DE102013213381A1 - Device for a two- or three-wheeled vehicle, braking system and method - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) für ein Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug zur Anordnung in oder an einer Kraftübertragungseinrichtung (7, 107, 207), welche eine Betätigungskraft (F) von einem Bremsbetätigungselement (15, 215) zu einer Bremse (16) überträgt, wobei die Vorrichtung eine elektrisch ansteuerbare Krafterzeugungsvorrichtung (2, 102, 202) mit einem elektromechanischen Aktuator (3, 103, 203) und eine Ansteuerelektronik (25) zur Ansteuerung des elektromechanischen Aktuators umfasst, wobei die Krafterzeugungsvorrichtung (2, 102, 202) eine elektrisch betätigbare, durch die Ansteuerelektronik (25) ansteuerbare Kopplungseinrichtung (4, 104, 204) umfasst, mittels welcher der elektromechanische Aktuator in den Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung (7, 107, 207) ein- und auskoppelbar ist, wobei im eingekoppelten Zustand der Kopplungseinrichtung (4, 104, 204) durch den elektromechanischen Aktuator eine Gegenkraft (Fgegen) entgegen der Betätigungskraft an der Bremse (Fzu) in dem Kraftpfad erzeugbar ist, sowie Bremssystem und Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems für ein Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug.Device (1) for a two or three-wheeled vehicle for arrangement in or on a power transmission device (7, 107, 207), which transmits an actuating force (F) from a brake actuating element (15, 215) to a brake (16), wherein the device comprises an electrically controllable force generating device (2, 102, 202) with an electromechanical actuator (3, 103, 203) and control electronics (25) for controlling the electromechanical actuator, the force generating device (2, 102, 202) having an electrically operated one Coupling device (4, 104, 204) which can be controlled by the control electronics (25) and by means of which the electromechanical actuator can be coupled into and out of the force path of the force transmission device (7, 107, 207), with the coupling device (4, 104, 204) generate a counterforce (F counter) against the actuating force on the brake (Fzu) in the force path by the electromechanical actuator bar, and braking system and method for operating a braking system for a two or three-wheeled vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Bremssystem mit Antiblockierregelfunktion für ein Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems mit Antiblockierregelfunktion für ein Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 15.The invention relates to a device for a two- or three-wheeled vehicle according to the preamble of
Bei Personenkraftwagen wie auch bei Motorrädern der Oberklasse sind hydraulische Bremssysteme mit Antiblockierfunktion inzwischen weit verbreitet. Bei Muskelkraft getriebenen Fahrrädern und Pedelecs (Fahrrädern mit elektrischem Hilfsmotor), aber auch bei motorgetriebenen Krafträdern und Fahrrädern, ist der Anteil von Seilzug-betätigten Bremsen oder Gestänge-betätigten Bremse jedoch weiterhin recht groß.In passenger cars as well as in motorcycles of the upper class hydraulic brake systems with anti-lock function are now widely used. However, in the case of bicycles and pedelecs (bicycles with an electric auxiliary motor), but also motor-driven motorcycles and bicycles, the proportion of cable-actuated brakes or link-operated brakes is still quite large.
Bekannt sind Bremssysteme für ein- oder mehrspurige Fahrräder, die eine mechanische, von Hand ausgeführte Betätigung an einem Handbremshebel über einen Bowdenzug oder ein Hydrauliksystem in einen Bremsvorgang für ein handelsübliches Bremssystem z.B. einer V-Brake-Felgenbremse, Cantileverbremse oder Zangenbremse umsetzen. Diese Bremssysteme basieren auf der Reibung von Bremsklötzen an der Radfelge, um so eine Bremsverzögerung zu erzielen. Ebenso bekannt sind Trommelbremsen, Scheibenbremsen und Rollenbremsen, die den Bremsvorgang an der Radnabe über einen Bowdenzug oder hydraulisch vollziehen. Brake systems are known for single or multi-lane bicycles, the mechanical, manual operation of a hand brake lever via a Bowden cable or a hydraulic system in a braking operation for a commercial brake system, for. a V-brake rim brake, cantilever brake or clamp brake implement. These braking systems are based on the friction of brake pads on the wheel rim, so as to achieve a braking deceleration. Also known drum brakes, disc brakes and roller brakes, which perform the braking operation on the wheel hub via a Bowden cable or hydraulically.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives, kostengünstiges und sicheres Bremssystem mit Antiblockierregelfunktion für Zwei- oder Dreirad-Fahrzeuge sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Anordnung in oder an einer Kraftübertragungseinrichtung einer Bremse für Zwei- oder Dreirad-Fahrzeuge bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an alternative, cost-effective and safe braking system with anti-lock control function for two- or three-wheeled vehicles and a corresponding device for arrangement in or on a power transmission device of a brake for two- or three-wheeled vehicles.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Bremssystem gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.These objects are achieved by a device according to
Die Vorrichtung bzw. das Bremssystem wird bevorzugt in E-Bikes, Motorrädern, Motorrollern, Dreiradfahrzeugen oder Fahrrädern eingesetzt.The device or the brake system is preferably used in e-bikes, motorcycles, scooters, tricycles or bicycles.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein elektromechanischer Aktuator oder zumindest ein Teil eines elektromechanischen Aktuators einer Krafterzeugungsvorrichtung mittels einer elektrisch betätigbaren Kopplungseinrichtung in den Kraftpfad einer Kraftübertragungseinrichtung, welche eine Betätigungskraft von einem Bremsbetätigungselement zu einer Bremse überträgt, ein- und auskoppelbar ist, um im eingekoppelten Zustand durch den elektromechanischen Aktuator eine Gegenkraft entgegen der Betätigungskraft an der Bremse in dem Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung erzeugen zu können. Durch die, entgegen der Betätigungskraft an der Bremse wirkende Gegenkraft wird eine Verminderung der Bremskraft an der Bremse erzielt, so dass eine Antiblockierregelung durchgeführt werden kann. Mittels der Krafterzeugungsvorrichtung ist also eine Verminderung der Bremskraft an der Bremse durchführbar.The invention is based on the idea that an electromechanical actuator or at least part of an electromechanical actuator of a force generating device by means of an electrically operable coupling device in the force path of a power transmission device, which transmits an actuating force from a brake actuator to a brake, and is coupled out to in coupled state by the electromechanical actuator to be able to generate a counter force against the operating force on the brake in the power path of the power transmission device. By acting against the actuating force on the brake counterforce a reduction of the braking force is achieved on the brake, so that an anti-skid control can be performed. By means of the force generating device so a reduction of the braking force to the brake can be carried out.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass sich die Vorrichtung bei allen üblichen Seilzug- oder Gestängebremsen einsetzen lässt. Außerdem kann die Vorrichtung auch relativ einfach, z.B. bei handelsüblichen bowdenzugbetätigten Fahrradbremsen, nachgerüstet werden.An advantage of the invention is that the device can be used in all conventional cable pull or rod brakes. In addition, the device can also be relatively simple, e.g. be retrofitted to standard bowdenzugbetätigten bicycle brakes.
Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Bremskraft der Bremse durch Einleitung der Gegenkraft im eingekoppelten Zustand der Kopplungseinrichtung sehr schnell verringert und die Verringerung wieder aufgehoben werden kann, was als eine Antiblockierregelung ausgeführt werden kann.Another advantage is that the braking force of the brake can be reduced very quickly by introducing the counterforce in the coupled state of the coupling device and the reduction can be canceled again, which can be performed as an anti-skid control.
Die Vorrichtung ist bei allen Kraftübertragungseinrichtungen einsetzbar, die zumindest stückweise mechanisch ausgeführt sind, so dass eine mechanische Ankopplung der Kopplungseinrichtung bzw. Krafterzeugungsvorrichtung möglich ist. Bevorzugt wird die Vorrichtung in Bremssystemen mit rein mechanischer Kraftübertragungseinrichtung verwendet, besonders bevorzugt in Bremssystemen mit Seilzugbremsen.The device can be used with all power transmission devices that are at least piece-wise designed mechanically, so that a mechanical coupling of the coupling device or force generating device is possible. Preferably, the device is used in braking systems with purely mechanical power transmission device, particularly preferably in braking systems with cable brakes.
Zur Begrenzung der Bremskraft bzw. zur Bereitstellung von Betätigungsweg umfasst die Vorrichtung bevorzugt eine Einrichtung zur Kraftbegrenzung mit einem vorgespannten Federelement, welche im Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung angeordnet wird. Besonders bevorzugt wird die Einrichtung wirkungsmäßig zwischen dem Bremsbetätigungselement und der Einkopplungsstelle für die Kopplungseinrichtung angeordnet. To limit the braking force or to provide actuating travel, the device preferably comprises a device for limiting the force with a prestressed spring element which is arranged in the force path of the power transmission device. Particularly preferably, the device is operatively arranged between the brake actuating element and the coupling point for the coupling device.
Die Einrichtung ermöglicht bevorzugt eine Verlängerung einer effektiven Länge eines mechanischen Abschnitts der Kraftübertragungseinrichtung, wenn die Betätigungskraft an dem Bremsbetätigungselement größer als die Vorspannkraft des Federelements ist.The device preferably allows extension of an effective length of a mechanical portion of the power transmission device when the actuation force on the brake actuation element is greater than the biasing force of the spring element.
Die Kopplungseinrichtung umfasst bevorzugt einen elektrisch betätigbaren Einrastmechanismus oder einen elektrisch betätigbaren Schwenkmechanismus, mittels welchem eine die Gegenkraft übertragende Verbindung zwischen dem elektromechanischen Aktuator und der Kraftübertragungseinrichtung bewirkbar und lösbar ist.The coupling device preferably comprises an electrically operable latching mechanism or an electrically operable pivoting mechanism, by means of which a counter force transmitting connection between the electromechanical actuator and the power transmission device can be effected and released.
Bevorzugt umfasst die Kopplungseinrichtung ein Kraftübertragungselement, welches mit einem im Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung angeordneten Ankoppelelement, mittelbar oder unmittelbar, schaltbar in mechanischen Eingriff oder schaltbar in eine die Gegenkraft übertragende Verbindung bringbar ist. So wird eine kostengünstige An- bzw. Auskoppelung des elektromechanischen Aktuators in den Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung erreicht. Besonders bevorzugt umfasst die Kopplungseinrichtung einen Schenkmechanismus oder einen Einrastmechanismus.The coupling device preferably comprises a force transmission element, which can be brought into mechanical or switchable engagement with a coupling element arranged in the force path of the force transmission device, directly or indirectly, into a connection transmitting the counterforce. Thus, a cost-coupling or decoupling of the electromechanical actuator is achieved in the power path of the power transmission device. Particularly preferably, the coupling device comprises a Schenk mechanism or a latching mechanism.
Zur einfachen und kostengünstigen Anbringung der Vorrichtung an dem Zwei- oder Dreiradfahrzeug ist die elektrisch ansteuerbare Krafterzeugungsvorrichtung bevorzugt zusammen mit der Ansteuerelektronik zur Ansteuerung des elektromechanischen Aktuators sowie der Kopplungseinrichtung in einem Gehäuse angeordnet. Besonders bevorzugt ist auch die Einrichtung zur Kraftbegrenzung in dem Gehäuse angeordnet.For simple and inexpensive attachment of the device to the two- or three-wheeled vehicle, the electrically controllable force generating device is preferably arranged together with the control electronics for driving the electromechanical actuator and the coupling device in a housing. Particularly preferably, the device for limiting the force is arranged in the housing.
Um eine unabhängige Energieversorgung der Vorrichtung zu gewährleisten, ist in dem Gehäuse bevorzugt auch zumindest ein Akkumulator zur zumindest zeitweisen oder teilweisen Versorgung der Vorrichtung mit elektrischer Energie angeordnet.In order to ensure an independent power supply of the device, at least one accumulator for at least temporary or partial supply of the device with electrical energy is preferably arranged in the housing.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ansteuerelektronik Mittel zur Bestimmung einer Raddrehzahl anhand einer Welligkeit eines Nabendynamos oder anhand einer Ansteuer- und/oder Lage-Größe eines Radnabenmotors. Auf einen zusätzlichen Raddrehzahlsensor kann dann verzichtet werden. Die so bestimmte Raddrehzahl wird dann zur Antiblockierregelung genutzt.According to one embodiment of the invention, the control electronics comprises means for determining a wheel speed based on a ripple of a hub dynamo or on the basis of a drive and / or position size of a wheel hub motor. An additional wheel speed sensor can then be dispensed with. The wheel speed thus determined is then used for anti-skid control.
Um die Versorgung der Vorrichtung, insbesondere der elektrisch ansteuerbaren Krafterzeugungsvorrichtung und der Ansteuerelektronik, mit elektrischer Energie in unterschiedlichen Situationen zu gewährleisten, umfasst die Vorrichtung bevorzugt Mittel, welche eine Versorgung der Vorrichtung mit elektrischer Energie durch einen Nabendynamo oder ein Bordnetz des Zwei- oder Dreirad-Fahrzeugs ermöglichen. Die Vorrichtung kann ggf. die bereits im Fahrzeug vorhandene Energiequelle nutzen. Die Energieversorgungen können durch einen Akkumulator ergänzt werden.In order to ensure the supply of the device, in particular the electrically controllable force generating device and the control electronics, with electrical energy in different situations, the device preferably comprises means which supply the device with electrical energy through a hub dynamo or an electrical system of the two- or three-wheeled Vehicle permit. If necessary, the device can use the energy source already present in the vehicle. The power supplies can be supplemented by an accumulator.
Um auch den Fahrspaß für den Fahrer zu erhöhen, umfasst die Vorrichtung bevorzugt einen USB-Anschluss oder sonstigen elektrischen Anschluss zum Versorgen eines externen Geräts. Hierdurch kann z.B. ein Navigationssystem oder ein Audiosystem an die Vorrichtung angeschlossen werden und von ihr zumindest zeitweise mit Energie versorgt werden.In order to increase the driving pleasure for the driver, the device preferably includes a USB port or other electrical connection for supplying an external device. As a result, e.g. a navigation system or an audio system are connected to the device and are powered by it at least temporarily with energy.
Um die Sicherheit des Fahrzeugs weiter zu erhöhen, umfasst die Ansteuerelektronik bevorzugt Mittel zur Ansteuerung eines oder mehrerer Leuchtmittel (Beleuchtungseinrichtungen) des Zwei- oder Dreirad-Fahrzeugs und/oder ein Energiemanagementsystem. In order to further increase the safety of the vehicle, the control electronics preferably comprise means for controlling one or more light sources (lighting devices) of the two- or three-wheeled vehicle and / or an energy management system.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung Mittel zur Bestimmung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Mittel zur Erkennung eines fehlerhaften Raddrehzahlsignals und/oder Mittel zur Erkennung eines Ladezustandes eines elektrischen Energiespeichers und/oder Mittel zur Erkennung eines fehlerhaften Nabendynamos und/oder Mittel zur Erkennung eines nicht funktionsfähigen Bremsenreglers.Preferably, the device comprises means for determining a vehicle speed and / or means for detecting a faulty wheel speed signal and / or means for detecting a state of charge of an electrical energy storage and / or means for detecting a faulty hub dynamo and / or means for detecting a non-functional brake controller.
Die Erfindung betrifft auch ein Bremssystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention also relates to a brake system with a device according to the invention.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems ist im Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung ein Ankoppelelement angeordnet, mit welchem ein Kraftübertragungselement der Kopplungseinrichtung, mittelbar oder unmittelbar, schaltbar in mechanischen Eingriff bringbar ist.According to a preferred embodiment of the brake system according to the invention, a coupling element is arranged in the force path of the power transmission device, with which a force transmission element of the coupling device, indirectly or directly, can be brought into mechanical engagement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems ist die Kraftübertragungseinrichtung als eine rein mechanische Übertragung, besonders bevorzugt mit einem Seilzug oder einem Gestänge, ausgebildet. Die erfindungsgemäßen Vorrichtung kann aber auch für hydraulische Bremssysteme eingesetzt werden, indem die Krafterzeugungsvorrichtung in den Kraftpfad eines mechanisch ausgeführten Teils oder Abschnitts der Kraftübertragungseinrichtung einbzw. ausgekoppelt wird.According to a preferred embodiment of the brake system according to the invention, the power transmission device is designed as a purely mechanical transmission, particularly preferably with a cable pull or a rod. However, the device according to the invention can also be used for hydraulic brake systems by the force generating device in the force path a mechanically executed part or portion of the power transmission einbzw. is decoupled.
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Antiblockierregelung eines Vorderrades des Zwei- oder Dreirad-Fahrzeugs genutzt bzw. das Bremssystem umfasst eine Antiblockierregelfunktion für die Vorderradbremse.The device according to the invention is preferably used for antilock control of a front wheel of the two- or three-wheeled vehicle, or the brake system comprises an antilock control function for the front wheel brake.
Das Bremssystem umfasst bevorzugt einen elektrischen Energiespeicher, welcher besonders bevorzugt von einem Nabendynamo aufladbar ist.The brake system preferably comprises an electrical energy store, which is particularly preferably rechargeable by a hub dynamo.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bremssystem, vorteilhafterweise die Vorrichtung, Mittel zur Bestimmung einer Raddrehzahl anhand einer Welligkeit eines Nabendynamos oder anhand einer Ansteuer- und/oder Lage-Größe eines Radnabenmotors.According to a preferred embodiment of the invention, the braking system, advantageously the device, comprises means for determining a wheel speed based on a ripple of a hub dynamo or on the basis of a driving and / or positional size of a wheel hub motor.
Die Vorrichtung des Bremssystems umfasst bevorzugt Mittel zur Ansteuerung eines Bereitschaftsanzeigemittels, welches ein Anzeigesignal ausgibt, wenn oder sobald oder solange die Antiblockierregelfunktion verfügbar ist.The device of the brake system preferably comprises means for controlling a standby display means which outputs an indication signal when or as soon as or as long as the anti-skid control function is available.
Das Anzeigemittel ist bevorzugt eine Lampe oder Leuchte oder Leuchtdiode oder ein Display, welche eingeschaltet wird, wenn oder sobald die Antiblockierregelfunktion verfügbar ist. The display means is preferably a lamp or light or light emitting diode or a display which is turned on when or as soon as the anti-skid control function is available.
Das Bereitschaftsanzeigemittel ist bevorzugt an der Vorrichtung angeordnet, um zusätzliche Verbindungskabel zu vermeiden. Die Bereitschaftsanzeige kann aber auch über z.B. ein Tachodisplay des Fahrzeugs erfolgen.The standby display means is preferably arranged on the device to avoid additional connection cables. However, the ready indication can also be transmitted via e.g. a tachometer display of the vehicle take place.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines Bremssystems mit einer Antiblockierregelfunktion für ein Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug. Mittels eines Anzeigemittels wird ein Anzeigesignal für die Verfügbarkeit oder für die Nicht-Verfügbarkeit der Antiblockierregelfunktion ausgegeben. Hierdurch wird die Sicherheit des Bremssystems erhöht, da der Fahrer über die Verfügbarkeit der Antiblockierregelfunktion informiert wird und ggf. sein Fahr- oder Bremsverhalten an den aktuellen Zustand anpassen kann.The invention also relates to a method for operating a brake system with an anti-lock control function for a two- or three-wheeled vehicle. By means of a display means an indication signal for the availability or for the non-availability of the anti-skid control function is output. As a result, the safety of the brake system is increased because the driver is informed about the availability of the anti-lock control function and, if necessary, can adapt his driving or braking behavior to the current state.
Um den speziellen Gegebenheiten bezüglich der Energieversorgung oder der Verfügbarkeit der Raddrehzahlinformation für die Antiblockierregelfunktion bei Zwei- oder Dreirad-Fahrzeug gerecht zu werden, ist das Anzeigemittel bevorzugt als ein Bereitschaftsanzeigemittel ausgeführt und gibt ein Anzeigesignal aus, wenn oder sobald oder solange die Bereitschaft des Bremssystems besteht, im Bedarfsfall eine Antiblockierregelung auszuführen.In order to cope with the specific conditions with regard to the power supply or the availability of the wheel speed information for the anti-lock control function in two- or three-wheeled vehicle, the display means is preferably designed as a standby display means and outputs an indication signal when or as soon as or as long as the readiness of the brake system to execute an anti-skid control if required.
Bevorzugt gibt das Anzeigemittel ein Hinweissignal aus, wenn die Antiblockierregelfunktionbereitschaft aktiv ist.Preferably, the display means outputs an indication signal when the antiskid control function standby is active.
Die Antiblockierregelfunktionsbereitschaft wird bevorzugt abgeschaltet, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- – eine Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet,
- – eine elektrische Energieversorgung der Vorrichtung nicht gesichert oder ausgefallen ist,
- – der Vorrichtung kein oder ein fehlerhaftes Raddrehzahlsignal zur Verfügung steht,
- – die Vorrichtung und/oder die Antiblockierregelfunktion nicht funktionsfähig ist.
- A vehicle speed falls below a predetermined limit,
- An electrical power supply of the device has not been secured or has failed,
- - the device no or a faulty wheel speed signal is available,
- - The device and / or the anti-skid control function is not functional.
Besonders bevorzugt wird dann auch das Anzeigesignal abgeschaltet.The display signal is then particularly preferably switched off.
Ebenso ist es bevorzugt, die Antiblockierregelfunktion bereitzustellen, und besonders bevorzugt zusätzlich das Anzeigesignal auszugeben, wenn zumindest zwei der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
- – eine Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet,
- – ein elektrischer Energiespeicher für die Vorrichtung zumindest einen vorgegebenen Ladezustand besitzt,
- – der Vorrichtung ein, insbesondere plausibles, Raddrehzahlsignal vorliegt,
- – die Vorrichtung und/oder die Antiblockierregelfunktion funktionsfähig ist.
- A vehicle speed exceeds a predetermined limit,
- An electrical energy store for the device has at least one predefined charge state,
- The device is present, in particular plausible, wheel speed signal,
- - The device and / or the anti-lock control function is functional.
Das Bereitschaftsanzeigemittel gibt bevorzugt kein Anzeigesignal aus, wenn oder sobald die Antiblockierregelfunktion nicht verfügbar ist, z.B. auch im Stillstand. Hierdurch kann der Energieverbrauch der Vorrichtung reduziert werden.The standby display means preferably outputs no indication signal when or when the anti-skid control function is not available, e.g. even at a standstill. As a result, the power consumption of the device can be reduced.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the subclaims and the following description with reference to figures.
Es zeigen schematischIt show schematically
In
Im Kraftpfad zwischen den Bowdenzügen
Kopplungseinrichtung
Kopplungseinrichtung
Eine schematisch angedeutete Ansteuerelektronik
Weiterhin ist im Kraftpfad zwischen den Bowdenzügen
Krafterzeugungsvorrichtung
Mittels der Krafterzeugungseinrichtung
Mittels der Vorrichtung kann Gegenkraft aufgebaut werden, so dass Betätigungsweg an dem Bremsbetätigungselement
In
Im Falle eines erkannten, unerwünschten Blockierens des der Bremse
Sobald das Rad wieder dreht, kann die Krafterzeugungsvorrichtung
Beispielsgemäß greift die Krafterzeugungsvorrichtung
Das Bremssystem umfasst vorteilhafterweise eine integrierte Vorrichtung
Kopplungseinrichtung
Im eingekoppelten Zustand der Kopplungseinrichtung
In
Wie in der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels der
Mittels der Einrichtung
Vorrichtung
In
Krafterzeugungsvorrichtung
Das dritte Ausführungsbeispiel umfasst eine alternative Kopplungseinrichtung. Im Unterschied zu dem anhand von
Bei jeder Bremsung ohne Antiblockierregelung, d.h. im ausgekoppelten Zustand der Kopplungseinrichtung
Der Einrastmechanismus der Kopplungseinrichtung
Mittels der Krafterzeugungseinrichtung
In
Im Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung
Im Kraftpfad der Kraftübertragungseinrichtung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Seilzug einer mechanischen Reibungsbremse, aber auch z.B. im Gestänge einer Pedalbetriebenen Bremse eingebracht sein, welche letztendlich hydraulisch oder über Züge oder Gestänge arbeitet.A device according to the invention can be used in the cable of a mechanical friction brake, but also e.g. be introduced in the linkage of a pedal-operated brake, which ultimately works hydraulically or via trains or linkage.
Die in den
Wie oben bereits beschrieben, kann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine ABS-Regelung ausgeführt werden. As already described above, an ABS control can be carried out by means of the device according to the invention.
Für die Regelung werden der Ansteuerelektronik
Es ist aus dem Bereich des Pkw oder Motorrades bekannt, die Raddrehzahl mittels eines im Bereich des Rades angeordneten Raddrehzahlsensors zu erfassen. Gemäß einem besonders einfachen Ausführungsbeispiel umfasst das Bremssystem daher einen Raddrehzahlsensor an dem, der Vorrichtung zugeordneten Rad, dessen Signal der Ansteuerelektronik
Insbesondere für Fahrräder und Pedelecs, die üblicherweise keinen Raddrehzahlsensor aufweisen, wird gemäß einem besonders kostengünstigen Ausführungsbeispiel eine Welligkeit eines Nabendynamos oder eine Lageinformation eines Radnabenmotors an dem betreffenden Rad zur Bestimmung der Raddrehzahl des Rades ausgewertet. Hierzu wird der Ansteuerelektronik
Entsprechend ist die Vorrichtung bevorzugt an einen Raddrehzahlsensor, einen Nabendynamo oder einen Radnabenmotor unmittelbar oder mittelbar elektrisch angeschlossen.Accordingly, the device is preferably directly or indirectly electrically connected to a wheel speed sensor, a hub dynamo or a hub motor.
Um eine kontinuierliche und zuverlässige ABS-Regelung zu gewährleisten, umfasst die Vorrichtung
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung
Wenn die Vorrichtung an einem Pedelec oder E-Bike, also Zweirad mit Antriebs- oder Hilfsantriebs-Elektromotor verbaut ist, wird vorteilhafterweise eine dem Fahrzeug zugehörige Batterie (Akku) als einzige oder als zusätzliche elektrische Energiequelle von der Vorrichtung genutzt.If the device is installed on a pedelec or e-bike, ie two-wheeler with drive or auxiliary drive electric motor, advantageously a battery associated with the vehicle (rechargeable battery) is used as the sole or as an additional source of electrical energy by the device.
Über eine Fotozelle, einen Fototransistor und/oder Bedienschalter kann der Nutzer oder das System autark wie auch über das Vorhandensein der Dynamospannung auf Betriebszustände schließen und entsprechend arbeiten (ABS, Beleuchtung, Bremslicht, etc.). So sind Funktionen wie Tagfahrlicht, Standlicht, Anpassen einer adaptiven Beleuchtung an die Fahrgeschwindigkeit oder Signalisierung einer starken Fahrzeugverzögerung mittels des Bremslichts möglich.Via a photocell, a phototransistor and / or operating switch, the user or the system can autarky close as well as on the presence of the dynamo voltage to operating conditions and work accordingly (ABS, lighting, brake light, etc.). Thus, functions such as daytime running lights, parking lights, adapting an adaptive lighting to the driving speed or signaling a strong vehicle deceleration by means of the brake light are possible.
Bevorzugt umfasst die Vorrichtung / das Bremssystem ein integriertes Beleuchtungsmanagement und Akkulademanagement. Vorteilhaft ist eine „Bremslichtfunktion“ der Vorrichtung, mittels welcher im Falle einer Bremsung das Rücklicht stärker angesteuert wird, d.h. heller leuchtet. Optional umfasst das Bremssystem eine geschwindigkeitsabhängige Lichtregelung.Preferably, the device / brake system includes integrated lighting management and battery charging management. Advantageously, a "brake light function" of the device, by means of which in the case of braking the rear light is driven more strongly, i. brightly lit. Optionally, the braking system includes a speed-dependent light control.
Vorzugsweise wird durch die Vorrichtung / das Bremssystem eine Ansteuerung des Rücklichtes und/oder des Hauptscheinwerfers des Zwei- oder Dreirad-Fahrzeugs durchgeführt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn von der Vorrichtung Informationen über den Dynamo (Generator) und/oder die Energiespeicherung (Akku) und/oder die Bewegungsinformation des Fahrzeugs erfasst werden. Die Vorrichtung kann so das Management des, bevorzugt integrierten, Akkus für den Betrieb des Blockierverhinderers und auch der Fahrzeugbeleuchtung, Ladung etc. durchführen. Dabei ist nicht nur eine Ansteuerung des Fahrlichts vorn und hinten, sondern auch ein Einschalten oder besonders starkes Einschalten des Rücklichts in einer starken Bremssituation möglich. Steht nur wenig elektrische Energie zur Verfügung, kann z.B. die Beleuchtungsstärke reduziert werden, um den Akku in einem ausreichenden Ladezustand zu halten oder sogar aufzuladen.Preferably, by the device / the brake system, a control of the tail light and / or the headlight of the two- or three-wheeled vehicle is performed. It is particularly advantageous if information about the dynamo (generator) and / or the energy storage (rechargeable battery) and / or the movement information of the vehicle is detected by the device. The device can thus perform the management of the, preferably integrated, battery for the operation of the anti-lock device and also the vehicle lighting, charge, etc. It is not only a driving of the front and rear lights, but also a switch on or particularly strong switching on of the tail light in a strong braking situation possible. If only little electrical energy is available, e.g. the illuminance can be reduced to keep the battery in a sufficient state of charge or even recharge.
Die Vorrichtung / das Bremssystem führt bevorzugt einen automatischen Nachlauf / ein Nachleuchten der Fahrzeugbeleuchtung für eine vorgegebene Zeitdauer, z.B. eine Minute, nach einem Anhalten durch, was vorteilhaft zur Überbrückung von Ampelstops ist.The device / brake system preferably performs automatic tracking / afterglow of the vehicle lighting for a predetermined period of time, e.g. one minute after stopping by, which is advantageous for bridging traffic light stops.
Neben den beschriebenen Sicherheitsfunktionen kann die Vorrichtung / das Bremssystem auch eine Raddrehzahlinformation an ein Anzeigeinstrument für den Fahrer weitergeben (Tachysignal) oder über ein Bussystem oder eigene Anzeigeelemente (z.B. LED) ausgeben.In addition to the described safety functions, the device / brake system can also pass on wheel speed information to a driver's indicator (tachy signal) or output via a bus system or own display elements (e.g., LED).
Beispielsgemäß umfasst die Vorrichtung einen USB power supply Stecker. Dieser kann vom Fahrzeugführer zum Anschluss eines Navigationssystems oder anderen mobilen Geräts genutzt werden, das über USB (Universal Serial Bus) aufgeladen oder mit Strom versorgt werden kann. Vorteilhafterweise wird der USB power supply Stecker der Vorrichtung durch das interne Batteriemanagement gesteuert und versorgt bei genügend verfügbarer Energie zusätzlich das externe Gerät.By way of example, the device comprises a USB power supply plug. This can be used by the driver to connect a navigation system or other mobile device that can be charged or powered via USB (Universal Serial Bus). Advantageously, the USB power supply connector of the device is controlled by the internal battery management and supplies with enough available energy additionally the external device.
In
Das beispielsgemäße Bremssystem umfasst weiterhin einen Nabendynamo
Bei dem beispielsgemäßen Bremssystem ist weiter ein Akkumulator, welcher vorteilhafterweise von dem Nabendynamo
Die in Pkw eingesetzten elektronischen Bremsensteuergeräte, insbesondere ABS (Antiblockiersystem), ESC (elektronisches Stabilitätsprogramm) usw., besitzen eine Warnlampe, welche dem Fahrer den Ausfall der Bremsregelfunktion bzw. des Steuergerätes signalisiert. So wird im Pkw beim Einschalten des Fahrzeugs (Zündung ein) die Warnlampe während der Initialisierungsphase und zum Hinweis des Fahrers, dass die Warnlampe intakt ist, für wenige Sekunden eingeschaltet. Danach erlischt die Warnlampe und signalisiert damit dem Fahrer den ordnungsgemäßen Zustand der Bremsregelfunktion bzw. des Steuergerätes. Tritt eine Störung der Bremsregelfunktion auf, so wird die Warnlampe eingeschaltet und signalisiert so dem Fahrer diese Störung. Alternativ zu einer Warnlampe oder Warn-LED werden auch Displays verwendet, welche eine solche Warnlampe simulieren oder per Textanzeige ergänzen.The electronic brake control devices used in passenger cars, in particular ABS ( Antilock brake system), ESC (electronic stability program), etc., have a warning lamp, which signals the driver of the failure of the brake control function or the control unit. Thus, in the car when the vehicle is switched on (ignition on), the warning lamp during the initialization phase and to inform the driver that the warning lamp is intact, for a few seconds. The warning lamp then goes out and signals to the driver the proper condition of the brake control function or of the control unit. If a malfunction of the brake control function occurs, the warning lamp is switched on and thus signals the driver of this fault. As an alternative to a warning lamp or warning LED, displays are also used which simulate such a warning lamp or complement it by text display.
Statt einer Warnlampe zur Signalisierung eines Ausfalls der Bremsregelfunktion, ist beispielsgemäß eine Bereitschaftslampe/-anzeige
Bevor mittels Vorrichtung
Für den Fall, dass die Versorgung der Vorrichtung
Durch eine Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Bereitstellung der Antiblockierregelfunktion (z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit muss oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegen, wie oben beschrieben), kann mittels der Bereitschaftsanzeige
Eine Signalisierung erfolgt z.B. durch eine farbliche Veränderung der Bereitschaftsanzeige/-lampe
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches insbesondere für Fahrzeug mit einem zuverlässigen Bordnetz vorteilhaft ist, kann die Anzeige/Lampe
Beispielsweise wird beim ersten Aktivieren (Einschalten) des Bremssystems die Warnlampe zunächst eingeschaltet. Die Warnlampe wird wieder ausgeschaltet, wenn eine, insbesondere plausible, Raddrehzahlinformation in Vorrichtung
Bei Fahrzeugen wie z.B. Fahrrädern, E-Bikes, Scootern oder kleineren Motorrädern, welche (z.B. aus Kostengründen) ein weniger sicheres Bordnetz und/oder weniger komplexes Bremssystem besitzen, tritt das Problem auf, dass – verglichen mit Pkw – die Energieversorgung und/oder redundante/teilredundante Komponenten des Bremsregelsystems weniger zuverlässig verfügbar oder gar nicht vorhanden sind.For vehicles such as Bicycles, e-bikes, scooters or smaller motorcycles, which (eg for cost reasons) have a less secure electrical system and / or less complex braking system, the problem arises that - compared to cars - the power supply and / or redundant / teilredundante components of Brake control system less reliable available or not available.
Bei Zwei- oder Dreiradfahrzeugen, in welchen (z.B. aus Kostengründen) nur zwei oder gar nur ein Raddrehzahlsensor vorhanden ist, ist eine wichtige Eingangsgröße für die Vorrichtung, welche den Bremsregel-Eingriff (z.B. ABS-Eingriff) maßgeblich beeinflusst, die Raddrehzahlinformation, aus welcher z.B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit etc. abgeleitet wird und zur Bremsregelung ausgewertet wird. Die Raddrehzahlinformation ist in Zwei- oder Dreiradfahrzeugen daher nicht so zuverlässig verfügbar wie in Fahrzeugen mit z.B. vier Raddrehzahlsensoren, in welchen beim Ausfall eines Raddrehzahlsensors oder dessen Ansteuerung aus den verbleibenden Raddrehzahlsensoren die Bewegung des Fahrzeugs abgeleitet werden kann und auf den Defekt des einen Sensors geschlossen werden kann. In Zwei- oder Dreiradfahrzeugen ist daher eine Anzeige, dass die Bremsregelfunktion aufgrund der fehlenden oder unplausiblen Raddrehzahlinformation nicht zur Verfügung steht, sehr wichtig, da dieser Fall im Vergleich zum Pkw häufiger auftreten dürfte.In two- or three-wheeled vehicles, in which (eg, for cost reasons) only two or even only one wheel speed sensor is present, an important input for the device, which affects the brake control intervention (eg ABS intervention) significantly, the wheel speed information from which For example, a vehicle speed, etc. is derived and evaluated for braking control. The wheel speed information is therefore not as reliable available in two- or three-wheeled vehicles as in vehicles with eg four wheel speed sensors, in which in case of failure of a wheel speed sensor or its control of the remaining wheel speed sensors, the movement of the vehicle can be derived and the defect of the one sensor can be closed. In two- or three-wheeled vehicles, therefore, an indication that the brake control function is not available due to the missing or implausible wheel speed information is very important, since this case is likely to occur more frequently in comparison to the car.
Wird in einem Fahrzeug ein Nabendynamo zur Energieerzeugung (Akkumulator-Aufladung, Licht etc.) und gleichzeitig als Raddrehzahlsensor-Ersatz (Raddrehzahlinformation durch Auswertung der Welligkeit) verwendet und kann bei einem Fehler im Dynamo (z.B. fehlender oder beschädigter Einzelmagnet etc.) keine plausible/ausreichende Raddrehzahlinformation mehr erzeugt werden, so kann zwar die Beleuchtung des Fahrzeuges ggf. noch durchgeführt werden, aber die Bremsregelfunktion wie auch die Ansteuerung einer Anzeige/Lampe wird in dem Zustand oftmals nicht verfügbar sein. So ist die aktive Signalisierung eines Versorgungsspannungsausfalles oder eines defekten Sensors etc. (durch Einschalten einer Warnlampe) bedingt durch die fehlende Versorgungsspannung oder eine schlechtere Auffindbarkeit des Fehlers oft nicht möglich.If a hub dynamo is used in a vehicle to generate energy (accumulator charge, light, etc.) and at the same time as a wheel speed sensor replacement (wheel speed information by evaluating the ripple) and can in a fault in the dynamo (eg missing or damaged individual magnet, etc.) no plausible / Although sufficient wheel speed information is generated more, although the lighting of the vehicle may possibly still be performed, but the brake control function as well as the control of a display / lamp will often not be available in the state. Thus, the active signaling of a supply voltage failure or a defective sensor, etc. (by switching on a warning lamp) due to the lack of supply voltage or a poor findability of the error is often not possible.
Die anhand von
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