PERSPECTIVES FOR MOTORCYCLE STABILI

PERSPECTIVES FOR MOTORCYCLE STABILITY CONTROL SYSTEMS
Patrick Seiniger*, Kai Schröter+, Jost Gail*

* Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Bergisch Gladbach, Germany
+ Technische Universität Darmstadt (TU Darmstadt), Darmstadt, Germany

ABSTRACT
Motorcycle accident figures did not decrease significantly over the last fifteen years, but as the total number of road fatalities decreases, the share of motorcycle fatalities raises and puts motorcycle accident issues in the focus of decision makers. This paper describes the enormous potential of technical measures to help save motorcyclists’ lives. It summarizes safety research carried out by the Federal Highway Research Institute (Bundesanstalt für Straßenwesen, BASt) in the last 25 years, including especially the authors’ own work in the last five years, and the state of the art in motorcycle control systems. The conclusion is the encouragement of further investigation in motorcycle control systems and mandatory AntiLock Brake System (ABS) application on motorcycles, thus making the powered two-wheeler a safer urban transportation system.
Motorcycles are statically unstable. During riding, they are stabilized mainly by two mechanisms. Both stabilizing effects require a possible increase in side force (on the front wheel). They do not work with sliding wheels, which happens on slippery surface. In the event of a locking front wheel, the motorcycle becomes kinematically unstable. A coupled yawing and rolling motion is induced that lets the motorcycle tumble in fractions of seconds.
This instability can be treated by ABS. Recent studies on the impact of ABS on motorcycle accident numbers in Germany show a possible reduction of motorcycle fatalities by at least 10 %. A benefit-cost-analysis reveals a cost-benefit ratio of about 4 for the case of mandatory ABS. However today’s systems are not fully qualified for cornering, because they do not take the roll angle into account. Wheel slip control while cornering induces oscillations of steering torque. The vehicle does not capsize as it would without ABS, but the course can be disturbed. One possible control strategy that avoids steering torque oscillations is to switch the brake force distribution during cornering so that the rear wheel is overbraked. Another countermeasure is the adjustment of the steering axis by means of a technical device. The actuator technologies required for these approaches are already available. Recent advances in signal processing and sensor technology have been made so evolution of these systems is expected for the next decade.
In a research project carried out for BASt, a method for the detection of motorcycle critical driving situations has been developed. This method evaluates the vehicle slip angular velocity, utilizing the fact that motorcycles do have almost no slip angle during uncritical driving situations. Roll angle stabilization of a motorcycle with sliding wheels is not possible with today’s technology. But with the detection method, in the case of a motorcycle accident (or a near-accident), an automatic warning message to surrounding vehicles can be generated.
Active stabilization of Motorcycles is not possible and will very likely never be possible in the future. Therefore further development, evolution and optimization of ABS and Traction Control System (TCS) are required. Also, the general application of today’s ABS systems on motorcycles should highly be encouraged.


1 INTRODUCTION
In its white paper „European Transport Policy for 2010“, the European Commission defines the goal to reduce the traffic fatalities rate in Europe by 50 % in the time period 2001 to 2010. Some (but not all) member states are on course for that goal, regarding the total traffic fatalities rate. Motorcyclist fatalities, however, do not decrease with the same reduction rate, and as a conclusion, the share of motorcyclists on all traffic fatalities increases. Thus, motorcycle accident figures will more and more get into the focus of policymakers.
In this paper, the authors will show how active safety of powered two-wheelers contributes to motorcycle accident reductions and give an overview on measures, state of the art and what can be expected in the future.
One key contributor to the reduction of total traffic fatalities over the last decade are vehicle stability control systems, one of the most known being the Bosch Electronic Stability Control (ESC), see [1], [2]. However, the most sophisticated system available for powered twowheelers is an Antilock Brake System. Presently it is not designed to work during strong cornering. An Antilock Brake System that allows braking at high lateral accelerations could contribute to lowering the accident rates. The technical foundations for such a system have been laid in research projects carried out on behalf of BASt by the Technical University Darmstadt (Technische Universität Darmstadt, TU Darmstadt) [3]. In a more holistic study, driver behavior during braking [4] and the requirements for future motorcycle brake systems [5] have been investigated, and the potential for vehicle control systems beyond ABS has been assessed [6]. Concluding from this research work, an improvement of Antilock Brake Systems can be achieved and in combination with driver behavior improvements a substantial impact on accident figures can be expected. Research also shows that further control systems comparable to ESC are not feasible on motorcycles.
2 SPECIFIC MOTORCYCLE STABILITY ISSUES
The different and complex driving dynamics of motorcycles in comparison to four-wheeled vehicles are certainly the main issue in designing vehicle stability control systems for motorcycles. Motorcycles are inherently unstable vehicles, their stabilization depends on two mechanisms: if the velocity is high enough, the motorcycles’ wheels act as gyroscopes, and for lower velocities, the rider stabilizes the vehicle by handle bar movement. Both mechanisms depend on sufficient friction between the tires and the road. If the friction potential is exceeded, motorcycles can become irreversibly unstable, and also instantaneous loss of gyroscopic effect due to wheel locks can lead to a fall. In contrast to four-wheeled vehicles, motorcycles can become unstable if the front wheel locks even if the gyroscopic effects would still be there. The reason for this is a kinematic instability with growing vehicle slip angles.
A full description of motorcycle dynamics is given in several sources [7], [3]. At this place, only the mentioned driving stability and braking stability issues are discussed. They are important to understand the expected impact of control systems on accident figures.
2.1 Driving Stability
The most obvious difference between four- and two-wheeled vehicles is the banking while cornering. The equilibrium bank or roll angle depends mainly on the lateral acceleration.
The roll angle as defined in Figure 1 is given as
FF arctan y arctan v²
arctan
G g R g
with the centrifugal force FF, the weight force G, lateral acceleration y , gravity g, cornering

The equilibrium for the roll angle is unstable. Small perturbations generate a roll momentum that would either cause a capsize motion or a flip-over of the vehicle.
The bank angular velocity can be controlled by handle bar actuation: whenever the handle bars are turned into the bend, the lateral acceleration is increased and thus the vehicle is lifted, and the other way around.
For velocities above approximately 30 km/h, the gyroscopic coupling mainly of the front wheel connects handlebar movement and bank angular movement in a stabilizing way. Below this velocity, the rider needs to turn the handle bars in order to stabilize the vehicle. Both mechanisms depend on an increase of the vehicle lateral acceleration, and that can only work if there is sufficient friction between road and tire. Stabilization is not present in any case of exceeding the possible friction, which happens e.g. on slippery roads, and also if the accelerating or braking forces are too high. The gyroscopic coupling also vanishes when the front wheel stops turning, e.g. if the brake force is too high and the wheel locks.
2.2 Braking Stability
The brake systems of four-wheeled vehicles are commonly designed to lock the front wheels first. In the case of locked front wheels, the vehicle side-slip angular motion is stabilized by the rear wheels that generate side forces that compensate the side-slip angle [5], [6].
As mentioned, the gyroscopic stabilization of a two-wheeled vehicle vanishes whenever the front wheel locks, so this mechanism cannot be used on two-wheelers. Moreover, the capsize that occurs because of a locked front wheel generates a camber side force on the rear wheel. The sum of the side forces on the rear wheel does not stabilize (and for higher roll angles destabilizes) the side-slip angular movement. Both movements combine to a sudden fall of the motorcycle that can take as little time as 0.2 seconds from upright position and an accident is almost inevitable [5]. During cornering these times will be significantly shorter .
As a conclusion, motorcycles become unstable when the front wheel locks because of hard braking, and they become unstable when the road friction is exceeded (e.g. slippery roads).

3 STATE OF THE ART AND BENEFIT OF MOTORCYCLE CONTROL SYSTEMS
3.1 Accident Situation
Motorcycle accident figures (for Germany) stayed almost constant since the mid-nineties. Each year, between 800 and 1.000 fatalities and approximately 30.000 severe injuries occur.
Three facts are significant in comparison with the total accident situation:
1. Wrong brake actuation is a contributor to at least 10% of all motorcycle accidents [8]
2. Motorcyclists brake weaker while cornering [5]
3. Driving accidents (meaning a loss of control occurred prior to the accident) account for about 60% of motorcycle fatalities,

Kết quả (Việt) 1:

NHỮNG QUAN ĐIỂM CHO CÁC XE GẮN MÁY ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG Patrick Seiniger *, Kai Schröter +, Jost Gail * * Bundesanstalt für Straßenwesen (lanh), Bergisch Gladbach, Đức + Technische Universität Darmstadt (TU Darmstadt), Darmstadt, Đức TÓM TẮT Xe gắn máy tai nạn nhân vật đã không làm giảm đáng kể trong mười lăm năm qua, nhưng như Tổng số đường thương vong giảm, những chia sẻ của xe gắn máy tử vong tăng và đặt vấn đề tai nạn xe gắn máy trong trọng tâm của các nhà sản xuất quyết định. Bài báo này mô tả tiềm năng to lớn của các biện pháp kỹ thuật để giúp tiết kiệm cuộc sống của người đi xe máy. Nó tóm tắt an toàn nghiên cứu thực hiện bởi viện nghiên cứu đường cao tốc Liên bang (Bundesanstalt für Straßenwesen, lanh) trong 25 năm qua, bao gồm cả đặc biệt là công việc của tác giả trong năm năm qua, và nhà nước của nghệ thuật trong hệ thống điều khiển xe gắn máy. Kết luận là sự khuyến khích của điều tra thêm trong hệ thống điều khiển xe gắn máy và bắt buộc các ứng dụng hệ thống phanh (ABS) trên xe máy, do đó làm cho two-wheeler được hỗ trợ một hệ thống giao thông đô thị an toàn hơn. Xe máy tĩnh không ổn định. Trong ngựa, họ được ổn định chủ yếu là bằng hai cơ chế. Cả hai tác dụng ổn định đòi hỏi một sự gia tăng có thể ở bên buộc (trên các bánh xe phía trước). Họ không làm việc với trượt bánh xe, mà sẽ xảy ra trên bề mặt trơn. Trong trường hợp một bánh trước khóa, xe gắn máy trở nên không ổn định kinematically. Một cùng vòng và lăn chuyển động gây ra cho phép xe gắn máy xấy trong phân số của giây. Sự bất ổn định này có thể được điều trị bởi ABS. Các nghiên cứu gần đây về tác động của ABS trên con số tai nạn xe gắn máy ở Đức Hiển thị có thể giảm số thương vong xe gắn máy bằng ít nhất 10%. Một lợi ích chi phí phân tích cho thấy một tỷ lệ chi phí-lợi ích về 4 cho trường hợp của ABS bắt buộc. Tuy nhiên ngày hôm nay của hệ thống là không đủ điều kiện cho góc, bởi vì họ không có góc cuộn vào tài khoản. Bánh xe trượt điều khiển trong khi góc gây ra dao động của Ban chỉ đạo mô-men xoắn. Chiếc xe không phải capsize như nó sẽ không có ABS, nhưng các khóa học có thể bị quấy rầy. Một chiến lược có thể kiểm soát tránh chỉ đạo dao động mô-men xoắn là chuyển đổi sự phân bố lực phanh trong góc để cho bánh xe phía sau overbraked. Khác countermeasure là điều chỉnh của các trục lái bằng phương tiện của một thiết bị kỹ thuật. Công nghệ thiết bị truyền động cần thiết cho các phương pháp tiếp cận đã có tại đây. Các tiến bộ gần đây trong công nghệ chế biến và bộ cảm biến tín hiệu đã được thực hiện để tiến hóa của các hệ thống này dự kiến trong thập kỷ tiếp theo. Trong một dự án nghiên cứu được thực hiện cho lanh, một phương pháp để phát hiện các tình huống lái xe xe gắn máy quan trọng đã được phát triển. Phương pháp này đánh giá vận tốc góc trượt xe, bằng cách sử dụng một thực tế rằng xe máy có hầu như không có góc trượt trong những tình huống lái xe uncritical. Cuộn góc độ ổn định của một xe gắn máy với trượt bánh xe là không thể với công nghệ ngày nay. Nhưng với phương pháp phát hiện, trong trường hợp của một tai nạn xe gắn máy (hoặc gần một tai nạn), một thông báo cảnh báo tự động xung quanh xe có thể được tạo ra. Hoạt động ổn định của xe máy là không thể và sẽ rất có thể không bao giờ có thể trong tương lai. Do đó, tiếp tục phát triển, sự tiến hóa và tối ưu hóa của ABS và hệ thống điều khiển lực kéo (TCS) được yêu cầu. Ngoài ra, các ứng dụng chung của ngày hôm nay của hệ thống ABS trên xe máy nên rất được khuyến khích. 1 GIỚI THIỆU Trong giấy trắng "Châu Âu giao thông chính sách cho năm 2010", Ủy ban châu Âu xác định mục tiêu để giảm tỷ lệ tử vong giao thông ở châu Âu 50% trong khoảng thời gian năm 2001-2010. Một số (nhưng không phải tất cả) các quốc gia thành viên về khóa học cho mục tiêu đó, liên quan đến tỷ lệ tử vong của tất cả lưu lượng truy cập. Xe mô tô người thiệt mạng, Tuy nhiên, không giảm với mức giảm tương tự, và như một kết luận, chia sẻ của người đi xe máy trên tất cả lưu lượng truy cập tử vong tăng. Vì vậy, xe gắn máy tai nạn nhân vật sẽ nhận được nhiều hơn và nhiều hơn nữa vào trọng tâm của hoạch định chính sách. Trong bài báo này, các tác giả sẽ hiển thị như thế nào hoạt động an toàn của hai bánh được hỗ trợ đóng góp xe gắn máy cắt giảm tai nạn và cung cấp cho một tổng quan về các biện pháp, nhà nước của nghệ thuật và những gì có thể được dự kiến trong tương lai. Một trong những đóng góp quan trọng để giảm lưu lượng truy cập tất cả thương vong trong thập kỷ cuối cùng là xe hệ thống điều khiển ổn định, một là nhất được biết đến kiểm soát ổn định điện tử Bosch (ESC), xem [1], [2]. Tuy nhiên, Hệ thống tinh vi nhất có sẵn để được hỗ trợ twowheelers là hệ thống phanh. Hiện nay nó không được thiết kế để làm việc trong góc mạnh mẽ. Một hệ thống phanh thống cho phép phanh lúc cao tăng tốc bên có thể đóng góp để hạ thấp tỷ lệ tai nạn. Các cơ sở kỹ thuật cho một hệ thống đã được đặt trong các dự án nghiên cứu thực hiện trên danh nghĩa của lanh bởi Darmstadt đại học kỹ thuật (Technische Universität Darmstadt, TU Darmstadt) [3]. Trong một nghiên cứu toàn diện hơn, trình điều khiển hành vi trong phanh [4] và các yêu cầu cho hệ thống phanh xe gắn máy trong tương lai [5] đã được nghiên cứu, và tiềm năng cho các hệ thống xe ngoài ABS đã là đánh giá [6]. Kết luận từ công việc nghiên cứu này, một sự cải tiến của hệ thống phanh thống có thể đạt được và kết hợp với trình điều khiển hành vi cải tiến một tác động đáng kể về tai nạn nhân vật có thể được dự kiến. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng tiếp tục hệ thống kiểm soát so sánh với ESC không khả thi trên xe máy. VẤN ĐỀ ỔN ĐỊNH CỤ THỂ XE GẮN MÁY 2 Các động thái lái xe khác nhau và phức tạp của xe mô tô so với bốn bánh xe là chắc chắn vấn đề chính trong việc thiết kế hệ thống điều khiển ổn định xe cho xe mô tô. Xe mô tô xe hơi không ổn định, ổn định của họ phụ thuộc vào hai cơ chế: Nếu vận tốc là đủ cao, bánh xe xe máy hoạt động như gyroscopes, và đối với vận tốc thấp, rider ổn định xe bởi xử lý bar di chuyển. Cả hai cơ chế phụ thuộc vào đủ ma sát giữa các lốp xe và đường. Nếu ma sát tiềm năng vượt quá, xe máy có thể trở thành irreversibly không ổn định, và cũng ngay lập tức mất các hiệu ứng gyroscopic do ổ khóa bánh xe có thể dẫn đến một mùa thu. Trái ngược với bốn bánh xe, xe máy có thể trở nên không ổn định nếu các bánh xe phía trước khóa ngay cả khi các hiệu ứng gyroscopic sẽ vẫn là có. Lý do cho điều này là một sự bất ổn định động với phát triển xe trượt góc. Một mô tả đầy đủ của xe gắn máy động lực được đưa ra trong một số nguồn [7], [3]. Tại địa điểm này, chỉ những đề cập đến lái xe ổn định và phanh ổn định vấn đề được thảo luận. Họ là quan trọng để hiểu tác động dự kiến của hệ thống kiểm soát trên số liệu tai nạn. 2.1 lái ổn định Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa bốn - và hai bánh xe là các ngân hàng trong khi góc. Ngân hàng cân bằng hoặc cuộn góc phụ thuộc chủ yếu vào sự tăng tốc bên. Góc cuộn như được định nghĩa trong hình 1 được cho là FF arctan y arctan v² arctanG g R gvới lực ly tâm FF, lực lượng trọng lượng G, tăng tốc bên y, trọng lực g, góc Cân bằng cho góc cuộn là không ổn định. Nhiễu loạn nhỏ tạo ra một đà cuộn hoặc là sẽ gây ra một chuyển động capsize hoặc một flip trên của xe. Vận tốc góc ngân hàng có thể được kiểm soát bởi xử lý bar càng: bất cứ khi nào các quán bar xử lý được biến thành bend, tăng tốc bên được tăng lên và do đó xe được nâng lên, và ngược lại. Cho vận tốc trên khoảng 30 km/h, các khớp nối gyroscopic chủ yếu của bánh trước kết nối di chuyển tay lái và chuyển động góc ngân hàng một cách ổn định. Dưới đây vận tốc này, rider cần để biến các quán bar xử lý để ổn định xe. Cả hai cơ chế phụ thuộc vào tăng trưởng dân số tăng tốc bên xe, và đó có thể chỉ làm việc nếu có đủ ma sát giữa đường và lốp. Ổn định không phải là hiện diện trong bất kỳ trường hợp vượt quá ma sát có thể, ví dụ như sẽ xảy ra trên con đường trơn, và cũng nếu đẩy hoặc phanh lực lượng là quá cao. Các khớp nối gyroscopic cũng biến mất khi bánh trước dừng quay, ví dụ như nếu lực phanh là quá cao và các bánh xe khóa. 2.2 phanh ổn định Hệ thống phanh của bốn bánh xe thường được thiết kế để khóa bánh xe phía trước đầu tiên. Trong trường hợp bị khóa bánh xe phía trước, chuyển động góc bên trượt xe được ổn định bởi các bánh xe phía sau đó tạo ra lực lượng bên bồi thường trượt bên góc [5], [6]. Như đã đề cập, ổn định gyroscopic của một chiếc xe hai bánh biến mất bất cứ khi nào các bánh xe phía trước khóa, do đó, cơ chế này không thể được sử dụng trên hai bánh. Hơn nữa, capsize xảy ra vì của một bánh xe phía trước bị khóa tạo ra một lực lượng bề mặt khum bên trên các bánh xe phía sau. Tổng của các lực lượng bên trên các bánh xe phía sau không ổn định (và cho cao cuộn góc destabilizes) chuyển động góc bên trượt. Cả hai phong trào kết hợp tới một sụp đổ bất ngờ của xe gắn máy mà có thể mất ít thời gian cách 0.2 giây từ vị trí thẳng đứng và tai nạn là gần như không thể tránh khỏi [5]. Trong góc những thời gian này sẽ ngắn đáng kể. Như một kết luận, xe mô tô trở nên không ổn định khi các ổ khóa bánh xe phía trước vì cứng phanh, và họ trở thành không ổn định khi ma sát đường là vượt quá (ví dụ như trơn đường). 3 HIỆN ĐẠI VÀ LỢI ÍCH CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN XE GẮN MÁY 3.1 tình hình tai nạn Con số tai nạn xe gắn máy (cho Đức) ở lại hầu như không đổi kể từ giữa thập niên 90. Mỗi năm, giữa 800 và 1.000 người chết và khoảng 30.000 chấn thương nghiêm trọng xảy ra. Ba sự kiện là rất lớn khi so sánh với tình hình tai nạn tất cả: 1. sai phanh càng là một đóng góp cho ít nhất là 10% của tất cả các tai nạn xe gắn máy [8] 2. người đi xe máy phanh yếu hơn trong khi người [5] 3. tai nạn (có nghĩa là một mất kiểm soát xảy ra trước khi tai nạn) chiếm khoảng 60% tử vong xe gắn máy, lái xe

Kết quả (Việt) 2:

TRIỂN VỌNG CHO XE MÁY ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG KIỂM SOÁT
Patrick Seiniger *, Kai Schröter +, Jost Gail * * Bundesanstalt für Straßenwesen (libe), Bergisch Gladbach, Đức + Technische Universität Darmstadt (TU Darmstadt), Darmstadt, Đức Tóm tắt số liệu tai nạn xe máy không giảm đáng kể so với mười lăm năm, nhưng là tổng số các ca tử vong đường giảm, tỷ lệ tử vong xe máy tăng và đặt vấn đề tai nạn xe máy ở trọng tâm của các nhà sản xuất quyết định. Bài viết này mô tả các tiềm năng to lớn của biện pháp kỹ thuật để giúp cứu sống người đi xe máy '. Nó tóm tắt nghiên cứu an toàn được thực hiện bởi Viện Federal Highway Research (Bundesanstalt für Straßenwesen, libe) trong 25 năm qua, trong đó đặc biệt làm việc riêng của các tác giả trong năm năm qua, và nhà nước của nghệ thuật trong hệ thống điều khiển xe gắn máy. Kết luận là việc khuyến khích tiếp tục điều tra trong hệ thống điều khiển xe gắn máy và bắt buộc chống bó cứng phanh hệ thống (ABS) ứng dụng trên xe máy, do đó làm cho các trợ hai bánh một hệ thống giao thông đô thị an toàn hơn. Xe máy có tĩnh không ổn định. Trong cưỡi, họ được ổn định chủ yếu bởi hai cơ chế. Cả hai tác dụng ổn định đòi hỏi một khả năng tăng lực bên (trên bánh trước). Họ không làm việc với trượt bánh xe, mà xảy ra trên bề mặt trơn trượt. Trong trường hợp của một bánh xe phía trước khóa, xe máy trở thành kinematically không ổn định. Một yawing kết và chuyển động lăn được cảm ứng cho phép tumble xe máy trong vài phần giây. Sự bất ổn định này có thể được điều trị bằng ABS. Các nghiên cứu gần đây về tác động của ABS trên số vụ tai nạn xe máy ở Đức cho thấy một mức giảm trừ tử vong xe máy ít nhất 10%. Một lợi ích-chi phí phân tích cho thấy một tỷ lệ lợi ích chi phí khoảng 4 cho trường hợp của ABS bắt buộc. Tuy nhiên hệ thống ngày nay là không đủ điều kiện để vào cua, bởi vì họ không có các góc cuộn vào tài khoản. Kiểm soát trượt bánh xe khi vào cua gây ra dao động của tay lái mô-men xoắn. Xe không bị lật vì nó sẽ không có ABS, nhưng tất nhiên có thể bị quấy rầy. Một chiến lược kiểm soát có thể tránh được các dao động mô-men xoắn lái là chuyển đổi sự phân bố lực phanh khi vào cua để các bánh xe phía sau được overbraked. Biện pháp đối phó khác là việc điều chỉnh các trục lái bằng phương tiện của một thiết bị kỹ thuật. Các công nghệ truyền động cần thiết cho những phương pháp này đều đã có sẵn. Tiến bộ mới trong xử lý tín hiệu và công nghệ cảm biến đã được thực hiện để phát triển của các hệ thống này được dự kiến trong thập kỷ tới. Trong một dự án nghiên cứu thực hiện cho Bast, một phương pháp để phát hiện các xe gắn máy tình huống lái xe quan trọng đã được phát triển. Phương pháp này đánh giá các xe trượt vận tốc góc, sử dụng thực tế là xe máy làm hầu như không có góc trượt trong tình huống lái xe không đắn đo. Ổn định góc cuốn của một chiếc xe máy với bánh xe trượt là không thể với công nghệ ngày nay. Nhưng với phương pháp phát hiện, trong trường hợp của một tai nạn xe gắn máy (hoặc gần tai nạn), một thông điệp cảnh báo tự động để xe xung quanh có thể được tạo ra. Ổn định hoạt động của xe máy là không thể và rất có thể sẽ không bao giờ có thể có trong tương lai. Do đó phát triển hơn nữa, sự tiến hóa và tối ưu hóa của ABS và hệ thống kiểm soát độ bám đường (TCS) là bắt buộc. Ngoài ra, các ứng dụng chung của hệ thống ABS ngày hôm nay trên xe máy rất cần được khuyến khích. 1 GIỚI THIỆU Trong giấy trắng "Chính sách Giao thông vận tải châu Âu trong năm 2010", Ủy ban châu Âu xác định các mục tiêu giảm tỷ lệ tử vong giao thông ở châu Âu bằng 50% trong thời gian giai đoạn 2001 đến 2010. Một số (nhưng không phải tất cả) các nước thành viên đang trên cho mục tiêu đó, về tổng giao thông tử vong tỷ lệ. Tử vong lái xe mô tô, tuy nhiên, không giảm với tốc độ giảm tương tự, và như là một kết luận, những chia sẻ của người đi xe máy trên tất cả các giao thông tử vong tăng. Như vậy, con số tai nạn xe máy sẽ ngày càng nhận được vào trọng tâm của chính sách. Trong bài báo này, các tác giả sẽ thấy an toàn như thế nào tích cực của powered hai bánh góp phần giảm bớt tai nạn xe máy và đưa ra một cái nhìn tổng quan về các biện pháp, nhà nước của nghệ thuật và những gì có thể được dự kiến trong tương lai. Một đóng góp quan trọng vào việc giảm tổng số tử vong giao thông trong thập kỷ qua là những hệ thống kiểm soát ổn định xe, một trong những được biết đến nhất là Bosch Electronic Stability Control (ESC), xem [1], [2] . Tuy nhiên, các hệ thống tinh vi nhất hiện có cho twowheelers powered là một hệ thống chống bó cứng phanh. Hiện nay nó không được thiết kế để làm việc trong cua mạnh. Hệ thống chống bó cứng phanh, cho phép phanh tại gia tốc bên cao có thể góp phần làm giảm tỷ lệ tai nạn. Các kỹ thuật cho một hệ thống như vậy đã được đặt trong các dự án nghiên cứu thực hiện trên danh nghĩa của libe của Đại học Kỹ thuật Darmstadt (Technische Universität Darmstadt, TU Darmstadt) [3]. Trong một nghiên cứu toàn diện hơn, hành vi lái xe trong quá trình phanh [4] và các yêu cầu đối với hệ thống phanh xe máy trong tương lai [5] đã được nghiên cứu, và tiềm năng cho các hệ thống điều khiển xe vượt ABS đã được đánh giá [6]. Kết luận từ công trình nghiên cứu này, một sự cải tiến của thống chống bó cứng phanh Hệ thống có thể đạt được và kết hợp với những cải tiến hành vi điều khiển một tác động đáng kể trên các số liệu tai nạn có thể được mong đợi. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng hệ thống kiểm soát hơn nữa so sánh với ESC là không khả thi trên xe máy. 2 CỤ THỂ XE MÁY ỔN ĐỊNH VẤN ĐỀ Sự năng động lái xe khác nhau và phức tạp của xe máy so với xe bốn bánh chắc chắn là vấn đề chính trong việc thiết kế các hệ thống kiểm soát ổn định thân xe cho xe máy. Xe máy là phương tiện vốn không ổn định, ổn định của họ phụ thuộc vào hai cơ chế: nếu vận tốc là đủ cao, bánh xe của xe máy hoạt động như con quay hồi chuyển, và đối với vận tốc thấp hơn, người lái ổn định xe bằng cách di chuyển tay cầm thanh. Cả hai cơ chế phụ thuộc vào đủ ma sát giữa lốp xe và mặt đường. Nếu khả năng ma sát được vượt quá, xe máy có thể trở thành không thể phục hồi không ổn định, và cũng mất tức thời của hiệu ứng con quay do ổ khóa bánh xe có thể dẫn đến một mùa thu. Ngược lại với xe bốn bánh, xe gắn máy có thể trở nên không ổn định nếu ổ khóa bánh xe phía trước ngay cả khi các hiệu ứng hồi chuyển vẫn sẽ ở đó. Lý do cho điều này là một sự bất ổn định động học với các góc xe trượt càng tăng. Một mô tả đầy đủ về động xe máy được đưa ra trong một số nguồn [7], [3]. Tại nơi này, chỉ có lái xe ổn định và phanh vấn đề ổn định trên đều được thảo luận. Chúng rất quan trọng để hiểu được tác động dự kiến của hệ thống kiểm soát trên các số liệu tai nạn. 2.1 Driving ổn định Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa bốn và xe hai bánh là các ngân hàng trong khi vào cua. Các ngân hàng cân bằng hoặc góc cuộn phụ thuộc chủ yếu vào sự tăng tốc bên. Các góc cuộn như được định nghĩa trong hình 1 được cho là FF arctan y arctan v² arctan G g R g với lực lượng FF ly tâm, lực lượng trọng lượng G, gia tốc bên  y, trọng lực g, cua Các trạng thái cân bằng cho góc roll là không ổn định. Nhiễu loạn nhỏ tạo ra một động lực cuộn đó hoặc là sẽ gây ra một chuyển động lật hoặc một flip-over của chiếc xe. Các ngân hàng vận tốc góc có thể được kiểm soát bằng cách xử lý thanh dẫn động: bất cứ khi nào tay cầm thanh được biến thành uốn cong, gia tốc bên được tăng lên và do đó chiếc xe được nâng lên, và ngược lại. Đối với vận tốc trên khoảng 30 km / h, các khớp nối hồi chuyển chủ yếu của bánh xe phía trước kết nối chuyển động tay lái và ngân hàng di chuyển góc trong một cách ổn định. Dưới tốc độ này, người lái cần phải quay tay ​​cầm thanh để ổn định của xe. Cả hai cơ chế phụ thuộc vào sự gia tăng của tốc xe bên, và điều đó chỉ có thể làm việc nếu có đủ ma sát giữa đường và lốp xe. Ổn định là không có mặt trong bất kỳ trường hợp vượt quá sự ma sát càng tốt, mà sẽ xảy ra ví dụ như trên đường trơn trượt, và cũng có thể nếu các lực lượng tăng tốc hoặc phanh quá cao. Các khớp nối hồi chuyển cũng biến mất khi các bánh xe phía trước dừng quay, ví dụ như nếu các lực phanh là quá cao và các ổ khóa bánh xe. 2.2 phanh ổn định các hệ thống phanh của xe bốn bánh thường được thiết kế để khóa các bánh xe phía trước đầu tiên. Trong trường hợp của bánh trước bị khóa, các chuyển động góc xe side-slip được ổn định bằng các bánh xe phía sau đó tạo ra các lực lượng bên đó bù góc bên trượt [5], [6]. Như đã đề cập, sự ổn định hồi chuyển của một hai xe bánh biến mất bất cứ khi nào ổ khóa bánh xe phía trước, do cơ chế này có thể không được sử dụng trên hai bánh gắn máy. Hơn nữa, lật xảy ra vì của một bánh xe phía trước bị khóa tạo ra một lực lượng bên cong trên bánh sau. Tổng của các lực lượng phía trên bánh xe phía sau không ổn định (và cho góc độ cuộn cao destabilizes) phong trào góc bên trượt. Cả hai động tác kết hợp để giảm đột ngột của xe gắn máy mà có thể mất ít thời gian là 0,2 giây từ vị trí thẳng đứng và một tai nạn là không thể tránh khỏi [5]. Khi vào cua các lần sẽ bị rút ngắn đáng kể. Theo kết luận, xe máy trở nên không ổn định khi các ổ khóa bánh trước vì cứng phanh, và họ trở nên không ổn định khi ma sát đường vượt quá (ví dụ như đường trơn trượt). 3 NHÀ NƯỚC CỦA NGHỆ THUẬT VÀ LỢI ÍCH CỦA XE HỆ THỐNG KIỂM SOÁT 3.1 Tình hình tai nạn con số tai nạn xe máy (Đức) vẫn gần như không thay đổi kể từ giữa những năm chín mươi. Mỗi năm, giữa 800 và 1.000 trường hợp tử vong và khoảng 30.000 thương tích nghiêm trọng xảy ra. Ba sự kiện có ý nghĩa so với tổng số tình hình tai nạn: 1. Dẫn động phanh sai là một đóng góp ít nhất 10% các vụ tai nạn xe gắn máy [8] 2. Đi xe máy phanh yếu khi vào cua [5] 3. Lái xe tai nạn (có nghĩa là một sự mất kiểm soát xảy ra trước khi tai nạn) chiếm khoảng 60% các ca tử vong xe máy,