應(yīng)也建立。
[0024] 這兩個回轉(zhuǎn)儀能夠圍繞另一個軸轉(zhuǎn)動地得以懸掛，所述軸橫向于回轉(zhuǎn)儀旋轉(zhuǎn)方向 走向并且橫向于摩托車的框架，也就是說沿著摩托車橫向而走向。圍繞該軸的扭轉(zhuǎn)同樣通 過電動馬達(dá)而進(jìn)行。如果這兩個回轉(zhuǎn)儀轉(zhuǎn)軸以相同的角度值相反地圍繞所述另一個軸扭 轉(zhuǎn)，那么就出現(xiàn)了指向摩托車豎軸的角動量，該角動量隨著轉(zhuǎn)動角度的增加而增長。
[0025] 在圖1中繪出了所描述的布局。在那里于上方示出了具有慣性傳感器101和控制 器102的摩托車100。在那里還繪出了雙回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)103,下方具體示出了該雙回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)。 這種雙陀螺系統(tǒng)包括兩個疊加布置的回轉(zhuǎn)儀104和105。當(dāng)從前方觀察所述摩托車時，上方 的回轉(zhuǎn)儀104沿著順時針方向轉(zhuǎn)動，同樣從前方觀察，下方的回轉(zhuǎn)儀105沿著逆時針方向轉(zhuǎn) 動。上方的回轉(zhuǎn)儀具有向著摩托車后側(cè)指向的角動量L1，下方的回轉(zhuǎn)儀具有向著摩托車前 側(cè)指向的角動量L2。這兩個角動量自身抵消。這兩個回轉(zhuǎn)儀還圍繞沿著摩托車橫向指向的 軸線106能夠轉(zhuǎn)動地得到支承。在轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)儀圍繞該軸線而傾斜的情況下，角動量Ll和 L2的方向便會變化。
[0026] 如果圍繞該橫向軸線的傾斜發(fā)生在所繪出的方向中，那么Ll和L2便分別獲得了 向上指向的分量，該分量相加為向上指向的角動量。
[0027] 因而在轉(zhuǎn)動運(yùn)動期間，沿著豎直方向產(chǎn)生了每單位時間的角動量的變化，也就是 說dL/dt不等于零，并且由此產(chǎn)生了沿著豎直方向指向的轉(zhuǎn)矩向量。這種沿著豎直方向指 向的轉(zhuǎn)矩向量引起了所述摩托車圍繞其豎直軸線的轉(zhuǎn)動運(yùn)動、即偏轉(zhuǎn)運(yùn)動。因此，能夠通過 回轉(zhuǎn)儀圍繞軸線106的針對性的傾斜而將所期望的偏轉(zhuǎn)力矩施加到所述摩托車上。
[0028] 為了檢測出會引發(fā)車軸斷裂的臨界情況，能夠使用由慣性傳感器所形成的、用于 測量轉(zhuǎn)動速率和線性移動加速度的傳感器組以及車輪轉(zhuǎn)速傳感器。利用這些傳感器參量能 夠估計車輛浮動角或者說后輪的傾斜角。對摩托車來說，所述浮動角在穩(wěn)定行駛的情況下 典型地僅僅計為幾度。在浮動角突然升高的情況下，便可以得出車軸的斷裂。在該情況中， 所述控制器計算必要的轉(zhuǎn)矩或者說偏轉(zhuǎn)力矩，以便將浮動角再次減小到穩(wěn)定行駛情況的典 型值上并且相應(yīng)地操控所述回轉(zhuǎn)儀系統(tǒng)的馬達(dá)，從而這種力矩通過回轉(zhuǎn)儀可供使用。
[0029] 在行駛情況穩(wěn)定之后，回轉(zhuǎn)儀轉(zhuǎn)軸便相應(yīng)緩慢地向回轉(zhuǎn)動到其初始位置中，從而 駕駛員不感受到由回轉(zhuǎn)儀運(yùn)動所引起的行駛動態(tài)的明顯的變化。如果所述回轉(zhuǎn)儀到達(dá)了初 始位置，那么所述回轉(zhuǎn)儀效應(yīng)便再次完全地抵消。
[0030] 在圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的流程。在方框200中開始該方法。 接著在方框201詢問是否存在兩輪車的不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。如果不是這種情況，那么就返 回到方框200中。如果是這種情況，那么就在方框202中使得兩個回轉(zhuǎn)儀圍繞其相應(yīng)的樞 轉(zhuǎn)軸線以第一角速度樞轉(zhuǎn)，其中樞轉(zhuǎn)方向是互相相反的。之后在方框203中使得這兩個回 轉(zhuǎn)儀分別圍繞其樞轉(zhuǎn)軸線以第二角速度再次返回樞轉(zhuǎn)到其原始方位中。在方框204中所述 方法結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于對機(jī)動化的兩輪車（100)進(jìn)行行駛穩(wěn)定化的方法，在該方法中存在兩個并列 布置的具有互相平行的轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)儀（104、105)，其中所述回轉(zhuǎn)儀能夠分別圍繞樞轉(zhuǎn)軸線 (106)垂直于所述轉(zhuǎn)軸而樞轉(zhuǎn)，其中這兩個回轉(zhuǎn)儀的樞轉(zhuǎn)軸線（106)同樣是互相平行的， -其中所述回轉(zhuǎn)儀（104、105)沿著互相相反的轉(zhuǎn)動方向圍繞其轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)， -其中在檢測出兩輪車的不穩(wěn)定的行駛行為（201)的情況下使得這兩個回轉(zhuǎn)儀（104、 105)圍繞其相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)軸線（106)以第一角速度樞轉(zhuǎn)，其中樞轉(zhuǎn)方向是互相相反的（202)， -其中接下來使得這兩個回轉(zhuǎn)儀（104、105)圍繞其相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)軸線（106)以第二角速 度再次返回樞轉(zhuǎn)到其原始方位中（203)。2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一角速度大于所述第二角速度。3. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)儀（104、105)的轉(zhuǎn)軸沿著所述兩 輪車（100)的縱向指向并且所述回轉(zhuǎn)儀的樞轉(zhuǎn)軸線（106)沿著所述兩輪車（100)的橫向指 向。4. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述兩輪車的浮動角或者所述兩輪 車的后輪的傾斜角超過預(yù)先規(guī)定的極限值，就將不穩(wěn)定的行駛行為檢測為存在。5. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述浮動角的每單位時間的變化或 者如果所述后輪的傾斜角的每單位時間的變化超過預(yù)先規(guī)定的極限值時，那么就將不穩(wěn)定 的行駛行為檢測為存在。6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，這兩個回轉(zhuǎn)儀在檢測出不穩(wěn)定的行駛行 為的情況下以相同的角度并且以同樣的角速度、但是沿著相反的方向樞轉(zhuǎn)。7. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，這兩個回轉(zhuǎn)儀（104、105)結(jié)構(gòu)相同并且以 同樣的角速度、但是以相反的轉(zhuǎn)動方向旋轉(zhuǎn)。8. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)儀（104、105)由電動馬達(dá)驅(qū)動并 且借助于電動馬達(dá)而樞轉(zhuǎn)。9. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述兩輪車（100)指的是摩托車。10. 裝置，包含器件，所述器件設(shè)計用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對機(jī)動化的兩輪車進(jìn)行行駛穩(wěn)定化的方法，在該方法中存在兩個并列布置的、具有互相平行的轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)儀，其中所述回轉(zhuǎn)儀能夠分別圍繞樞轉(zhuǎn)軸線垂直于轉(zhuǎn)軸而樞轉(zhuǎn)，其中兩個回轉(zhuǎn)儀的樞轉(zhuǎn)軸線同樣是互相平行的，-其中所述回轉(zhuǎn)儀沿著互相相反的轉(zhuǎn)動方向圍繞其轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)，-其中在檢測出兩輪車的不穩(wěn)定的行駛行為的情況下使得兩個回轉(zhuǎn)儀圍繞其相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)軸線以第一角速度而樞轉(zhuǎn)，其中樞轉(zhuǎn)方向是互相相反的，-其中接下來使得這兩個回轉(zhuǎn)儀圍繞其相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)軸線以第二角速度再次返回樞轉(zhuǎn)到其原始方位中。
【IPC分類】B62J27/00, B62D37/06
【公開號】CN104968559
【申請?zhí)枴緾N201380069152
【發(fā)明人】M·克萊夫斯
【申請人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2013年11月11日
【公告號】DE102013200020A1, EP2941380A1, US20150353151, WO2014106547A1