DE102005046146A1

DE102005046146A1 - Teilintegralbremse für ein Motorrad

Info

Publication number: DE102005046146A1
Application number: DE102005046146A
Authority: DE
Inventors: Hans-Albert Wagner; Andreas Kirchberger; Siegfried Beulich; Markus Hamm; Hans-Jürgen Jahreiß; Jürgen Woywood
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2006-08-31
Also published as: JP2006232260A; JP5276776B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Teilintegralbremse für ein Motorrad, umfassend einen ersten Bremshebel (1), einen mit dem ersten Bremshebel (1) betätigbaren Bremszylinder (4), eine auf das Vorder- oder Hinterrad einwirkende erste hydraulische Bremseinrichtung, eine den Bremszylinder (4) mit der ersten hydraulischen Bremseinrichtung verbindende erste Leitung (5), einen den Betätigungsdruck der ersten hydraulischen Bremseinrichtung messenden ersten Drucksensor (6), einen zweiten Bremshebel (2), eine auf das Hinter- oder Vorderrad einwirkende zweite hydraulische Bremseinrichtung, eine mit einem Elektromotor (11) antreibbare Pumpe (20), eine die Pumpe (20) mit einem Vorratsbehälter (28) für eine Bremsflüssigkeit verbindende Ansaugleitung (21), eine die Pumpe (20) mit der zweiten hydraulischen Bremseinrichtung verbindende zweite Leitung (14), einen den Betätigungsdruck der zweiten hydraulischen Bremseinrichtung messenden zweiten Drucksensor (16), ein in der Leitung (5) angeordnetes erstes Einlaßventil (7), eine das erste Einlaßverntil (7) umgehende Umgehungsleitung (8), ein in der ersten Umgehungsleitung angeordnetes erstes Auslaßventil (9), eine in der ersten Umgehungsleitung (8) angeordnete Pumpe (10), die mit dem Elektromotor (11) antreibbar ist, ein in der zweiten Leitung (14) angeordnetes zweites Einlaßventil (17), eine das zweite Einlaßventil (17) umgehende zweite Umgehungsleitung (18), die mit dem Vorratsbehälter (28) verbunden ist, ein in der zweiten Umgehungsleitung ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilintegralbremse für ein Motorrad. Mit einer derartigen Teilintegralbremse können durch Betätigung eines Bremshebels, vorzugsweise des Handbremshebels sowohl die dem Vorderrad als auch die dem Hinterrad zugeordneten hydraulischen Bremseinrichtungen betätigt werden.
Motorräder haben sich in den letzten Jahrzehnten vom billigen Transportmittel der Nachkriegszeit zu trendigen, immer größere Verbreitung findenden Fahrzeugen entwickelt, bei denen zunehmend der Sicherheitsaspekt in den Vordergrund des Interesses rückt. Dies liegt einerseits an den technischen Möglichkeiten, aber auch an den von der Altersstruktur geprägten Ansprüchen und finanziellen Möglichkeiten der Endkunden. Es besteht daher ein Bedürfnis, die vom Gesetzgeber geforderten beiden voneinander unabhängigen Bremssysteme eines Motorrades mit einem Antiblockiersystem zu verknüpfen.

In der älteren Patentanmeldung 10 2004 051 119.5 ist eine mit einem Antiblockiersystem verknüpfte Integralbremse für ein Motorrad beschrieben, deren grundsätzlicher Aufbau nachfolgend anhand von 3 erläutert wird.

Die in 3 schematisch dargestellte Teilintegralbremse für ein Motorrad umfaßt einen Handbremshebel 1 zur Betätigung einer auf das Vorderrad einwirkenden ersten hydraulischen Bremseinrichtung und einen Fußbremshebel 2 zur Betätigung einer auf das Hinterrad einwirkenden zweiten hydraulischen Bremseinrichtung. Während am Hinterrad des Motorrades nur eine Bremsscheibe 3 befestigt ist, sind am Vorderrad zwei Bremsscheiben 3 befestigt. Jeder dieser Bremsscheiben 3 ist ein Bremssattel zugeordnet, in dem eine oder mehrere Druckkammern ausgebildet sind. Der Handbremshebel 1 wirkt auf einen Handbremszylinder 4, der über eine Leitung 5 mit den dem Vorderrad zugeordneten beiden Bremssätteln bzw. den darin ausgebildeten Druckkammern verbunden ist. In der Leitung 5 ist ein den mit dem Handbremszylinder 4 erzeugten Druck messender Drucksensor 6 angeordnet. Ein Drehzahlsensor 12 mißt die Drehzahl des Vorderrades. In die Leitung ist ein Druckmodulator integriert, der den in der Leitung 5 herrschenden Druck verringert, sobald das Vorderrad blockiert. Dieser Druckmodulator umfaßt ein in der Leitung 5 angeordnetes Einlaßventil 7 und eine das Einlaßventil 7 umgehende Leitung 8, wobei in der Umgehungsleitung 8 ein Auslaßventil 9 und eine Pumpe 10 angeordnet sind. Die Pumpe 10 steht mit einem Elektromotor 11 in Antriebsverbindung. Zwischen dem Auslaßventil 9 und der Pumpe 10 ist die Umgehungsleitung 8 an einen Niederdruckspeicher 26 angeschlossen.

Der Fußbremshebel 2 ist mit einem Fußbremszylinder 13 gekoppelt, der über eine Leitung 14 mit der auf das Hinterrad einwirkenden hydraulischen Bremseinrichtung verbunden ist. Genauer gesagt, die Leitung 14 ist mit der bzw. den Druckkammern verbunden, die in dem der hinteren Bremsscheibe 3 zugeordneten Bremssattel ausgebildet sind. In der unbetätigten Stellung des Fußbremshebels 2 steht der Fußbremszylinder 13 mit einem Vorratsbehälter 28 für eine Bremsflüssigkeit in Verbindung. In der Leitung 14 sind ein den mit dem Fußbremszylinder 13 erzeugten Druck messender Drucksensor 15 und ein den Betätigungsdruck der hinteren hydraulischen Bremseinrichtung messender Drucksensor 16 angeordnet. In die Leitung 14 ist ein Druckmodulator integriert, der grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist, wie der in die Leitung 5 integrierte Druckmodulator. Dieser Druckmodulator umfaßt ein in der Leitung 14 angeordnetes Einlaßventil 17 und eine dieses umgehende Leitung 18, in der ein Auslaßventil 19, ein Niederdruckspeicher 27 und eine Pumpe 20 angeordnet sind. Die Pumpe 20 steht mit dem Elektromotor 11 in Antriebsverbindung, und sie ist über eine Ansaugleitung 21 mit der Leitung 14 verbunden. In der Ansaugleitung 21 ist ein Saugventil 22 angeordnet, und stromabwärts von der Einmündung der Ansaugleitung 21 ist in der Leitung 14 ein Trennventil 23 angeordnet.

Ähnlich wie dem Vorderrad ist auch dem Hinterrad ein Drehzahlsensor 25 zugeordnet.

Die beiden Drehzahlsensoren 12 und 25, die drei Drucksensoren 6, 15 und 16, der Elektromotor 11, die Magnetventile 7, 9, 17 und 19 der zwei Druckmodulatoren und das Saug- und das Trennventil 22, 23 sind mit einem (nicht gezeigten) programmierbaren elektronischen Steuergerät verbunden.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der in 3 dargestellten Teilintegralbremse erläutert.

Zunächst sei der Fall betrachtet, daß das Motorrad durch Betätigung des Handbremshebels gebremst wird. Durch die Betätigung des Handbremshebels 1 wird vom Handbremszylinder 4 in der Leitung 5 ein Druck aufgebaut. Aufgrund dieses von dem Drucksensor 6 ermittelten Druckes wird der zur Erzielung einer optimalen Bremskraftverteilung erforderliche Betätigungsdruck der dem Hinterrad zugeordneten Bremseinrichtung von dem elektronischen Steuergerät ermittelt. Daraufhin wird der Elektromotor 11 in Gang gesetzt, um die Pumpe 20 anzutreiben. Dabei sind das Saugventil 22 und das Einlaßventil 17 geöffnet, während das Trennventil 23 und das Auslaßventil 19 geschlossen sind. In der Leitung 14 wird daher ein Druck aufgebaut. Wenn der von dem in dieser Leitung angeordneten Drucksensor 16 gemessene Druck dem von dem elektronischen Steuergerät ermittelten Druck entspricht, dann wird die Pumpe 20 abgeschaltet. Die den beiden vorderen Bremsscheiben 3 und der hinteren Bremsscheibe zugeordneten Bremssättel werden daher mit einer Kraft beaufschlagt, die einer optimalen Verteilung der auf das Vorder- und das Hinterrad ausgeübten Bremskraft entspricht. Falls das Vorder- oder Hinterrad blockieren sollte, dann wird das Einlaßventil 7 bzw. das Einlaßventil 17 geschlossen, und das Auslaßventil 9 bzw. das Auslaßventil 19 wird geöffnet, so daß der in der Bremsleitung herrschende Druck unverzüglich im Niederdruckspeicher 26 bzw. 27 abgebaut werden kann. Zeitgleich wird die Pumpe 10 bzw. 20 angetrieben, um zur weiteren Reduzierung des Druckes die Bremsflüssigkeit in den Vorratsbehälter 28 zurück zu pumpen, wobei der Kolben des Handbremszylinders 4 bzw. des Fußbremszylinders 13 zwangsweise in die Richtung der Offenstellung gedrückt wird.

Wenn das Motorrad durch Betätigen des Fußbremshebels 2 gebremst wird, dann wird mit dem Fußbremszylinder 13 in der Leitung 14 ein Druck aufgebaut. Der mit der Leitung 14 verbundene Bremssattel wird dementsprechend beaufschlagt, und es wird allein das Hinterrad gebremst.

Bei der vorstehend beschriebenen Teilinfegralbremse umfaßt der dem Hinterrad zugeordnete Bremskreis einen Hauptbremszylinder, einen Niederdruckspeicher, zwei Drucksensoren und vier Magnetventile. Dies bedingt nicht nur ein hohes Gewicht, sondern auch einen großen Platzbedarf, was bei einem Motorrad wesentlich problematischer ist als bei einem Personenkraftwagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache kompakte und raumsparende Teilintegralbremse für ein Motorrad zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Gegenüber der Integralbremse nach der älteren Patentanmeldung 10 2004 051 119.5 kommt der dem Hinterrad zugeordnete Bremskreis der erfindungsgemäßen Teilintegralbremse mit einem Drucksensor und zwei Magnetventilen aus. Da der Bremsdruck von der Pumpe erzeugt wird, kann der Hauptbremszylinder entfallen. Wegen der unmittelbaren Verbindung des Auslaßventils mit dem Vorratsbehälter kann der Druck beim Blockieren des Hinterrades unverzüglich abgebaut werden, so daß ein Niederdruckspeicher entbehrlich ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Teilintegralbremse für ein Motorrad,
2 ein Blockschaltbild der Integralbremse nach 1 und
3 eine schematische Darstellung einer Integralbremse für ein Motorrad gemäß einem älteren Vorschlag.
Bei der in 1 gezeigten Teilintegralbremse für ein Motorrad ist der dem Vorderrad zugeordnete Bremskreis genauso ausgebildet wie bei der in 3 gezeigten Integralbremse, weshalb auf die entsprechenden Erläuterungen verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Bei der in 1 gezeigten Teilintegralbremse wird der zur Beaufschlagung des der hinteren Bremsscheibe zugeordneten Bremssattels erforderliche Druck der Bremsflüssigkeit ausschließlich mit der von dem Elektromotor 11 angetriebenen Pumpe 20 erzeugt. Zu diesem Zweck ist dem Fußbremshebel 2 ein elektrisches Wegmeßgerät 29, beispielsweise ein Weg- oder Winkelpotentiometer zugeordnet, das mit dem programmierbaren elektronischen Steuergerät 35 (siehe 2) verbunden ist. Dem Fußbremshebel 2 ist eine Einrichtung 30 zur Erzeugung einer Gegenkraft, beispielsweise eine Druckfeder 30 zugeordnet. Diese Druckfeder hat die Aufgabe, dem Fahrer eine zur Bremskraft proportionale Gegenkraft entgegenzustellen. Der Fahrer hat somit selbst keinen hydraulischen Durchgriff zur Hinterradbremse. Die Ansaugleitung 21 der Pumpe 20 ist unmittelbar mit dem Vorratsbehälter 28 für die Bremsflüssigkeit verbunden.
In einer die Pumpe 20 umgehenden Leitung 31 ist ein Druckbegrenzungsventil 33 angeordnet. Bei geschlossenem Einlaßventil 17 schafft dieses Druckbegrenzungsventil einen Bypass für gefördertes Bremsflüssigkeitsvolumen zum Vorratsbehälter 28 und dient als Berstschutz. Die Druckbegrenzung wird auf den zu erwartenden maximalen Druck beim Blockieren des Hinterrades (üblicherweise ca. 100 bar) eingestellt.
Der von der Pumpe 20 erzeugte Druck zur Beaufschlagung des der hinteren Bremsscheibe 3 zugeordneten Bremssattels wird von dem Drucksensor 16 gemessen.
Das vordere und das hintere Einlaßventil 7, 17, das vordere und das hintere Auslaßventil 9, 19, das Wegmeßgerät 29, der Elektromotor 11, der vordere und der hintere Drucksensor 6, 16 sowie der vordere und der hintere Drehzahlsensor 12 und 25 sind in der in 2 gezeigten Weise mit dem programmierbaren elektronischen Steuergerät 35 verbunden. Wenn der Fahrer zur alleinigen Betätigung der Hinterradbremse den Fußbremshebel 2 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 30 verschwenkt, dann wird von dem Wegmeßgerät 29 der Schwenkweg oder -winkel ermittelt und ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 35 abgegeben. In dem Steuergerät 35 wird aufgrund dieses Signals die vom Fahrer gewünschte Bremskraft und der hierfür erforderliche Bremsdruck ermittelt. Daraufhin wird der Elektromotor 11 eingeschaltet, so daß die Pumpe 20 Hydraulikflüssigkeit über die Ansaugleitung 21 unmittelbar vom Vorratsbehälter 28 ansaugt und in die Leitung 14 einspeist. Wenn der vom Drucksensor 16 gemessene Druck dem vom Steuergerät 35 ermittelten Druck entspricht, dann wird der Elektromotor 11 abgeschaltet.
Falls das Hinterrad infolge übermäßiger Bremskraft blockieren sollte, dann liefert der hintere Drehzahlsensor 25 ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 35. Daraufhin wird das hintere Einlaßventil 17 geschlossen, und das hintere Auslaßventil 19 wird geöffnet. Der Bremsdruck kann demzufolge unmittelbar über die Ansaugleitung 21 in den Vorratsbehälter 28 abgebaut werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Teilintegralbremse entfällt der Hinterradbremszylinder, und der Fußbremshebel 2 ist vom hydraulischen Druck unabhängig. Der Fahrer hat daher bei einer Betätigung des Fußbremshebels immer das gleiche Gefühl bzw. er empfindet stets den gleichen Widerstand, unabhängig davon, ob er bereits über den vorderen Bremshebel eine Integralbremsung ausgelöst hat oder nicht.
Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform könnten die dem Vorder- und Hinterrad zugeordneten Bremskreise in ihrer Ausbildung und Wirkungsweise gegeneinander vertauscht sein.
Bezugszeichenliste:

1: Handbremshebel
2: Fußbremshebel
3: Bremsscheibe
4: Handbremszylinder
5: Leitung
6: Drucksensor
7: Einlaßventil
8: Umgehungsleitung
9: Auslaßventil
10: Pumpe
11: Elektromotor
12: Drehzahlsensor
13: Fußbremszylinder
14: Leitung
15: Drucksensor
16: Drucksensor
17: Einlaßventil
18: Umgehungsleitung
19: Auslaßventil
20: Pumpe
21: Ansaugleitung
22: Saugventil
23: Trennventil
25: Drehzahlsensor
26: Niederdruckspeicher
27: Niederdruckspeicher
28: Vorratsbehälter
29: Wegmeßgerät
30: Druckfeder
31: Umgehungsleitung
33: Druckbegrenzungsventil
35: Steuergerät

Claims

Teilintegralbremse für ein Motorrad, umfassend einen ersten Bremshebel (1), einen mit dem ersten Bremshebel (1) betätigbaren Bremszylinder (4), eine auf das Vorder- oder Hinterrad einwirkende erste hydraulische Bremseinrichtung, eine den Bremszylinder (4) mit der ersten hydraulischen Bremseinrichtung verbindende erste Leitung (5), einen den Betätigungsdruck der ersten hydraulischen Bremseinrichtung messenden ersten Drucksensor (6), einen zweiten Bremshebel (2), eine auf das Hinter- oder Vorderrad einwirkende zweite hydraulische Bremseinrichtung, eine mit einem Elektromotor (11) antreibbare Pumpe (20), eine die Pumpe (20) mit einem Vorratsbehälter (28) für eine Bremsflüssigkeit verbindende Ansaugleitung (21), eine die Pumpe (20) mit der zweiten hydraulischen Bremseinrichtung verbindende zweite Leitung (14), einen den Betätigungsdruck der zweiten hydraulischen Bremseinrichtung messenden zweiten Drucksensor (16), ein in der Leitung (5) angeordnetes erstes Einlaßventil (7), eine das erste Einlaßventil (7) umgehende Umgehungsleitung (8), ein in der ersten Umgehungsleitung angeordnetes erstes Auslaßventil (9), eine in der ersten Umgehungsleitung (8) angeordnete Pumpe (10), die mit dem Elektromotor (11) antreibbar ist, ein in der zweiten Leitung (14) angeordnetes zweites Einlaßventil (17), eine das zweite Einlaßventil (17) umgehende zweite Umgehungsleitung (18), die mit dem Vorratsbehälter (28) verbunden ist, ein in der zweiten Umgehungsleitung (18) angeordnetes zweites Auslaßventil (19), ein den Betätigungsweg des zweiten Bremshebels (2) ermittelndes Wegmeßgerät (29), dem Vorderrad und dem Hinterrad zugeordnete Drehzahlsensoren (12, 25), und ein elektronisches Steuergerät, mit dem das Wegmeßgerät (29), die beiden Drucksensoren (6, 16) und die beiden Drehzahlsensoren (12, 25) verbunden sind und das den Elektromotor (11), die beiden Einlaßventile (7, 17) und die beiden Auslaßventile (9, 19) entsprechen den empfangenen Meßsignalen steuert.
Teilintegralbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegmeßgerät ein Potentiometer (29).
Teilintegralbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Bremshebel (2) eine seiner Bewegung eine Gegenkraft entgegensetzende Einrichtung (30) zugeordnet ist.
Teilintegralbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkrafteinrichtung eine Druckfeder (30) ist.
Teilintegralbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer die Pumpe (20) umgehenden Leitung (31) ein Druckbegrenzungsventil (33) angeordnet ist.