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Title:
COMBINATION TWIST GRIP FOR MOTORCYCLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/025605
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a combination twist grip for motorcycles for alternately operating the device which supplies the fuel mixture and the braking devices for the front and rear wheels, comprising a torque detector (4) which measures the positive or negative torque exerted on the twist grip (2) by the motorcyclist to increase or reduce speed, two servo units (8, 10) which actuate the fuel mixture supply device (14) or the two brake devices (12) in accordance with the measuring value of the torque detector (4), a speed detector (16) which measures the momentary speed of the motorcycle and a control motor (6) which turns the twist grip (2) about a certain angle according to the measuring value of the speed detector (16).

Inventors:
SCHELL MARCO (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/006919
Publication Date:
May 27, 1999
Filing Date:
November 02, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
SCHELL MARCO (DE)
International Classes:
B60K26/02; B60W10/04; B60W10/08; B60W10/18; B62K11/14; B62K23/04; B62L3/02; F02D11/02; (IPC1-7): B62K23/04; B62L3/02; B60K41/20; B60K26/02
Foreign References:
US4607733A1986-08-26
US4580537A1986-04-08
US5386366A1995-01-31
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche :
1. Kombinationsdrehgriff für Motorräder zur wechselweisen Betätigung des Kraftstoffgemischzuführorgans und der Bremsorgane für das Vorderund Hinterrad, gekennzeichnet durch einen Drehmomentsensor (4), der ein vom Fahrer auf den Drehgriff (2) ausgeübtes positives oder negatives Drehmoment zum Vergrößern bzw. zum Verringern der Geschwindigkeit mißt, zwei Servoeinheiten (8,10), die ent sprechend dem Meßwert des Drehmomentsensors (4) das Kraftstoffgemischzuführ organ (14) bzw. die beiden Bremsorgane (12) betätigen, einen Geschwindigkeits sensor (16), der die augenblickliche Geschwindigkeit des Motorrades mißt, und einen Stellmotor (6), der den Drehgriff (2) entsprechend dem Meßwert des Ge schwindigkeitssensors (16) um einen bestimmten Winkel verdreht.
2. Kombinationsdrehgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Bremsorganen (12) für das Vorderund Hinterrad ein Bremskraftverteiler zuge ordnet ist.
3. Kombinationsdrehgriff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das DrehmomentWegverhältnis der Servoeinheiten (8,10) voreinstellbar ist.
4. Kombinationsdrehgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Charakteristik der Geschwindigkeitsrückmeldung variabel ist.
Description:
Kombinationsdrehgriff für Motorräder Die Erfindung betrifft einen Kombinationsdrehgriff für Motorräder zur wech- selweisen Betätigung des Kraftstoffgemischzuführorgans und der Bremsorgane für das Vorder-und Hinterrad.

Bei einem herkömmlichen Motorrad dient der Drehgriff ausschließlich zur Betätigung des Kraftstoffgemischzuführorgans, beispielsweise einer Drosselklappe, wogegen zur Betätigung der Bremsorgane für das Vorder-und das Hinterrad ein gesonderter Hand-bzw. Fußbremshebel vorgesehen ist. Wenn der Fahrer zur Ver- größerung der Geschwindigkeit den Drehgriff nach unten verdreht, dann nimmt er die eintretende Beschleunigung durch die auf seinen Körper einwirkende Trägheits- kraft wahr. Bei einer Betätigung der Vorder-und/oder Hinterradbremse erfolgt die Wahrnehmung der Verzögerung in analoger Weise. In ergonomischer Hinsicht wäre es aber wesentlich vorteilhafter, wenn der Fahrer unmittelbar von dem eine Zu- nahme oder eine Verringerung der Fahrgeschwindigkeit bewirkenden Betätigungsteil eine Rückmeldung erhalten würde, die ihm die Beschleunigung oder die Verzöge- rung des Motorrades anzeigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kombinationsdrehgriff zu schaffen, der diesem Erfordernis genügt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Mit der Erfindung wird ein"aktiver"Drehgriff geschaffen, der die komplette Längsdynamik, das heißt Beschleunigen und Verzögerungen des Motorrades steuert und gleichzeitig eine Rückmeldung an den Fahrer gibt. Da das auf den Drehgriff ausgeübte positive oder negative Drehmoment ein Maß für die Zunahme bzw. die Verringerung der Geschwindigkeit ist, spürt der Fahrer am Drehgriff un- mittelbar die eintretende Beschleunigung oder Verzögerung des Motorrades. Der erfindungsgemäße Kombinationsdrehgriff ermöglicht daher eine enge Verbindung zwischen Fahrer und Motorrad, was der Fahrsicherheit dient. Da der Drehgriff vom Stellmotor entsprechend dem Meßwert des Geschwindigkeitssensors nachgeführt wird, ist jedem Drehwinkel eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit zugeordnet. Um eine bestimmte Geschwindigkeit beizubehalten, braucht der Drehgriff demzufolge ledig- lich in einer bestimmten Winkelstellung gehalten zu werden.

Zweckmäßig Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter- ansprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kombinationsdrehgriffs in Verbin- dung mit einem Blockschaltbild, und Fig. 2 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang zwischen der augenblicklichen Geschwindigkeit eines Motorrades und dem Drehwinkel des Dreh- griffs veranschaulicht.

Am rechten Ende des (nicht gezeigten) Lenkers sind ein Drehgriff 2, eine Drehmomentsensor 4 und ein Stellmotor 6 angeordnet. Mit dem Drehmomentsensor 4 sind eine Servoeinheit 8 zur Betätigung eines Bremssystems 12 und eine Servo- einheit 10 zur Betätigung eines Kraftstoffgemischzuführorgans 14 elektrisch verbun- den. Ein Geschwindigkeitssensor 16, der die augenblickliche Geschwindigkeit des Motorrades mißt, steuert den Stellmotor 6, beispielsweise einen Schrittmotor. Das Bremssystem 12 umfaßt die Bremsorgane für das Vorder-und Hinterrad des Motor- rades. Es ist ein Bremskraftverteiler vorgesehen, der selbsttätig eine geeignete Verteilung der auf das Vorder-und Hinterrad ausgeübten Bremskraft bewirkt. Bei dem Kraftstoffgemischzuführorgan 14 kann es sich um eine Drosselklappe oder um eine Einspritzeinrichtung handeln. Der Einfachheit halber wird das Organ 14 nach- folgend als Drosselklappe bezeichnet.

Der Drehgriff 2 dient sowohl zum Beschleunigen als auch zum Bremsen des Motorrades. Wenn der Fahrer das Motorrad beschleunigen, das heißt die Ge- schwindigkeit vergrößern will, dann übt er auf den Drehgriff 2 ein (gemäß der Dar- stellung nach unten gerichtetes) positives Drehmoment aus. Die Größe und die Richtung dieses Drehmoments wird vom Drehmomentsensor 4 gemessen, und das entsprechende Beschleunigungssignal wird an die Servoeinheit 10 weitergeleitet.

Die Servoeinheit 10 betätigt die Drosselklappe 14 entsprechend dem Meßwert des Drehmomentsensors 4 in Öffnungsrichtung. Dem Motor wird daher mehr Brennstoff zugeführt, was sich in einer Zunahme der Motorleistung und der Geschwindigkeit des Motorrades äußert. Die augenblickliche Geschwindigkeit des Motorrades wird vom Geschwindigkeitssensor 16 gemessen, der ein entsprechendes Meßsignal an den Stellmotor 6 abgibt. Der Stellmotor 6 verdreht den damit gekoppelten Drehgriff 2 sodann um einen dem empfangenen Meßsignal entsprechenden Winkel. Die Winkelstellung des Drehgriffs 2 entspricht daher einer bestimmten Geschwindigkeit des Motorrades. Wenn der Fahrer die Beschleunigung des Motorrades beenden, das heißt die Geschwindigkeit nicht weiter vergrößern will, dann hält er den Drehgriff 2 in der erreichten Endstellung fest.

Falls die Geschwindigkeit abfällt, weil der Fahrwiderstand zunimmt, bei- spielsweise bei einer Steigung, dann wird der Drehgriff 2 vom Stellmotor in der Gegenrichtung verdreht. Wenn der Fahrer dieser Verdrehung jedoch entgegenwirkt, indem er auf den Drehgriff 2 ein entsprechendes positives Drehmoment ausübt, dann wird diese Zunahme des Drehmoments vom Drehmomentsensor 4 ermittelt.

Das vom Drehmomentsensor 4 an die Servoeinheit 10 gelieferte Signal ändert sich demzufolge, um die Drosselklappe 14 weiter zu öffnen. Dadurch nimmt die Leistung des Motors zu, so daß die Geschwindigkeit des Motorrades konstant gehalten wer- den kann.

Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Motorrades zunimmt, weil der Fahr- widerstand abnimmt, beispielsweise bei einem Gefälle, dann verdreht der Stellmotor 6 entsprechend der Veränderung des vom Geschwindigkeitssensor 16 empfangenen Signals den Drehgriff 2 in positiver Richtung. Wenn der Fahrer die Geschwindigkeit konstant halten will, dann kann er den Drehgriff 2 durch Aufbringen eines entspre- chenden negativen Drehmoments in der augenblicklichen Stellung festhalten. Der Drehmomentsensor 4 ermittelt dieses negative Drehmoment und liefert ein entspre- chendes Signal an die Drosselklappe 14, um diese zu schließen. Die Leistung des Motors wird daher verringert, so daß die Geschwindigkeit konstant bleibt.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist jeder Geschwindig- keit des Motorrades eine bestimmte Winkelstellung des Drehgriffs 2 zugeordnet. Die Geschwindigkeit des Motorrades kann daher unabhängig von dem jeweiligen Fahr- widerstand konstant gehalten werden, indem der Drehgriff 2 in seiner der gewünsch- ten Geschwindigkeit entsprechenden Winkelstellung gehalten wird.

Wenn das Motorrad abgebremst, das heißt verzögert werden soil, dann übt der Fahrer auf den Drehgriff 2 ein (gemäß der Darstellung nach oben gerichtetes) negatives Drehmoment aus. Der Drehmomentsensor 4 ermittelt die Größe und die Richtung dieses Drehmoments und gibt ein entsprechenden Signal an die Servo- einheit 8 ab, die das Bremssystem 12 für das Vorder-und das Hinterrad des Motor- rades betätigt. Die dadurch eintretende Verringerung der Geschwindigkeit wird vom Geschwindigkeitssensor 16 ermittelt, der ein entsprechendes Signal an den Stell- motor 6 liefert. Der Drehgriff 2 wird daher von dem Stellmotor 6 entsprechend ver- dreht oder nachgeführt. Sobald das Motorrad die gewünschte verringerte Ge- schwindigkeit erreicht hat, übt der Fahrer auf den Drehgriff 2 kein negatives Dreh- moment mehr aus. Der Drehmomentsensor 4 liefert daher ein entsprechendes Signal an die Servoeinheit 8 zum Lösen des Bremssystems 12. Das Motorrad behält dann die der augenblicklichen Winkelstellung des Drehgriffs 2 entsprechende Ge- schwindigkeit bei, wie dies vorstehend erläutert wurde. Wenn der Fahrer die Ge- schwindigkeit wieder erhöhen will, dann übt er auf den Drehgriff 2 ein positives Drehmoment aus.

Da der Drehgriff 2 dem zum Beschleunigen bzw. zum Verzögern ausgeübten positiven oder negativen Drehmoment folgt, erhält der Fahrer eine unmittelbare Rückmeldung über die eingetretene Änderung der Fahrgeschwindigkeit.

In Fig. 2 der Zeichnung ist das Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Motorrades und dem Drehwinkel des Drehgriffs 2 veranschaulicht. Wie darge- stellt, kann dieses Verhältnis proportional, degressiv oder progressiv sein. Diese Charakteristik kann entweder werksseitig festgelegt oder vom Fahrer einstellbar sein. Zweckmäßigerweise ist die"Härte"des Drehgriffs 2, das heißt das Verhä ! tnis zwischen dem auf den Drehgriff 2 aufgebrachten Drehmoment und dem Verstellweg der beiden Servoeinheiten 8 und 10 einstellbar, so daß es an die persönlichen Be- dürfnisse des Fahrers oder der Fahrerin angepaßt werden kann.

Bezugszeichenliste 2 Drehgriff 4 Drehmomentsensor 6 Stellmotor 8 Servoeinheit für 12 10 Servoeinheit für 14 12 Bremssystem 14 Brennstoffgemischzuführorgan 16 Geschwindigkeitssensor