Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Abtriebs eines Neigefahrzeugs in einer Kurvenfahrt und ein Neigefahrzeug, das mit einem derartigen Verfahren betreibbar ist.

Aus dem Stand sind Neigefahrzeuge bekannt, bei denen so genannte Winglets an der Tragstruktur des Neigefahrzeugs angeordnet sind. Diese Winglets sind aerodynamisch wirksam und erhöhen mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit des Neigefahrzeugs einen Abtrieb des Neigefahrzeugs in Richtung Fahruntergrund. Hierdurch wird das Neigefahrzeug mit zunehmender Kraft in Richtung Fahruntergrund gedrückt.

Das Erhöhen des Abtriebs erweist sich insbesondere bei Kurvenfahrten des Neigefahrzeugs von Vorteil, da ein Anhaften und die Stabilität des Neigefahrzeugs in der Kurvenfahrt erhöhbar ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Winglets sind starr an der Tragstruktur festgelegt. Bei einer Neigung des Neigefahrzeugs bezüglich einer Senkrechten, insbesondere bei einer Kurvenfahrt, reduziert sich hierdurch der durch die Winglets erzeugte und an die Tragstruktur übertragene Abtrieb in Richtung Fahruntergrund.

Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, ein Verfahren zum Einstellen eines Abtriebs eines Neigefahrzeugs in einer Kurvenfahrt sowie ein Neigefahrzeug, das nach einem derartigen Verfahren betreibbar ist, vorzuschlagen, durch das ein Abtrieb, insbesondere in Kurvenfahrten, verbessert angepasst werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen eines Abtriebs eines Neigefahrzeugs in einer Kurvenfahrt, wobei das Neigefahrzeug mindestens eine lastaufnehmende Tragstruktur und mindestens eine aerodynamisch wirksame Profilvorrichtung aufweist, wobei die Profilvorrichtung mindestens einen an der Tragstruktur des Neigefahrzeugs angeordneten aerodynamisch wirksamen Profilkörper, der beim Bewegen des Neigefahrzeugs durch Umgebungsluft quer zu seiner Längsrichtung umströmt ist, der mittels einer Lagereinheit an der Tragstruktur um eine parallel oder schräg zur Längsachse des Neigefahrzeugs verlaufende Drehachse drehbar oder schwenkbar festgelegt ist und durch den beim Umströmen durch Umgebungsluft eine Abtriebskraft erzeugbar und an die Tragstruktur übertragbar ist, und wobei die Profilvorrichtung mindestens eine Einstelleinrichtung umfasst, durch die der Profilkörper relativ zur Tragstruktur um die Drehachse zum Einstellen eines Winkels zwischen Längsrichtung des Profilkörpers und einer Horizontalen drehbar oder schwenkbar und festlegbar ist, mit den Schritten: a. Erfassen einer Neigebewegung des Neigefahrzeugs in eine Neigerichtung und Erfassen eines Neigungswinkels zwischen der Hochachse des Neigefahrzeugs und einer Senkrechten mittels der Einstelleinrichtung; b. Drehen oder Schwenken des mindestens einen Profilkörpers durch die Einstelleinrichtung um die Drehachse in einem Drehsinn entgegen der Neigerichtung, wenn der erfasste Neigungswinkel einen in der Einstelleinrichtung hinterlegten oder hinterlegbaren bestimmten Neigungswinkel erreicht oder überschreitet.

Dadurch, dass die Profilvorrichtung mindestens einen an der Tragstruktur des Neigefahrzeugs angeordneten aerodynamischen Profilkörper umfasst, der bezüglich der Drehachse drehbar ist, kann der Profilkörper bei einer Kur- venfahrt, also wenn das Neigefahrzeug mit seiner Hochachse bezüglich der Senkrechten geneigt ist, verstellt werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der durch den Profilkörper erzeugte und auf die Tragstruktur übertragbare Abtrieb im Vergleich zu Neigefahrzeugen mit starr an diesen angeordneten Profilkörpern erhöht ist.

Dadurch, dass der mindestens eine Profilkörper durch die Einstelleinrichtung um die Drehachse in einem Drehsinn entgegen der Neigerichtung gedreht wird, wird der Profilkörper um die Drehachse entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wenn das Neigefahrzeug eine Drehung im Uhrzeigersinn durchführt. Umgekehrt vollführt der Profilkörper eine Drehung im Uhrzeigersinn, wenn die Neigerichtung im Gegenuhrzeigersinn verläuft.

Dadurch, dass das Drehen oder Schwenken des mindestens einen Profilkörpers erst erfolgt, wenn der bestimmte Neigungswinkel erreicht oder überschritten ist, kann das Verfahren energieeffizient erfolgen und nur ab Kurvenfahrten mit größerer Neigung ausgeführt werden.

Der bestimmte Neigungswinkel kann 0° umfassen. Solchenfalls findet ein Ansteuern der Profilkörper unmittelbar mit Neigung des Neigefahrzeugs statt.

Ferner kann der bestimmte Neigungswinkel 10°, insbesondere 20°, insbesondere 30° umfassen.

Die Einstelleinrichtung und die Lagereinheit können ein gemeinsames einstückiges Bauteil bilden. Solchenfalls ist der Profilkörper drehfest mit der Lagereinheit verbunden und die Lagereinheit durch eine ansteuerbare, um die Drehachse drehbare Achse durch einen Antrieb verdrehbar und in unterschiedlichen Winkelpositionen festlegbar.

Unter einem Neigefahrzeug werden Fahrräder, Motorräder oder motorradähnliche Kraftfahrzeuge, wie Motorroller, insbesondere zwei-, drei- oder vier- rädrige Motorroller, Scooter, neigbare Trikes, Quads oder Dergleichen verstanden.

Dadurch, dass der mindestens eine Profilkörper durch die Einstelleinrichtung um die Drehachse drehbar ist, erweist es sich als vorteilhaft, wenn der mindestens eine Profilkörper bei im Wesentlichen paralleler Anordnung der Hochachse des Neigefahrzeugs zur Senkrechten in einer Grundstellung anordenbar ist, in der der Winkel zwischen Längsrichtung des Profilkörpers und Horizontalen einen Grundstellungs-Winkel definiert, und wenn der mindestens eine Profilkörper bei geneigter Anordnung der Hochachse des Neigefahrzeugs zur Senkrechten in einer Neigestellung anordenbar ist, in der der Winkel zwischen Längsrichtung des Profilkörpers und der Horizontalen einen Neigestellungs-Winkel definiert, der bezüglich des Grundstellungs-Winkels um die Drehung oder Schwenkung um die Drehachse im Drehsinn entgegen der Neigerichtung versetzt ist.

Dadurch, dass der Profilkörper bei einem Geradeausfahren des Neigefahrzeugs, also bei im Wesentlichen paralleler Anordnung der Hochachse des Neigefahrzeugs zur Senkrechten, in einem Grundstellungs-Winkel anordenbar ist und bei einer Kurvenfahrt des Neigefahrzeugs in einem mit einem Neigestellungs-Winkel anordenbar ist, kann der Profilkörper stets dem jeweiligen Fahrmanöver angepasst angeordnet werden.

Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Grundstellungs-Winkel im Wesentlichen 0° umfasst o- der wenn der Grundstellungs-Winkel einen automatisch oder benutzereingestellten Low-Drag-Winkel umfasst, bei der ein durch den Profilkörper erzeugter Abtrieb bezüglich eines Grundstellungs-Winkels von 0° reduziert ist.

Wenn der Grundstellungs-Winkel im Wesentlichen 0° umfasst, ist der Profilkörper im Wesentlichen parallel zur Horizontalen verlaufend angeordnet. Hierdurch kann der durch den Profilkörper erzeugte Abtrieb maximal sein. Wenn der Profikörper mit einem Low-Drag-Winkel als Grundstellungs-Winkel anordenbar ist, kann dieser einen Winkel umfassen, bei dem der Profilkörper auch bei einer Geradeausfahrt des Neigefahrzeugs einen geringeren Abtrieb erzeugt, als es mit einem Grundstellungs-Winkel von 0° möglich wäre. Hierdurch kann das Neigefahrzeug an unterschiedliche Fahrsituationen angepasst sein, in denen weniger Abtrieb gewünscht ist.

Wenn der Grundstellungs-Winkel einen automatisch eingestellten Low-Drag- Winkel umfasst, kann dieser beispielsweise in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit gewählt werden. So kann der Low-Drag-Winkel mit höherer Geschwindigkeit mehr und mehr an einem Winkel von 0° angepasst werden und bei geringeren Geschwindigkeiten zunehmend von 0° abweichen.

Darüber hinaus sieht eine weitere Weiterbildung des Verfahrens vor, dass der Neigestellungs-Winkel a. bezüglich des Grundstellungs-Winkels um den Neigungswinkel durch die Drehung oder Schwenkung um die Drehachse im Drehsinn entgegen der Neigerichtung versetzt ist, wenn der Neigungswinkel kleiner ist als der bestimmte Neigungswinkel, b. bezüglich des Grundstellungs-Winkels um die Differenz aus Neigungswinkel und bestimmten Neigungswinkel durch die Drehung oder Schwenkung um die Drehachse im Drehsinn entgegen der Neigerichtung versetzt ist, wenn der Neigungswinkel größer ist als der bestimmte Neigungswinkel oder c. bezüglich des Grundstellungs-Winkels um den Neigungswinkel durch die Drehung oder Schwenkung um die Drehachse im Drehsinn entgegen der Neigerichtung (28) versetzt ist, wenn der Neigungswinkel größer ist als der bestimmte Neigungswinkel und insbesondere 0° bezüglich der Horizontalen umfasst. Wenn der Neigungswinkel kleiner ist, als der bestimmte Neigungswinkel bleibt der Profilkörper starr und ortsfest bezüglich des Neigefahrzeugs positioniert.

Wenn der Neigungswinkel größer ist, als der bestimmte Neigungswinkel kann sich der Profilkörper solchenfalls im Fall b. nur um den Wert der Differenz aus Neigungswinkel und bestimmten Neigungswinkel drehen, oder sich um den ganzen Neigungswinkel gemäß Fall c. drehen.

Im Fall c. ist der Neigestellungs-Winkel 0°, wenn der Grundstellungs-Winkel 0° umfasst.

Das Anpassen des Neigestellungs-Winkels kann in einem einzigen Schritt oder kontinuierlich in mehreren Schritten erfolgen.

Wenn der Neigestellungs-Winkel die Summe aus Grundstellungs-Winkel und dem Neigungswinkel des Neigefahrzeugs im Drehsinn entgegen der Neigerichtung umfasst, kann gewährleistet werden, dass die Anordnung des Profilkörpers bezüglich eines Untergrunds stets gleich ist. Wenn der Neigestellungs-Winkel im Wesentlichen 0° umfasst, ist der Profilkörper auch bei einer Kurvenfahrt des Neigefahrzeugs im Wesentlichen parallel zu einer Horizontalen angeordnet.

Darüber hinaus lässt sich ein Einstellen des durch den mindestens einen Profilkörper erzeugten Abtriebs weiter verbessern, wenn das Verfahren ein Drehen oder Schwenken des mindestens einen Profilkörpers durch die Einstelleinrichtung um eine parallel oder schräg zur Querachse des Neigefahrzeugs verlaufende Drehachse durch die Einstelleinrichtung, zum Einstellen eines Anstell-Winkels umfasst. Dadurch, dass der Anstell-Winkel einstellbar ist, ist ein durch den Profilkörper erzeugbarer Abtrieb einstellbar.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass an dem Neigefahrzeug lediglich an einer Seite ein Profilkörper angeordnet ist. Um jedoch die Stabilität des Neigefahrzeugs beim Betrieb zu erhöhen und/oder um die Abtriebskräfte, die auf das Neigefahrzeug übertragen werden, zu erhöhen, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Profilvorrichtung mindestens zwei an der Tragstruktur des Neigefahrzeugs angeordnete aerodynamisch wirksame Profilkörper umfasst, die beim Bewegen des Neigefahrzeugs durch Umgebungsluft quer zu seiner Längsrichtung umströmt sind.

Dadurch, dass mindestens zwei Profilkörper vorgesehen sind, lässt sich das Verfahren weiter verbessern.

Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform können Ausführungsbeispiele vorgesehen sein, bei denen mindestens zwei der mindestens zwei Profilkörper bezüglich einer Ebene durch die Längsachse und die Hochachse des Neigefahrzeugs spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und/oder bei denen mindestens zwei der mindestens zwei Profilkörper bezüglich einer Ebene durch die Längsachse und die Hochachse des Neigefahrzeugs in Längsrichtung des Neigefahrzeugs zueinander versetzt angeordnet sind.

Wenn die mindestens zwei Profilkörper spiegelsymmetrisch bezüglich der Fahrzeugmitte angeordnet sind, ist das Neigefahrzeug insbesondere bei einer Geradeausfahrt stabilisiert. Darüber hinaus können die mindestens zwei Profilkörper auf derselben Fahrzeugseite angeordnet sein, um bezüglich der Längsachse zueinander versetzt sein. Hierdurch sind beispielsweise Ausführungsformen denkbar, bei denen ein Profilkörper an einem Vorderrad des Neigefahrzeugs und ein Profilkörper an einem Hinterrad des Neigefahrzeugs angeordnet sind. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die mindestens zwei Profilkörper durch die Einstelleinrichtung gemeinsam oder unabhängig voneinander bezüglich ihres Grundstellungs-Winkels, Neigestellungs-Winkel und/oder des Anstellwinkels ansteuerbar sind.

Wenn die mindestens zwei Profilkörper durch die Einstelleinrichtung gemeinsam bezüglich ihres Grundstellungs-Winkels, Neigestellungs-Winkel und/oder Anstellwinkels ansteuerbar sind, lässt sich bezüglich der Längsachse des Neigefahrzeugs auf beiden Seiten ein Kräftegleichgewicht der Abtriebskräfte herstellen. Wenn die mindestens zwei Profilkörper unabhängig voneinander einstellbar sind, kann durch Ansteuern der Profilkörper unterschiedliche Fahrsituationen optimiert ausgelegt werden.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Neigefahrzeug, das nach einem Verfahren mit den zuvor genannten Merkmalen betreibbar ist, mit mindestens einer lastaufnehmenden Tragstruktur und mit mindestens einer aerodynamisch wirksamen Profilvorrichtung, die mindestens einen an der Tragstruktur des Neigefahrzeugs angeordneten aerodynamisch wirksamen Profilkörper, der beim Bewegen des Neigefahrzeugs durch Umgebungsluft quer zu seiner Längsrichtung umströmt ist, der mittels einer Lagereinheit an der Tragstruktur um eine parallel oder schräg zur Längsachse des Neigefahrzeugs verlaufende Drehachse drehbar oder schwenkbar festgelegt ist und durch den beim Umströmen durch Umgebungsluft eine Abtriebskraft erzeugbar und an die Tragstruktur übertragbar ist, und die mindestens eine Einstelleinrichtung umfasst, durch die der Profilkörper relativ zur Tragstruktur um die Drehachse zum Einstellen eines Winkels zwischen Längsrichtung des Profilkörpers und einer Horizontalen drehbar oder schwenkbar und festlegbar ist.

Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens einer des mindestens einen Profilkörpers ein Winglet umfasst. Das Winglet kann beispielsweise an einer als Fahrzeugrahmen ausgebildeten Tragstruktur angeordnet sein. Darüber hinaus sind Ausführungsformen des Neigefahrzeugs denkbar, bei denen der mindestens eine Profilkörper an einem Vorderrad und/oder an einem Hinterrad angeordnet ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Neigefahrzeugs und des Verfahrens.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 Eine Vorderansicht auf ein Neigefahrzeug mit einer Profilvorrichtung bei einer Geradeausfahrt des Neigefahrzeugs;

Figur 2 Eine Vorderansicht auf ein Neigefahrzeug mit einer Profilvorrichtung bei einer Kurvenfahrt des Neigefahrzeugs;

Figur 3 Ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Neigefahrzeugs. Das Neigefahrzeug 2 umfasst eine lastaufnehmende Struktur 4 und mindestens eine aerodynamisch wirksame Profilvorrichtung 6.

Bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des Neigefahrzeugs 2 umfasst die Profilvorrichtung 6 zwei aerodynamisch wirksame Profilkörper 8. Diese werden beim Bewegen des Neigefahrzeugs 2 durch Umgebungsluft quer zu ihrer Längsrichtung 10 umströmt. Die Profilvorrichtung 6 umfasst Lagereinheiten 12, die an der Tragstruktur 4 festgelegt sind und an denen jeweils ein Profilkörper 8 um eine parallel zur Längsachse 14 des Neigefahrzeugs 2 verlaufende Drehachse 16 drehbar sind.

Darüber hinaus umfasst das Neigefahrzeug 2 eine Einstelleinrichtung 18, durch die die Profilkörper 8 relativ zur Tragstruktur 4 um die Drehachse 16 zum Einstellen eines Winkels zwischen Längsrichtung 10 des Profilkörpers 8 und einer Horizontalen 20 drehbar oder schwenkbar festlegbar sind.

Figur 1 zeigt das Neigefahrzeug 2 bei einer Geradeausfahrt. Hierbei ist eine Hochachse 22 des Neigefahrzeugs 2 zu einer Senkrechten 24 parallel angeordnet. Die Querachse 26 des Neigefahrzeugs 2 steht hierbei in einem rechten Winkel zur Hochachse 22 des Neigefahrzeugs 2.

Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Neigefahrzeugs 2 sind die Profilkörper 8 in einer Grundstellung angeordnet, in der ein Winkel zwischen Längsrichtung 10 des Profilkörpers 8 und der Horizontalen 20 zumindest nahezu 0° umfasst. Ein durch die Profilkörper 8 erzeugbarer Abtrieb ist hierbei maximal.

Figur 2 zeigt das Neigefahrzeug 2 in einer Kurvenfahrt. Bei dieser ist die Hochachse 22 des Neigefahrzeugs 2 bezüglich der Senkrechten 24 geneigt. Durch die Einstelleinrichtung 18 sind die Profilkörper 8 in eine Richtung entgegen der Neigerichtung 28 des Neigefahrzeugs 2 gedreht und befinden sich in einem Neigestellungs-Winkel, der als Winkel zwischen der Längsrichtung 10 des Profilkörpers 8 und der Horizontalen 20 definiert ist. Auch in der Kurvenfahrt umfasst der Winkel zwischen Längsrichtung 10 des Profilkörpers 8, also der Neigestellungswinkel, 0°.

Figur 3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem das Neigefahrzeug 2 betreibbar ist. Unter Zuhilfenahme der Darstellung der Figuren 1 und 2 wird das Verfahren nachfolgend beschrieben: In einem ersten Schritt 100 befindet sich das Neigefahrzeug 2 in einer Geradeausfahrt. Hierbei werden die Profilkörper 8 derart durch die Einstelleinrichtung 18 angesteuert, dass sich die Profilkörper 8 mit ihren Längsrichtungen 10 im Wesentlichen parallel zur Horizontale 20 befinden. Darüber hinaus kann im Schritt 100 übe die Einstelleinrichtung 18 ein Grundstellungs-Winkel eingestellt werden, der von 0° abweicht. Diese kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn seitens des Profilkörpers 8 kein maximal möglicher Abtrieb erzeugt werden soll.

Darüber hinaus ist im Schritt 100 ermöglicht, dass die Profilkörper 8 um eine parallel zur Querachse 26 des Neigefahrzeugs 2 verlaufende Drehachse 16 drehbar sind, wodurch ein Anstell-Winkel des Profilkörpers 8 bezüglich der Umgebungsströmung einstellbar ist.

In einem Schritt 101 wird eine Neigebewegung des Neigefahrzeugs 2 in Neigerichtung 28 erfasst und ein Neigungswinkel zwischen der Hochachse 22 des Neigefahrzeugs 2 und der Senkrechten 24 erfasst.

In einem Schritt 102 werden die Profilkörper 8 durch die Einstelleinrichtung 18 um ihre jeweilige Drehachse 16 gedreht oder geschwenkt, wenn der erfasste Neigungswinkel einen in der Einstelleinrichtung 18 hinterlegten oder hinterlegbaren bestimmten Neigungswinkel erreicht oder überschreitet, und zwar mit einem Drehsinn gegen der Neigungsrichtung 28.

Hierbei können die Profilkörper 8 einen Neigestellungs-Winkel umfassen, der im Wesentlichen 0° bezüglich der Horizontalen 20 umfasst.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen im Rahmen des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

Neigefahrzeug

Tragstruktur

Profi Ivorrichtung

Profilkörper

Längsrichtung

Lagereinheit

Längsachse

Drehachse

Einstelleinrichtung

Horizontale

Hochachse

Senkrechte

Querachse

Neigerichtung -102 Verfahrensschritte