用于横向动态稳定单轨机动车的方法
【专利说明】用于横向动态稳定单轨机动车的方法现有技术
[0001]在一个或两个车轮的侧滑下机动车的过分的转向过量或转向不足常常是两轮摩托车在没有其它机动车参与的情况下发生弯道事故的原因。这种状况主要是由于过高的转弯速度、在倾斜位置上的过强的加速或者在轮胎和道路之间的摩擦系数的改变造成的。尤其是在最后所述的情况下，降低的和在短的路程之后已经再次突然增大的摩擦系数导致发生摩托车倾翻的所谓的“Highsidern”。
[0002]在双轨(迹)机动车情况下流行使用极其有效的动态驾驶控制系统来防止过分的转向过量或转向不足。在双轨机动车中的作为典型的干预可能性的单侧制动在两轮车或者说单轨机动车中由于结构型式的原因不能够被考虑。仅仅就上述在倾斜位置上过强的加速的情况而言，其由于滑动的后轮导致车尾甩向一侧，牵引力控制系统得到越来越广泛的使用。
[0003]本发明的公开
本发明涉及一种用于在弯道行驶期间横向动态稳定单轨机动车的方法，
_其中探测在在机动车横向上不稳定的行驶状态的存在，和
-为了稳定机动车据此控制至少一个致动器，尤其是喷嘴，通过控制该致动器，一种介质以垂直于机动车车轮的车轮平面指向的速度分量喷出。
[0004]通过本发明实现目的明确地产生作用于车轮上的横向力并且因此有利于单轨机动车的稳定。
[0005]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，不稳定的行驶状态是机动车的转向过量或转向不足。
[0006]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，确定机动车的浮动角(侧滑角)并且如果浮动角超过一个预定的极限值，则转向过量的行驶状态被探测为是存在的。
[0007]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，在转向过量的行驶状态的情况下，控制一个安装在弯道外侧的后轮悬挂上的喷嘴，通过该喷嘴将一种介质在弯道外侧的方向上嗔出。
[0008]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，附加地确定机动车的转向角并且如果转向角超过一个预定的极限值和同时浮动角低于一个预定的极限值，则转向不足的行驶状态被探测为是存在的。
[0009]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，在转向不足的行驶状态的情况下，控制一个安装在弯道外侧的前轮叉上的喷嘴，通过该喷嘴将一种介质在弯道外侧的方向上喷出。
[0010]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，所述介质是二氧化碳，氮，氦或压力空气，其储存在压力容器中。
[0011]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，所述介质是燃烧产物，其通过在喷嘴附近实现的局部燃烧形成并且通过喷嘴口喷出。
[0012]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，出来的介质附加地具有一个位于车轮平面中的、在单轨机动车的向上指向的垂直方向上指向的速度分量。通过出来的介质的该速度分量轮胎在行车道上的压紧力(接触力)被增大。这又使轮胎的最大可能的侧面导向力增大。
[0013]本发明的一个有利的设计方案的特征在于，与控制致动器同时地(平行地)控制一个作用在前轮上的转向扭矩减振器或转向扭矩调节器。通过这种控制，补偿不希望的附加的转向扭矩。
[0014]本发明此外包括一种装置，其包含机构，该机构被设计用于实施按照本发明的方法。在此情况下尤其是涉及一种控制器，它配有用于实施按照本发明的方法的程序编码。
[0015]附图包括图1和2。
[0016]图1示出摩托车的侧视图，其中画出对于本发明起作用的最主要的部件。
[0017]图2示出在弯道行驶期间倾斜的摩托车的后视图。在左边的图中一种介质垂直于车轮平面地从喷嘴排出。在右边的图中排出的介质附加地具有一个在摩托车的垂直方向上指向的速度分量。
[0018]通过本发明借助于传感器识别即将发生车轮侧滑的驾驶状况，随后控制安装在摩托车上喷嘴。从该喷嘴喷射出气体，气体通过反冲力将横向力引入行走机构(底盘)中，由此防止车轮侧滑。
[0019]为了识别过分的转向过量或转向不足的状况，例如使用一组惯性传感器以及转向角传感器。需要的惯性传感器，其尤其确定摩托车在三个空间方向上的转速以及必要时附加地确定出现的在三个空间方向上的加速度，在现代的摩托车中已经部分地提供。通过安装在行走机构上喷嘴，它们的开口在行驶方向的横向上指向，提供一种可能性，即借助于流出的支持物质(反应物质)通过反冲力原理将附加的横向力引入行走机构中并且由此防止车轮侧滑。
[0020]在一种实施方式中在摩托车中安装一个惯性传感器组，它们可以测量横向加速度，偏转率，滚转率和俯仰率。用于估计机动车速度的车轮转速在几乎所有摩托车中也作为传感器参数被提供。利用这些参数然后在控制器估算浮动角。浮动角在两轮摩托车中在稳定驾驶时通常只为几度。在浮动角突变地增大时要考虑到后轴的侧向甩动。如果附加地使用转向角传感器，那么也可以识别转向不足的状况，其中存在前轮侧向甩动(侧滑)的危险。这种转向不足的状况的特点在于，在较大的转向角下浮动角过分地小。替代浮动角，在相应存在的传感器装置的情况下也可以备选地使用车轮的侧偏角作为调节参数。
[0021]在超过一个确定的、可能与速度相关的浮动角极限的情况下，探测到临界的转向过量的存在。在超过一个确定的、可能与速度相关的转向角极限的情况下，在同时小的浮动角下，探测到临界的转向不足的存在。为了确定转向不足也可以考虑浮动角和转向角的关系O
[0022]在存在两种临界状态之一时，依据浮动角或转向角与相应的极限的差值在控制器中计算用于防止车轮侧滑的要求的力。在后轮悬挂上和在前叉上分别在轮轴右边和左边安装喷嘴，它们的喷出口沿着轮轴延伸。这些喷嘴相应于计算的要求的力进行控制。要求的力越大，从喷嘴口出来的介质的质量流也越大。在出来的介质的假设恒定的喷出速度v_介质下，对于由控制器计算的力曲线F( t)得到:在轮轴的横向上冲击力Ap=JFU)dt=v_介质.Δ m，其中△ m表示通过喷嘴口喷出的质量。