DE2558825C2 - Druckmittel-Bremssystem für Motorräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckmittel-Bremssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei diesen Bremssystemen wird durch die erste Bremsbetätigungseinrichtung mit einem handkraftbetätigten Hebel am Lenker nur das Vorderrad gebremst und durch die zweite Bremsbetätigungseinrichtung mit einem fußkraftbetätigten Pedal nur das Hinterrad gebi-emst Bei einer Bremsung muß also der Fahrer gleichzeitig Hebel und Pedal betätigen, damit beide Räder gebremst werden. Die besondere Problematik liegt dabei darin, daß der Fahrer, um bei einer

ίο Notbremsung eine optimale Bremswirkung zu erzielen, beide Bremsbetätigungseinrichtungen derart betätigen muß, daß eine größtmögliche Haftwertausnutzung an beiden Rädern erreicht wird. Er muß sich also gleichzeitig auf Hebel und Pedal konzentrieren. Hinzu kommt noch, daß durch den bei Motorrädern relativ hohen Schwerpunkt die Bremsfähigkeit der beiden Räder infolge der starken Achslastverlagerung während des Bremsvorganges wesentlich verändert wird. Nimmt man zur Verdeutlichung einmal an, daß zu Beginn einer Bremsung nur das Hinterrad gebremst wird und der Fahrer seine Fußkraft derart dosiert, daß das Hinterrad gerade noch nicht überbremst ist so kann er diese Fußkraft nicht einfach konstant beibehalten, wenn nachfolgend die Vorderradbremse betätigt wird. Mit steigender Bremskraft am Vorderrad und der damit verbundenen Achslastverlagerung muß die Bremskraft am Hinterrad wieder reduziert werden, damit dieses nicht überbremst wird, was sofort zum Sturz führen würde. Dies kann bei griffiger Fahrbahn soweit gehen, daß das Hinterrad überhaupt nicht mehr gebremst werden darf, da die Achslast des Hinterrades sich dem Wert Null nähert.

Durch die Zeitschrift »Motorrad« 13/75, Seite 94, ist auch schon ein Bremssystem bekanntgeworden, bei dem die Bremsbetätigungseinrichtungen als Hand- und Pedalzylinder ausgebildet sind, wobei durch den Pedalzylinder Hinterrad- und Vorderradbremse mit vorgegebener Bremskraftverteilung betätigbar ist, wohingegen durch den Handzylinder nur die Vorderradbremse betätigbar ist. Die Vorderradbremse ist dazu zweikreisig bzw. doppelt aufgebaut, das heißt, sie hat beim Ausführungsbeispiel zwei Bremsscheiben mit jeweils einem Bremssattel, wobei ein Bremssattel an den Handzylinder und einer an den Pedalzylinder angeschlossen ist.

Bei einer Betätigung des Pedalzylinders wird also Vorder- und Hinterrad gleichzeitig mit vorgegebener Bremskraftverteilung gebremst. Diese Bremskraftverteilung kann dabei jedoch nur einem ganz bestimmten Beladungszustand und einer bestimmten Fahrbahnbeschaffenheit gerecht werden. Sobald sich nur eine dieser Größen ändert, muß für eine optimale Bremsung der Handzylinder mitbetätigt werden. Es tritt dann wieder die obenerwähnte Problematik auf, daß der Fahrer zwei Betätigungskräfte aufeinander abstimmen muß. Hier tritt jedoch noch die zusätzliche Schwierigkeit auf, daß die Gesamtbremskraft des Vorderrades von beiden Betätigungskräften abhängig ist. Wird also die Betätigungskraft am Pedalzylinder verringert, um ein

Überbremsen des Hinterrades zu verhindern, so verringert sich auch die Bremskraft am Vorderrad, was durch eine Erhöhung der Betätigungskraft am Handzylinder wieder ausgeglichen werden muß. Dieses Bremssystem stellt also an den Fahrer noch höhere Anforderungen bezüglich der Abstimmung seiner Betätigungskräfte am Pedalzylinder und am Handzylinder, womit der Durchschnittsfahrer überfordert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bremssystem der

eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei einer Betätigung der ersten Bremsbetätigungseinrichtuiig nicht gleichzeitig die zweite Bremsbetätigungseinrichtung entlastet werden muß.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß e:ne durch die zweite Bremsbetätigungseinrichtung der Hinterrädbremse zuleitbare Bremskraft durch die erste Bremsbetätigungseinrichtung minderbar ist Damit wird erreicht, daß bei unveränderter Betätigung der zweiten Brem.^rbetätigungseinriehtung das damit gebremste Hinterrad nicht infolge der von der ersten Bremsbetätigungseinrichtung hervorgerufenen Achslastverlagerung überbremst wird. Besonders zu beachten ist, daß die Bremskraft am Hinterrad schon mit der Betätigung der ersten Bremsbetätigungseinrichtung gemindert wird, also unmittelbar bevor und während der stattfindenden Achslastverlagerungen. Die Minderung der Bremskraft am Hinterrad ist also nicht erst die Folge der Entlastung des Hinterrades, sondern die Folge der die Achslast hervorrufenden Ursache.

Ein Bremssystem, be; dem bei einer Betätigung der ersten Bremsbetätigungseinrichtung ebenfalls nicht gleichzeitig die zweite Bremsbetätigungseinrichtung entlastet werden muß, ist aus der DE-AS 23 57 898 bekannt Bei diesem System ist in jedem Bremskreis eine vom Druck im anderen Bremskreis gesteuerte Steuervorrichtung mit Steuerschiebern angeordnet, die bei gleichzeitiger Betätigung beider Bremsbetätigungseinrichtungen mittels einer zwischengeschalteten Druckquelle und einer Druckübersetzungseinrichtung eine Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterradbremse bewirkt. Die Drücke beider Bremsbetätigungseinrichtungen speisen gemeinsam die Druckmittelquelle, die jedoch nur einen Druck an die Druckübersetzungseinrichtung weitergibt, die ihrerseits diesen Druck auf Vorder- bzw. Hinterradbremse aufteilt. Dieses aus vielen Bauteilen bestehende System ist jedoch das Ergebnis einer prinzipiell anderen Entwicklungsrichtung.

Dabei wird in einer Verbindung zwischen der zweiten Bremsbetätigungseinrichtung und der Hinterradbremse eine von der ersten Bremsbetätigungseinrichtung beeinflußbare Minderungseinheit vorgesehen. Es wird damit auf einfache Weise erreicht, daß die Bremskraft der Hinterradbremse gemindert wird, ohne daß dazu eine unmittelbare Verbindung zwischen den beiden Bremsbetätigungseinrichtungen besteht.

Günstig ist es auch, wenn die Vorderradbremse zusätzlich direkt mit der zweiten Bremsbetätigungseinrichtung verbunden ist. Die erste Bremsbetätigungseinrichtung braucht damit nur einen Teil der hohen am Vorderrad erforderlichen Bremskraft aufzubringen. Sie kann damit feinfühliger ausgebildet werden, wodurch die Bremskraft besser dosiert werden kann. Du¹ erste Bremsbetätigungseinrichtung braucht nur zur Abstimmung des Bremskraftverhältnisses zwischen Vorder- und Hinterrad entsprechend den Reibwertverhältnissen betätigt werden.

Bei einem Bremssystem für Motorräder, bei dem die erste Bremsbetätigungseinrichtung ein Handzylinder und die zweite Bremsbetätigungseinrichtung ein Pedalzylinder ist, ist es vorteilhaft, wenn die Minderungseinheit eine dichtend verschiebbare Kolbenanordnung mit mindestens drei druckbeaufschlagbaren Flächen hat, wobei die erste Fläche vom Druck des Pedalzylinders beaufschlagbar ist, während die zweite Fläche entgegengerichtet vom Bremsdruck der Hinterradbremse und die dritte Fläche ebenfalls der ersten Fläche entgegengerichtet vom Druck des Handzylinders beaufschlagbar ist. Bei dieser Ausbildung ist der Einfluß des vom Handzylinder erzeugten Bremsdruckes auf den der Hinterradbremse zuleitbaren, mittels des Pedalzylinders erzeugten Bremsdruckes leicht durch entsprechende Dimensionierung der Flächen zu bemessen. Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Druckminderungseinheit ein Ventilglied hat, durch welches ein Durchgang zwischen einem von der ersten Fläche

ίο begrenzten Einlaßraum und einem von der zweiten Fläche begrenzten Auslaßraum verschlossen ist, und welches bei Erreichen einer Endstellung der Kolbenanordnung, in welcher der Auslaßraum sein kleinstes Volumen hat, aufstoßbar ist, und daß in der Verbindung zwischen Einlaßraum und Auslaßraum gleichzeitig ein in Richtung auf den Auslaßraum sperrendes Einwegventil vorgesehen ist, und die Kolbenanordnung durch eine Rückstellfeder in Richtung des Auslaßraumes gedrückt ist. Damit braucht der Druckmittelkreis zwischen Pedalzylinder und Handzylinder nicht in zwei stets voneinander getrennte Abschnitte ausgebildet werden.

Dadurch, daß die Kolbenanordnung ein Stufenkolben

ist, wobei die erste Fläche kleiner als die zweite Fläche ist, wird erreicht, daß vom Anfang jeder Bremsbetätigung an der Hinterradbremse ein geringerer Bremsdruck vom Pedalzylinder als der Vorderradbremse zugeführt wird, wodurch auch bei einer alleinigen Betätigung des Pedalhauptzylinders die dadurch hervorgerufene Achslastverlagerung grob berücksichtigt wird.

Die durch die Betätigung des Pedalhauptzylinders hervorgerufene Achslastverlagerung wird noch besser berücksichtigt, wenn der Stufenkolben durch eine Steuerkraft in die Endstellung, in welcher der Auslaßraum sein kleinstes Volumen hat, vorgespannt ist und die Steuerkraft von einer Achslast eines Hinterrades abhängig ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

to F i g. 1 schematisch den Aufbau des Bremssystems;

F i g. 2 eine im Bremssystem nach F i g. 1 verwendbare Minderungseinheit im Schnitt.

In F i g. 1 ist eine erste Bremsbetätigungseinrichtung, die einem Handzylinder 1 entspricht, und eine zweite Bremsbetätigungseinrichtung, die einem Pedalzylinder 2 entspricht, jeweils als Einheit dargestellt. Die Handzylinder 1 und der Pedalzylinder 2 sind übliche Hauptzylinder, wobei der Handzylinder 1 an einem Lenker eines Motorrades befestigt ist und mit ihm durch Handkraft des Fahrers ein Bremsdruck erzeugbar ist. Der Pedalzylinder 2 ist durch Fußkraft des Fahrers zur Erzeugung eines Bremsdruckes betätigbar. Weiterhin enthält das Bremssystem eine zweikreisig ausgebildete Vorderradbremse 3, eine Minderungseinheit 4 und eine Hinterradbremse 5.

Die zweikreisige Vorderradbremse 3 besteht aus einer Bremsscheibe 6 mit zugehörigem Bremssattel 7 und einer Bremsscheibe 8 mit zugehörigem Brernssattel 9. Die Hinterradbremse besteht aus einer Bremsscheibe 10 mit zugehörigem Bremssattel 11.

Der Handzylinder 1 ist über eine verzweigte Leitung 12 mit dem Bremssattel 7 der Vorderradbremse 3 und der Minderungseinheit 4 verbunden. Der Pedalzylinder 2 ist üuer eine Leitung 13 an die Minderungseinheit 4 angeschlossen. Von der Minderungseinheit 4 führt eine Leitung 13' zum Bremssattel 9 der Vorderradbremse 3 und eine Leitung 14 zum Bremssattel 11 der Hinterradbremse 5.

Die Minderungseinheit 4 ist in Fig.2 näher dargestellt Sie hat ein Gehäuse 15, in dem dichtend verschiebbar ein Stufenkolben 16 angeordnet ist Der Stufenkolben 16 begrenzt mit einer ersten Fläche 17 einen Einlaßraum 18, mit einer zweiten Fläche 19 einen Auslaßraum 20 und mit einer dritten Räche 21 einen Steuerraum 22. Ein auf die erste Fläche 17 wirkender Druck im Einlaßraum 18 erzeugt eine den Stufenkolben 16 in seine in der Zeichnung gesehen obere Endstellung drängende Kraft, während ein auf die zweite Räche 19 oder die dritte Fläche 21 wirkender Druck im Auslaßraum 20 bzw. Steuerraum 22 eine entgegengerichtete Kraft am Stufenkolben 16 erzeugt Durch einen Pfeil 23 ist eine weitere den Stufenkolben nach oben beaufschlagende Kraft angedeutet Diese Kraft kann von einer Rückstellfeder stammen und somit keinen wesentlichen Einfluß auf den Stufenkolben haben, oder aber eine fest bestimmte oder achslastabhängige Steuerkraft sein. Bei der später noch erläuterten Funktionsweise wird eine fest bestimmte Steuerkraft angenommen.

Im Stufenkolben 16 befindet sich noch ein Durchgang 24, durch den der Einlaßraum 18 mit dem Auslaßraum 20 verbunden ist Im Durchgang 24 ist ein federbelastetes Ventilglied 25 angeordnet welches in der oberen Endstellung des Stufenkolbens 16 durch Abstützung am Gehäuse 15 in Offenstellung gehalten ist und durch das der Durchgang 24 verschlossen wird, sobald sich der Stufenkolben 16 aus seiner oberen Endstellung entfernt.

Der Einlaßraum 18 ist mit der Leitung 13 und 13' verbunden. An den Auslaßraum 20 ist die Leitung 14 angeschlossen. Der Steuerraum 22 ist mit der Leitung 12 verbunden.

Es ergibt sich damit folgende Funktionsweise:
Solange keine Bremsbetätigung stattfindet, befindet sich der Stufenkolben 16 der Minderungseinheit 4 in seiner oberen Endstellung. Damit stützt sich das Ventilglied 25 am Gehäuse 15 ab und der Durchgang 24 zwischen der Einlaßkammer 18 und der Auslaßkammer 20 ist geöffnet to

Wird nun zunächst der Pedalzylinder 2 betätigt so gelangt der von ihm erzeugte Druck über die Leitung 13 in den Einlaßraum 18. Von dort gelangt er unverändert über die Leitung 13' zum Bremssattel 9 der Vorderradbremse 3. Von der Einlaßkammer 18 gelangt der Druck durch den offenen Durchgang 24 in die Auslaßkammer 20 und von dort über die Leitung 14 zum Bremssattel 11 der Hinterradbremse 5. Durch die Differenz der Flächen 17 und 19 am Stufenkolben 16 entsteht eine nach unten gerichtete Kraft, die der Steuerkraft 23 entgegenwirkt. Wird im Einlaßraum 18 und im Auslaßraum 20 ein Druck erreicht, der diese Steuerkraft 23 überwindet, so verschiebt sich der Stufenkolben 19 nach unten, wodurch das Ventilglied 25 den Durchgang 24 verschließt Ab diesem Zeitpunkt gelangt nur noch ein entsprechend dem Flächenverhältnis der Flächen 17 und 19 reduzierter Druck vom Pedalzylinder 2 zum Bremssattel 11 der Hinterradbremse5.

Wird nun aus irgendeinem Grund, z. B. weil sich das Hinterrad der Blockiergrenze ändert, der vom Pedalzylinder 2 erzeugte Druck nicht mehr weiter gesteigert, so ist bei den meisten Straßenzuständen die Bremsfähigkeit des Vorderrades noch nicht ausgenutzt. Der Fahrer kann nun also durch Betätigen des Handzylinders 1 Bremsdruck, der auf den Bremssattel 7 der Vorderradbremse 3 wirkt, erzeugen und so die Bremskraft am Vorderrad steigern. Dieser Bremsdruck wird jedoch auch der Steuerkammer 22 zugeleitet und beaufschlagt dort an der Fläche 21 den Stufenkolben 16 nach unten, wodurch dieser soweit nach unten verschoben wird, bis zwischen den Drücken im Einlaßraum 18 dem Auslaßraum 20 der Steuerkammer 22 und der Steuerkraft wieder ein Gleichgewicht hergestellt ist. Dies ist nur durch eine Verminderung des Druckes im Auslaßraum 20 möglich, solange der Fahrer die Betätigungskraft am Pedalzylinder 2 nicht ändert. Es wird also durch die Betätigung des Handzylinders 1 und der damit verbundenen zusätzlichen Beaufschlagung des Bremssattels 7 der Vorderradbremse 3 gleichzeitig der dem Bremssattel 11 der Hinterradbremse 5 zugeführte Druck reduziert Eine durch die zusätzliche Bremskraft an der Vorderradbremse 3 hervorgerufene Achslastverlagerung muß damit nicht vom Fahrer durch Nachlassen der Betätigungskraft am Pedalzylinder 2 ausgeglichen werden, um ein Blockieren des Hinterrades zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: 25 58 325

1. Druckmittel-Bremssystem für Motorräder mit einer ersten mit einer Vorderradbremse verbundenen, als Handzylinder ausgebildeten Bremsbetätigungseinrichtung und einer zweiten, mit einer Hinterradbremse verbundenen, als Pedalzylinder ausgebildeten Bremsbetätigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die zweite Bremsbetätigungseinrichtung (2) der Hinterradbremse (5) zuleitbare Bremskraft durch die erste Bremsbetätigungseinrichtung (1) minderbar ist, wobei in einer Verbindung (13, 14) zwischen der zweiten Bremsbetätigungseinrichtung (2) und der Hinterradbremse (S) eine von der ersten Bremsbetätigungseinrichtung (1) beeinflußbare Minderungseinheit (4) vorgesehen ist

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderradbremse (3) zusätzlich direkt mit der zweiten Bremsbetätigungseinrichtung (2) verbunden ist

3. Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Minderungseinheit (4) eine dichtend verschiebbare Kolbenanordnung (16) mit mindestens drei druckbeaufschlagbaren Flächen (17, 19, 21) hat, wobei die erste Fläche (17) vom Druck des Pedalzylinders (2) beaufschlagbar ist, während die . zweite Fläche (19) entgegengerichtet vom Bremsdruck der Hinterradbremse (5) und die dritte Fläche (21) ebenfalls der ersten Fläche (17) entgegengerichtet vom Druck des Handzylinders (1) beaufschlagbar ist

4. Bremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mintierungseinheit (4) ein Ventilglied (25) hat, durch welches ein Durchgang (24) zwischen einem von der ersten Fläche (17) begrenzten Einlaßraum (18) und einem von der zweiten Fläche (19) begrenzten Auslaßraum (20) verschlossen ist, und welches bei Erreichen einer Endstellung der Kolbenanordnung (16), in welcher der Auslaßraum (20) sein kleinstes Volumen hat, aufstoßbar ist.

5. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Durchgang (24) zwischen Einlaßraum (18) und Auslaßraum (20) gleichzeitig ein in Richtung auf den Auslaßraum (20) sperrendes Einwegventil (25) vorgesehen ist, und die Kolbenanordnung (16) durch eine Rückstellfeder in Richtung des Auslaßraumes (20) gedrückt ist.

6. Bremssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung (16) ein Stufenkolben (16) ist, wobei die erste Fläche (17) kleiner als die zweite Fläche (19) ist.

7. Bremssystem nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (16) durch eine Steuerkraft (23) in die Endstellung, in welcher der Auslaßraum (20) sein kleinstes Volumen hat, vorgespannt ist.

8. Bremssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkraft (23) von einer Achslast eines Hinterrades abhängig ist.