Bremslenkmomentoptimierte Kurvenbremsung von Motorrädern

Gerd Schröter

doi:10.51202/9783186801128

Zusammenfassung

This thesis deals with the Brake Steer Torque (BST) induced stand-up tendency of Powered Two Wheelers (PTW) and measures to lower the associated risk for running wide on curve accidents with sudden, unforeseen braking. Focus is set on the BST Avoidance Mechanism (BSTAM), a chassis design that eliminates the BST through lateral inclination of the kinematic steering axis. A simple mathematical model is used to identify its main influences on the driving behavior and derive an optimized system layout. Its theoretical potential is evaluated against the standard chassis using different cornering adaptive brake force distributions and riding styles. For the first time ever, a motorcycle with state-of-the-art brake system (Honda CBR 600 RR, C-ABS) is equipped with a BSTAM and tested in corner braking experiments. Compared to the baseline, it is significantly reducing BST related disturbances and improving directional control. The gained insights can be stepping stones to enhance PTW safety by...

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2017
ISBN-Print: 978-3-18-380112-1
ISBN-Online: 978-3-18-680112-8
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik
Band: 801
Sprache: Deutsch
Seiten: 268
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XVI Download Kapitel (PDF)
1. Motivation Kein Zugriff
2. Working Hypothesis and the Brake Steer Torque Avoidance Mechanism Kein Zugriff
3. Research Objectives Kein Zugriff
4. Methodology & Structure of this Thesis Kein Zugriff
1. 1. Coordinate Systems and Basic Chassis Geometry Kein Zugriff
  2. Roll Equilibrium, Tire Scrub Radius & Riding Styles Kein Zugriff
  3. Influences on Steering Torque Demand Kein Zugriff
  4. Tire Road Interaction Kein Zugriff
  5. Steering Kinematics and Steering Angle Kein Zugriff
  6. Bi-Directional Coupling of Steer & Roll (Stabilization & Maneuvering) Kein Zugriff
  7. Tire Forces and Ideal Brake Force Distribution during Corner Braking Kein Zugriff
  8. Braking Stability Kein Zugriff
2. 1. The Main Chain of Effects Kein Zugriff
  2. Further Primary and Secondary Influences Kein Zugriff
  3. The Influence of Riding Style Kein Zugriff
  4. The Inverse Effect Kein Zugriff
  5. The Role of the Rider as a Controller Kein Zugriff
3. 1. Avoiding BST-Critical Situations Kein Zugriff
  2. Training the Rider Kein Zugriff
  3. Influencing the Brake Force Kein Zugriff
  4. Influencing the Lever Arm(s) Kein Zugriff
  5. Influencing Wheel Load and Chassis Geometry Changes Kein Zugriff
  6. Influencing Secondary Effects on Steering Torque Kein Zugriff
  7. Influencing the Steering Torque and Movement Kein Zugriff
  8. Influencing the Rolling Moment and Movement Kein Zugriff
  9. Using Multi-Track Tilting Vehicles with Two Front Wheels Kein Zugriff
4. Conclusions Kein Zugriff
1. Force Transmission Ratios of a Generic BSTAM and Standard Chassis Kein Zugriff
2. Steering Torque Demand (STD) of a Standard Chassis Kein Zugriff
3. 1. Remarks on the STD of a BSTAM with Parallel Steering Axis Offset Kein Zugriff
  2. Definition & STD of a BSTAM Optimized for Neutral Free Cornering Kein Zugriff
  3. The Influence of Pitch on the STD and BSTAM Layout Kein Zugriff
  4. STD of the BSTAM Realized in the Prototype Motorcycle Kein Zugriff
  5. Discussion of Neglected Influences on STD Kein Zugriff
  6. The Inertia Effect Created Through a BSTAM with KPI Kein Zugriff
4. 1. Optimization Potential of a Parallel BSTAM for Neutral Free Cornering Kein Zugriff
  2. Considerations on Effectiveness of Multi-Lever Steering Kein Zugriff
5. Conclusions on Optimal BSTAM Design Kein Zugriff
6. 1. Model Extensions & Overview of Simulated Experiments Kein Zugriff
  2. Maximal Braking on Constant Radius Kein Zugriff
  3. Partial Braking on Constant Radius with Different BFD Kein Zugriff
  4. Partial Front Braking under Special Conditions Kein Zugriff
  5. Conclusions on the Effectiveness of Different BFD Kein Zugriff
  6. Comparison of Simulated and Real BFD Kein Zugriff
7. 1. Hypotheses on the Expected Performance of Standard Chassis and BSTAM in Riding Tests Kein Zugriff
  2. Concluding Remarks Kein Zugriff
1. 1. Basic Kinematic Concepts of a BSTAM Kein Zugriff
  2. Combining BSTAM with Different Chassis Designs Kein Zugriff
  3. Bearing Trajectory and Actuation Concept Kein Zugriff
  4. Alternative BSTAM Actuation Concepts Kein Zugriff
2. 1. Definition of Prototype Motorcycle and Choice of BSTAM Concept Kein Zugriff
  2. Excentricity Layout Kein Zugriff
  3. Simple Geometric Control Algorithm and Computation of Lever Arms Kein Zugriff
  4. Chassis Geometry Changes through BSTAM Kein Zugriff
3. Overview of the BSTAM Prototype Kein Zugriff
4. 1. Overview of Main Components Kein Zugriff
  2. Accuracy of Relevant Measurements Kein Zugriff
  3. Data Sampling and Post Processing Kein Zugriff
  4. System Performance Kein Zugriff
  5. Extended Control Algorithms Kein Zugriff
  6. Relevance of Elevated Curve Detection Kein Zugriff
5. Concluding Remarks Kein Zugriff
1. 1. General Requirements Kein Zugriff
  2. Test Track Definition Kein Zugriff
  3. Test Maneuver and Riding Task Kein Zugriff
  4. Test Setups and Maneuver Variations Kein Zugriff
  5. Comments on the Conduct of Tests Kein Zugriff
2. 1. Definition of Characteristic Values Kein Zugriff
  2. Exemplary Comparison of Characteristic Values in Corner Braking Experiments with Standard Chassis vs. BSTAM Kein Zugriff
  3. Arrangement and Display of Results Kein Zugriff
3. 1. Correlation Analysis of Characteristic Values Kein Zugriff
  2. Performance of Centered Steering Axis vs. BSTAM Kein Zugriff
  3. Interim Conclusions from Global Analysis Kein Zugriff
4. 1. Test Setup Nomenclature of Abbreviations Kein Zugriff
  2. ABS Braking with Standard Steering under Variation of Brake Application, Riding Style, and Steering Damper Kein Zugriff
  3. Partial Front Braking with Standard Steering vs. BSTAM Kein Zugriff
5. Concluding Remarks Kein Zugriff
1. Results Kein Zugriff
2. Transferability of Results Kein Zugriff
3. Relevance of Results for other Systems and Stakeholders Kein Zugriff
4. Outlook Kein Zugriff
1. Appendix to Chapter 1 Kein Zugriff
2. Appendix to Chapter 2 Kein Zugriff
3. 1. Equation Set for the Derivation of the Optimized Instantaneous Center of Steering Axis Inclination of OPT BSTAM Kein Zugriff
  2. Equation Set for the Computation of Tire Contact Forces with different Brake Force Distributions (BFD) Kein Zugriff
  3. Equation Set for the Computation of Measured Brake Force Distributions for the Entry in the BFD Diagram Kein Zugriff
4. 1. Alternative Actuation Concepts Kein Zugriff
  2. Technical Data of the Prototype Motorcycle Kein Zugriff
  3. Considerations on Steering Torque Measurement Kein Zugriff
  4. Considerations on Roll Angle Measurement Kein Zugriff
  5. Definition of Filter Parameters Kein Zugriff
5. 1. Results of Global Analysis in CDF-Plot Format Kein Zugriff
  2. Correlation Tables for ALL Experiments Kein Zugriff
  3. Correlation Tables for Exp. with Centered Steering Axis Kein Zugriff
  4. Correlation Tables for Exp. with BSTAM Active Kein Zugriff
Bibliography Kein Zugriff Seiten 256 - 262
Own Publications Kein Zugriff Seiten 263 - 264
Student Research Work Kein Zugriff Seiten 265 - 268