DE102019205111A1 - Process for the automated equilibrium stabilization of a motorized two-wheeler and motorized two-wheeler - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Gleichgewichtsstabilisierung eines motorisierten Zweirades (1), umfassend die Schritte:- Erfassen (100), mittels wenigstens eines Sensors (2, 3, 4), eines Lenkwinkels des Zweirades (1) und/oder wenigstens eines Beschleunigungswertes des Zweirades;- Auswerten (200), mittels einer Steuereinheit (5), des erfassten Lenkwinkels und/oder des erfassten wenigstens einen Beschleunigungswertes;- wenn bestimmt wird, dass das Zweirad (1) kippt, Verändern (300) einer Beschleunigung (B, A) des Zweirades (1) durch Verändern eines Drehmoments an einem Rad des Zweirades (1). Weiterhin betrifft die Erfindung ein motorisiertes Zweirad (1), das einen Lenksensor (3) und/oder wenigstens einen Beschleunigungssensor (2, 4) und eine Steuereinheit (5) aufweist, wobei die Steuereinheit (5) dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.The invention relates to a method for the automated equilibrium stabilization of a motorized two-wheeler (1), comprising the steps: - Detecting (100), by means of at least one sensor (2, 3, 4), a steering angle of the two-wheeler (1) and / or at least one acceleration value of the two-wheeler; - evaluation (200), by means of a control unit (5), of the detected steering angle and / or the detected at least one acceleration value; - if it is determined that the two-wheeler (1) is tilting, changing (300) an acceleration (B, A) of the two-wheeler (1) by changing a torque on a wheel of the two-wheeler (1). The invention further relates to a motorized two-wheeler (1) which has a steering sensor (3) and / or at least one acceleration sensor (2, 4) and a control unit (5), the control unit (5) being set up to carry out a method according to the invention .

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Gleichgewichtsstabilisierung eines motorisierten Zweirades und ein motorisiertes Zweirad.The present invention relates to a method for the automated balance stabilization of a motorized two-wheeler and a motorized two-wheeler.

Stand der TechnikState of the art

Zweiräder können verbrennungsmotorisch, elektrisch oder als Hybrid betrieben werden. Diese können als Elektroroller, sog. eScooter, Fahrräder mit Hilfsmotor, sog. eBikes, Mofas, Kleinkrafträder wie Mopeds oder Mokicks, Leichtkrafträder, Motoroller oder Motorräder ausgebildet sein. Gemeinsam ist ihnen, dass sie ein Fahrzeug mit zwei Rädern bezeichnen, die in einer Spur hintereinander laufen, während ein vorderes Rad mit einem Lenker verbunden ist.Two-wheelers can be operated with a combustion engine, electrically or as a hybrid. These can be designed as electric scooters, so-called eScooters, bicycles with auxiliary motors, so-called eBikes, mopeds, small motorcycles such as mopeds or mopeds, light motorcycles, scooters or motorcycles. What they have in common is that they describe a vehicle with two wheels that run one behind the other in a track, while a front wheel is connected to a handlebar.

Die Möglichkeit, ein einspuriges Fahrzeug ohne Stützräder oder andere Hilfsmittel stabil in der Hochachse zu fahren, beruht auf einem dynamischen Gleichgewicht. Bei Stillstand fällt die Stabilisierung weg. Bedingungen für die Stabilisierung sind eine Mindestgeschwindigkeit, das automatische Einlenken des Vorderrades beim Kippen des Zweirades und die Balancierfähigkeit des Fahrers. Beim langsamen Fahren haben ungeübte Fahrer Probleme, das Gleichgewicht zu halten. Sie müssen sich dann mit einem Fuß auf dem Boden abstützen.The possibility of driving a single-track vehicle in a stable manner in the vertical axis without support wheels or other aids is based on dynamic equilibrium. Stabilization is no longer available at a standstill. Conditions for stabilization are a minimum speed, automatic steering of the front wheel when the two-wheeler tips over and the driver's ability to balance. When driving slowly, inexperienced drivers have problems keeping their balance. You must then support yourself with one foot on the ground.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur automatisierten Gleichgewichtsstabilisierung eines motorisierten Zweirades und ein motorisiertes Zweirad mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for the automated equilibrium stabilization of a motorized two-wheeler and a motorized two-wheeler with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous configurations are the subject of the subclaims and the description below.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung bedient sich der Maßnahme, eine Beschleunigung und/oder einen Lenkwinkel des Zweirads zu erfassen und das Zweirad basierend auf dieser Messgrö-ße durch eine Drehmomentveränderung an einem Rad des Zweirads zu stabilisieren, wenn ein Kippen des Zweirads erkannt wird.The invention makes use of the measure of detecting an acceleration and / or a steering angle of the two-wheeler and, based on this measured variable, to stabilize the two-wheeler by changing the torque on a wheel of the two-wheeler when tilting of the two-wheeler is detected.

Ein solches Verfahren stabilisiert mittels geeigneter Sensorik und Algorithmik das langsame Fahren durch Eingriffe über den Motor des Zweirades. Über zusätzliche Sensorinformationen wie die Messgröße aus dem erfassten Lenkwinkel bzw. wenigstens einem Beschleunigungswert wird der aktuelle Zustand ermittelt. Dieser aktuelle Zustand wird in der Steuerung ausgewertet. Wird dabei ein Kippen des Zweirads erkannt, wird durch die Steuerung geringfügig stärker positiv oder negativ beschleunigt bzw. geringfügig weniger stark positiv oder negativ beschleunigt. Eine negative Beschleunigung entspricht einer Abbremsung. Dadurch wird das Zweirad gleichgewichtsstabilisiert, insbesondere in Verbindung mit den in der Praxis bei langsamem Fahren ständig erfolgenden Lenkbewegungen. Der Fahrer wird über die Veränderung der Längsbeschleunigung bei der Stabilisierung unterstützt. Dies stellt eine besondere Erleichterung beim langsamen Fahren dar, denn der Fahrer muss nur den Lenker bedienen und braucht nicht auch noch mit dem Gasgriff gleichzeitig feinfühlig zu regeln. Hierdurch kann der Fahrer stabiler bei minimalen Zusatzkosten langsam mit dem Zweirad fahren.Such a method uses suitable sensors and algorithms to stabilize slow driving by intervening in the motor of the two-wheeler. The current state is determined via additional sensor information such as the measured variable from the recorded steering angle or at least one acceleration value. This current state is evaluated in the control. If a tilting of the two-wheeler is detected, the controller accelerates slightly more positively or negatively or accelerates slightly less positively or negatively. A negative acceleration corresponds to a deceleration. The equilibrium of the two-wheeler is thereby stabilized, especially in connection with the steering movements that are constantly taking place in practice when driving slowly. The driver is supported in stabilizing by changing the longitudinal acceleration. This is a particular relief when driving slowly, because the driver only has to operate the handlebars and does not need to carefully control the throttle at the same time. As a result, the driver can ride the two-wheeler slowly and in a more stable manner with minimal additional costs.

Zweckmäßigerweise wird mittels wenigstens eines Beschleunigungssensors eine Querbeschleunigung des Zweirades nach links oder rechts als die wenigstens eine Messgröße und damit eine Kipprichtung ermittelt. Dies ist vorteilhaft, da die Kipprichtung relevant für die Entscheidung ist, ob für die Gleichgewichtsstabilisierung eine Erhöhung oder eine Absenkung der Vorwärtsbeschleunigung notwendig ist.A transverse acceleration of the two-wheeler to the left or to the right is expediently determined as the at least one measured variable and thus a tilting direction by means of at least one acceleration sensor. This is advantageous because the direction of tilt is relevant for the decision as to whether an increase or a decrease in the forward acceleration is necessary for equilibrium stabilization.

Vorzugsweise wird mittels wenigstens eines Lenkwinkelsensors ein Lenkwinkel des Zweirades als die wenigstens eine Messgröße ermittelt. Dies ist vorteilhaft, da der Lenkwinkel relevant für die Entscheidung ist, ob für die Gleichgewichtsstabilisierung eine Erhöhung oder eine Absenkung der Vorwärtsbeschleunigung notwendig ist.A steering angle of the two-wheeler is preferably determined as the at least one measured variable by means of at least one steering angle sensor. This is advantageous because the steering angle is relevant for the decision as to whether an increase or a decrease in the forward acceleration is necessary for the equilibrium stabilization.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Zweirad in eine erste Richtung kippt und der Lenker in die erste Richtung eingeschlagen ist, eine Drehmomenterhöhung an einem Rad des Zweirads generiert, so dass sich das Fahrzeug wieder stabilisiert. Hierfür werden Sensoren für Lenkwinkel und Querbeschleunigung benötigt. Unterstützt wird die Stabilisierung insbesondere, wenn der Lenker in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung bewegt wird. Sofern also der Fahrer nach rechts kippt und der Lenker nach rechts eingeschlagen ist, wird eine kurze Erhöhung der Längsbeschleunigung als Momenterhöhung am Rad generiert. Eine besonders zuverlässige Stabilisierung wird dabei erreicht, wenn der Fahrer den Lenker nach links bewegt. Genauso anders herum: Kippt das Zweirad nach links und ist der Lenker nach links eingeschlagen, wird eine kurze Längsbeschleunigung als Momenterhöhung am Rad generiert. Eine besonders zuverlässige Stabilisierung wird dabei erreicht, wenn der Fahrer den Lenker nach rechts bewegt.According to a first preferred embodiment, if it is determined that the two-wheeled vehicle is tilting in a first direction and the handlebar has turned in the first direction, a torque increase is generated on one wheel of the two-wheeled vehicle so that the vehicle stabilizes again. This requires sensors for the steering angle and lateral acceleration. The stabilization is supported in particular when the link is moved in a second direction opposite to the first direction. So if the driver tips to the right and the handlebars are turned to the right, a brief increase in longitudinal acceleration is generated as a torque increase on the wheel. A particularly reliable stabilization is achieved when the driver moves the handlebar to the left. Exactly the other way around: if the two-wheeled vehicle tilts to the left and the handlebars are turned to the left, a brief longitudinal acceleration is generated as a torque increase on the wheel. A particularly reliable stabilization is achieved when the driver moves the handlebar to the right.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Zweirad in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung kippt und der Lenker in die erste Richtung eingeschlagen ist, eine Drehmomentabsenkung an dem Rad des Zweirads generiert wird. Eine besonders zuverlässige Stabilisierung wird dabei erreicht, wenn der Lenker in die zweite Richtung eingeschlagen wird. Sofern also der Fahrer nach rechts kippt und der Lenker nach links eingeschlagen ist, wird eine kurze Absenkung der Längsbeschleunigung als Momentabsenkung generiert. Eine besonders zuverlässige Stabilisierung wird dabei erreicht, wenn der Fahrer der Lenker nach rechts bewegt. Genauso anders herum: Kippt das Zweirad nach links und ist der Lenker nach rechts eingeschlagen, wird eine kurze Absenkung der Längsbeschleunigung als Momentabsenkung generiert. Eine besonders zuverlässige Stabilisierung wird dabei erreicht, wenn der Fahrer den Lenker nach links bewegt.According to a further preferred embodiment, if it is determined that the two-wheeled vehicle is tilting in a second direction opposite to the first direction and the link has turned in the first direction, a torque reduction occurs is generated on the wheel of the two-wheeler. A particularly reliable stabilization is achieved when the link is turned in the second direction. So if the driver tilts to the right and the handlebars are turned to the left, a short reduction in longitudinal acceleration is generated as a torque reduction. A particularly reliable stabilization is achieved when the driver moves the handlebar to the right. Exactly the other way around: if the two-wheeler tips to the left and the handlebars are turned to the right, a short reduction in longitudinal acceleration is generated as a torque reduction. A particularly reliable stabilization is achieved when the driver moves the handlebar to the left.

Bevorzugt wird eine Lenkanzeige ausgegeben, die Vorschläge für einen Fahrer anzeigt, in welche Richtung er den Lenker bewegen soll, um eine Gleichgewichtsstabilisierung zu erreichen. Auf diese Weise wird das langsame Fahren noch weiter vereinfacht. Obwohl im Regelfall keine Aktuatorik für den Lenkwinkel vorhanden ist, kann der Fahrer so dennoch bei der richtigen Lenkung unterstützt werden.A steering display is preferably output which shows suggestions for a driver in which direction he should move the handlebar in order to achieve a balance stabilization. In this way, driving slowly is made even easier. Although there are usually no actuators for the steering angle, the driver can still be supported in the correct steering.

Bevorzugt werden mittels wenigstens eines Beschleunigungssensors eine positive oder negative Längsbeschleunigung und/oder eine Erdbeschleunigung des Zweirades als die wenigstens eine Messgröße ermittelt. Das Ermitteln der Längsbeschleunigung erlaubt vorteilhaft eine bessere Kontrolle der Änderung des Drehmoments an dem Rad des Zweirads. Das Ermitteln der Erdbeschleunigung erlaubt vorteilhaft eine genauere Bestimmung des derzeitigen Kippwinkels des Zweirads. Zweckmäßigerweise erfolgt die Veränderung des Drehmoments an dem Rad des Zweirads bezüglich eines mittleren Drehmoments, das über einen Gasgriff des Zweirads gestellt wird. Beispielsweise wird hierüber eine Luftmenge, z.B. Drosselklappe mit Bowdenzug, verändert. Dies ist vorteilhaft, da der Fahrer auf diese Weise weiterhin volle Kontrolle über eine mittlere Beschleunigung hat.A positive or negative longitudinal acceleration and / or an acceleration due to gravity of the two-wheeler are preferably determined as the at least one measured variable by means of at least one acceleration sensor. Determining the longitudinal acceleration advantageously allows better control of the change in the torque on the wheel of the two-wheeler. The determination of the acceleration due to gravity advantageously allows a more precise determination of the current tilt angle of the two-wheeler. The change in the torque on the wheel of the two-wheeler is expediently carried out in relation to an average torque that is set via a throttle grip of the two-wheeler. For example, an amount of air, e.g. Throttle valve with Bowden cable, changed. This is advantageous because in this way the driver continues to have full control over an average acceleration.

Bevorzugt wird das Drehmoment zur Gleichgewichtsstabilisierung über eine elektronische Schnittstelle verändert. Beispielsweise kann hierüber eine Last einer elektrischen Maschine oder ein Drehmoment eines Verbrennungsmotors verändert werden. Dies erlaubt eine besonders genaue Veränderung des Drehmoments.The torque is preferably changed via an electronic interface to stabilize the equilibrium. For example, a load of an electrical machine or a torque of an internal combustion engine can be changed in this way. This allows a particularly precise change in the torque.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Zweirad einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Generator auf, wobei das Verändern des Drehmoments an dem Rad des Zweirads umfasst, ein Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder des elektrischen Generators zu verändern, beispielsweise über einen Zündwinkel und/oder eine Einspritzmenge des Verbrennungsmotors und/oder eine Generatorlast. Da Zündwinkel, Einspritzmenge und Generatorlast insbesondere elektronisch gesteuerte Größen sind, können diese einfach über eine elektronische Steuerung verändert werden.According to an advantageous embodiment, the two-wheeler has an internal combustion engine and an electric generator, wherein changing the torque on the wheel of the two-wheeler includes changing a torque of the internal combustion engine and / or the electric generator, for example via an ignition angle and / or an injection quantity of the Internal combustion engine and / or a generator load. Since the ignition angle, injection quantity and generator load are in particular electronically controlled variables, they can easily be changed via an electronic control system.

Zweckmäßigerweise wird das Verfahren nur durchgeführt, falls die Geschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Auf diese Weise kann das System selbständig erkennen, dass eine Stabilisierung nötig ist und aktiviert sich selber. So kann der vorgegebene Schwellwert kleiner gleich 12 km/h, kleiner gleich 10 km/h, kleiner gleich 6 km/h oder kleiner gleich 3 km/h betragen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Aktivierung des Verfahrens über einen Schalter erfolgt.The method is expediently only carried out if the speed falls below a predetermined threshold value. In this way the system can independently recognize that stabilization is necessary and activates itself. The predefined threshold value can be less than or equal to 12 km / h, less than or equal to 10 km / h, less than or equal to 6 km / h or less than or equal to 3 km / h. Alternatively or additionally, it is also possible for the method to be activated via a switch.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Mobiltelefon mit der Steuereinheit gekoppelt und tauscht Daten mit der Steuereinheit aus, wobei ein Beschleunigungssensor des Mobiltelefons gemessene Beschleunigungswerte an die Steuereinheit sendet. Da viele Mobiltelefone bereits Beschleunigungssensoren aufweisen, kann auf diese Weise auf einen Beschleunigungssensor im oder am Zweirad verzichtet werden.According to a preferred embodiment, a mobile phone is coupled to the control unit and exchanges data with the control unit, an acceleration sensor of the mobile phone sending measured acceleration values to the control unit. Since many cell phones already have acceleration sensors, there is no need for an acceleration sensor in or on a two-wheeler.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Mobiltelefon mit der Steuereinheit gekoppelt und tauscht Daten mit der Steuereinheit aus, wobei das Verfahren mittels des Mobiltelefons ein-und/oder ausgeschaltet wird. Dies ist vorteilhaft, da so eine zusätzliche Bedienschnittstelle am Zweirad entfallen kann.According to a further preferred embodiment, a mobile phone is coupled to the control unit and exchanges data with the control unit, the method being switched on and / or off by means of the mobile phone. This is advantageous because it eliminates the need for an additional operating interface on the two-wheeler.

Zweckmäßigerweise weist das motorisierte Zweirad als Motor einen Elektromotor auf, weist einen Verbrennungsmotor auf oder weist eine Hybrid-Motorisierung auf, wobei bevorzugt zwischen dem Motor und einem Antriebsrad kein Freilauf ist. Ein Elektromotor ohne Freilauf ist besonders vorteilhaft, da die Gleichgewichtsstabilisierung dadurch permanent durchgeführt werden kann. Bei einem üblichen Freilauf hingegen ist eine Momenterhöhung durch den Elektromotor nicht ohne weiteres möglich.The motorized two-wheeler expediently has an electric motor as a motor, has an internal combustion engine or has a hybrid motorization, with preferably no freewheeling between the motor and a drive wheel. An electric motor without a freewheel is particularly advantageous because it enables the equilibrium stabilization to be carried out permanently. With a conventional freewheel, however, an increase in torque by the electric motor is not easily possible.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and configurations of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention is shown schematically in the drawings using an exemplary embodiment and is described below with reference to the drawings.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt ein motorisiertes Zweirad gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht; 1 shows a motorized two-wheeler according to a preferred embodiment of the invention in a perspective view;
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a flow chart of a preferred embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Eine bevorzugte Ausführungsform eines motorisierten Zweirades ist in 1 dargestellt und mit 1 bezeichnet. Das motorisierte Zweirad 1 ist in dieser Ausführungsform als Motorroller ausgebildet. Dieser Motorroller weist als Motor 6 einen Verbrennungsmotor auf. Der Verbrennungsmotor ist über ein Automatikgetriebe mit Rädern des Motorrollers gekoppelt. Über einen Gasgriff 7 an einem Lenker 8 des Motorrollers wird der Verbrennungsmotor angesteuert. Der Verbrennungsmotor weist einen Generator zur Energieversorgung des Bordnetzes auf. Der Generator wird von dem Verbrennungsmotor angetrieben.A preferred embodiment of a motorized two-wheeler is shown in FIG 1 shown and labeled 1. The motorized two-wheeler 1 is designed as a scooter in this embodiment. This scooter exhibits as an engine 6th an internal combustion engine. The combustion engine is linked to the scooter wheels via an automatic transmission. Via a throttle 7th on a handlebar 8th of the scooter, the combustion engine is controlled. The internal combustion engine has a generator for supplying energy to the vehicle electrical system. The generator is driven by the internal combustion engine.

Weiterhin weist der Motorroller zwei Beschleunigungssensoren 2, 4 auf. Einer der Beschleunigungssensoren 4 ist dazu eingerichtet, eine Längsbeschleunigung A, B des Motorrollers zu erfassen. Ein anderer der Beschleunigungssensoren 2 ist dazu eingerichtet, eine Querbeschleunigung nach links L oder rechts R zu erfassen. Zusätzlich weist der Motorroller einen Lenkwinkelsensor 3 zum Erfassen eines Lenkwinkels nach links L oder rechts R an seinem Lenker 8 auf.The scooter also has two acceleration sensors 2 , 4th on. One of the accelerometers 4th is set up to detect a longitudinal acceleration A, B of the scooter. Another one of the accelerometers 2 is set up to record a lateral acceleration to the left L or right R. In addition, the scooter has a steering angle sensor 3 to detect a steering angle to the left L or right R on his handlebar 8th on.

Der Motorroller weist außerdem eine Steuereinheit 5 auf, die zur Durchführung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.The scooter also has a control unit 5 which is set up to carry out an embodiment of a method according to the invention.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, zu dessen Durchführung die Steuereinheit 5 des Motorrollers eingerichtet ist, wird nun anhand der 1 und 2 beschrieben.One embodiment of a method according to the invention, for its implementation the control unit 5 of the scooter is set up, is now based on the 1 and 2 described.

In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird mittels des Lenkwinkelsensors 3 des Motorollers ein Lenkwinkel des Lenkers 8 des Motorollers erfasst. Weiterhin wird in diesem Verfahrensschritt mittels des Beschleunigungssensors 2 ein Beschleunigungswert für eine Kippbewegung des Zweirades 1 nach links L oder rechts R ermittelt. Optional können mittels des anderen Beschleunigungssensors 4 eine Längsbeschleunigung B, A und/oder eine Erdbeschleunigung erfasst werden. Das Ermitteln der Längsbeschleunigung erlaubt vorteilhaft eine bessere Kontrolle der Änderung des Drehmoments an dem Rad des Zweirads 1. Das Ermitteln der Erdbeschleunigung erlaubt vorteilhaft eine genauere Bestimmung des derzeitigen Kippwinkels des Zweirads.In a first process step 100 is by means of the steering angle sensor 3 of the scooter a steering angle of the handlebar 8th of the scooter detected. Furthermore, in this method step, the acceleration sensor 2 an acceleration value for a tilting movement of the two-wheeler 1 to the left L or right R determined. Optionally, using the other acceleration sensor 4th a longitudinal acceleration B, A and / or an acceleration due to gravity can be detected. Determining the longitudinal acceleration advantageously allows better control of the change in the torque on the wheel of the two-wheeler 1 . The determination of the acceleration due to gravity advantageously allows a more precise determination of the current tilt angle of the two-wheeler.

In einem zweiten Verfahrensschritt 200 werden mittels der Steuereinheit 5 des Motorrollers der Beschleunigungswert der Kippbewegung sowie der erfasste Lenkwinkel ausgewertet. Aus dem Beschleunigungswert der Kippbewegung kann beispielsweise ein derzeitiger Kippwinkel nach rechts R oder links L bestimmt werden. Wird dabei ein Kippen des Motorrollers erkannt, ermittelt die Steuereinheit in diesem Verfahrensschritt, wie sie durch eine Veränderung der Längsbeschleunigung B, A zu einer Gleichgewichtsstabilisierung des Motorollers beitragen kann.In a second process step 200 are by means of the control unit 5 of the scooter, the acceleration value of the tilting movement and the recorded steering angle are evaluated. A current tilt angle to the right R or to the left L can, for example, be determined from the acceleration value of the tilting movement. If tilting of the scooter is detected, the control unit determines in this method step how it can contribute to stabilizing the equilibrium of the scooter by changing the longitudinal acceleration B, A.

Wenn sich nun das Automatikgetriebe in einem eingelegten Gang befindet, das heißt, wenn der Motor 6 und die Räder des Motorollers miteinander gekoppelt sind, kann in einem dritten Verfahrensschritt 300 eine Beschleunigung B, A des Motorollers verändert werden. Dies geschieht durch Verändern eines Drehmoments an dem Rad des Zweirads durch den Motor 6 bzw. den Generator durch die Steuereinheit 5.If the automatic transmission is now in a gear, that is, if the engine 6th and the wheels of the scooter are coupled to one another, can in a third method step 300 an acceleration B, A of the scooter can be changed. This is done by changing a torque on the wheel of the two-wheeler through the engine 6th or the generator through the control unit 5 .

Bevorzugt wird in dieser Ausführungsform die Generatorlast verändert, um das Drehmoment an dem Rad des Zweirads zu ändern. Das durchschnittliche Drehmoment des Motors wird dabei durch den Gasgriff 7 gestellt. Das am Rad wirkende Drehmoment ergibt sich dabei durch das Antriebsmoment des Motors 6 abzüglich vorhandener Lastmomente, wobei ein wesentliches Lastmoment vom Generator herrührt. Auf dieses Drehmoment an dem Rad des Zweirads wird die Änderung der Längsbeschleunigung B, A aufmoduliert.In this embodiment, the generator load is preferably changed in order to change the torque on the wheel of the two-wheeler. The average torque of the engine is determined by the throttle grip 7th posed. The torque acting on the wheel results from the drive torque of the motor 6th minus existing load torques, with a significant load torque originating from the generator. The change in longitudinal acceleration B, A is modulated onto this torque at the wheel of the two-wheeler.

Die Änderung der Längsbeschleunigung B, A des Motorrollers geschieht in dieser Ausführungsform wie folgt:

  • Sofern das Zweirad 1 in eine erste Richtung L, R kippt und der Lenker 8 in die erste Richtung L, R eingeschlagen ist, wird eine Drehmomenterhöhung an dem Rad des Zweirads generiert. Eine Lenkanzeige signalisiert dem Fahrer, dass er den Lenker 8 in eine zweite Richtung L, R entgegengesetzt zu der ersten Richtung L, R bewegen soll.
  • Dies kann beispielsweise durch zwei Lämpchen geschehen oder eine Anzeige an einem Mobiltelefon. Auf diese Weise stabilisiert sich das Zweirad 1 wieder, wenn der Fahrer der Anweisung folgt und der Lenker 8 in eine zweite Richtung L, R entgegengesetzt zu der ersten Richtung L, R bewegt wird. Sofern also der Fahrer o.B.d.A. nach rechts R kippt und der Lenker 8 nach rechts R eingeschlagen ist, wird eine kurze Erhöhung der Längsbeschleunigung B, A als Momenterhöhung am Rad generiert und dem Fahrer der Lenkzeitpunkt für das Lenken nach links L angezeigt.
The change in the longitudinal acceleration B, A of the scooter happens in this embodiment as follows:
  • Unless the two-wheeler 1 in a first direction L, R and the handlebar tilts 8th is taken in the first direction L, R, an increase in torque is generated on the wheel of the two-wheeler. A steering indicator signals to the driver that he has the handlebars 8th to move in a second direction L, R opposite to the first direction L, R.
  • This can be done, for example, by means of two lights or a display on a mobile phone. In this way the two-wheeler stabilizes 1 again, if the driver and the driver follow the instructions 8th is moved in a second direction L, R opposite to the first direction L, R. So if the driver oBdA tilts to the right R and the handlebars 8th is turned to the right R, a brief increase in the longitudinal acceleration B, A is generated as a torque increase on the wheel and the steering time for steering to the left L is displayed to the driver.

Lenkvorgänge seitens des Fahrers haben einen relativ großen Einfluss bei der Gleichgewichtsstabilisierung des Zweirads 1. Wenn also das Zweirad 1 nach rechts R kippt, kann eine schnelle Gleichgewichtsstabilisierung erreicht werden, wenn der Fahrer sofort nach rechts R lenkt. Lenkt der Fahrer in die richtige Richtung, also in diesem Fall nach rechts R, kann er durch eine positive Drehmomentänderung B an dem Rad des Zweirads 1 bei der Gleichgewichtsstabilisierung unterstützt werden. Lenkt der Fahrer in die falsche Richtung, also in diesem Fall nach links L, kann durch eine negative Drehmomentänderung A an dem Rad des Zweirads 1 gleichgewichtsstabilisierend gegengesteuert werden.Steering actions by the driver have a relatively large influence on the balance stabilization of the two-wheeler 1 . So if the two-wheeler 1 tilts to the right R, a rapid stabilization of equilibrium can be achieved if the driver immediately steers to the right R. If the driver steers in the right direction, in this case to the right R, he can by a positive change in torque B on the wheel of the two-wheeler 1 be supported in stabilizing equilibrium. If the driver steers in the wrong direction, in this case to the left L, a negative change in torque A on the wheel of the two-wheeler can result 1 be counteracted to stabilize balance.

Sofern der Lenker 8 in eine erste Richtung L, R eingeschlagen ist und das Zweirad 1 in eine zweite Richtung L, R entgegengesetzt zur ersten Richtung L, R kippt, wird eine Drehmomentabsenkung B, A an dem Rad des Zweirads generiert. Die Lenkanzeige signalisiert dem Fahrer, dass er den Lenker 8 in die zweite Richtung L, R entgegengesetzt zu der ersten Richtung L, R bewegen soll. Folgt der Fahrer dieser Anweisung, so stabilisiert sich das Zweirad 1 wieder. Sofern also der Fahrer o.B.d.A. nach rechts R kippt und der Lenker 8 nach links L eingeschlagen ist, wird eine kurze Absenkung B, A der Längsbeschleunigung B, A als Momentabsenkung generiert und dem Fahrer der Lenkzeitpunkt für das Lenken nach rechts R angezeigt.Unless the handlebars 8th is taken in a first direction L, R and the two-wheeler 1 tilts in a second direction L, R opposite to the first direction L, R, a torque reduction B, A is generated on the wheel of the two-wheeler. The steering indicator signals to the driver that he has the handlebars 8th to move in the second direction L, R opposite to the first direction L, R. If the driver follows this instruction, the two-wheeler will stabilize 1 again. So if the driver oBdA tilts to the right R and the handlebars 8th is turned to the left L, a short decrease B, A of the longitudinal acceleration B, A is generated as a torque decrease and the steering time for steering to the right R is displayed to the driver.

Claims (16)

Verfahren zur automatisierten Gleichgewichtsstabilisierung eines motorisierten Zweirades (1), umfassend die Schritte: - Erfassen (100), mittels wenigstens eines Sensors (2, 3, 4), wenigstens einer Messgröße, die ausgewählt ist aus einem Lenkwinkel eines Lenkers (8) des Zweirades (1) und wenigstens einem Beschleunigungswert des Zweirades (1); - Auswerten (200), mittels einer Steuereinheit (5), der erfassten wenigstens einen Messgröße und Bestimmen auf Grundlage des Auswertens, ob das Zweirad (1) kippt; - wenn bestimmt wird, dass das Zweirad (1) kippt, Verändern (300) einer Beschleunigung (B, A) des Zweirades (1) durch Verändern eines Drehmoments an einem Rad des Zweirades (1).Method for the automated balance stabilization of a motorized two-wheeler (1), comprising the steps: - Detecting (100), by means of at least one sensor (2, 3, 4), at least one measured variable which is selected from a steering angle of a handlebar (8) of the two-wheeler (1) and at least one acceleration value of the two-wheeler (1); - evaluating (200), by means of a control unit (5), of the detected at least one measured variable and determining, on the basis of the evaluation, whether the two-wheeled vehicle (1) is tilting; - If it is determined that the two-wheeler (1) is tilting, changing (300) an acceleration (B, A) of the two-wheeler (1) by changing a torque on a wheel of the two-wheeler (1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als die wenigstens eine Messgröße eine Querbeschleunigung des Zweirades (1) nach links (L) oder rechts (R) erfasst wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein a lateral acceleration of the two-wheeler (1) to the left (L) or right (R) is recorded as the at least one measured variable. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als die wenigstens eine Messgröße der Lenkwinkel des Zweirades (1) erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the steering angle of the two-wheeler (1) is recorded as the at least one measured variable. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei, wenn bestimmt wird, dass das Zweirad (1) in eine erste Richtung kippt und der Lenker (8) in die erste Richtung (L, R) eingeschlagen ist, eine Drehmomenterhöhung (B) an dem Rad des Zweirades (1) generiert wird.Procedure according to the Claims 2 and 3 , wherein if it is determined that the two-wheeler (1) is tilting in a first direction and the handlebar (8) has turned in the first direction (L, R), a torque increase (B) is generated on the wheel of the two-wheeler (1) becomes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, soweit er auf die Ansprüche 2 und 3 rückbezogen ist, wobei, wenn bestimmt wird, dass das Zweirad (1) in eine zweite Richtung (L, R) entgegengesetzt zur ersten Richtung (L, R) kippt und der Lenker (8) in die erste Richtung (L, R) eingeschlagen ist, eine Drehmomentabsenkung (A) an dem Rad des Zweirades (1) generiert wird.Method according to one of the preceding claims, insofar as it relates to the Claims 2 and 3 is referred back, if it is determined that the two-wheeler (1) tilts in a second direction (L, R) opposite to the first direction (L, R) and the handlebars (8) turned in the first direction (L, R) is, a torque reduction (A) is generated on the wheel of the two-wheeler (1). Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Lenkanzeige ausgegeben wird, die Vorschläge für einen Fahrer anzeigt, in welche Richtung er einen Lenker (8) bewegen soll, um eine Gleichgewichtsstabilisierung zu erreichen.Procedure according to Claim 4 or 5 , wherein a steering indicator is output which shows suggestions for a driver in which direction he should move a handlebar (8) in order to achieve a balance stabilization. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Veränderung des Drehmoments an dem Rad des Zweirades (1) bezüglich eines mittleren Drehmoments (B, A) erfolgt, das über einen Gasgriff (7) des Zweirads (1) gestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the change in the torque on the wheel of the two-wheeler (1) takes place with respect to an average torque (B, A) which is set via a throttle (7) of the two-wheeler (1). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Zweirad (1) einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Generator aufweist, wobei das Verändern des Drehmoments an dem Rad des Zweirads umfasst, ein Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder des elektrischen Generators zu ändern.Method according to one of the preceding claims, wherein the two-wheeler (1) has an internal combustion engine and an electric generator, wherein changing the torque on the wheel of the two-wheeler comprises changing a torque of the internal combustion engine and / or the electric generator. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Messgröße eine positive oder negative Längsbeschleunigung (B, A) des Zweirades (1) und/oder eine Erdbeschleunigung ermittelt werden.Method according to one of the preceding claims, a positive or negative longitudinal acceleration (B, A) of the two-wheeler (1) and / or an acceleration due to gravity being determined as the measured variable. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren nur durchgeführt wird, falls die Geschwindigkeit des Zweirads einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein the method is only carried out if the speed of the two-wheeler falls below a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Mobiltelefon mit der Steuereinheit (5) gekoppelt wird und Daten mit der Steuereinheit (5) austauscht, wobei ein Beschleunigungssensor des Mobiltelefons gemessene Beschleunigungswerte die wenigstens eine Messgröße an die Steuereinheit (5) sendet und/oder das Verfahren mittels des Mobiltelefons ein- und/oder ausgeschaltet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a mobile phone is coupled to the control unit (5) and exchanges data with the control unit (5), an acceleration sensor of the mobile phone sending measured acceleration values and / or the at least one measured variable to the control unit (5) Method is switched on and / or off by means of the mobile phone. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das motorisierte Zweirad (1) als Motor (6) einen Elektromotor aufweist, einen Verbrennungsmotor aufweist oder eine Hybrid-Motorisierung aufweist, wobei bevorzugt zwischen dem Motor (6) und einem Antriebsrad kein Freilauf ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the motorized two-wheeler (1) has an electric motor as motor (6), has an internal combustion engine or has a hybrid motorization, with preferably no freewheel between the motor (6) and a drive wheel. Motorisiertes Zweirad (1), das wenigstens einen Sensor und eine Steuereinheit (5) aufweist, wobei die Steuereinheit (5) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.A motorized two-wheeler (1) which has at least one sensor and a control unit (5), the control unit (5) being set up to carry out a method according to one of the preceding claims. Motorisiertes Zweirad (1) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der wenigstens eine Sensor (2, 3, 4) einen Lenkwinkelsensor (3) umfasst, mit dem ein Lenkwinkel des Zweirades (1) erfasst wird.Motorized two-wheeler (1) according to the preceding claim, wherein the at least one sensor (2, 3, 4) comprises a steering angle sensor (3) with which a steering angle of the two-wheeler (1) is detected. Motorisiertes Zweirad (1) nach Anspruch 13 oder 14, wobei der wenigstens eine Sensor einen Beschleunigungssensor (2, 4) umfasst, mit dem eine Längsbeschleunigung (B, A) und/oder eine Querbeschleunigung erfasst wird.Motorized two-wheeler (1) according to Claim 13 or 14th wherein the at least one sensor comprises an acceleration sensor (2, 4) with which a longitudinal acceleration (B, A) and / or a transverse acceleration is detected. Motorisiertes Zweirad (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, das eine Lenkanzeige aufweist, die Vorschläge für einen Fahrer anzeigen kann, in welche Richtung er einen Lenker (8) bewegen soll, um eine Gleichgewichtsstabilisierung zu erreichen.Motorized two-wheeler (1) according to one of the Claims 13 to 15th , which has a steering display that can show suggestions for a driver in which direction he should move a handlebar (8) in order to achieve a balance stabilization.
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