DE10316351A1 - Integrated brake for a motorbike with front and rear brake control has pressure intensifying unit in rear brake lead to increase the rear brake pressure - Google Patents

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DE10316351A1 DE2003116351 DE10316351A DE10316351A1 DE 10316351 A1 DE10316351 A1 DE 10316351A1 DE 2003116351 DE2003116351 DE 2003116351 DE 10316351 A DE10316351 A DE 10316351A DE 10316351 A1 DE10316351 A1 DE 10316351A1
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Abstract

An integrated brake system for a motorbike comprises simultaneously operated and controlled front (6) and rear (7) brakes and a unit (5) to regulate brake pressure between front and rear. A pressure-intensifying unit (15) in the lead to the rear brake increases the pressure from the regulator unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Integralbremsanlage für Motorräder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The present invention relates to an integral brake system for motorcycles according to the preamble of claim 1.

Im Zusammenhang mit Motorrädern versteht man unter dem Begriff „Integralbremsanlage" eine Bremsanlage, bei der bei einer Betätigung des Handbremshebels oder des Fußbremshebels gleichzeitig die Vorderradbremse und die Hinterradbremse angesteuert werden. Durch Betätigen eines einzigen Betätigungselements können also beide Bremsen angesteuert werden. Dabei sind auch Kombinationen möglich, bei denen ein Bremshebel auf ein Rad und der andere Bremshebel auf beide Räder wirkt. Eine Integralbremsanlage für Motorräder ist beispielsweise aus der DE 38 03 563 A1 bekannt. Bei dieser Bremsanlage wird bei einer Betätigung des Fußbremshebels gleichzeitig die Vorderradbremse und die Hinterradbremse mit Bremsdruck beaufschlagt. Ferner ist eine weitere Vorderradbremse vorgesehen, die durch Betätigen des Handbremshebels mit Bremsdruck beaufschlagbar ist. Die weitere Vorderradbremse ist unabhängig von der Betätigung des Fußbremshebels ansteuerbar. Bei einer Betätigung der weiteren Vorderradbremse findet eine zusätzliche dynamische Radlaständerung statt. Um bei einer Betätigung des Handbremshebels und des Fußbremshebels ein Blockieren des Hinterrades zu verhindern, ist ein Bremskraftregler vorgesehen, der den Bremsdruck an der Hinterachse entsprechend begrenzt.In connection with motorcycles, the term "integral brake system" is understood to mean a brake system in which the front wheel brake and the rear wheel brake are actuated simultaneously when the hand brake lever or the foot brake lever is actuated. Both brakes can therefore be actuated by actuating a single actuating element. Combinations are also possible possible with one brake lever acting on one wheel and the other brake lever acting on both wheels DE 38 03 563 A1 known. In this brake system, when the foot brake lever is actuated, the front brake and the rear brake are simultaneously subjected to brake pressure. Furthermore, a further front wheel brake is provided, which can be acted upon by brake pressure by actuating the hand brake lever. The further front wheel brake can be controlled independently of the actuation of the foot brake lever. When the further front brake is actuated, an additional dynamic wheel load change takes place. In order to prevent the rear wheel from locking when the hand brake lever and the foot brake lever are actuated, a braking force regulator is provided which accordingly limits the braking pressure on the rear axle.

In Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 24. Auflage, Seite 717 ist eine Pkw-Bremsanlage beschrieben, bei der die Bremskraft gemäß einem fest vorgegebenen Verhältnis auf die Vorderachse und die Hinterachse aufgeteilt wird. Dort ist auch ein Bremskraftverteilungsdiagramm für die Vorderachse und Hinterachse gezeigt, aus der die „ideale" Bremskraftverteilung hervorgeht. Unter dem Begriff „ideale Bremskraftverteilung" ist eine Bremskraftverteilung zu verstehen, die entsprechend der dynamischen Achslastverteilung angepasst wird.In Bosch, Automotive Paperback, 24th edition, page 717 is a car brake system described in which the braking force according to a given ratio is divided between the front and rear axles. There is also a braking force distribution diagram for the front and rear axles shown from which the "ideal" brake force distribution evident. Under the term "ideal braking force distribution" a braking force distribution is too understand that adjusted according to the dynamic axle load distribution becomes.

Grundsätzlich wäre es zwar erstrebenswert, bei jeder Bremsung die Bremskraftverteilung zwischen der Vorderachse und Hinterachse entsprechend der idealen Bremskraftverteilung einzustellen. Dadurch ließe sich einerseits eine optimale Bremswirkung erreichen. Andererseits könnte ein Überbremsen und somit ein übermäßiger Reifenverschleiß sowie ein Fahrstabilitätsverlust aufgrund der bei einem Bremsvorgang auftretenden Entlastung der Hinterachse vermieden werden. Eine ideale Bremskraftaufteilung bei jeglicher „Art" von Bremsvorgängen, das heißt auch bei leichten, unkritischen Bremsungen ist technisch aufwendig zu realisieren. Außerdem muss der eingesteuerte Bremsdruck vorne oder hinten, in der Regel jedoch an der Hinterachse, entsprechend der dynamischen Achslastverteilung durch ein Regelventil mehr oder wenig abgesenkt werden. Dies kann ähnlich wie bei einem ABS-Eingriff zu einem ruckelnden Bremsverhalten führen, was aus Komfortgründen und hinsichtlich der Fahrstabilität zumindest bei leichten bzw. unkritischen Bremsungen unerwünscht ist.Basically, it would be Desirable, the braking force distribution between each braking the front and rear axles according to the ideal braking force distribution adjust. This would leave on the one hand achieve an optimal braking effect. on the other hand could over braking and thus excessive tire wear as well a loss of driving stability due to the relief of the Avoid rear axle. An ideal brake force distribution at any "kind" of braking, that is called even with light, uncritical braking is technically complex to realize. Moreover the applied brake pressure must be at the front or rear, as a rule but on the rear axle, according to the dynamic axle load distribution can be lowered more or less by a control valve. This can be similar to lead to a jerky braking behavior during an ABS intervention, which for comfort reasons and in terms of driving stability at least with light or uncritical braking undesirable is.

Bei heutigen Motorrädern sind aufgrund der dynamischen Achslastverteilung beim Bremsen die Hinterradbremsen hinsichtlich ihrer Kolbenflächen und hinsichtlich der Bremsscheibendurchmesser deutlich kleiner ausgelegt als die Vorderradbremsen. Mit einem über beispielsweise den Handbremshebel beiden Bremsen eingesteuerten Bremsdruck kann an der Vorderradbremse eine wesentlich höhere Bremsleistung erzielt werden als an der Hinterradbremse. Bei einer Beaufschlagung der kleineren Hinterradbremse mit dem Vorderradbremsdruck wird also nur eine relativ geringe Bremsleistung hinten erzielt. Die Bremsleistung an der Hinterradbremse könnte zwar durch eine Vergrößerung der Kolbenflächen am hinteren Bremssattel und/oder durch eine Vergrößerung des Bremsscheibendurchmessers erhöht werden. Eine derartige „Vergrößerung" der Hinterradbremse würde jedoch ein entsprechend größeres Bremsflüssigkeitsvolumen für die Betätigung der Hinterradbremse erfordern. Folglich müsste der Kolbendurchmesser des Hauptbremszylinders vergrößert werden. Dies wiederum würde zu einer Vergrößerung der erforderlichen Betätigungskraft führen, da bei einer Integralbremsanlage auch die Vorderradbremse vom Hauptbremszylinder beaufschlagt wird und sich somit das „Übersetzungsverhältnis" der Vorderradbremse verändern würde. Zwar könnte alternativ zu einer Vergrößerung des Bremszylinders auch die Bremsscheibe vergrößert werden. Dies ist jedoch ebenfalls teuer und konstruktiv nicht immer möglich.at today's motorcycles are the rear wheel brakes due to the dynamic axle load distribution when braking in terms of their piston surfaces and in terms of the brake disc diameter is significantly smaller than that Front brakes. With an over for example, the handbrake lever controlled both brakes Brake pressure on the front brake can achieve a significantly higher braking performance be achieved than on the rear brake. With an application the smaller rear brake with the front brake pressure achieved only a relatively low braking performance at the rear. The braking power on the rear brake by increasing the piston surfaces on the rear brake caliper and / or by increasing the Brake disc diameter increased become. Such an "enlargement" of the rear brake would however a correspondingly larger brake fluid volume for the activity the rear brake. Consequently, the piston diameter would have to be of the master brake cylinder can be enlarged. This in turn would to enlarge the required operating force to lead, because in an integral brake system, the front brake from the master brake cylinder is applied and thus the "gear ratio" of the front brake change would. Could be alternatively to an enlargement of the Brake cylinder also the brake disc can be enlarged. However, this is also expensive and constructively not always possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Integralbremsanlage zu schaffen, bei der insbesondere bei leichten Bremsungen, das heißt in unkritischen Bremssituationen die an der Hinterradbremse zur Verfügung stehende Bremsleistung besser ausgenutzt wird.task the invention is to provide an integral braking system at especially when braking lightly, i.e. in uncritical braking situations the braking power available at the rear brake is better exploited.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This Object is solved by the features of claim 1. advantageous Refinements and developments of the invention are in the subclaims remove.

Die Erfindung geht von einer Integralbremsanlage für Motorräder aus, das heißt von einer Bremsanlage, bei der durch Betätigen eines einzigen Betätigungselements, beispielsweise des Fußbremshebels oder des Handbremshebels, gleichzeitig die Vorderradbremse und die Hinterradbremse ansteuerbar ist. Die Integralbremsanlage weist eine Regeleinrichtung auf, vorzugsweise eine elektrohydraulische Regeleinrichtung, mit der die Bremsdrücke an der Vorderradbremse und an der Hinterradbremse regelbar sind. In an sich bekannter Weise sind an die Regeleinrichtung Raddrehzahlsensoren angeschlossen, welche die Raddrehzahlen und die hieraus ableitbaren Radbeschleunigungen messen. Aus den Raddrehzahlen und den Radbeschleunigungen kann jeweils eine tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung angenäherte Referenzgeschwindigkeit bzw. Referenzverzögerung ermittelt werden.The invention is based on an integral brake system for motorcycles, that is, a brake system in which by actuating a single one Actuating element, for example the foot brake lever or the hand brake lever, the front wheel brake and the rear wheel brake can be controlled simultaneously. The integral brake system has a control device, preferably an electrohydraulic control device, with which the brake pressures on the front wheel brake and on the rear wheel brake can be controlled. In a manner known per se, wheel speed sensors are connected to the control device, which measure the wheel speeds and the wheel accelerations that can be derived therefrom. An actual vehicle speed or reference speed or reference deceleration approximated to the actual vehicle deceleration can be determined in each case from the wheel speeds and the wheel accelerations.

Der Kern der Erfindung besteht nun darin, dass eine Druckverstärkungseinrichtung vorgesehen ist, die in der zur Hinterradbremse führenden Bremsdruckleitung angeordnet ist und die bei einer Betätigung der Integralbremsanlage den von der Regeleinrichtung eingesteuerten Hinterradbremsdruck verstärkt. Durch die Verstärkung des Bremsdrucks für die Hinterradbremse kann insbesondere bei leichten „Integralbremsungen", das heißt bei Bremsungen, bei denen durch Betätigung des Handbremshebels oder des Fußbremshebels die Vorderradbremse und die Hinterradbremse angesteuert werden, die an der Hinterradbremse zur Verfügung stehende Bremsleistung besser aufgeschöpft werden. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass allein durch Verwendung einer derartigen Bremsdruckverstärkungseinrichtung die Hinterradbremsleistung vergrößert werden kann, und zwar ohne dass die Hinterradbremse an sich verändert werden muss.The The essence of the invention is that a pressure intensifying device is provided, which is arranged in the brake pressure line leading to the rear brake is and when actuated of the integral braking system is the one controlled by the control device Rear brake pressure increased. By reinforcement the brake pressure for the Rear wheel brake can be used in particular for light "integral braking", ie braking those by actuation the hand brake lever or the foot brake lever the front wheel brake and the rear wheel brake are activated, the braking power available at the rear brake better exhausted become. A major advantage is that just by Use of such a brake pressure boosting device the rear wheel braking power be enlarged can, without changing the rear brake itself got to.

Vorzugsweise ist die Druckverstärkungseinrichtung so konzipiert ist, dass die Druckverstärkung erst bei Überschreiten eines „vorgegebenen Systemdrucks" einsetzt. Das heißt, bei geringen Systemdrücken, die in der Phase zwischen der Betätigung der Hinterradbremse und dem Anlegen der Bremsbeläge an die Bremsscheibe auftreten, verhält sich die Druckübersetzungseinrichtung zunächst passiv. Wenn sich die Bremsbeläge an die Hinterradbremsscheibe angelegt haben, wird der vorgegebene Systemdruckwert überschritten und der eingesteuerte Bremsdruck durch die Druckübersetzungseinrichtung verstärkt.Preferably is the pressure intensifier is designed in such a way that the pressure gain is only exceeded when it is exceeded of a "given System pressure ". This means, at low system pressures, the in the phase between the application of the rear brake and putting on the brake pads the brake disc occur behaves the pressure intensifier first passive. If the brake pads have placed on the rear brake disc, the default System pressure value exceeded and the applied brake pressure is increased by the pressure transmission device.

Durch den Druckübersetzer, der in Ruhestellung, das heißt im drucklosen Zustand passiv ist, kann weiterhin ein Bremssattel mit einem relativ kleinen Kolbendurchmesser und einer entsprechend geringen Volumenaufnahme beim Anlegen der Bremsbeläge verwendet werden.By the pressure translator, the at rest, that is is passive in the depressurized state, a brake caliper can continue with a relatively small piston diameter and accordingly low volume consumption when applying the brake pads become.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Hauptbremszylinder nicht entsprechend größer ausgelegt werden muss.On Another advantage is that the master cylinder does not designed accordingly larger must become.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:in the The invention is explained in more detail below in connection with the drawing. It demonstrate:

1 den prinzipiellen Aufbau einer Integralbremsanlage gemäß der Erfindung; 1 the basic structure of an integral brake system according to the invention;

2 einen Querschnitt durch einen Druckverstärker gemäß der Erfindung; und 2 a cross section through a pressure booster according to the invention; and

3 einen Bremskraftverteilungsdiagramm zur Erläuterung der Regelung der Bremskraftverteilung. 3 a braking force distribution diagram for explaining the control of the braking force distribution.

1 zeigt schematisch eine Integralbremsanlage eines Motorrads. Zur Bremsbetätigung sind ein erster Bremshebel 1 und ein zweiter Bremshebel 2 vorgesehen. Der Bremshebel 1 kann beispielsweise ein Handbremshebel und der Bremshebel 2 kann beispielsweise ein Fußbremshebel sein. Die Bremshebel 1, 2 sind über zugeordnete Leitungen 3, 4 an eine die Regeleinrichtung 5 angeschlossen. Die Regeleinrichtung 5 kann beispielsweise eine elektrohydraulische Regeleinheit mit integriertem ABS (Antiblockiersystem) sein. Die Regeleinrichtung 5 steuert bzw. regelt sowohl die Bremskraftaufteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse und begrenzt durch ihre ABS-Funktion bei einer Blockerneigung den Bremsdruck am jeweiligen Rad. Radgeschwindigkeiten werden durch Raddrehzahlsensoren gemessen. Aus den Radgeschwindigkeiten kann eine der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit angenäherte Referenzgeschwindigkeit ermittelt werden. Ferner können aus den Radgeschwindigkeiten Radverzögerungen und eine der tatsächlichen im Fahrzeug Verzögerung angenäherte Referenzverzögerung abgeleitet werden. 1 schematically shows an integral brake system of a motorcycle. There is a first brake lever for brake actuation 1 and a second brake lever 2 intended. The brake lever 1 can, for example, a hand brake lever and the brake lever 2 can be, for example, a foot brake lever. The brake levers 1 . 2 are via assigned lines 3 . 4 to a control device 5 connected. The control device 5 can be, for example, an electro-hydraulic control unit with an integrated ABS (anti-lock braking system). The control device 5 controls and regulates both the braking force distribution between the front axle and rear axle and limits the braking pressure at the respective wheel due to its ABS function in the event of a block inclination. Wheel speeds are measured by wheel speed sensors. A reference speed approximating the actual vehicle speed can be determined from the wheel speeds. Furthermore, wheel decelerations and a reference deceleration approximated to the actual deceleration in the vehicle can be derived from the wheel speeds.

Ferner sind schematisch eine Vorderradbremse 6 und eine Hinterradbremse 7 dargestellt. Die Vorderradbremse 6 besteht aus zwei Scheibenbremseinheiten 8, 9, die über eine gemeinsame Bremsleitung ansteuerbar sind.Furthermore, a front wheel brake are schematic 6 and a rear brake 7 shown. The front brake 6 consists of two disc brake units 8th . 9 that can be controlled via a common brake line.

Die Hinterradbremse 7 weist hier zwei Bremseinheiten 11, 12 auf, die jeweils über eine separate Bremsleitung 13, 14 ansteuerbar sind. Die Bremsleitungen 10, 13 sind gemeinsam über den Bremshebel ansteuerbar. Das heißt, durch Betätigen des Bremshebels 1 kann sowohl die Vorderradbremse 6 als auch die Hinterradbremse 7 betätigt werden. Die Bremseinheit 12 der Hinterradbremse 7 hingegen ist ausschließlich durch den Bremshebel 2 betätigbar.The rear brake 7 has two brake units here 11 . 12 on, each via a separate brake line 13 . 14 are controllable. The brake lines 10 . 13 can be controlled together using the brake lever. That is, by operating the brake lever 1 can both the front brake 6 as well as the rear brake 7 be operated. The brake unit 12 the rear brake 7 on the other hand is only by the brake lever 2 actuated.

Ganz wesentlich für die Erfindung ist eine Druckverstärkungseinrichtung 15, die in der Bremsleitung 13 angeordnet ist und die den von der Regeleinrichtung 5 eingesteuerten Bremsdruck für die Hinterradbremse 7 verstärkt.One is very important for the invention Pressure boosting means 15 that in the brake line 13 is arranged and that of the control device 5 controlled brake pressure for the rear wheel brake 7 strengthened.

Die Regeleinrichtung 5, die zum Beispiel eine elektrohydraulische Regeleinrichtung ist, steuert bzw. regelt ganz allgemein gesprochen in Abhängigkeit vom Fahrzustand und vom Bremszustand die Bremskraftaufteilung auf die Vorderradbremse 6 und die Hinterradbremse 7, was im Zusammenhang mit 3 noch näher erläutert wird.The control device 5 In general speaking, which, for example, is an electrohydraulic control device, controls or regulates the distribution of the braking force to the front wheel brake as a function of the driving state and the braking state 6 and the rear brake 7 what related 3 is explained in more detail.

2 zeigt die Druckverstärkungseinrichtung 15 der 1. Die Druckverstärkungseinrichtung 15 weist ein Gehäuse 16a, 16b auf, das einen Druckeingang 17 und einen über die Bremsleitung 13 (vgl. 1) mit der Hinterradbremse in Verbindung stehenden Druckausgang 18 aufweist. Der Druckeingang 17 steht mit einer ersten zylindrischen Gehäusekammer 19 des Gehäuses 16a in Fluidverbindung. Der Druckausgang 18 steht mit einer zweiten zyindrischen Gehäusekammer 20 in Fluidverbindung. Die erste Gehäusekammer 19 hat einen größeren Querschnitt als die zweite Gehäusekammer 20. 2 shows the pressure intensifier 15 the 1 , The pressure intensifier 15 has a housing 16a . 16b on that a pressure input 17 and one over the brake line 13 (see. 1 ) pressure output connected to the rear brake 18 having. The pressure inlet 17 stands with a first cylindrical housing chamber 19 of the housing 16a in fluid communication. The pressure outlet 18 stands with a second cylindrical housing chamber 20 in fluid communication. The first housing chamber 19 has a larger cross section than the second housing chamber 20 ,

In dem Gehäuse 16a ist ein Stufenkolben 21 angeordnet, der einen ersten Kolbenabschnitt 22 und einen zweiten Kolbenabschnitt 23 aufweist. Der erste Kolbenabschnitt 22 ist in der ersten Gehäusekammer 19 verschieblich und der zweite Kolbenabschnitt 23 ist in der zweiten Gehäusekammer 20 verschieblich. Der Stufenkolben 21 ist ferner durch Lippendichtringe 24, 25 gegenüber dem Gehäuse 16a abgedichtet.In the case 16a is a stepped piston 21 arranged of a first piston section 22 and a second piston section 23 having. The first piston section 22 is in the first housing chamber 19 displaceable and the second piston section 23 is in the second housing chamber 20 displaced. The stepped piston 21 is also through lip seals 24 . 25 towards the housing 16a sealed.

Wie aus 2 ersichtlich ist, ist der Stufenkolben 21 durch eine Druckfeder 26 zur zweiten Gehäusekammer 19 hin vorgespannt. Die Druckfeder 26 kann beispielsweise eine progressive Federkennlinie aufweisen. Im Fall einer progressiven Federkennlinie steigt die Druckkraft der Feder beim Zusammendrücken überproportional mit dem Federweg an.How out 2 is visible is the stepped piston 21 by a compression spring 26 to the second housing chamber 19 biased towards. The compression spring 26 can have a progressive spring characteristic, for example. In the case of a progressive spring characteristic, the compression force of the spring increases disproportionately with the spring travel when compressed.

Wesentlich ist ferner, dass der Stufenkolben 21 einen axialen Fluiddurchgang aufweist, der hier durch eine Bohrung 27, eine Kammer 28 und eine Bohrung 29 gebildet ist, die in einem Ventilgehäuse 30, das in die Kammer 28 eingesetzt ist, vorgesehen ist. In der Bohrung 29 ist ein Ventilkörper 31 vorgesehen. Der Ventilkörper 31 ist durch eine Druckfeder 32 gegen das Ventilgehäuse 30 vorgespannt.It is also essential that the stepped piston 21 has an axial fluid passage, here through a bore 27 , a chamber 28 and a hole 29 is formed in a valve housing 30 that into the chamber 28 is used, is provided. In the hole 29 is a valve body 31 intended. The valve body 31 is by a compression spring 32 against the valve housing 30 biased.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Druckverstärkungseinrichtung 15 näher erläutert. Zu Beginn der Bremsbetätigung müssen sich zunächst die Bremsbeläge an die Bremsscheibe der Hinterradbremse anlegen. Es herrscht also zunächst nur ein sehr geringer Systemdruck. Der von der Regeleinrichtung 5 (1) über den Druckeingang 17 eingesteuerte (geringe) Druck steht über die erste Gehäusekammer 19, die Bohrung 29, die Kammer 28, die Bohrung 27, die zweite Gehäusekammer 20 und den Druckausgang 18 an der Hinterradbremse an. Bei einem geringen Systemdruck, der unterhalb einer vorgegebenen Druckschwelle liegt, ist also das Ventil 30, 31 geöffnet. In dieser ersten Bremsphase werden lediglich die Bremsbeläge der Hinterradbremse verschoben, bis sie an der Bremsscheibe anliegen.The following is the operation of the pressure intensifier 15 explained in more detail. At the beginning of the brake application, the brake pads must first put on the brake disc of the rear wheel brake. So there is initially only a very low system pressure. The one from the control device 5 ( 1 ) via the pressure input 17 activated (low) pressure is above the first housing chamber 19 who have favourited Bore 29 , the chamber 28 who have favourited Bore 27 , the second housing chamber 20 and the pressure outlet 18 on the rear brake. At a low system pressure, which is below a predetermined pressure threshold, the valve is 30 . 31 open. In this first braking phase, only the brake pads of the rear wheel brake are moved until they come into contact with the brake disc.

Wenn die Bremsbeläge an der Bremsscheibe anliegen, steigt der Systemdruck. Dies führt dazu, dass die Gehäusekammern 19, 20 nicht mehr in Fluidverbindung miteinander stehen. Ein über den Druckeingang 17 in die Gehäusekammer 19 eingesteuerter Druck steht somit am Stufenkolben 21 an. Das heißt die gesamte Querschnittsfläche des ersten Kolbenabschnitts 22 des Stufenkolbens 21 wird mit dem Druck des Druckeingangs 17 beaufschlagt. Der zweite Kolbenabschnitt 23, der eine kleinere Querschnittsfläche als der erste Kolbenabschnitt 22 aufweist, wird mit dem am Druckausgang 18 anstehenden Bremsdruck beaufschlagt. Aufgrund der unterschiedlichen Querschnittsfläche der Kolbenabschnitte 22, 23 entsteht eine Druckverstärkung. Der Druck am Druckausgang 18 ist somit größer als der Druck am Druckeingang 17. Das Ventil 31 bleibt deshalb auch bei steigendem Druck geschlossen.When the brake pads are against the brake disc, the system pressure increases. This leads to the housing chambers 19 . 20 are no longer in fluid communication with each other. One over the pressure input 17 into the housing chamber 19 controlled pressure is thus on the step piston 21 on. That means the total cross-sectional area of the first piston section 22 of the step piston 21 becomes with the pressure of the pressure input 17 applied. The second piston section 23 which has a smaller cross-sectional area than the first piston section 22 has, with that at the pressure outlet 18 applied brake pressure. Due to the different cross-sectional area of the piston sections 22 . 23 pressure increases. The pressure at the pressure outlet 18 is therefore greater than the pressure at the pressure inlet 17 , The valve 31 therefore remains closed even with increasing pressure.

Durch die Feder 26 ist der Druck, bei dem das Ventil 30, 31 schließt, festgelegt.By the spring 26 is the pressure at which the valve 30 . 31 closes, fixed.

Die in 2 gezeigte Druckverstärkungseinrichtung 15 hat den Vorteil, dass bei unbetätigter Bremse, das heißt wenn über den Druckeingang 17 kein Druck eingesteuert wird, ein Druckausgleich im Bremssystem stattfinden kann. Es ist also keine Schnüffellochbohrung und kein Ausgleichsbehälter erforderlich. Auf zusätzliche Entlüftungsnippel kann ebenfalls verzichtet werden. Durch Wahl einer Feder 26 mit geeigneter Federkennlinie kann der Druck, bei dem das Ventil 30, 31 schließt, das heißt bei dem die Druckverstärkung beginnt, aktiv festgelegt werden. Der Druck, bei dem die Druckverstärkung einsetzt, kann geringfügig über den zum Anlegen der Bremsbeläge erforderlichen Druck liegen. Somit wird erreicht, dass die Bremsbeläge ohne Druckübersetzung angelegt werden, wofür nur ein geringes Bremsflüssigkeitsvolumen erforderlich ist. Nach dem Anliegen der Bremsbeläge wird mit erhöhtem Bremsdruck gebremst, wofür nur ein geringes zusätzliches Bremsflüssigkeitsvolumen erforderlich ist.In the 2 shown pressure booster 15 has the advantage that when the brake is not applied, that is, when the pressure input 17 no pressure is applied, pressure equalization can take place in the brake system. So there is no sniffer hole and no expansion tank required. There is also no need for additional ventilation nipples. By choosing a spring 26 The pressure at which the valve 30 . 31 closes, that is, at which the pressure boost begins, can be actively determined. The pressure at which the pressure boost starts can be slightly above the pressure required to apply the brake pads. This ensures that the brake pads are applied without pressure transmission, for which only a small volume of brake fluid is required. After the brake pads have come into contact, braking takes place with increased brake pressure, for which only a small additional volume of brake fluid is required.

3 zeigt ein Bremskraftverteilungsdiagramm. Auf der Abszisse und auf der Ordinate sind dimensionslos die Bremskräfte am Vorderrad FBV bzw. am Hinterrad FBH aufgetragen. Die Bremskraft am Vorderrad FBV und die Bremskraft am Hinterrad FBH sind jeweils auf die Gewichtskraft des Fahrzeugs, das heißt auf die Fahrzeugmasse multipliziert mit der Gravitationsbeschleunigung normiert und somit dimensionslos dargestellt. Für das Vorderrad sind die Geraden 33 – 36 eingezeichnet, wobei die Geraden jeweils geometrische Orte gleicher Haftreibungszahl darstellen. Die Gerade 33 beispielsweise repräsentiert eine Haftreibungszahl von 0,2 am Vorderrad. 3 shows a braking force distribution diagram. The braking forces on the front wheel F BV and on the rear wheel F BH are dimensionlessly plotted on the abscissa and ordinate. The braking force on the front wheel F BV and the braking force on the rear wheel F BH are each based on the weight of the vehicle, that is, on the vehicle mass multiplied by Gravitational acceleration standardized and thus represented dimensionless. The straight lines are for the front wheel 33 - 36 drawn in, the straight lines each representing geometric locations of the same static friction coefficient. Straight 33 for example, represents a static friction coefficient of 0.2 on the front wheel.

Entsprechend sind Geraden 37 – 42 eingezeichnet. Die Geraden 37 – 42 repräsentieren geometrische Orte mit gleicher Haftreibungszahl am Hinterrad. Beispielsweise beträgt die Haftreibungszahl auf der Geraden 39 0,6. Die Schnittpunkte der Geraden mit gleicher Haftreibungszahl von Vorderrad und Hinterrad ergeben die Kurve 43. Die Kurve 43 gibt die bei einer vorgegebenen Fahrzeugbeladung „ideale Bremskraftverteilung" zwischen Vorderachse und Hinterachse wieder. Die Kurve 43 hat einen gekrümmten Verlauf. Das heißt, die ideale Bremskraftverteilung ändert sich in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung. Ferner sind Geraden 44 – 47 eingezeichnet. Die Geraden 44 – 47 repräsentieren geometrische Orte, bei denen die Bremskraftaufteilung auf die Vorderachse und die Hinterachse jeweils gemäß einem konstanten Bremskraftverhältnis erfolgt.Lines are corresponding 37 - 42 located. The straight lines 37 - 42 represent geometric locations with the same static friction coefficient on the rear wheel. For example, the coefficient of static friction is on the straight line 39 0.6. The intersection of the straight line with the same static friction coefficient of the front wheel and rear wheel results in the curve 43 , The curve 43 shows the "ideal braking force distribution" between the front and rear axles for a given vehicle load. The curve 43 has a curved course. This means that the ideal braking force distribution changes depending on the vehicle deceleration. There are also straight lines 44 - 47 located. The straight lines 44 - 47 represent geometric locations in which the braking force is divided between the front and rear axles in accordance with a constant braking force ratio.

Das Bremskraftverteilungsdiagramm wird schließlich vervollständigt durch Geraden 48 – 53. Die Geraden 48 – 53 repräsentieren geometrische Orte konstanter Abbremsung des Fahrzeugs. Beispielsweise repräsentiert die Gerade 50 eine Fahrzeugabbremsung von 0,6 × g, wobei g die Erdbeschleunigung ist.The braking force distribution diagram is finally completed by straight lines 48 - 53 , The straight lines 48 - 53 represent geometric locations of constant braking of the vehicle. For example, represents the straight line 50 a vehicle deceleration of 0.6 × g, where g is the acceleration due to gravity.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Kurve 43 für einen bestimmten Beladungszustand des Fahrzeugs gültig ist. Bei einer Änderung der Beladung verschieben sich sowohl die Geraden 33 – 36 und die Geraden 37 – 42, was folglich auch zu einer Änderung des Verlaufs der Kurve 40, das heißt der idealen Bremskraftverteilung führt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 3 nur eine dieser Kurven 43 eingezeichnet. In der Regeleinrichtung 5 (1) ist jedoch ein ganzes Kennfeld, das heißt eine Schar solcher Kurven für unterschiedliche Beladungszustände abgespeichert.It was already mentioned that the curve 43 is valid for a specific load condition of the vehicle. If the load changes, both the straight lines shift 33 - 36 and the straight lines 37 - 42 , which consequently leads to a change in the course of the curve 40 , that is, the ideal braking force distribution leads. For reasons of clarity, in 3 just one of those curves 43 located. In the control device 5 ( 1 ), however, a whole map, that is, a family of such curves for different loading conditions, is stored.

In unkritischen Bremssituationen wird die Bremskraft gemäß einem fest vorgegebenen Verhältnis auf die Vorderachse und die Hinterachse aufgeteilt. Beispielsweise wird die Bremskraftverteilung entsprechend der Steigung der Geraden 47 gewählt. Unter dem Begriff unkritische Bremssituation ist ein Bremszustand zu verstehen, der unterhalb der Kurve 43 liegt. Unterhalb der Kurve 43 wird also ein konstante Bremskraftverteilung entsprechend der Ge raden 47 eingesteuert. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Fahrzeugverzögerung, hier der Fahrzeugverzögerung von etwas weniger als 0,6g, was durch die Gerade 50 repräsentiert wird, wird die Regelstrategie geändert. Das heißt, bei Verzögerungen, bei denen die gewählte Gerade konstanter Verzögerung die Kurve 43 der idealen Bremskraftverteilung schneidet, wird die Bremskraftverteilung angenähert dem Verlauf der idealen Bremskraftverteilung geregelt, beispielsweise gemäß der „Treppenkurve" 54 – 56.In non-critical braking situations, the braking force is distributed between the front axle and the rear axle according to a predefined ratio. For example, the braking force distribution is in accordance with the slope of the straight line 47 selected. The term uncritical braking situation means a braking condition that is below the curve 43 lies. Below the curve 43 So is a constant braking force distribution according to the Ge straight 47 be controlled. If a predetermined vehicle deceleration is exceeded, here the vehicle deceleration of slightly less than 0.6g, which is due to the straight line 50 the control strategy is changed. That is, for delays where the selected straight line constant deceleration the curve 43 the ideal braking force distribution cuts, the braking force distribution is regulated approximately to the course of the ideal braking force distribution, for example according to the "stair curve" 54 - 56 ,

Wie bereits erwähnt, repräsentieren die Geraden 44 – 47 geometrische Orte, bei denen das die Bremskraft auf Vorderrad und Hinterrad entsprechend einem fest vorgegebenen Verhältnis aufgeteilt wird. Es ist ersichtlich, dass beispielsweise bei der Geraden 47 im Vergleich zur Geraden 46 die Hinterradbremse einen größeren Anteil an der Gesamtbremsleistung hat. Dies kann durch Einbau einer Druckverstärkungseinrichtung 15 (vgl. 1) erreicht werden. Bildlich gesprochen kann also durch die Verwendung einer Druckverstärkungseinrichtung mehr Fläche unter der „Idealverteilungskurve" 43 abgedeckt werden. In unkritischen Bremssituationen kann durch Verwendung einer Druckübersetzung Druckverstärkungseinrichtung die Bremskraftverteilung näher der idealen Bremskraftaufteilung 43 angenähert werden als bei einer Bremsanlage ohne Druckverstärkungseinrichtung und zwar ohne eine Änderung der konventionellen Bremsanlage und der damit verbundenen Nachteile.As already mentioned, the straight lines represent 44 - 47 Geometric locations where the braking force is divided between the front wheel and the rear wheel according to a predefined ratio. It can be seen that, for example, in the straight line 47 compared to the straight line 46 the rear brake has a larger share of the total braking power. This can be done by installing a pressure intensifier 15 (see. 1 ) can be achieved. Metaphorically speaking, the use of a pressure intensifying device means that more area under the “ideal distribution curve” 43 be covered. In non-critical braking situations, the braking force distribution can be closer to the ideal braking force distribution by using a pressure intensification device 43 can be approximated as in a brake system without a pressure booster device, namely without changing the conventional brake system and the associated disadvantages.

Wie bereits erwähnt, kann die Feder 26 (vgl. 2) eine progressive Kennlinie haben. Da bei zunehmender Verzögerung die Bremskraft am Hinterrad wieder reduziert werden muss, um ein Blockieren des Hinterrades zu verhindern, kann mit einer Feder 26 (vgl. 1) welche eine progressive Federkennlinie hat, die Druckübersetzung bei zunehmenden Drücken bzw. zunehmender Verzögerung wieder reduziert werden. Die Bremskraftaufteilung auf die Vorderbremse und Hinterbremse unterhalb der Kurve 43 erfolgt dann also nicht, wie in 3 durch die Geraden 44 – 47 dargestellt, streng linear, sondern konkav gekrümmt. Dies hat den Vorteil, dass vom ABS-Druckmodulator weniger Druck bei hohen Verzögerungen abgebaut werden muss und ferner, dass bei einem ABS-Systemausfall das Hinterrad erst bei wesentlich höheren Verzögerungen blockiert.As already mentioned, the spring 26 (see. 2 ) have a progressive characteristic. With increasing deceleration, the braking force on the rear wheel must be reduced again in order to prevent the rear wheel from locking, with a spring 26 (see. 1 ) which has a progressive spring characteristic, the pressure ratio can be reduced again with increasing pressures or increasing deceleration. The brake force distribution between the front and rear brakes below the curve 43 then does not take place as in 3 through the straight lines 44 - 47 shown, strictly linear, but concavely curved. This has the advantage that less pressure has to be released from the ABS pressure modulator in the event of high decelerations and, furthermore, that in the event of an ABS system failure the rear wheel only locks up at significantly higher decelerations.

Claims (10)

Integralbremsanlage für Motorräder mit einer Vorderradbremse (6) und einer Hinterradbremse (7), einem Betätigungselement (1), mit dem gleichzeitig die Vorderradbremse (6) und die Hinterradbremse (7) ansteuerbar ist, einer Regeleinrichtung (5) zur Regelung der Bremsdrücke an der Vorderradbremse (6) und an der Hinterradbremse (7), dadurch gekennzeichnet, dass in einer zur Hinterradbremse führenden Bremsleitung (13) eine Druckverstärkungseinrichtung (15) angeordnet ist, welche den von der Regeleinrichtung (5) eingesteuerten Hinterradbremsdruck verstärkt.Integral brake system for motorcycles with a front wheel brake ( 6 ) and a rear brake ( 7 ), an actuator ( 1 ) with which the front brake ( 6 ) and the rear brake ( 7 ) can be controlled, a control device ( 5 ) for regulating the brake pressures on the front wheel brake ( 6 ) and on the rear brake ( 7 ), characterized in that in a brake line leading to the rear wheel brake ( 13 ) a pressure intensifier ( 15 ) attached is ordered, which corresponds to that of the control device ( 5 ) increased rear wheel brake pressure. Integralbremse nach Anspruch 1, wobei die Druckverstärkungseinrichtung (15) so konzipiert ist, dass die Druckverstärkung erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Systemdruckwerts einsetzt, was an der Hinterradbremse (7) dem Anlegen der Bremsbeläge entspricht.Integral brake according to claim 1, wherein the pressure boosting device ( 15 ) is designed in such a way that the pressure amplification only starts when a specified system pressure value is exceeded, which is due to the rear brake ( 7 ) corresponds to the application of the brake pads. Integralbremse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Druckverstärkungseinrichtung (15) ein zylinderartiges Gehäuse (16a, 16b) aufweist, mit einem Druckeingang (17) und einem mit der Hinterradbremse (7) in Fluidverbindung stehenden Druckausgang (18), wobei der Druckeingang (17) mit einer ersten zylindrischen Gehäusekammer (19) in Verbindung steht und der Druckausgang (18) mit einer zweiten zylindrischen Gehäusekammer (20) und die erste Gehäusekammer (19) einen größeren Querschnitt hat als die zweite Gehäusekammer (20) und in dem Gehäuse (16a, 16b) ein verschieblicher Stufenkolben (21) angeordnet ist, der einen ersten Kolbenabschnitt (22) aufweist, der in der ersten Gehäusekammer (19) verschieblich ist und einen zweiten Kolbenabschnitt (23), der in der zweiten Gehäusekammer (20) verschieblich ist.Integral brake according to claim 1 or 2, wherein the pressure boosting device ( 15 ) a cylindrical housing ( 16a . 16b ) with a pressure input ( 17 ) and one with the rear brake ( 7 ) fluid-connected pressure outlet ( 18 ), the pressure input ( 17 ) with a first cylindrical housing chamber ( 19 ) is connected and the pressure outlet ( 18 ) with a second cylindrical housing chamber ( 20 ) and the first housing chamber ( 19 ) has a larger cross-section than the second housing chamber ( 20 ) and in the housing ( 16a . 16b ) a sliding step piston ( 21 ) is arranged, which has a first piston section ( 22 ) which in the first housing chamber ( 19 ) is displaceable and a second piston section ( 23 ) in the second housing chamber ( 20 ) is movable. Integralbremsanlage nach Anspruch 3, wobei der Stufenkolben (21) durch eine Druckfeder (26) zur zweiten Gehäusekammer (19) hin vorgespannt ist.Integral braking system according to claim 3, wherein the step piston ( 21 ) by a compression spring ( 26 ) to the second housing chamber ( 19 ) is biased. Integralbremsanlage nach Anspruch 4, wobei die Druckfeder (26) eine progressive Federkennlinie aufweist.Integral brake system according to claim 4, wherein the compression spring ( 26 ) has a progressive spring characteristic. Integralbremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Stufenkolben (21) einen axialen Fluiddurchgang (27, 28, 29) aufweist, über den die erste Gehäusekammer (19) in Druckverbindung mit der zweiten Gehäusekammer (20) bringbar ist.Integral brake system according to one of claims 3 to 5, wherein the stepped piston ( 21 ) an axial fluid passage ( 27 . 28 . 29 ) over which the first housing chamber ( 19 ) in pressure connection with the second housing chamber ( 20 ) can be brought. Integralbremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei in dem Stufenkolben (21) ein federvorgespanntes Ventil (30, 31) angeordnet ist, mit dem der axiale Fluiddurchgang (27, 28, 29) absperrbar ist, wobei das Ventil (30, 31) den Fluiddurchgang (27, 28, 29) unterhalb des vorgegebenen Systemdruckwerts freigibt und bei Systemdrücken oberhalb des vorgegebenen Systemdruckwerts absperrt.Integral brake system according to one of claims 3 to 6, wherein in the stepped piston ( 21 ) a spring-loaded valve ( 30 . 31 ) is arranged with which the axial fluid passage ( 27 . 28 . 29 ) can be shut off, the valve ( 30 . 31 ) the fluid passage ( 27 . 28 . 29 ) releases below the specified system pressure value and shuts off at system pressures above the specified system pressure value. Integralbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Raddrehzahlsensoren zur Messung der Raddrehzahlen des Vorderrads und des Hinterrads sowie zur Ermittlung einer der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung angenäherten Referenzverzögerung und zur Erkennung von Fahrzuständen, in denen am Vorderrad und/oder am Hinterrad Blockierneigung besteht, wobei die Raddrehzahlsensoren an die Regeleinrichtung (5) angeschlossen sind,Integral brake system according to one of claims 1 to 7, wherein wheel speed sensors for measuring the wheel speeds of the front wheel and the rear wheel and for determining a reference deceleration approximated to the actual vehicle deceleration and for recognizing driving conditions in which there is a tendency to lock on the front wheel and / or on the rear wheel, the wheel speed sensors to the control device ( 5 ) are connected, Integralbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei einer Betätigung des Betätigungselementes (1) die Regeleinrichtung (5) die Vorderradbremse (6) und die Hinterradbremse (7) mit einem fest vorgegebenen Bremsdruckverhältnis ansteuert, sofern die Referenzverzögerung kleiner als eine vorgegebene Verzögerung ist, und die Regeleinrichtung das Bremsdruckverhältnis entsprechend einer idealen Bremskraftverteilungsfunktion zwischen Vorderrad und Hinterrad in Abhängigkeit von der Referenzverzögerung regelt, wenn die Referenzverzögerung eine vorgegebene kritische Verzögerung überschreitet.Integral brake system according to one of claims 1 to 8, wherein when the actuating element ( 1 ) the control device ( 5 ) the front brake ( 6 ) and the rear brake ( 7 ) controlled with a fixed predetermined brake pressure ratio, provided the reference deceleration is less than a predetermined deceleration, and the control device regulates the brake pressure ratio according to an ideal braking force distribution function between the front wheel and rear wheel as a function of the reference deceleration if the reference deceleration exceeds a predetermined critical deceleration. Integralbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in der Regeleinrichtung (5) eine Schar von idealen Bremskraftverteilungsfunktionen gespeichert ist, nach denen das Bremsdruckverhältnis variiert werden kann, und dass aus der Schar von Bremskraftverteilungsfunktionen in Abhängigkeit vom Beladungszustand des Fahrzeugs eine Bremskraftverteilungsfunktion für die momentane Regelung ausgewählt wird.Integral brake system according to one of claims 1 to 9, wherein in the control device ( 5 ) a set of ideal brake force distribution functions is stored, according to which the brake pressure ratio can be varied, and that a brake force distribution function for the current control is selected from the set of brake force distribution functions as a function of the load condition of the vehicle.
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