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Die Erfindung betrifft eine Simulatorvorrichtung für ein Bremssystem eines Motorrads. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren eines Bremssystems an einem Motorrad. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abbremsen eines Motorrads.
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Stand der Technik
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In der
DE 10 2009 040 169 A1 ist ein Bremssystem für einen Roller oder ein Motorrad beschrieben. Das Bremssystem weist eine hydraulische Bremsvorrichtung mit mindestens zwei Radbremszylindern auf, welche jeweils den Rädern verschiedener Achsen zugeordnet und an einem Hauptbremszylinder der hydraulischen Bremsvorrichtung angebunden sind. Außerdem hat das Bremssystem auch einen Elektromotor, wobei mittels eines generatorischen Betreibens des Elektromotors ein Rekuperationsmoment zusätzlich zu einem hydraulischen Bremsmoment eines Radbremszylinders auf eines der Räder des Rollers oder des Motorrads ausübbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft eine Simulatorvorrichtung für ein Bremssystem eines Motorrads mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein ABS-Modul für ein Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein Steuergerät für einen Generator mit den Merkmalen des Anspruchs 9, ein Bremssystem für ein Motorrad mit den Merkmalen des Anspruchs 10, ein Motorrad mit den Merkmalen des Anspruchs 11, ein Verfahren zum Montieren eines Bremssystems an einem Motorrad mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und ein Verfahren zum Abbremsen eines Motorrads mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
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Es wird darauf hingewiesen, dass unter dem Motorrad gemäß den straßenverkehrsrechtlichen Kategorien (Krad) ein Kraftrad, ein Kleinkraftrad, ein Leichtkraftrad, ein Motorroller, ein Motorfahrrad, ein Fahrrad mit Hilfsmotor und/oder ein Elektromotorroller verstanden werden kann. Es wird auch darauf hingewiesen, dass ein derartiges Motorrad nicht auf eine Ausstattung mit genau zwei Rädern begrenzt ist. Stattdessen kann ein derartiges Motorrad sowohl als Einspurfahrzeug als auch als Dreirad ausgebildet sein.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine vorteilhafte Anbindung des Hauptbremszylinders und/oder des Bremsbetätigungselements an die mindestens eine Radabbremseinrichtung mittels eines als Simulatorvorrichtung ausgebildeten Zwischenstücks, durch dessen Einsatz eine Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung während eines Abbremsens des Motorrads zumindest hinaus zögerbar ist. Dieses Hinauszögern/Unterbinden der Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung kann zum Einsetzen eines Generators genutzt werden, mittels welchem eine Batterie somit vergleichsweise schnell aufladbar ist. Auf diese Weise kann eine Reichweite des Motorrads signifikant erhöht werden. Außerdem können durch das mittels der vorliegenden Erfindung realisierbare häufige Einsetzen des Generators zum Abbremsen des Fahrzeugs ein Energieverbrauch und/oder eine Schadstoffemission des Motorrads gesenkt werden.
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Die vorliegende Erfindung kann an einem Bremssystem ausgeführt werden, welches ein vergleichsweise niedriges Gewicht aufweist und einfach aufgebaut ist. Insbesondere kann ein elektrischer Antriebsmotor des Motorrads als Generator genutzt werden. Auf diese Weise kann ein Benutzer/Käufer eines Motorrads zur Ausstattung des von ihm benutzten Motorrads mit einem rekuperativen Bremssystem angeregt werden. Die vorliegende Erfindung trägt somit zu einer größeren Akzeptanz von umweltfreundlich ausgebildeten Bremssystemen bei.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist an dem Gehäuse und/oder einem zweiten verstellbaren Bauteil der Simulatorvorrichtung ein mechanischer Anschlag ausgebildet, welchen das in der Anschlagstellung vorliegende erste verstellbare Bauteil kontaktiert. Wie unten genauer ausgeführt wird, kann bei einer derartigen Ausbildung des Gehäuses und/oder des zweiten verstellbaren Bauteils eine automatische Übertragung der Einbremskraft auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung ab einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils in der Anschlagstellung baulich sichergestellt werden. Somit entfällt die Notwendigkeit einer Ausstattung des Bremssystems mit einer Schaltlogik zum Freischalten einer Kraftübertragungsverbindung zu der mindestens einen Radabbremseinrichtung.
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Insbesondere kann das von dem in der Anschlagstellung vorliegenden ersten verstellbaren Bauteil kontaktierte zweite verstellbare Bauteil mittels der Einbremskraft in Bezug zu dem Gehäuse mit dem ersten verstellbaren Bauteil mitverstellbar und so an der mindestens einen Radabbremseinrichtung anbindbar sein, dass die Einbremskraft als Zugkraft auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung weiterleitbar ist. Dies gewährleistet ein verlässliches Weiterleiten der Einbremskraft auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung ab einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils in der Anschlagstellung. Somit ist gewährleistbar, dass bei einer starken Bremsanforderung eines Fahrers das Motorrad unter Nutzung der mindestens einen Radabbremseinrichtung abbremsbar ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, kann somit bei einer starken Bremsanforderung die mindestens eine Radabbremseinrichtung den zum Abbremsen auch nutzbaren Generator unterstützen.
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Bevorzugter Weise ist die Federeinrichtung so ausgebildet, dass eine Federkraft der Federeinrichtung während des Verstellens des ersten verstellbaren Bauteils aus seiner Ausgangsstellung in die Anschlagstellung kleiner als eine einem Einbremsen in die mindestens eine Radabbremseinrichtung entgegenwirkende Gegenkraft ist. Somit kann bei einem vergleichsweise niedrigen Bremswunsch des Fahrers ausschließlich der Generator des Bremssystems zum Abbremsen des Fahrzeugs genutzt werden. Damit ist auch ein leichtes Abbremsen des Motorrads zum Wiederaufladen der Fahrzeugbatterie nutzbar.
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Vorteilhafterweise ist die Simulatorvorrichtung mittels eines ersten Bremszugs an dem Bremsbetätigungselement und mittels eines zweiten Bremszugs an der mindestens einen Radabbremseinrichtung anbindbar. Somit kann die Simulatorvorrichtung auf vergleichsweise einfache Weise und unter Nutzung von zwei kostengünstigen Bremszügen an das Bremsbetätigungselement und die mindestens eine Radabbremseinrichtung angebunden werden. Eine derartige Anbindung der Simulatorvorrichtung an das Bremsbetätigungselement und an die mindestens eine Radabbremseinrichtung ist auch mittels einfach ausführbarer Schritte bei einer Montage des Bremssystems an einem Motorrad möglich.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Simulatorvorrichtung mindestens eine Sensoreinrichtung, mittels welcher mindestens eine Sensorgröße bezüglich eines Verstellwegs des ersten verstellbaren Bauteils aus seiner Ausgangsstellung, einer dazu auf das erste verstellbare Bauteil ausgeübten Kraft und/oder einer Verformung der Federeinrichtung ermittelbar und bereitstellbar ist. Durch die Integration der mindestens einen Sensoreinrichtung in die Simulatorvorrichtung kann ein Bauraumbedarf eines mit der Simulatorvorrichtung und der mindestens einen Sensoreinrichtung ausgestatteten Bremssystems reduziert werden.
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Vorteilhafterweise umfasst die Simulatorvorrichtung eine Auswerteeinrichtung, mittels welcher mindestens eine Soll-Größe bezüglich eines mittels eines Generators des Bremssystems auszuübenden Soll-Generator-Bremsmoments unter Berücksichtigung der mindestens einen bereitgestellten Sensorgröße festlegbar und ein der mindestens einen festgelegten Soll-Größe entsprechendes Generator-Steuersignal an den Generator ausgebbar ist. In diesem Fall ist die Simulatorvorrichtung dazu ausgelegt, den Generator gezielt so anzusteuern, dass er die mittels der Simulatorvorrichtung verzögerte und/oder reduzierte Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung kompensiert. Somit kann die Simulatorvorrichtung sicherstellen, dass ein von dem Fahrer vorgegebenes Soll-Gesamt-Bremsmoment verlässlich einhaltbar ist.
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Die in den oberen Absätzen beschriebenen Vorteile sind auch mittels eines ABS-Moduls für ein Bremssystem, mittels eines Steuergeräts für einen Generator und/oder mittels eines Bremssystems für ein Motorrad, welche mit der entsprechenden Simulatorvorrichtung ausgestattet sind, realisierbar.
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Die hier genannten Vorteile sind auch bei einem Motorrad mit einem entsprechenden Bremssystem gewährleistet. Dies gilt insbesondere, sofern das Motorrad ein Einspurfahrzeug, ein motorisiertes Dreirad, ein Kraftrad, ein Kleinkraftrad, ein Leichtkraftrad, ein Motorroller, ein Motorfahrrad, ein Fahrrad mit Hilfsmotor und/oder ein Elektromotorroller ist.
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Außerdem sind die hier beschriebenen Vorteile gewährleistbar durch ein Ausführen eines entsprechenden Verfahrens zum Montieren eines Bremssystems an einem Motorrad oder einem korrespondierenden Verfahrens zum Abbremsen eines Motorrads.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Simulatorvorrichtung;
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Simulatorvorrichtung;
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3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Simulatorvorrichtung;
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4 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Montieren eines Bremssystems an einem Motorrad; und
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5 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Abbremsen eines Motorrads mit einer Simulatorvorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Simulatorvorrichtung.
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Die in 1 schematisch dargestellte Simulatorvorrichtung 10 ist insbesondere zur Nutzung in einem Bremssystem eines Motorrads ausgelegt. Unter dem Motorrad kann gemäß den straßenverkehrsrechtlichen Kategorien (Krad) ein Kraftrad, ein Kleinkraftrad, ein Leichtkraftrad, ein Motorroller, ein Motorfahrrad, ein Fahrrad mit Hilfsmotor und/oder ein Elektromotorroller verstanden werden. Das Motorrad kann als Einspurfahrzeug ausgelegt sein. Ebenso kann das Motorrad auch als ein motorisiertes Dreirad ausgebildet sein.
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Die Simulatorvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12 und zumindest ein erstes verstellbares Bauteil 14, welches aus seiner ersten Ausgangsstellung entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung 16 der Simulatorvorrichtung 10 in Bezug zu dem Gehäuse 12 verstellbar ist. Unter dem Gehäuse 12 kann ein zumindest das erste verstellbare Bauteil 14 vollständig umgebendes/umschließenden Gehäuse 12 verstanden werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass unter dem Gehäuse 12 auf nur eine Stützkomponente oder eine Wandkomponente für zumindest das erste verstellbare Bauteil 14 verstanden werden kann. Insbesondere ist die Ausbildbarkeit der Simulatorvorrichtung 10 nicht auf einen bestimmten Gehäusetyp limitiert.
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Das erste verstellbare Bauteil 14 kann beispielsweise als Kolben ausgebildet sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausbildbarkeit der Simulatorvorrichtung 10 nicht auf eine bestimmte Form des ersten verstellbaren Bauteils 14 limitiert ist.
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Für die Federeinrichtung 16 kann beispielsweise eine einzelne Feder verwendet werden. Die Federeinrichtung 16 kann insbesondere eine Schraubenfeder sein. Die Federeinrichtung 16 ist jedoch nicht auf einen bestimmten Federtyp limitiert. Anstelle von nur einer Feder kann die Federeinrichtung 16 auch mehrere Federn umfassen. Somit kann eine Federkonstante der Federeinrichtung 16 entlang eines Verstellwegs des aus seiner Ausgangsstellung verstellten ersten verstellbaren Bauteils 14 mit einer großen Designfreiheit festgelegt werden.
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Bei der Ausführungsform der 1 ist die Simulatorvorrichtung 10 an einem Bremsbetätigungselement 18 des damit ausgestatteten Bremssystems so anbindbar, dass eine Einbremskraft 20 von dem Bremsbetätigungselement 18 auf das erste verstellbare Bauteil 14 übertragbar ist. Unter der Einbremskraft 20 kann insbesondere eine Kraft verstanden werden, welche von einem Fahrer mittels einer Betätigung 22 des Bremsbetätigungselements 18 auf das Bremsbetätigungselement 18 ausübbar ist. Das Bremsbetätigungselement 18 kann beispielsweise als Bremshebel oder als Bremspedal ausgelegt sein. Die Einsetzbarkeit der Simulatorvorrichtung 10 ist jedoch auf keinen bestimmten Typ des Bremsbetätigungselements 18 beschränkt. Wie unten auch ausgeführt wird, kann die Simulatorvorrichtung 10 ebenso mit einem Hauptbremszylinder zusammenwirken. Unter der Einbremskraft 20 kann somit auch eine Druckaufbaukraft zum Bewirken eines gesteigerten Drucks in einem Hauptbremszylinder verstanden werden.
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Insbesondere kann die Simulatorvorrichtung 10 mittels eines ersten Bremszugs 24 (Seilzugs) an dem Bremsbetätigungselement 18 anbindbar sein. Auf diese Weise kann die Einbremskraft 20 als Zugkraft verlässlich auf das erste verstellbare Bauteil 14 übertragen werden. Beispielsweise kann sich der erste Seilzug 24 von dem ersten verstellbaren Bauteil 14 zu dem Bremsbetätigungselement 18 erstrecken. In diesem Fall kann der erste Seilzug 24 durch die Federeinrichtung 16 geführt sein.
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Das erste verstellbare Bauteil 14 ist mittels der übertragenen Einbremskraft 20 aus seiner Ausgangsstellung in eine Anschlagstellung verstellbar. Außerdem ist die Simulatorvorrichtung 10 zusätzlich an mindestens eine Radbremseinrichtung 26 des Bremssystems anbindbar, wobei ab einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils 14 in der Anschlagstellung die Einbremskraft 20 auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 weiterleitbar ist. (Eine Übertragung der Einbremskraft 20 auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 bei einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils 14 zwischen seiner Ausgangsstellung und der Anschlagstellung ist vorzugsweise aufgrund der baulichen Ausbildung der Simulatorvorrichtung 10 unterbunden/verhindert.) Somit kann ab einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils 14 in seiner Anschlagstellung die Einbremskraft 20 dazu genutzt werden, mittels der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 mindestens ein zugeordnetes Rad abzubremsen. Die Simulatorvorrichtung 10 kann somit dazu verwendet werden, eine Übertragung der Einbremskraft 20 von dem Bremsbetätigungselement 18 auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung hinauszuzögern/zu reduzieren.
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Die Simulatorvorrichtung 10 ermöglicht einem Fahrer ein konventionelles Bremsbetätigungsgefühl während einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 18. Gleichzeitig realisiert die Simulatorvorrichtung 10 eine Entkopplung der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 von dem Bremsbetätigungselement 18 so lange das erste verstellbare Bauteil sich nicht in der Anschlagstellung befindet. Dies ist auch so umschreibbar, dass während einer leichten oder anfänglichen Betätigung des Bremsbetätigungselements 18 eine Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 mittels der Simulatorvorrichtung 10 (nahezu) unterbunden ist.
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Somit kann bis zu einem Verstellen des ersten verstellbaren Bauteils 14 in die Anschlagstellung ein für ein Aufladen einer Fahrzeugbatterie geeigneter Generator des Bremssystems zum Abbremsen des Motorrads eingesetzt werden. Gleichzeitig ist aufgrund der vorteilhaften Funktionsweise der Simulatorvorrichtung 10 trotz des Betriebs des Generators gewährleistet, dass eine von einem Fahrer mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements 18 vorgegebene Soll-Gesamt-Verzögerung des Motorrads nicht/kaum überschritten wird.
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Optimaler Weise bemerkt der Fahrer somit das Einsetzen des Generators nicht. Die Simulatorvorrichtung 10 realisiert somit ein schnelles Aufladen einer Fahrzeugbatterie mittels eines Generators bei einem gleichzeitigen guten Bremskomfort für den Fahrer eines Motorrads. Mittels der Simulatorvorrichtung 10 können damit ein Kraftstoffverbrauch und eine Schadstoffemission eines Motorrads reduziert werden, ohne dass der Fahrer auf einen herkömmlichen Bremskomfort verzichten muss.
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Die Federeinrichtung 16 kann insbesondere so ausgebildet sein, dass eine Federkraft der Federeinrichtung 16 während des Verstellens des ersten verstellbaren Bauteils 14 aus seiner Ausgangsstellung in die Anschlagstellung kleiner als eine einem Einbremsen in die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 entgegenwirkende Gegenkraft ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Federkraft während des Verstellens des ersten Bauteils 14 aus seiner Ausgangsstellung in die Anschlagstellung jedoch größer als eine zum Schließen des Lüftspiels der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 aufzubringende Kraft. Somit ist gewährleistbar, dass nach einem Verstellen des ersten verstellbaren Bauteils 14 in seine Anschlagstellung sofort (mittels der Einbremskraft 20) in die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 einbremsbar ist.
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Die Simulatorvorrichtung 10 ist bei der Ausführungsform der 1 mittels eines zweiten Bremszugs 28 an der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 anbindbar. Somit ist die Einbremskraft 20 als Zugkraft verlässlich auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 übertragbar. Die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 kann beispielsweise als Scheibenbremse und/oder als Felgenbremse ausgebildet sein. Die Nutzbarkeit der Simulatorvorrichtung 10 ist jedoch nicht auf einen bestimmten Typ der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 limitiert.
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Bei der Ausführungsform der 1 umfasst die Simulatorvorrichtung 10 ein zweites verstellbares Bauteil 30, an welchem ein mechanischer Anschlag 32 ausgebildet ist, welchen das in der Anschlagstellung vorliegende erste verstellbare Bauteil kontaktiert. Das von dem in der Anschlagstellung vorliegenden ersten verstellbaren Bauteil 14 kontaktierte zweite verstellbare Bauteil 30 ist mittels der Einbremskraft 20 in Bezug zu dem Gehäuse 12 der Simulatorvorrichtung 10 mit dem ersten verstellbaren Bauteil 14 mitverstellbar. Mittels des zweiten Bremszuges 28 ist das zweite verstellbare Bauteil 30 zusätzlich so an der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 anbindbar, dass die Einbremskraft 20 als Zugkraft auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 weiterleitbar ist.
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Das Anschlagen des ersten verstellbaren Bauteils 14 an den mechanischen Anschlag 32 des zweiten verstellbaren Bauteils 30 hebt somit die zuvor vorliegende Entkopplung der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 von dem Bremsbetätigungselement 18 auf und bewirkt einen Kraftübertragungskontakt zwischen den beiden Bremszügen 24 und 28, bzw. zwischen den Bremsbetätigungselement 18 und der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26. Auch bei einem weiteren Verstellen der verstellbaren Bauteile 14 und 30 in Bezug zu dem Gehäuse 12 wird die Einbremskraft 20 auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 übertragen, so dass der Fahrer mittels einer Nutzung der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 sein Motorrad schnell abbremsen kann.
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Bei der Ausführungsform der 1 ist das zweite verstellbare Bauteil 30 als ein Zylinder ausgebildet, welcher den mechanischen Anschlag 32 an einer Innenseite aufweist. Die Federeinrichtung 16 stützt sich an der Innenseite mit dem mechanischen Anschlag 32 ab, wobei das erste verstellbare Bauteil 14 an einem von dem mechanischen Anschlag 32 weg gerichteten Ende der Federeinrichtung 16 im Zylinderinnenraum angeordnet ist. Das als Zylinder ausgebildete zweite verstellbare Bauteil 30 ist entlang einer Bohrung 34 in dem Gehäuse 12 frei verstellbar. Somit kann das zweite verstellbare Bauteil 30 nach einem Anschlagen des ersten verstellbaren Bauteils 14 an dem mechanischen Anschlag 32 in Bezug zu dem Gehäuse 12 durch die Bohrung 34 verstellt/gezogen werden.
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Außerdem weist die Ausführungsform der 1 eine Sensoreinrichtung 36 auf, mittels welcher eine Sensorgröße 37 bezüglich eines Verstellwegs des ersten verstellbaren Bauteils 14 aus seiner Ausgangsstellung, einer dazu auf das erste verstellbare Bauteil 14 ausgeübten Kraft und/oder einer Verformung der Federeinrichtung 16 ermittelbar und bereitstellbar ist. Die Sensoreinrichtung 36 ist beispielsweise als Wegsensor ausgebildet, mittels welchem ein einem Verstellweg des ersten verstellbaren Bauteils 14 entsprechendes Signal als Sensorgröße 37 bereitstellbar ist. Ein dazu geeigneter Wegsensor kann beispielsweise ein Potentiometer und/oder ein kapazitiver Sensor sein. Die Ausbildbarkeit der mindestens einen Sensoreinrichtung 36 ist jedoch nicht auf diese Sensorformen limitiert.
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Anhand der mindestens einen bereitgestellten Sensorgröße 37 kann beispielsweise eine Information bezüglich der von dem Fahrer vorgegebenen Soll-Verzögerung des Motorrads ausgegeben werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die mindestens eine Sensorgröße mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung 36 auch an eine Auswerteeinrichtung 38 bereitgestellt werden, mittels welcher mindestens eine Soll-Größe bezüglich eines mittels eines Generators des Bremssystems auszuübenden Soll-Generator-Bremsmoments unter Berücksichtigung der mindestens einen bereitgestellten Sensorgröße 37 festlegbar ist. Bevorzugter Weise ist die Auswerteeinrichtung 38 in diesem Fall auch dazu ausgelegt, ein der mindestens einen festgelegten Soll-Größe entsprechendes Generator-Steuersignal 40 an den (nicht dargestellten) Generator auszugeben, wobei der Generator mittels des Generator-Steuersignals 40 so ansteuerbar ist, dass seine Funktionsweise der mindestens einen festgelegten Soll-Größe (nahezu) entspricht. Auf diese Weise ist gewährleistbar, dass der Generator gezielt so angesteuert wird, dass er die mittels der Simulatorvorrichtung 10 unterbundene/verzögerte Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 kompensiert. Somit ist ein verlässliches Einhalten der von dem Fahrer angeforderten Verzögerung des Motorrads gewährleistbar. Insbesondere kann die Auswerteeinrichtung 38 eine Untereinheit der Simulatorvorrichtung 10 sein. Die Simulatorvorrichtung 10 kann jedoch auch dazu ausgelegt werden, mit einer getrennt davon angeordneten Auswerteeinrichtung 38 zusammenzuwirken.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Simulatorvorrichtung.
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Die in 2 schematisch dargestellte Simulatorvorrichtung 10 weist als erstes verstellbares Bauteil 14 eine Rolle auf, welche über den ersten Bremszug 24 an das Bremsbetätigungselement 18 anbindbar/angebunden ist. Das erste verstellbare Bauteil 14 ist über eine als Spiralfeder ausgelegte Federeinrichtung 16 so mit einem (nicht eingezeichneten) Gehäuse 12 verbunden, dass das erste verstellbare Bauteil 14 mittels der Einbremskraft 20 bei einem gleichzeitigen Verbiegen der Federeinrichtung 16 um eine Drehachse 42 verstellbar ist. Die Rolle und die Spiralfeder können insbesondere einstückig ausgebildet sein.
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Außerdem weist die Simulatorvorrichtung 10 ein zweites verstellbares Bauteil 30 auf, welches z.B. als Drehscheibe ausgebildet ist. Eine Drehbewegung des ersten verstellbaren Bauteils 14 um einen vorgegebenen Drehwinkel in die Anschlagstellung bewirkt einen Kontakt zwischen den beiden Bauteilen 14 und 30 an dem mechanischen Anschlag 32 des zweiten verstellbaren Bauteils 30. Eine auf das in seine Anschlagstellung verstellte erste verstellbare Bauteil zusätzlich ausgeübte Einbremskraft 20 bewirkt deshalb ein Mitverstellen des zweiten verstellbaren Bauteils 30, welches über den zweiten Bremszug 28 mit der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 verbunden ist. Somit kann auch bei der Simulatorvorrichtung 10 der 2 die Einbremskraft 20 ab einem Verstellen/Drehen des ersten verstellbaren Bauteils 14 in seine Anschlagstellung verlässlich auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 übertragen/weitergeleitet werden.
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Zum Gewährleisten des mechanischen Anschlags 32 weist das erste verstellbare Bauteil 14 beispielsweise eine Nut 44 auf, in welche ein Bolzen 46 des zweiten verstellbaren Bauteils 30 hineinragt. Entsprechend kann eine Nut jedoch auch an dem zweiten verstellbaren Bauteil 30 ausgebildet sein, in welche ein Bolzen des ersten verstellbaren Bauteils 14 ragt.
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Die Simulatorvorrichtung 10 der 2 weist als Sensoreinrichtung 36 einen Drehwinkelsensor auf. Der als Sensoreinrichtung 36 nutzbare Drehwinkelsensor kann beispielsweise als ein Drehpotentiometer ausgelegt sein. Auch mittels einer derartigen Sensoreinrichtung 36 kann die mindestens eine Sensorgröße 37 verlässlich ermittelt werden. Anschließend kann unter Berücksichtigung der mindestens einen Sensorgröße 37 der Fahrerbremswunsch erfasst und/oder der Generator aktiviert werden.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Simulatorvorrichtung.
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Die in 3 schematisch wiedergegebene Simulatorvorrichtung 10 ist in einem Hydrauliksystem einsetzbar. Die Simulatorvorrichtung 10 ist zur Aufnahme von Bremsflüssigkeit ausgelegt. Dazu ist in dem Gehäuse 12 der Simulatorvorrichtung 10 eine Bohrung 34 ausgebildet, welche mittels eines Kolbens als dem ersten verstellbaren Bauteil 14 begrenzt wird. Ein Eingang der Bohrung 34 ist an einem Bremskreis 48 anbindbar, welcher einen Hauptbremszylinder 50 mit mindestens einer als Radbremszylinder (Radbremszange) ausgelegten Radabbremseinrichtung 26 verbindet.
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Das als Kolben ausgebildete erste verstellbare Bauteil 14 stützt sich an seiner von dem Eingang der Bohrung 34 weg gerichteten Seite mittels der Federeinrichtung 16 an einer Innenwand der Bohrung 34 ab, an welcher ein mechanischer Anschlag 32 ausgebildet ist. Vor einem Anschlagen des ersten verstellbaren Bauteils 14 an dem mechanischen Anschlag 32 führt eine Betätigung 22 des Bremsbetätigungselements 18 aufgrund der gegenüber einer einem Einbremsen in die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 entgegen wirkenden Gegenkraft reduzierten Federkraft der Federeinrichtung 16 zu einem Befüllen der Bohrung, wodurch ein Druckaufbau in der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 verhinderbar/verzögerbar ist. Nach einem Anschlagen des ersten verstellbaren Bauteils 14 an dem mechanischen Anschlag 32 ist keine weitere Bremsflüssigkeit mehr in die Bohrung 34 einfüllbar. Die Betätigung 22 des Bremsbetätigungselements 18 bewirkt somit ab einem Anschlagen des ersten verstellbaren Bauteils 14 an dem mechanischen Anschlag 32 einen Druckaufbau in der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26. Der Fahrer kann somit für ein starkes Abbremsen seines Fahrzeugs auch die mindestens eine Radabbremseinrichtung 26 nutzen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Simulatorvorrichtung 10 der 3 aufgrund der Ausbildung des mechanischen Anschlags 32 an dem Gehäuse 12 kein Sperrventil zum Ansteuern einer Logik benötigt. Stattdessen ist aufgrund der baulichen Ausbildung der Simulatorvorrichtung 10 automatisch gewährleistbar, dass ab einem Anschlagen des ersten verstellbaren Bauteils 14 an dem mechanischen Anschlag 32 automatisch eine Kraftübertragungsverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 50 und der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 vorliegt, über welche die weiteren auf das Bremsbetätigungselement 18 ausgeübte Einbremskraft zum direkten Einbremsen in die mindestens eine Radabbremseinrichtung übertragbar ist. Somit entfallen die Kosten der herkömmlicherweise benötigten Logik. Außerdem ist bei der Simulatorvorrichtung 10 der 3 die Kraftübertragungsverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 50 und der mindestens einen Radabbremseinrichtung 26 automatisch auch nach einem Ausfall des Bordnetzes gewährleistet.
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Als die mindestens eine Sensoreinrichtung 36a und 36b der Simulatorvorrichtung 10 kann beispielsweise ein Wegsensor 36a (Linearsensor) verwendet werden, welcher benachbart zu der Bohrung 34 so angeordnet ist, dass mindestens eine Sensorgröße 37 bezüglich eines Verstellwegs des ersten verstellbaren Bauteils 14 damit messbar ist. Ebenso kann ein Kraftsensor als Sensoreinrichtung 36b genutzt werden, mittels welchem eine auf das erste verstellbare Bauteil 14 und/oder die Federeinrichtung 16 ausgeübte Kraft messbar ist. Als Alternative oder als Ergänzung zu den Sensoreinrichtungen 36a und 36b kann auch ein extern oder intern von der Simulatorvorrichtung 10 angeordneter Drucksensor 52 eingesetzt werden. Des Weiteren kann die Simulatorvorrichtung 10 auch mit einer (nicht dargestellten) Sensoreinrichtung ausgestattet sein, mittels welcher eine bei einem Verbiegen/Komprimieren der Federeinrichtung 16 darin auftretende mechanische Spannung messbar und bereitstellbar ist.
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Die maximal mittels der Simulatorvorrichtung 10 aufnehmbare Bremsflüssigkeitsmenge kann durch die Festlegung einer Ausdehnung der Bohrung 34 entlang eines Verstellwegs des ersten verstellbaren Bauteils 14 und/oder eines Durchmessers der Bohrung 34 vorteilhaft festgelegt werden. Die für die Ausdehnung und den Durchmesser der Bohrung 34 gewählten Größen können auch hinsichtlich der mindestens einen eingesetzten Sensoreinrichtung 36a und 36b optimiert sein. Mittels eines sehr geringen Durchmessers der Bohrung 34 ist eine vorteilhaft gute Auflösung einer von einem Wegsensor 36a bestimmten mindestens einen Sensorgröße 37 gewährleistbar. Ebenso kann bei einem großen Durchmesser der Bohrung 34a mittels des Kraftsensors 36b die mindestens eine Sensorgröße 37 verlässlich bestimmt werden.
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Die in den oberen Absätzen beschriebenen Ausführungsformen der Simulatorvorrichtung 10 sind als einfache mechanische Zwischenelemente ausgebildet, welche sich mit einem vergleichsweise einfachen Montageaufwand an einem Motorrad montieren lassen. Außerdem können sie mit einer großen Anzahl von bekannten hydraulischen und/oder mechanischen Komponenten oder Verzögerungseinrichtungen in einem Bremssystem kombiniert werden.
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Alle der oben beschriebenen Simulatorvorrichtungen 10 sind auf einfache Weise mittels einer Ausstattung mit mindestens einer weg- und/oder lastabhängigen Sensoreinrichtung 36 dazu auslegbar, einen Fahrerbremswunsch zu ermitteln. Insbesondere kann der ermittelte Fahrerbremswunsch anschließend bei der Festlegung eines einzustellenden Betriebsmodus eines Generators berücksichtigt werden. Sofern die von dem Fahrer angeforderte Verzögerung mittels des Generators allein nicht ausführbar ist, ermöglichen alle Simulatorvorrichtungen 10 eine Ankopplung mindestens einer Radabbremseinrichtung 26 zur Unterstützung des Generators beim Abbremsen des Fahrzeugs.
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Alle oben beschriebenen Simulatorvorrichtungen 10 können für einen umweltfreundlicheren Betrieb eines Motorrads eingesetzt werden. Insbesondere ermöglichen die Simulatorvorrichtungen 10 eine kostengünstige Rekuperation, mittels welcher eine Fahrzeugbatterie durch den Generator schnell aufladbar ist. Die mittels der Simulatorvorrichtung 10 realisierbare häufige Einsetzbarkeit des Generators zum Aufladen der Fahrzeugbatterie kann zur Reduzierung eines Kraftstoffverbrauchs und/oder einer Schadstoffemission des Motorrads beitragen. Jede der Simulatorvorrichtungen 10 ist aufgrund ihres niedrigen Gewichts, ihres geringen Bauraumbedarfs und ihrer billigen Herstellbarkeit für einen Käufer/Benutzer eines Motorrads leicht akzeptierbar und kann somit den Käufer/Benutzer zur Ausstattung seines Motorrads mit einem umweltfreundlicheren Bremssystem anregen.
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Außerdem ist jede der Simulatorvorrichtungen 10 aufgrund ihrer modularen Ausbildung leicht an einem Motorrad anbringbar. Insbesondere kann ein Motorrad auf einfache Weise mit der Simulatorvorrichtung 10 nachgerüstet werden. Vor Allem können alle für die Simulatorvorrichtung 10 benötigten Teile, wie z. B. Kolben, Federn und/oder Sensoren, leicht in das Gehäuse 12 integriert werden.
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Die oben beschriebenen Simulatorvorrichtungen 10 können auch in einem ABS-Modul für ein Bremssystem eingesetzt werden. Ebenso können ein Steuergerät für einen Generator oder ein Generator mit einer Ausführungsform der Simulatorvorrichtungen 10 ausgestattet sein. Somit sind die Vorteile der Simulatorvorrichtungen 10 auch für diese Geräte nutzbar. Durch die Integration einer Simulatorvorrichtung 10 in ein ABS-Modul, ein Steuergerät für einen Generator und/oder einen Generator kann zusätzlich der Bauraumbedarf eines damit ausgestatteten Bremssystems an einem Motorrad reduziert werden.
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4 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Montieren eines Bremssystems an einem Motorrad.
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Das Bremssystem kann beispielsweise mittels des im Weiteren beschriebenen Verfahrens an einem Einspurfahrzeug, einem motorisierten Dreirad, einem Kraftrad, einem Kleinkraftrad, einem Leichtkraftrad, einem Motorroller, einem Motorfahrrad, einem Fahrrad mit Hilfsmotor und/oder einem Elektromotorroller montiert werden. Das Verfahren ist somit für eine Vielzahl von Motorrädern nutzbar.
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In einem Verfahrensschritt S1 werden zumindest ein Hauptbremszylinder und/oder ein Bremsbetätigungselement an dem Motorrad angeordnet. Außerdem wird in einem Verfahrensschritt S2 mindestens eine Radabbremseinrichtung an dem Motorrad montiert. Die in dem Verfahrensschritt S2 ausgeführte Montage erfolgt vorzugsweise so, dass mittels der mindestens einen Radabbremseinrichtung mindestens ein zugeordnetes Rad des Motorrads abbremsbar ist.
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Außerdem wird in einem Verfahrensschritt S3 eine Simulatorvorrichtung mit einem Gehäuse und zumindest einem ersten verstellbaren Bauteil, welches aus seiner Ausgangsstellung entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung der Simulatorvorrichtung in Bezug zu dem Gehäuse verstellbar ist, an dem Motorrad angebracht. Die Simulatorvorrichtung wird so an dem Hauptbremszylinder und/oder an dem Bremsbetätigungselement angebunden, dass bei einem Betrieb des Bremssystems eine Einbremskraft von dem Hauptbremszylinder und/oder dem Bremsbetätigungselement auf das erste verstellbare Bauteil übertragbar ist, wodurch das erste verstellbare Bauteil aus seiner Ausgangsstellung in eine Anschlagstellung verstellt wird. Zusätzlich wird die Simulatorvorrichtung an der mindestens einen Radabbremseinrichtung des Bremssystems so angebunden, dass ab einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils in der Anschlagstellung die Einbremskraft auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung weitergeleitet wird.
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Die Nummerierung der Verfahrensschritte S1 bis S3 legt keine zeitliche Reihenfolge zum Ausführen von diesen fest. Stattdessen können die Verfahrensschritte S1 bis S3 in beliebiger Reihenfolge und/oder zumindest teilweise gleichzeitig ausgeführt werden.
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5 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Abbremsen eines Motorrads mit einer Simulatorvorrichtung.
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Das Verfahren ist mit einer Simulatorvorrichtung ausführbar, welche zumindest ein Gehäuse und mindestens ein erstes verstellbares Bauteil umfasst, wobei das verstellbare Bauteil aus seiner Ausgangsstellung entgegen einer Federkraft einer Federeinrichtung der Simulatorvorrichtung in Bezug zu dem Gehäuse verstellbar ist. Die Simulatorvorrichtung ist an einem Hauptbremszylinder und/oder an einem Bremsbetätigungselement des Bremssystems so angebunden, dass eine Einbremskraft von dem Hauptbremszylinder und/oder dem Bremsbetätigungselement auf das erste verstellbare Bauteil übertragen wird. Dadurch wird das erste verstellbare Bauteil aus seiner Ausgangsstellung in eine Anschlagstellung verstellt, wobei die Simulatorvorrichtung zusätzlich an mindestens einer Radabbremseinrichtung so angebunden ist, dass ab einem Vorliegen des ersten verstellbaren Bauteils in der Anschlagstellung die Einbremskraft auf die mindestens eine Radabbremseinrichtung weitergeleitet wird.
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Das im Weiteren erläuterte Verfahren ist beispielsweise mit einer der oben beschriebenen Ausführungsformen der Simulatorvorrichtung ausführbar. Die Ausführbarkeit des Verfahrens ist jedoch nicht auf die Verwendung einer derartigen Simulatorvorrichtung limitiert.
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In einem Verfahrensschritt S11 wird mindestens eine Sensorgröße bezüglich eines Verstellwegs des ersten verstellbaren Bauteils aus seiner Ausgangsstellung, einer dazu auf das erste verstellbare Bauteil ausgeübten Kraft und/oder einer Verformung der Federeinrichtung ermittelt. Beispiele für dazu einsetzbare Sensortypen sind oben schon beschrieben.
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Danach wird in einem Verfahrensschritt S12 mindestens eine Soll-Größe bezüglich eines mittels eines Generators des Bremssystems auszuübenden Soll-Generator-Bremsmoments unter Berücksichtigung der mindestens einen bereitgestellten Sensorgröße festgelegt. In einem weiteren Verfahrensschritt S13 wird der Generator so angesteuert, dass ein dem Soll-Generator-Bremsmoment entsprechendes Ist-Generator-Bremsmoment mittels des Generators auf mindestens ein Rad und/oder mindestens eine Achse des Motorrads ausgeübt wird.
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Somit kann der Generator mittels des hier beschriebenen Verfahrens gezielt so angesteuert werden, dass die mittels der Simulatorvorrichtung unterbundene/hinaus gezögerte Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung von dem Generator ausgeführt wird. Damit ist trotz der mittels der Simulatorvorrichtung unterbundenen/hinaus gezögerten Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung eine verlässliche Einhaltung des von dem Fahrer angeforderten Soll-Gesamt-Bremsmoments gewährleistet.
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Mittels der Verfahrensschritte S11 bis 13 kann z.B. ein Einspurfahrzeug, ein motorisiertes Dreirad, ein Kraftrad, ein Kleinkraftrad, ein Leichtkraftrad, ein Motorroller, ein Motorfahrrad, ein Fahrrad mit Hilfsmotor und/oder ein Elektromotorroller als Motorrad abgebremst werden. Das hier beschriebene Verfahren ist somit für viele Typen von Motorrädern nutzbar.
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Die Verfahrensschritte S11 bis 13 können vorteilhaft in ein weitergebildetes Verfahren integriert werden. Bei einer Betätigung des Bremsbetätigungselements, wie beispielsweise eines Handbremshebels, kann zuerst das Lüftspiel der mindestens einen Radabbremseinrichtung überwunden werden. Dies ist auf einfache Weise gewährleistbar, indem die von der Simulatorvorrichtung verwendete Federeinrichtung in ihrer Federkonstante entsprechend ausgelegt wird. Nach dem Schließen des Lüftspiels wird die mindestens eine Radabbremseinrichtung automatisch mittels der Simulatorvorrichtung so von dem Bremsbetätigungselement, bzw. dem daran angebundenen Hauptbremszylinder, abgekoppelt, dass mittels der Einbremskraft das erste verstellbare Bauteil entgegen der Kraft der Federeinrichtung aus seiner Ausgangsstellung auf seine Anschlagstellung zu bewegt wird, während ein Einbremsen in die mindestens eine Radabbremseinrichtung unterbunden/hinausverzögert ist. Gleichzeitig kann der Fahrerbremswunsch durch ein Ausführen des Verfahrensschritts S11 mittels mindestens einer Sensoreinrichtung erkannt werden und der Generator in den Verfahrensschritten S12 und S13 so angesteuert werden, dass der Fahrerbremswunsch mittels des Generators ausgeführt wird.
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Wenn die generatorische Bremsleistung an Wirkung verliert, z.B. aufgrund einer Abbremsung des Motorrads auf eine Geschwindigkeit unter einer Generator-Einsetz-Mindestgeschwindigkeit und/oder einer vollständigen Aufladung der Fahrzeugbatterie, kann der Fahrer durch eine weitere Betätigung des Bremsbetätigungselements die Bremswirkung der mindestens einen Radabbremseinrichtung so steigern, dass das Fahrzeug trotz des nicht mehr einsetzbaren Generators in den Stillstand überführbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird mittels einer geeigneten Auswertung des Generatorsignals eine Blockierneigung mindestens eines Rades des Motorrads untersucht und gegebenenfalls durch eine entsprechende Generatoransteuerung verhindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009040169 A1 [0002]
