用于限制机动两轮车的速度的方法与流程

本发明总体涉及限制机动两轮车的速度，并且更具体地涉及速度限制器的启用/停用的智能管理以及在这种速度限制器中实施速度极限。

背景技术：

本发明特别地在具有高的功率/重量比和强加速能力的两轮式机动两轮车中找到应用。在这样的应用中，本发明使得可以改善机动两轮车骑乘者的安全性，同时照顾到他们的骑乘体验。

如今，在汽车类型的机动车辆中使用速度限制器已很普遍。它们使得可以改善配备有该速度限制器的车辆的使用者的驾驶舒适性和安全性。具体地，当被启用时，速度限制器使得可以限制车辆的速度，而不管驾驶员要求的加速度如何。通过这样做，任何非本意的超出准许速度极限的情况可以被避免，并且还减少了驾驶员对车辆速度进行永久控制所需的努力。

但是，某些车辆（例如大功率的机动两轮车或摩托车）的使用者的安全所固有的考虑因素使得这种速度限制系统的实施有些不合适。具体地，已知的汽车速度限制器的管理通常要求驾驶员方面执行复杂的操作，以便启用速度限制模式，启用或停用速度限制器并设置速度极限，例如使用大数量的控制按钮。另外，汽车的速度限制器通常由于驾驶员要求强加速（甚至最大加速度）而被停用。

现在，用于汽车的速度限制器的这些运行特征不适合于大功率的两轮式机动两轮车的骑乘。实际上，这种机动两轮车的功率/重量比高，因此，速度和加速能力可以非常强大。

于是得出结论，大功率机动两轮车的骑乘者不能执行大数量的操作来用于启用或停用速度限制模式或者来用于设置由速度限制器要应用的新的速度极限，因为他要将他的注意力一直集中在骑乘本身上。

另外，考虑到该类型的车辆用来响应加速请求并达到很高的速度花费很短的时间，进入具有速度限制的运行模式或由骑乘者方面的非常高的或最大的加速度需求导致退出这种运行模式存在潜在的危险。在车辆进入或退出速度限制状态时所经历的忽动忽止可能会导致骑乘失去平衡，这是潜在的危险，因为这可能会导致机动两轮车的不稳定和倾倒。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的所有或部分缺点，本发明提出了一种用于限制机动两轮车的速度的方法，所述机动两轮车包括速度限制器，该速度限制器能够在机动两轮车的速度限制模式处于启用状态中时运行，用于将机动两轮车的速度限制为至少第一速度极限vlim，其中：

只有在下述情况中，速度限制器才会从停用状态切换到启用状态：

·机动两轮车的瞬时位移速度v高于速度极限vlim并且低于增加了确定的速度裕度值vth的所述速度极限vlim；且，

·由机动两轮车的骑乘者所要求的发动机扭矩cmreq低于增加了确定的第一发动机扭矩裕度值cmth的、允许保持机动两轮车的瞬时位移速度v的发动机扭矩cm；且另外，

·机动两轮车的加速度为正，

使得由此被启用的限制器命令将具有等于cm的值的发动机扭矩提供给机动两轮车，以便保持机动两轮车的瞬时位移速度v，

并且其中，

在下述情况中，速度限制器从启用状态切换到停用状态：

·由使用者所要求的发动机扭矩cmreq低于减小了确定的第二发动机扭矩裕度值y的发动机扭矩cm，或者

·由使用者所要求的发动机扭矩cmreq高于增加了第一发动机扭矩裕度值cmth的发动机扭矩cm，

使得将由使用者所要求的发动机扭矩提供给机动两轮车。

因此，所提出的发明提供了与在具有强加速能力的机动两轮车中使用速度限制器相关的技术问题的解决方案。它允许骑乘者通过启用和停用速度限制模式，或者通过添加和删除新的速度极限而以简单的方式控制限制系统，而无需复杂的操作。此外，它允许使限制器变为启用或停用，且因此允许具体地限制机动两轮车的速度而不会产生（对于启用或停用的）忽动忽止。总而言之，本发明通过避免骑乘的干扰源头和可能破坏其稳定性的影响，允许在具有高的功率/重量比的机动两轮车中使用速度限制系统。

根据本发明的方法的特征，速度限制器包括三个、四个或五个速度极限。

根据本发明的方法的另外的特征，速度限制模式的启用、速度限制模式的停用和/或速度限制器的速度极限的记录是通过骑乘者按压机动两轮车的独一的控制按钮来获得的。

根据本发明的方法的另外的特征，

·当骑乘者按压在控制按钮上的持续时间长于第一持续时间x1且短于第二持续时间x2时，根据速度限制模式在按压按钮之前为停用或启用而使速度限制模式相应地变为启用或停用，

·当骑乘者按压在控制按钮上的持续时间长于第二持续时间x2且短于第三持续时间x3时，机动两轮车的瞬时速度将作为速度极限而被存储在速度限制器的电子存储器中；和/或

·当骑乘者按压在独一按钮上的持续时间长于第三持续时间x3时，速度限制器的与机动两轮车的瞬时速度最接近的速度极限将从速度限制器的电子存储器中删除。

根据本发明的方法的另外的特征，当骑乘者按压在独一按钮上的持续时间长于第二持续时间x2且短于第三持续时间x3时：

·如果速度限制器已经包括存储在电子存储器中的、在按压控制按钮时刻的机动两轮车的瞬时速度周围正负每小时10公里的区间内的一个或多个速度极限，则所述瞬时速度被存储在电子存储器中，并且包括在所述区间内的任何其他速度极限从电子存储器中删除；

·如果速度限制器不包括存储在电子存储器中的、在按压控制按钮时刻的机动两轮车的瞬时速度周围正负每小时10公里的区间内的速度极限，则：

-如果尚未达到速度限制器的电子存储器中可以存储的速度极限的最大数量，则在按压控制按钮时刻的机动两轮车的瞬时速度将作为速度限制器的速度极限存储在电子存储器中；

-如果已经达到了速度限制器的电子存储器中可以存储的速度极限的最大数量，则存储在速度限制器的存储器中的与在按压控制按钮时刻的机动两轮车的瞬时速度最接近的速度极限在电子存储器中被所述瞬时速度作为速度限制器的新的速度极限而替代。

根据本发明的方法的另外的特征，如果由车载倾斜度传感器测量的机动两轮车沿垂直方向的倾斜度大于确定的倾斜度值，则速度限制器不被启用。

根据本发明的方法的另外的特征，当速度限制器在启用之后变为停用时，提供给机动两轮车的所要求的扭矩逐渐达到由使用者所要求的扭矩，从而避免了机动两轮车加速过程中的忽动忽止。

根据本发明的方法的另外的特征，机动两轮车是具有大气缸工作容积（例如大于250cm³或350cm³）的两轮式机动两轮车。

根据本发明的方法的另外的特征，速度裕度值vth等于每小时1公里，并且第二发动机扭矩裕度值y等于5牛米。

根据本发明的方法的另外的特征，确定的第一持续时间x1大致等于0.2秒，确定的第二持续时间x2大致等于1秒，并且确定的第三持续时间x3大致等于3秒。

根据本发明的方法的另外的特征，允许保持机动两轮车的瞬时位移速度v的发动机扭矩的值cm是基于所施加的发动机扭矩的值和与在给定时刻测量的加速度相对应的发动机扭矩的值而计算的，并且其等于所述所施加的发动机扭矩的值减去与所述在给定时刻测量的加速度相对应的发动机扭矩的值。

在第二方面中，本发明还涉及一种用于机动两轮车的速度限制器的控制单元，该控制单元配置成实施根据前述实施例中的任一个方法的所有步骤。

附图说明

通过参考附图阅读以下非限制性实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

-图1是说明根据本发明的方法的实施例的步骤图；和

-图2是说明根据本发明的方法的特定实施例的步骤图。

具体实施方式

图1示出了用于限制机动两轮车（更具体地为大功率摩托车）的速度的方法的实施例的步骤图。“大功率摩托”是指具有高的功率/重量比的机动两轮车，例如其气缸工作容积超过250cm³甚至350cm³的两轮车辆。然而，本发明不限于这些示例。

在机动两轮车的速度限制模式已经处于启用状态的情况下，图1所示的方法允许进行速度限制器的管理，并且特别是根据精确的骑乘标准来启用或停用速度限制器。实际上，在这里描述的实施例示例中，仅当机动两轮车的速度限制模式本身处于启用状态时，才可启用限制器（即在其启用时具体实施速度限制的设备）。速度限制模式的启用和停用的实施例将尤其成为下述的图2的主题。

因此，在图1的示例中，机动两轮车处在速度限制模式处于启用状态的情况中。在初始步骤10中，限制器处于停用状态，且事实上输送的发动机扭矩与由骑乘者直接要求的发动机扭矩相对应。例如，在摩托车的情况下，通过根据骑乘者的意愿致动加速度握把，骑乘者要求了给定的加速度且因此要求了允许获得该加速度的发动机扭矩。因此，在启用速度限制器之前，对输送的发动机扭矩没有施加任何限制，并且该扭矩尽可能快地与由骑乘者要求的发动机扭矩一致。

在非限制性实施例中，机动两轮车的速度限制器可以包括一个或多个速度极限，这些速度极限将在不同的骑乘情况下时而使用。例如，速度限制器可以包含可以在居民点使用的50km/h的极限，可以在国家公路上使用的90km/h的极限，可以在高速公路上使用的等于110km/h的另外的速度极限和最终的130km/h的极限。以这样的方式，通过本发明的实施例，在骑乘者面对的各种骑乘环境中，简单地通过从一个极限切换到另一个极限，就可以改善骑乘的舒适性和安全性。

在图1的示例性实施例中，该方法的步骤可以由控制所有操作的发动机控制单元执行。此外，所述控制单元可以包括存储器（能够存储信息并在适当时删去所述信息），其中存储了由限制器使用的现有的极限。

在骑乘环境中（即当机动两轮车行驶时），在每个时刻，运动中的机动两轮车都可以具体地通过其速度、其加速度、其发动机扭矩和其发动机转旋转速度来表征。基于这些特征数据，可以实时地确定（例如通过由控制单元执行的计算）允许将机动两轮车的速度保持在其当前值的发动机扭矩值和允许达到给定加速度的扭矩值。例如，根据在给定时刻机动两轮车在其上行驶的道路的坡度，允许保持恒定速度的扭矩值可随时间变化。但是，允许保持给定速度的发动机扭矩也可以例如根据所施加的发动机扭矩和所测得的速度梯度（也就是加速度）来计算。在这种情况下，其例如等于所施加的发动机扭矩减去与所测得的加速度相对应的扭矩，这尤其使其与道路的坡度无关。

步骤11在于确定是否满足作为步骤12的触发条件的一组标准。具体地：

·是否机动两轮车的瞬时速度v高于限制器的极限vlim并且低于增加了vth=3km/h（该值对应于一个非限制性实施例）的该极限；且

·是否由骑乘者所要求的发动机扭矩cmreq低于增加了与给定的加速度相对应的发动机扭矩（或发动机扭矩阈值cmth）的、允许将其速度保持在其瞬时速度（即摩托车在要求扭矩时刻的行驶速度）的发动机扭矩cm；且

·是否机动两轮车的加速度为正，即机动两轮车确实处于加速阶段而不是减速阶段。

如果同时满足所有上述条件，则步骤11中的测试生效。如果测试未生效，则再次执行该方法的步骤10；如果测试生效，则执行步骤12。

步骤12包括响应于对允许保持瞬时速度的发动机扭矩的要求而启用速度限制器的子步骤12a和用于控制该扭矩的实际输送的子步骤12b。在这种情况下，一旦限制器处于启用状态，机动两轮车的速度就保持恒定为某值，该值非常接近（例如，在大约1km/h以内）限制器的速度极限中的一个，只要骑乘者的动作未停用速度限制器。

步骤13在于通过检查某些精确条件的发生来检查骑乘者是否已经做出这种动作，例如，在一个示例中：

·是否骑乘者要求的发动机扭矩cmreq低于用于保持瞬时速度的发动机扭矩cm减去y=5牛米（该值y是与一个非限制性实施例相对应的示例）；或

·是否骑乘者要求的发动机扭矩cmreq高于用于保持瞬时速度的发动机扭矩cmreq，加上与给定加速度相对应的发动机扭矩（例如cmth，即与用于启用限制器的标准中所使用的扭矩相同的扭矩，这是一个非限制性示例）。

一旦上述条件中的一个或另一个发生，则步骤13中的测试生效。如果测试未生效，则再次执行方法的子步骤12b，要求并输送允许保持瞬时速度的发动机扭矩。如果测试生效，则在步骤14中停用限制器，且返回至步骤10，再次导致由骑乘者要求的发动机扭矩的输送。

本发明提供的优点之一尤其在于以下事实：可以固定发动机扭矩阈值的值cmth，（该值尤其用作速度限制器的启用或停用标准），以便使突然的加速最小化，这些突然的加速可能与响应于用户命令的先前应用的速度极限的跨越相关联。具体而言，与现有技术相反地，有可能跨越已存储且被应用的速度极限，而不要求最大可用发动机扭矩。

此外，除了获得“温和”的速度限制输出这一事实之外，该标准还允许当骑乘者在接近速度极限的情况下强烈加速时，不使机动两轮车锁定在该速度极限上。换句话说，限制器将不被启用，因为启用加速器所需要的三个条件中的一个将是未满足的，这是因为发动机扭矩的要求直接高于用于保持的值与阈值的值之和。因此，从骑乘者的角度来看，极限是透明的。

速度限制器的启用和停用是被骑乘者感知到的，但不会引起有可能干扰其骑行或通过破坏其机器的稳定性（尤其是在道路弯道中）而危及骑乘者的任何忽动忽止或加速度变化。

另外，为了增强该方面，在该方法的实施例中，当限制器被停用并且所输送的扭矩重新变成由骑乘者所要求的扭矩时，可以以更逐渐的方式获得返回至该扭矩值。换句话说，允许从速度限制启用期间所输送的发动机扭矩变化到速度限制停用期间输送的发动机扭矩的扭矩梯度可以以如下方式被限制：使这种变化比一般的扭矩变化（即在任何限制模式未启用的情况下响应于要求的变化）更慢。

以这种方式，当骑乘者离开一个速度极限时，他只能是逐渐地恢复机动两轮车的全部加速能力，而这有助于保留机动两轮车的“柔顺”的表现，而无论速度限制器是启用还是停用，且这有助于使骑乘者有时间感觉自己离开应用至今的速度极限，以便其预料对机动两轮车的表现的影响。

图2是非限制性实施例的步骤图，描述了启用/停用速度限制模式的步骤以及记录/删去由限制器使用的速度极限的步骤。这些步骤是图1中描述的步骤的补充，并补充了由这些步骤示出的管理方法。

在图2所示的实施例中，用于控制速度限制模式和用于存储极限的动作由骑乘者通过按压在独一按钮上来执行。例如，在机动两轮车的情况下，该按钮可以位于车把上，并且由骑乘者按压在该按钮上的持续时间可允许他区分他希望通过操纵该独一按钮而实现的动作。以此方式，由骑乘者进行的这些操作的管理对其骑乘几乎没有干扰，因为所述管理不涉及复杂的操作，例如为了操纵按钮或其他机构的组合而移动多个手指，其易于干扰骑乘者，并减损使用者对车把的握持。在大功率摩托车的情况下，这种有限的影响更加有利，对于大功率的摩托车，骑行所需的注意力更多。

在初始步骤201期间，骑乘者将独一的按压施加在限制模式控制按钮上。步骤202然后涉及查询限制模式是启用的还是停用的。

在限制模式是停用的情况下，则步骤203涉及确定按压在按钮上的持续时间t，并且如果该持续时间t包括在x1=0.2秒和x2=1秒之间，则触发步骤404，该步骤涉及使速度限制模式变为启用。

在按压时限制模式已是启用的情况下，则根据按压按钮的持续时间可能会触发多种作用。

步骤205涉及确定该按压的持续时间t是否大于x3=3秒。如果是，则步骤206意味着将从限制器中删除限制器的与机动两轮车的瞬时速度最接近的速度极限vlim。例如，在需要的情况下，可以通过从包含各种极限的存储器中删去该极限来完成。

如果不是，则步骤207涉及确定按压的持续时间t是否大于x2=1秒。如果持续时间t小于1秒，则步骤208涉及验证该持续时间t是否大于x3=0.2秒，如果是，则在步骤209中使速度限制模式停用。相反，如果持续时间t大于x2=1秒，则以下所描述的步骤的全部将控制限制器中的一个或多个速度极限的记录或删去。具体来说，如前所述，限制器可能包含多个极限（例如4个），使用同一按钮仍可对其进行管理。

步骤210涉及检查是否存在接近（例如正负每小时10公里以内）机动两轮车的瞬时速度的速度极限vlim。如果存在，则在步骤211中，该极限被该瞬时速度替代。此外，步骤212进行第二次验证，用于验证是否潜在存在接近的另外的速度极限（在与上文定义的速度范围相同的速度范围内），并且如果存在的话，则在步骤213中删去该极限。

如果步骤210得出的结论为不存在接近的速度极限，则步骤214在于验证是否已经达到了限制器的速度极限vlim1，vlim2，…的最大数量（例如通过询问存储器），并且，如果尚未达到速度极限的最大数量，则将瞬时速度作为新的速度极限而集成进来215，或者在相反的情况下，替代最接近的速度极限216。

因此，在该实施例中，独一按钮的使用既允许启用速度限制模式，也允许停用速度限制模式（而速度限制模式的启用和停用是使用限制器的先决条件），并且还允许通过简单的操作来录入一个或多个极限。

此外，图2所示的步骤可以在以上参考图1的步骤图描述的管理方法的进行过程中的任何时刻发生。这使得在使用速度限制器的过程中可以录入新的速度极限或删除另外的速度极限。另外，骑乘者还可以停用速度限制模式，从而完全取消速度限制器的使用，并且只要他愿意就可以非常容易地这样做。

因此，例如，在骑乘者要改变骑行环境和最大许可速度的情况中，例如在进入居民点时，他可以具体地通过从一个速度极限方便地切换到另一个速度极限来选择依靠限制器的运行，或者如果他更喜欢的话可以停用速度限制模式。

所有这些优点共同促进了速度限制系统的使用，这是通过确保高功率机动两轮车骑乘者的安全性和舒适性，同时使骑行的干扰（例如骑乘者的分心或机动两轮车的不平衡）的所有源头最小化。