用于橫向動(dòng)態(tài)穩(wěn)定單軌機(jī)動(dòng)車(chē)的方法
【專利說(shuō)明】用于橫向動(dòng)態(tài)穩(wěn)定單軌機(jī)動(dòng)車(chē)的方法現(xiàn)有技術(shù)
[0001]在一個(gè)或兩個(gè)車(chē)輪的側(cè)滑下機(jī)動(dòng)車(chē)的過(guò)分的轉(zhuǎn)向過(guò)量或轉(zhuǎn)向不足常常是兩輪摩托車(chē)在沒(méi)有其它機(jī)動(dòng)車(chē)參與的情況下發(fā)生彎道事故的原因。這種狀況主要是由于過(guò)高的轉(zhuǎn)彎速度、在傾斜位置上的過(guò)強(qiáng)的加速或者在輪胎和道路之間的摩擦系數(shù)的改變?cè)斐傻?。尤其是在最后所述的情況下，降低的和在短的路程之后已經(jīng)再次突然增大的摩擦系數(shù)導(dǎo)致發(fā)生摩托車(chē)傾翻的所謂的“Highsidern”。
[0002]在雙軌(跡)機(jī)動(dòng)車(chē)情況下流行使用極其有效的動(dòng)態(tài)駕駛控制系統(tǒng)來(lái)防止過(guò)分的轉(zhuǎn)向過(guò)量或轉(zhuǎn)向不足。在雙軌機(jī)動(dòng)車(chē)中的作為典型的干預(yù)可能性的單側(cè)制動(dòng)在兩輪車(chē)或者說(shuō)單軌機(jī)動(dòng)車(chē)中由于結(jié)構(gòu)型式的原因不能夠被考慮。僅僅就上述在傾斜位置上過(guò)強(qiáng)的加速的情況而言，其由于滑動(dòng)的后輪導(dǎo)致車(chē)尾甩向一側(cè)，牽引力控制系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的使用。
[0003]本發(fā)明的公開(kāi)
本發(fā)明涉及一種用于在彎道行駛期間橫向動(dòng)態(tài)穩(wěn)定單軌機(jī)動(dòng)車(chē)的方法，
_其中探測(cè)在在機(jī)動(dòng)車(chē)橫向上不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)的存在，和
-為了穩(wěn)定機(jī)動(dòng)車(chē)據(jù)此控制至少一個(gè)致動(dòng)器，尤其是噴嘴，通過(guò)控制該致動(dòng)器，一種介質(zhì)以垂直于機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)輪的車(chē)輪平面指向的速度分量噴出。
[0004]通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的明確地產(chǎn)生作用于車(chē)輪上的橫向力并且因此有利于單軌機(jī)動(dòng)車(chē)的穩(wěn)定。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)是機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向過(guò)量或轉(zhuǎn)向不足。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，確定機(jī)動(dòng)車(chē)的浮動(dòng)角(側(cè)滑角)并且如果浮動(dòng)角超過(guò)一個(gè)預(yù)定的極限值，則轉(zhuǎn)向過(guò)量的行駛狀態(tài)被探測(cè)為是存在的。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，在轉(zhuǎn)向過(guò)量的行駛狀態(tài)的情況下，控制一個(gè)安裝在彎道外側(cè)的后輪懸掛上的噴嘴，通過(guò)該噴嘴將一種介質(zhì)在彎道外側(cè)的方向上嗔出。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，附加地確定機(jī)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向角并且如果轉(zhuǎn)向角超過(guò)一個(gè)預(yù)定的極限值和同時(shí)浮動(dòng)角低于一個(gè)預(yù)定的極限值，則轉(zhuǎn)向不足的行駛狀態(tài)被探測(cè)為是存在的。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，在轉(zhuǎn)向不足的行駛狀態(tài)的情況下，控制一個(gè)安裝在彎道外側(cè)的前輪叉上的噴嘴，通過(guò)該噴嘴將一種介質(zhì)在彎道外側(cè)的方向上噴出。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，所述介質(zhì)是二氧化碳，氮，氦或壓力空氣，其儲(chǔ)存在壓力容器中。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，所述介質(zhì)是燃燒產(chǎn)物，其通過(guò)在噴嘴附近實(shí)現(xiàn)的局部燃燒形成并且通過(guò)噴嘴口噴出。
[0012]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，出來(lái)的介質(zhì)附加地具有一個(gè)位于車(chē)輪平面中的、在單軌機(jī)動(dòng)車(chē)的向上指向的垂直方向上指向的速度分量。通過(guò)出來(lái)的介質(zhì)的該速度分量輪胎在行車(chē)道上的壓緊力(接觸力)被增大。這又使輪胎的最大可能的側(cè)面導(dǎo)向力增大。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案的特征在于，與控制致動(dòng)器同時(shí)地(平行地)控制一個(gè)作用在前輪上的轉(zhuǎn)向扭矩減振器或轉(zhuǎn)向扭矩調(diào)節(jié)器。通過(guò)這種控制，補(bǔ)償不希望的附加的轉(zhuǎn)向扭矩。
[0014]本發(fā)明此外包括一種裝置，其包含機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法。在此情況下尤其是涉及一種控制器，它配有用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的程序編碼。
[0015]附圖包括圖1和2。
[0016]圖1示出摩托車(chē)的側(cè)視圖，其中畫(huà)出對(duì)于本發(fā)明起作用的最主要的部件。
[0017]圖2示出在彎道行駛期間傾斜的摩托車(chē)的后視圖。在左邊的圖中一種介質(zhì)垂直于車(chē)輪平面地從噴嘴排出。在右邊的圖中排出的介質(zhì)附加地具有一個(gè)在摩托車(chē)的垂直方向上指向的速度分量。
[0018]通過(guò)本發(fā)明借助于傳感器識(shí)別即將發(fā)生車(chē)輪側(cè)滑的駕駛狀況，隨后控制安裝在摩托車(chē)上噴嘴。從該噴嘴噴射出氣體，氣體通過(guò)反沖力將橫向力引入行走機(jī)構(gòu)(底盤(pán))中，由此防止車(chē)輪側(cè)滑。
[0019]為了識(shí)別過(guò)分的轉(zhuǎn)向過(guò)量或轉(zhuǎn)向不足的狀況，例如使用一組慣性傳感器以及轉(zhuǎn)向角傳感器。需要的慣性傳感器，其尤其確定摩托車(chē)在三個(gè)空間方向上的轉(zhuǎn)速以及必要時(shí)附加地確定出現(xiàn)的在三個(gè)空間方向上的加速度，在現(xiàn)代的摩托車(chē)中已經(jīng)部分地提供。通過(guò)安裝在行走機(jī)構(gòu)上噴嘴，它們的開(kāi)口在行駛方向的橫向上指向，提供一種可能性，即借助于流出的支持物質(zhì)(反應(yīng)物質(zhì))通過(guò)反沖力原理將附加的橫向力引入行走機(jī)構(gòu)中并且由此防止車(chē)輪側(cè)滑。
[0020]在一種實(shí)施方式中在摩托車(chē)中安裝一個(gè)慣性傳感器組，它們可以測(cè)量橫向加速度，偏轉(zhuǎn)率，滾轉(zhuǎn)率和俯仰率。用于估計(jì)機(jī)動(dòng)車(chē)速度的車(chē)輪轉(zhuǎn)速在幾乎所有摩托車(chē)中也作為傳感器參數(shù)被提供。利用這些參數(shù)然后在控制器估算浮動(dòng)角。浮動(dòng)角在兩輪摩托車(chē)中在穩(wěn)定駕駛時(shí)通常只為幾度。在浮動(dòng)角突變地增大時(shí)要考慮到后軸的側(cè)向甩動(dòng)。如果附加地使用轉(zhuǎn)向角傳感器，那么也可以識(shí)別轉(zhuǎn)向不足的狀況，其中存在前輪側(cè)向甩動(dòng)(側(cè)滑)的危險(xiǎn)。這種轉(zhuǎn)向不足的狀況的特點(diǎn)在于，在較大的轉(zhuǎn)向角下浮動(dòng)角過(guò)分地小。替代浮動(dòng)角，在相應(yīng)存在的傳感器裝置的情況下也可以備選地使用車(chē)輪的側(cè)偏角作為調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0021]在超過(guò)一個(gè)確定的、可能與速度相關(guān)的浮動(dòng)角極限的情況下，探測(cè)到臨界的轉(zhuǎn)向過(guò)量的存在。在超過(guò)一個(gè)確定的、可能與速度相關(guān)的轉(zhuǎn)向角極限的情況下，在同時(shí)小的浮動(dòng)角下，探測(cè)到臨界的轉(zhuǎn)向不足的存在。為了確定轉(zhuǎn)向不足也可以考慮浮動(dòng)角和轉(zhuǎn)向角的關(guān)系O
[0022]在存在兩種臨界狀態(tài)之一時(shí)，依據(jù)浮動(dòng)角或轉(zhuǎn)向角與相應(yīng)的極限的差值在控制器中計(jì)算用于防止車(chē)輪側(cè)滑的要求的力。在后輪懸掛上和在前叉上分別在輪軸右邊和左邊安裝噴嘴，它們的噴出口沿著輪軸延伸。這些噴嘴相應(yīng)于計(jì)算的要求的力進(jìn)行控制。要求的力越大，從噴嘴口出來(lái)的介質(zhì)的質(zhì)量流也越大。在出來(lái)的介質(zhì)的假設(shè)恒定的噴出速度v_介質(zhì)下，對(duì)于由控制器計(jì)算的力曲線F( t)得到:在輪軸的橫向上沖擊力Ap=JFU)dt=v_介質(zhì).Δ m，其中△ m表示通過(guò)噴嘴口噴出的質(zhì)量。