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Technisches Gebiet
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(0001) Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Zweirad, insbesondere ein Verfahren zur Steuerung der Bremskraft und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft einer Verbundbremse, bei der die Vorder- und Hinterradbremse miteinander kombiniert wirken.
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Technischer Hintergrund
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(0002) Seit Jahren gibt es das sogenannte Verbundbremssystem (CBS: Combined Brake System) als Bremsanlage für Zweiräder. Wird bei einem Verbundbremssystem entweder die Vorder- oder Hinterradbremse betätigt, so entsteht auch bei der anderen Bremse Bremskraft. Es gibt zwei Typen von Verbundbremsen: Mechanische(CBS) und elektronische (eCBS) Verbundbremsen. Bei mechanischen Verbundbremssystemen sind die Vorder- und Hinterradbremse durch hydraulische Schaltungen oder mechanische Bauelemente miteinander verbunden. Erfolgt eine Bremsbetätigung bei einem mechanischen Verbundbremssystem, wird der Druck der Bremsflüssigkeit so eingestellt, dass die Bremskraft in einem bestimmten Verhältnis (z.B. vorne 6 : hinten 4) auf die Vorder- und Hinterradbremse verteilt wird.
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(0003) Bei elektronisch gesteuerten Verbundbremssystemen sind die Vorder- und Hinterradbremse nicht durch hydraulische Schaltungen oder mechanische Bauelemente miteinander verbunden, sondern die Vorder- und Hinterradbremse werden mit einer elektronischen Steuerung so gesteuert, dass sie kombiniert wirken. Daher lässt sich bei der elektronischen Steuerung die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterradbremse abhängig von der Art und Weise der Umschaltung durch den Fahrer oder von der Geschwindigkeit des Zweirades flexibel variieren.
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(0004) Im Folgenden wird ein Beispiel der mechanischen Verbundbremse beschrieben (vgl. JP H06- 122 363 A). Dies ist ein Bremssystem, bei dem man den Anteil der Bremskraft am Hinterrad beim Betätigen des Bremspedals erhöhen kann. Konkret heißt das: Der erste Hauptbremszylinder, der mit dem Bremshebel betätigt wird, ist an den Bremssattel des Vorderrades angeschlossen, und ein mechanischer Servomechanismus, der den Bremsöldruck durch Betätigen des Bremssattel erzeugt, ist über ein Druckregelventil, welches die Bremskraft des Hinterrades entsprechend der Bremskraftverteilungseigenschaft des Vorder- und Hinterrades reduziert, an den Bremssattel des Hinterrades angeschlossen. Der Bremsöldruck, der vom mit dem Bremspedal betätigten zweiten Hauptbremszylider kommt, wird über den genannten mechanischen Servomechanismus und das Druckregelventil an den Bremssattel des Hinterrades übertragen; der Bremsöldruck ändert die Druckminderungseigenschaft des Druckregelventils, so dass die maximale Bremskraft des Hinterrades erhöht wird.
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(0005) In der
DE 10 2008 021 523 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem ein Schräglagewinkel eines Zweirads erkannt und ein Druckaufbau an einer Vorderradbremse abhängig vom Schräglagewinkel gesteuert wird. Die
DE 10 2008 011 575 A1 offenbart ein Verfahren zum Stabilisieren eines Zweirads, wobei ein Rollwinkel und eine Rollwinkeländerung des Zweirads erfasst wird, um eine Pendelbewegung des Zweirads zu erkennen, wenn eine Kenngröße, die den Rollwinkel und die Rollwinkeländerung berücksichtigt, über einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Bei Erkennen eines Auftretens einer Pendelbewegung wird eine Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterrad verändert. Darüber hinaus ist in der
WO 2013/115089 A1 ein Verfahren zum Bremsen eines Zweirads offenbart, bei dem eine Verteilung der Bremskraft auf eine Vorder- und eine Hinterradbremse abhängig von einem Schräglagewinkel gesteuert wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Zu lösende technische Aufgaben
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(0006) Jedoch hatten manche der bisherigen Verbundbremsen folgende Probleme: Die Bremskraftverteilung von Verbundbremsen ist unter der Annahme festgelegt, dass Zweiräder in aufrecht stehender Lage fahren. Daher werden auch bei der Kurvenfahrt, bei der das Zweirad eine Schräglage annimmt, dieselben Bremskräfte auf die Vorder- und Hinterradbremse verteilt. Normalerweise, wenn man die Geschwindigkeit eines Zweirads bei der Kurvenfahrt regeln will, wird bei einem Zweirad, das nicht mit einer Verbundbremse ausgestattet ist, nur die hintere Bremse betätigt, um die „Wheelie-Erscheinung“ des Zweirades zu verhindern. Die Wheelie-Erscheinung bedeutet hier die Erscheinung, dass ein Zweirad bei der Kurvenfahrt auf der Hinterachse fahren will, wenn die Bremskraft in der Vorderradbremse entsteht. Andererseits, bei einem Zweirad, das mit einer Verbundbremse ausgestattet ist, entsteht die Bremskraft in der Vorderradbremse, wenn man bei der Kurvenfahrt nur die hintere Bremse betätigt. Dadurch entsteht beim Zweirad die Wheelie-Erscheinung, so dass es schwierig wird, das Zweirad entsprechend dem Willen des Fahrers zu fahren.
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(0007) Daher hat die vorliegende Erfindung das Ziel, im Hinblick auf die oben beschriebene Aufgabe, eine Lösung zu finden, die den Wheelie auch bei der Kurvenfahrt mit einem mit einer Verbundbremse ausgestatteten Zweirad weitgehend verhindern kann. Es ist zu beachten, dass das genannte Ziel lediglich ein Beispiel ist, und die vorliegende Erfindung sollte nicht durch das genannte Ziel eingeschränkt werden.
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Mittel zur Lösung der Aufgaben
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(0008) Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Steuerung der Bremskräfte von Verbundbremsen für Zweiräder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Bei diesem Verfahren wird so vorgegangen, dass der Schräglagenwinkel eines Zweirades detektiert oder berechnet wird, und wenn der Schräglagenwinkel einen vorgegebenen Wert überschreitet, so wird die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hiterradbremse geändert. In dieser Vorgehensweise wird zuerst der Schräglagenwinkel des Zweirades detektiert oder berechnet. Wenn eine Schräglage vorliegt, wird die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterradbremse geändert. Zum Beispiel, wenn die Bremskraft in der Vorderradbremse entsprechend dem Schräglagenwinkel reduziert wird, wird die in der Vorderradbremse erzeugte Bremskraft niedriger als bei der normalen Fahrt, auch wenn die Hinterradbremse betätigt wird. Auf diese Weise kann der Wheelie des Zweirades wirkungsvoll unterdrückt werden.
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(0009) Eine Ausführungsform führt eine Vorgehensweise ein, dass die Bremskraftverteilung auf die Vorderrradbremse abhängig vom Schräglagenwinkel geändert wird.
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(0010) Eine weitere Ausführungsform führt eine Vorgehensweise ein, dass die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse mit größer werdender Schräglage reduziert wird.
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(0011) Eine weitere Ausführungsform führt die Vorgehensweise ein, dass die Bremskraft in der Vorderradbremse unverändert bleibt, wenn die Bremskraftverteilung geändert wird.
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(0012) Eine weitere Ausführungsform führt das Mittel 5 die Vorgehensweise ein, dass Änderung der Bremskraftverteilung in etwa gleichzeitig mit der Bremsbetätigung durch den Fahrer begonnen wird.
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(0013) Eine weitere Ausführungsform führt die Vorgehensweise ein, dass Änderung der Bremskraftverteilung nur dann erfolgt, wenn eine größere Bremskraft als die vorgebene Bremskraft mindestens in einer der beiden Bremsen: Vorderradbremse und der Hinterradbremse, erzeugt wird.
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(0014) Erfindungsgemäß wird die Änderung der Bremskraftverteilung zum Zeitpunkt der Beendigung der Schräglage oder nach Verstreichen einer vorgebenen Zeit seit diesem Zeitpunkt beendet.
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(0015) Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, dass bei der Beendigung der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung die Differenz zwischen der Bremskraftverteilung im aufrechten Zustand und der geänderten Bremskraftverteilung berechnet wird, und die geänderte Bremskraftverteilung so gesteuert wird, dass sie sich allmählich der Bremskraftverteilung im aufrechten Zustand innerhalb einer vorgegebenen Zeit nähert.
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(0016) Eine weitere Ausführungsform führt die Vorgehensweise ein, dass die Bremskraftverteilung durch Änderung des Druckes der der Vorderradbremse zugeführten Bremslüssigkeit geändert wird.
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(0017) Eine weitere Ausführungsform führt die Vorgehensweise ein, dass im Falle, dass die vom Fahrer bewirkte Bremsbetätigungskraft während der Ausführung der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung zunimmt, so wird der Solldruck, der an die Vorderradbremse angelegt werden soll, anhand der Bremskraftverteilung zu diesem Zeitpunkt berechnet, und der Solldruck wird mit dem Istdruck verglichen, und der niedrigere der beiden Drücke wird an die Vorderradbremse angelegt.
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(0018) Erfindungsgemäß ist außerdem eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft von Verbundbremssystemen für Zweiräder mit dem Merkmalen des Anspruchs 9 vorgesehen. Die Vorichtung weist einen Schräglage-Detektierungs-/ Berechnungsteil auf, der dazu eingerichtet ist, den Schräglagenwinkel von Zweirädern zu detektieren oder berechnen, und ein Steuerteil, das dazu eingerichtet ist, die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse zu ändern, wenn der Schräglagenwinkel einen vorgegebenen Wert überschritten hat, aufweist.
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(0019) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse abhängig vom Schräglagenwinkel zu ändern.
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(0020) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse mit größer werdender Schräglage zu reduzieren.
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(0021) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, die Bremskraft in der Vorderradbremse unverändert bleiben zu lassen, wenn die Bremskraftverteilung geändert wird.
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(0022) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, die Änderung der Bremskraftverteilung in etwa gleichzeitig mit der Bremsbetätigung durch den Fahrer beginnen zu lassen.
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(0023) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, eine Änderung der Bremskraftverteilung durch das Steuerteil nur dann erfolgen zu lassen, wenn eine größere Bremskraft als die vorgebene Bremskraft mindestens in einer der Vorderradbremse und der Hinterradbremse erzeugt wird.
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(0024) Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, eine Änderung der Bremskraftverteilung durch das Steueteil zum Zeitpunkt der Beendigung der Schräglage oder nach Verstreichen einer vorgebenen Zeit seit diesem Zeitpunkt zu beenden.
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(0025) Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, bei der Beendigung der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung die Differenz zwischen der Bremskraftverteilung im aufrechten Zustand und der geänderten Bremskraftverteilung zu berechnen und die geänderte Bremskraftverteilung so zu steuern, dass sie sich allmählich der Bremskraftverteilung im aufrechten Zustand innerhalb einer vorgegebenen Zeit nähert.
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(0026) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, die Bremskraftverteilung durch Änderung des Druckes der der Vorderradbremse zugeführten Bremslüssigkeit zu ändern.
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(0027) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil dazu eingerichtet ist, im Falle, dass die vom Fahrer bewirkte Bremsbetätigungskraft während der Ausführung der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung zunimmt, den Solldruck, der an die Vorderradbremse angelegt werden soll, anhand der Bremskraftverteilung zu diesem Zeitpunkt zu berechnen und den Solldruck mit dem Istdruck zu vergleichen und den niedrigeren der beiden Drücke an die Vorderradbremse anzulegen.
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(0028) Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Schräglage-Detektierungs-/Berechnungsteil einen Geschwindigkeitssensor aufweist.
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(0029) Erfindungsgemäß ist ein ferner ein Zweirad mit den Merkmalen des Anspruchs 18 vorgesehen. Das Zweirad umfasst einen Bremshebel, ein Bremspedal und eine Vorder- und Hinterradbremse, die jeweils dazu ausgelegt sind, Bremskräfte durch Anlegen von Bremsbetätigungskräften über den Bremshebel und das Bremspedal zu erzeugen, sowie eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft gemäß einem der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen.
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Figurenliste
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(0030)
- (1) Diagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Bremskraftsteuerung.
- (2) Diagramm, das den zeitlichen Verlauf der Steuerung des Bremsflüssigkeitsdruckes, der an die Vorder- und Hinterradbremse angelegt wird, zeigt.
- (3) Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der in 2 offenbarten Drucksteuerung zeigt.
- (4) Flussdiagramm, das das erfindungsgemäße Verfahren zur Bremskraftsteuerung zeigt.
- (5) Flussdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel des in 4 offenbarten Verfahrens zur Bremskraftsteuerung.
- (6) (A) Diagramm, das die Korrelation zwischen dem Schräglagenwinkel und der Vorderradbremse zeigt.
- (B) zeigt einen großen Schräglagenwinkel.
- (C) zeigt einen kleinen Schräglagenwinkel.
- (7) Blockdiagramm, das die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft zeigt.
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Ausführung der Erfindung
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(0031) Im Folgenden wird anhand der Zeichnungen das Verfahren zur Steuerung von Bremskräften von Verbundbremsen für Zweiräder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Verfahren zur Steuerung von Bremskräften gemäß dieser Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem mit einer Verbundbremse ausgestatteten Zweirad der Schräglagenwinkel des Zweirades detektiert oder berechnet wird, und falls der Schräglagenwinkel einen vorgegebenen Winkel überschreitet, die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterradbremse geändert wird. 1(A) zeigt eine Bremskraftverteilungscharakteristik anhand des Vergleichs der bisherigen Bremskraftsteuerung mit der Bremskraftsteuerung gemäß vorliegender Ausführungsform. In 1(A) zeigt die Horizontalachse die in der Hinterradbremse (im Hinterrad) entstehende Bremskraft BFR, und die Vertikalachse zeigt die in der Vorderradbremse entstehende Bremskraft BFF. Die Strichpunktlinie C1 im Diagramm zeigt einen Fall, in dem die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterradbremse immer konstant bleibt (z.B. vorne 6: hinten 4). Bei dieser Bremskraftverteilung bleibt die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterradbremse auch bei erhöhter Bremskraft unverändert. Im Übrigen kann der Schräglagenwinkel z.B. anhand der Information aus am Zweirad angebrachten Beschleunigungssensoren (horizontale G-Sensoren, vertikale G-Sensoren) berechnet werden.
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(0032) Jedoch werden tatsächliche Zweiräder, die mit einem Verbundbremssystem ausgestattet sind, so gesteuert, dass die Bremskraftverteilung auf das Vorderrad reduziert wird, wenn die Bremskraft einen vorgegebenen Wert überschreitet (ausgezogenen Linie C2 im Diagramm). Daher biegt sich die Linie C2, die den tatsächlichen Bremskraftverlauf zeigt, entsprechend der Zunahme der Bremskraft allmählich nach unten, und entfernt sich von der Linie C1, die eine konstante Bremskraftverteilung zeigt. Allerdings ist diese Bremskraftverteilungscharakteristik die Charakteristik von herkömmlichen Verbundbremssystemen, bei denen die Schräglage von Zweirädern unberücksichtigt bleibt. Hingegen wird im Verfahren zur Bremskraftsteuerung gemäß vorliegender Ausführungsform die Bremskraft so geregelt, dass die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse bei Auftreten einer Schräglage (während der Kurvenfahrt) weiter reduziert wird. Die gestrichelten Linien C3 und C4 im Diagramm zeigen die Bremskraftverteilung im Verfahren zur Bremskraftsteuerung gemäß vorliegender Ausführungsform.
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(0033) Bei der Linie C3 ist die Bremskraftverteilung im Bereich, in dem die Bremskraft in der Hinterradbremse von Null bis zum vorgegebenen Wert Fr steigt, dieselbe wie bei der Linie C2, die die herkömmlichen Verbundbremssysteme darstellt. Aber, nachdem die Bremskraft in der Hinterradbremse den vorgegebenen Wert Fr überschritten hat, wird die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse reduziert. Folglich entfernt sich die Linie C3 von der Linie C2 nach unten. Diese Linie C3 zeigt die Bremskraftverteilungscharakteristik im Falle, dass ein kleiner Schräglagenwinkel beim Zweirad aufgetreten ist.
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(0034) Die Linie C4 zeigt die Bremskraftverteilungscharakteristik im Falle, dass ein großer Schräglagenwinkel beim Zweirad aufgetreten ist. Wie an der Linie C4 zu erkennen ist, wird die Bremskraftsteuerung gemäß vorliegender Ausführungsform gleichzeitig mit dem Auftreten der Bremskraft ausgeführt, und die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse wird reduziert. Aus diesem Grund verläuft die Linie C4 im ganzen Bereich der Bremskraft in der Hinterradbremse unterhalb der Linie C2, die die herkömmliche Bremskraftverteilungscharakteristik darstellt. In 1 sind als Beispiel für die Fälle, in denen ein Schräglagenwinkel aufgetreten ist, zwei Linien, C3 und C4, gezeigt. Aber die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf diese. Es ist auch möglich, abhängig von der Größe des Schräglagenwinkels 3 oder mehr Bremskraftverteilungscharakteristiken zu verwenden.
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(0035) 2 ist ein Diagramm, das den zeitlichen Verlauf des an die Vorder- und Hinterradbremse angelegten Druckes beim Übergang von der Schräglage L zur aufrecht stehenden Lage U des Zweirades zeigt. Die Horizontalachse zeigt die Zeit T, und die Längsachse zeigt den an die Vorder- und Hinterradbremse angelegten Druck P. Die gestrichelte Linie mit langen Strichen R im Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf des an die Hinterradbremse angelegten Druckes. Hier steigt der Druck auf die Hinterradbremse von Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt T1 von 0 auf R1, und der Druck R1 bleibt vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T4 erhalten. Vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 steigt der Druck von R1 auf R2, und ab dem Zeitpunkt T5 bleibt der Druck auf R2 erhalten. Es wird hier angenommen, dass der Schräglagenwinkel des Zweirades zum Zeitpunkt T2 Null (aufrecht stehende Lage) geworden ist.
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(0036) Im Folgenden wird der oben beschriebene Vorgang vom Gesichtspunkt der Bremsbetätigung betrachtet: Auf das Bremspedal zur Betätigung der Hinterradbremse allmählich stärker treten (T0 → T1), tritt auf das Bremspedal während einer bestimmten Zeit aufrecht erhalten (T1 → T4), danach den Tritt auf das Bremspedal weiter stärken (T4 → T5), Tritt auf das Bremspedal nochmals aufrecht erhalten (T5 →). Diese Bremsbetätigung ist lediglich ein Beispiel zur Erläuterung der vorliegenden Ausführungsform, und die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf diese.
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(0037) Im Hinblick auf den oben beschriebenen zeitlichen Verlauf des Druckes auf die Hinterradbremse wird der Druck infolge der Funktion des Verbundbremssystems auch an die Vorderradbremse angelegt, und eine vorgegebene Bremskraft wird darin erzeugt. Die durchgezogene Linie S im Diagramm zeigt einen Druck, der an die Vorderradbremse im herkömmlichen Verbundbremssystem angelegt wird. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, steigt der Druck vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt T1 linear auf S1. Und vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T4 bleibt der Druck auf die Vorderradbremse auf S1 erhalten. Aus diesem Grund bleibt das Druckverhältnis des an die Hinterradbremse angelegten Druckes zum an die Vorderradbremse angelegten Druck konstant. Folglich bleibt auch die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und die Hinterradbremse konstant. Danach, vom Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 steigt der Druck linear von S1 auf S2, und ab dem Zeitpunkt T5 bleibt der Druck auf S2 erhalten.
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(0038) Die gestrichelte Line A mit kurzen Strichen zeigt die Charakteristik des Druckes, der an die Vorderradbremse angelegt wird im Falle, dass die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung gemäß vorliegender Ausführungsform erfolgt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, ist das Zweirad zum Zeitpunkt T1 in Schräglage, und der Druck, der an die Vorderradbremse angelegt wird, niedriger als der Druck, der bei herkömmlichen Verbundbremsssystemen angelegt wird. Das heißt: Zu dem Zeitpunkt T1 wird der Druck A1, der niedriger als der bei herkömmlichen Verbundbremssystemen an die Vorderradbremse angelegte Druck S1 ist, angelegt. Anders ausgedrückt: Die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und die Hinterradbremse ändert sich. Dadurch wird, wenn die Hinterradbremse während der Fahrt in Schräglage betätigt wird, und dadurch Bremskraft in der Vorderradbremse entsteht, die Bremskraft in der Vorderradbremse niedriger als bei der Fahrt in aufrecht stehender Lage. Dadurch wird die Wheelie-Erscheinung des Zweirades effektiv verhindert.
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(0039) Weiterhin wird gemäß vorliegender Ausführungsform der Druck auf die Vorderradbremse bis zum Zeitpunkt T2, zu der die Schräglage endet, um einen konstanten Betrag reduziert. Und zum Zeitpunkt T3 endet die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung. Nämlich: Zu dem Zeitpunkt T2 liegt zwischen dem Druck S1 gemäß Stand der Technik und dem tatsächlich anliegenden Druck A1 eine Druckdifferenz vor, aber danach wird die Druckverteilung auf die Vorderradbremse erhöht, um diese Druckdifferenz zum Zeitpunkt T3 zu eliminieren. Wie beschrieben, wird erfindungsgemäß die Beendigungsprozedur für die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung gleichzeitig mit der Beendigung der Schräglage des Zweirades begonnen, so dass nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit die Druckdifferenz eliminiert wird. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass sich der Fahrer beim Umschalten unangenehm fühlt. Würde die Bremskraftverteilung gleichzeitig mit der Beendigung der Schräglage plötzlich wie in aufrecht stehender Lage geändert, so würde die Bremskraft in der Vorderradbremse abrupt erhöht. Eine solche Steuerung wird der Fahrer unangenehm empfinden. Für die Beendigungsprozedur von der Beendigung der Schräglage bis zur Beendigung der Änderung der Bremskraftverteilung könnten verschiedene Steuerungsmethoden anwenden. Zum Beispiel könnte man die Änderung der Bremskraftverteilung in einer vorbestimmten Zeitdauer (z.B. 5 Sekunden) nach Beendigung der Schräglage allmählich beenden, oder die Zeitdauer zur Beendigungsprozedur könnte man entsprechend der Größe der Druckdifferenz ändern. Nämlich, wenn die Druckdifferenz groß ist, so verwendet man längere Zeit als bei einer kleineren Druckdifferenz zur Beendigungsprozedur. Die Steuerung ab dem Zeitpunkt T3 erfolgt wie bei der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung für herkömmliche Verbundbremssysteme (ausgezogene Linie S).
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(0040) 3 ist ein modifiziertes Beispiel der in 2 offenbarten Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung. Wie in 2 stellt die Horizontalachse die Zeit T dar, und die Vertikalachse stellt den an die Vorder- und Hinterradbremse angelegten Vertikalachse Druck P dar. Es wird angenommen, dass bei diesem modifizierten Beispiel der zeitliche Verlauf des an die Hinterradbremse angelegten Druckes derselbe wie in 2 ist. Aber die Beendigungszeit für die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung ist in diesem modifizierten Beispiel anders als in 2. Nämlich: Zum Zeitpunkt T22 kehrt das Zweirad von der Schräglage zur aufrecht stehenden Lage zurück. Aber zu diesem Zeitpunkt ist die geänderte Bremskraftverteilung noch nicht geändert. Und nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit seit dem Zeitpunkt T22, zu dem Zeitpunkt T23 wird die Beendigungsprozedur der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung begonnen. Im Beispiel der 3 wird die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt T23 und dem Zeitpunkt T24 beendet. Daher bleibt zum Zeitpunkt T22 die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung noch erhalten. Und erst nach Beendigung der Schräglage, zum Zeitpunkt T23, wird die Beendigungsprozedur für die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung begonnen. Auf diese Weise lässt sich vermeiden, dass sich der Fahrer zum Zeitpunkt der Beendigung der Schräglage angenehm fühlt.
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(0041) 4 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zur Bremskraftsteuerung gemäß vorliegender Ausführungsform zeigt. Wie das Diagramm zeigt, wird zuerst beurteilt, ob eine Bremsbetätigung erfolgt ist (Schritt S1). Wenn keine Bremsbetätigung erfolgt ist (N im Schritt S1), wird die Beurteilung, ob eine Bremsbetätigung erfolgt ist, wiederholt (Schritt S1). Wenn eine Bremsbetätigung erfolgt ist (Y im Schritt S1), wird anschließend Information über den Schräglagenwinkel gewonnen (Schritt S2). Danach erfolgt die Beurteilung, ob der Schräglagenwinkel einen vorgegebenen Wert überschritten hat (Schritt S3). Wenn der Schräglagenwinkel den vorgegebenen Wert nicht überschritten hat (N im Schritt S3), wird nochmals Information über den Schräglagenwinkel gewonnen (Schritt S2). Falls der Schräglagenwinkel den vorgegebenen Wert überschritten hat (Y im Schritt S3), wird die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung gemäß vorliegender Ausführungsform ausgeführt. Konkret wird dabei so vorgegangen, dass der an die Vorderradbremse anzulegende Solldruck Pnew errechnet wird, damit die Bremskraftverteilung für den Fall, dass eine Schräglage aufgetreten ist, realisieret wird (Schritt S4). Der Solldruck Pnew ist niedriger als der Druck bei der Fahrt in aufrecht stehender Lage.
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(0042) Danach, dadurch, dass der Solldruck Pnew ausgegeben wird (Schritt S5), wird der an die Vorderradbremse angelegte Druck reduziert. Dabei bleibt der an die Hinterradbremse angelegte Druck unverändert. Dadurch wird die Bremskraft, die die Vorderradbremse erzeugt, reduziert, so dass der Wheelie des Zweirades unterdrückt wird. Es wird dann nochmals beurteilt, ob der Schräglagenwinkel den vorgegebenen Wert überschritten hat. (Schritt S6). Wenn der Schräglagenwinkel den vorgegebenen Wert überschritten hat (Y im Schritt S6), wird der Solldruck Pnew nochmals berechnet und ausgegeben (Schritt S4, S5), da angenommen wird, dass die Schräglage noch immer andauert. Wenn der Schräglagenwinkel den vorgegebenen Wert nicht überschritten hat (N im Schritt S6), kann beurteilt werden, dass das Zweirad wieder zur aufrechtstehenden Lage zurückgekehrt ist, so dass die Steuerung der Änderung der Bremskraftverteilung gemäß vorliegender Ausführungsform beendet wird.
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(0043) 5 ist ein Flussdiagramm, das ein modifiziertes Beispiel des in 4 offenbarten Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung. Dieses modifizierte Beispiel ist bezüglich der grundlegenden Steuerungsmethode identisch mit dem in der 4 gezeigten Beispiel, aber der Unterschied ist, dass hier der Fall angenommen wird, dass während der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung eine Bremsbetätigung erfolgt. Nämlich: Nachdem der Solldruck Pnew errechnet worden ist (Schritt S24), werden der Solldruck Pnew und der Istdruck Pcurrent miteinander verglichen (Schritt S25). Wenn der Solldruck Pnew niedriger ist als der Istdruck Pcurrent (N im Schritt S25), wird der Solldruck Pnew als an die Vorderradbremse anzulegenden Druck ausgegeben (Schritt S27).
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(0044) Ist hingegen der Solldruck Pnew höher als der Istdruck Pcurrent (Y im Schritt S25), so erfolgt die Beurteilung, ob die Bremsbetätigungskraft erhöht ist oder nicht. Die Erhöhung der Bremsbetätigungskraft tritt auf, wenn der Fahrer die Hinterradbremse so betätigt, dass eine noch größere Bremskraft erzeugt werden kann. Ist die Bremsbetätigungskraft nicht erhöht (N im Schritt S26), wird der Istdruck Pcurrent ausgegeben. Dieser Istdruck Pcurrent ist niedriger als der Solldruck Pnew. Falls dagegen die Bremsbetätigungskraft erhöht ist (Y im Schritt S26), wird der Solldruck Pnew ausgegeben. Dies bedeutet, dass der Druck, der an die Vorderradbremse angelegt wird, vom Istdruck Pcurrent auf den Solldruck Pnew steigt, aber nicht weiter steigt. Aus der obigen Beschreibung geht Folgendes hervor: Wenn die Bremsbetätigungskraft nicht erhöht ist, wird der niedrigere von den beiden Drücken, dem Solldruck Pnew und dem Istdruck Pcurrent, ausgegeben, und auch wenn die Bremsbetätigungskraft erhöht ist, steigt der Druck, der an die Vorderradbremse angelegt wird, nicht über den Solldruck Pcurrent, bei dem der Wheelie von Zweirädern verhindert werden kann, hinaus. Daher lässt sich der Wheelie von Zweirädern in jedem Fall wirkungsvoll unterdrücken. Im Übrigen, wie oben anhand der 3 beschrieben, ist es möglich, den Druck so zu steuern, dass sich der Fahrer durch die Beendigungsprozedur für die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung nicht unangenehm fühlt: Diese Steuerung kann auch in das anhand der 4 und 5 erläuterte Steuerungsflussdiagramm integriert werden.
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(0045) 6(A) zeigt qualitativ die Korrelation zwischen dem Schräglagenwinkel und der Bremskraft in der Vorderradbremse. Die Horizontalachse gibt den Schräglagenwinkel LA an, und die Vertikalachse zeigt die Bremskraftverteilung auf die Vorderradbremse BFDF. 6 (B) - 6(D) sind Figuren, die zur Erklärung des Schräglagenwinkels dienen. Hier wird angenommen, dass für die Hinterradbremse bestimmte Bremsbetätigungen ausgeführt werden. Wie die 6(B) zeigt, wirkt im Schwerpunkt eines Zweirades 1 solange keine Schräglage aufgetreten ist, nur die Last Zmax in senkrechter Richtung(Z-Axis)(Z. Dir), und die Last in waagerechter Richtung (Y-Axis)(Y-Dir) ist Null. In diesem Zustand wird keine Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung ausgeführt. Daher entsteht in der Vorderradbremse Bremskraft entsprechend der Bremskraftverteilung bei der Fahrt in aufrechtstehender Lage. Entsteht dann ein Schräglagenwinkel, so erfolgt die Steuerung derart, dass die in der Vorderradbremse entstehende Bremskraft reduziert wird. In diesem Beispiel ist der Fall gezeigt, in dem die Bremskraftverteilung gegenüber dem Schräglagenwinkel als lineare Funktion mit einer negativen Proportionalitätskonstante reduziert wird. Daher wird die in der Vorderradbremse entstehende Bremskraft im Falle eines größeren Schräglagenwinkels L2 (vgl. 6 (D)) niedriger als im Falle eines kleineren Schräglagenwinkels L1 (vgl. 6 (C)). Vergleicht man nun die 6(C) mit der 6(B), so ist in der ersteren eine Komponente Y1 in Y-Richtung entstanden, und die Komponente in Z-Richtung ist entsprechend reduziert. Vergleicht man dann die 6(D) mit der 6(C), so ist in der ersteren die Komponente in Y-Richtung zu Y2 vergrößert, und die Komponente in Z-Richtung noch weiter reduziert.
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(0046) Oben wurde beschrieben, dass die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung dann erfolgt, wenn der Schräglagenwinkel einen vorgegebenen Wert überschritten hat. Dies deshalb, weil häufig der Fall ist, dass, wenn nur ein geringer Schräglagenwinkel aufgetreten ist, auch ohne Änderung der Bremskraftverteilung kein Wheelie des Zweirads auftritt. Daher kann man auch als Voraussetzung für die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung vorgeben, dass die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung nur dann erfolgen soll, wenn der Schräglagenwinkel 10 Grad überschreitet. Auf der anderen Seite ist es auch möglich, bei Auftreten eines Schräglagenwinkels, unabhängig von dessen Größe, die Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung auszuführen.
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(0047) 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Zweirad 1 zeigt. Im Diagramm ist eine Vorrichtung 3 zur Steuerung der Bremskraft gezeigt, die zur Ausführung der Steuerung zur Änderung der Bremskraftverteilung gemäß vorliegender Ausführungsform dient. Die Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft 3 weist ein Schräglage-Detektierungs-/ Berechnungsteil 5, das den Schräglagenwinkel von Zweirädern detektiert oder berechnet, und ein Steuerteil 7, das die Bremskraftverteilung auf die Vorder- und die Hinterradbremse 11f, 11r steuert. Komponenten, die an die Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft 3 anzuschließen sind, umfassen: Vorderradbremshebel 9f und Hinterradbremspedal 9r, die Information über die Bremsbetätigung in das Steuerteil 7 eingeben; Stellglieder oder hydraulische Schaltungen 15, die anhand der vom Steuerteil 7 ausgegebenen Signale betrieben werden; Vorder- und Hinterradbremse 11f, 11r, die mit dem Betrieb der Stellglieder oder Hydraulikkreise 15 Bremskraft erzeugen. Die Vorder- und Hinterradbremse 11f, 11r sind mit einem Vorderdrucksensor 13f und einem Hinterdrucksensor 13r versehen. Diese Sensoren dienen dazu, bei der Betätigung der Vorder- und Hinterradbremse 11f, 11r, durch Hydraulik den angelegten Druck zu detektieren. Wenn die Bremskraft der Vorder- und Hinterradbremse 11f, 11r vollelektronisch gesteuert wird, ist es erforderlich anstelle der Drucksensoren 13f, 13r Positionssensoren, Lastsensoren usw. vorzusehen.
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(0048) Im Folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft 3 beschrieben. Wenn der Fahrer des Zweirades 1 während der Fahrt in aufrecht stehender Lage die Bremsen betätigt, so wird die Betätigungskraft F mittels des Vorderradbremshebels 9f oder mittels des Hinterradbremspedals 9r eingegeben. Das Steuerteil 7 berechnet eine der eingegebenen Betätigungskraft entsprechende Bremskraft, und gibt das Ergebnis zu den Stellgliedern oder den hydraulischen Schaltungen 15 aus. Die Stellglieder oder hydraulische Schaltungen 15 lässt die Vorder- und Hinterradbremse 11f, 11r anhand der eingegebenen Signale Bremskraft erzeugen. Man beachte, dass die Vorrichtung zur Steuerung der Bremskraft gemäß vorliegender Ausführungsform für Verbundbremssysteme bestimmt ist. Daher entsteht in der Hinterradbremse 11r eine Bremskraft, auch wenn nur der Vorderradbremshebel 9f betätigt wurde. Und, auch wenn nur das Hinterradbremspedal 9r betätigt wird, entsteht eine Bremskraft in der Vorderradbremse 11f.
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(0049) Im Folgenden wird der Fall beschrieben, in dem der Schräglagenwinkel des Zweirades 1 einen vorgegebenen Wert überschreitet. Durch das Schräglage-Detektierungs-/ Berechnungsteil 5 wird der Schräglagewinkel des Zweirades 1 ermittelt. Information über den ermittelten Schräglagenwinkel wird in Form von Signalen zum Steuerteil 7 übertragen. Falls der ermittelte Schräglagenwinkel den vorgegebenen Wert überschreitet, berechnet das Steuerteil 7 den obenbeschriebenen Solldruck. Der Solldruck ist ein reduzierter Druck, der an die Vorderradbremse 11f angelegt werden soll. Das Steuerteil 7 steuert die Stellglieder oder hydraulische Schaltungen 15 anhand des berechneten Solldruckes. Und der Druck auf die Vorderradbremse 11f wird reduziert, so dass der Wheelie des Zweirades verhindert werden kann.
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Industrielle Anwendbarkeit
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(0050) Die vorliegende Erfindung lässt sich für die Steuerung der Bremskraftverteilung für Verbundbremssysteme anwenden.
