DE3933294A1

DE3933294A1 - Blockiergeschuetzte bremsanlage fuer einspurige kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3933294A1
Application number: DE19893933294
Authority: DE
Inventors: Alois Weidele; Stephen P J Barr; Christoph Beuerle; Martin Fischer
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-04-11

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Bremsanlage für einspurige Kraftfahrzeuge, mit der das Drehverhalten der Fahr zeugräder gemessen und dann, wenn die Drehverzögerung und/oder der Schlupf eines gebremsten Rades vorgegebene Schwellwerte überschreitet bzw. überschreiten, der Bremsdruck an der Bremse dieses Rades gesenkt, gehalten oder mit kleinerem Anstiegsgra dienten als zuvor erhöht wird.

Unter einspurigen Kraftfahrzeugen im Sinne der Erfindung sind insbesondere Motorräder, also Zweirad-Kraftfahrzeuge, zu ver stehen.

Blockiergeschützte Bremsanlagen für einspurige Kraftfahrzeuge sind bereits bekannt und auch im Einsatz (Zeitschrift VDI-Nach richten, 29. April 1988, S. 25).

Gegenüber ABS-Anlagen bei Vierrad-Fahrzeugen wirft jedoch das blockiergeschützte Bremsen bei einspurigen Kraftfahrzeugen er hebliche Probleme auf. Bei Kurvenfahrt sind bei Motorrädern Bremsungen wegen der Überlagerung von Längs- und Querbeschleu nigung äußerst problematisch. Ein Rad, das maximale Seitenfüh rungskräfte zwischen Fahrbahn und Fahrzeug überträgt, kann nicht gleichzeitig Längskräfte und damit Bremsleistung übertra gen. Somit kann ein Motorrad bei Kurvenfahrt nur mit sehr ge ringem Bremsdruck, wenn überhaupt, abgebremst werden. Wird ein Rad bei Kurvenfahrt mit zu starkem Bremsdruck abgebremst und gelangt deshalb in einen Blockierzustand, so ist ein Sturz in aller Regel unausweichlich.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 38 38 520.7 wird vorgeschlagen, die Querbeschleunigung als maßgeb lichen Parameter für die Einstellung des Schwellenwertes für die ABS-Regelung zu messen.

Es gibt jedoch auch Fahrsituationen, in denen keine Querbe schleunigung auftritt, trotzdem aber eine Bremsung zu erhebli chen Problemen führt. Eine solche Situation ist zum Beispiel eine Geradeausfahrt auf einer abschüssigen Fahrbahn. In einer solchen Situation wie auch in einer Kurvenfahrt wandert der Aufstandspunkt des Reifens des Motorrades aus der Mittellinie (vertikale Symmetrieebene) des Motorrades aus. Bremst der Fah rer in einer solchen Situation, also sei es in einer Kurve oder auf schräger Fahrbahn bei Geradeausfahrt, so bewirkt das Brems moment aufgrund der asymmetrischen Lage des Reifenaufstandspunk tes ein Drehmoment am Lenker des Fahrzeuges, welches so gerich tet ist, daß es das Motorrad aus der Schräglage in die Vertika le aufzurichten bestrebt ist.

Ein solches Lenkmoment ist durch den Fahrer kaum zu beherrschen und führt zu höchst gefährlichen Situationen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ABS-Bremsanlage für einspurige Fahrzeuge (Motorräder) zu schaffen, bei der Si cherheit bei Bremsungen erhöht ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schräglage des Kraftfahrzeuges gemessen und in Abhängigkeit von ihr zumindest ein Schwellenwert eingestellt wird.

Bevorzugt wird die Schräglage mit zumindest einem am Kraftfahr zeug befestigten Entfernungsmesser gemessen.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Schräglage dadurch bestimmt, daß zumindest an einem Lager des zweirädrigen Fahrzeuges, bevorzugt am Lager des Vorderrades, links und rechts der Mittellinie (vertikale Symmetrielinie des Fahrzeuges) die Radlasten gemessen und miteinander verglichen werden.

Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß die Fahr sicherheit bei einem Motorrad dadurch erheblich verbessert wer den kann, daß eine ansonsten herkömmliche ABS-Bremsanlage so modifiziert wird, daß die in ihr wirksamen Schwellenwerte (wel che für die Einleitung eines Bremsdruckabbaus bei einer Brem sung maßgeblich sind) in Abhängigkeit von der Schräglage des Motorrades variiert werden. Befindet sich das Motorrad in Schräglage, so wird erfindungsgemäß verhindert, daß der Fahrer durch eine Bremsung ein so großes Bremsmoment an den Rädern erzeugt, daß das erwähnte Lenkmoment zu einem Sturz führt. Mit zunehmender Schräglage des Motorrades werden die ABS-Schwellen werte empfindlicher eingestellt, d. h. mit zunehmender Schräg lage erfolgt zunehmend früher ein Bremsdruckabbau.

Für die Messung der geometrischen Schräglage eines Motorrades stehen heute ausgereifte Einrichtungen zur Verfügung, insbeson dere Entfernungsmeßgeräte aus dem Kamerabau. So ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, am Motorrad zumindest einen Entfernungsmesser anzubringen, der den Abstand zum Boden mißt. Kommt das Motorrad in Schräglage, so ändert sich dieser Abstand, was dem Prozessor der ABS-Bremsanlage mit geteilt wird, so daß dieser, wie oben beschrieben, die Bremsung modifiziert.

Da das bei einer Bremsung in Schräglage an den Rädern auftreten de höchst unerwünschte Lenkmoment auch geschwindigkeitsabhängig ist, kann zugleich auch die Geschwindigkeit des Motorrades bei der Einstellung der Schwellenwerte berücksichtigt werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein einspuriges Kraftfahrzeug in Normalstellung;

Fig. 2 ein einspuriges Kraftfahrzeug in Schräglage mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Mes sen der Schräglage; und

Fig. 3 ein einspuriges Kraftfahrzeug in Schräglage mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Messen derselben.

Ein Motorrad 10 fährt auf einer Fahrbahn 12, wobei der Reifen des Motorrades mit der Fahrbahn 12 im Punkt P in Berührung steht. In Fig. 1 fährt das Motorrad 10 ohne Schräglage gerade aus. Die Mittellinie M steht senkrecht zur Fahrbahn 12 und die Achsen 14 der Räder verlaufen parallel zur Fahrbahn 12.

Im Bereich der Achsen des Motorrades sind Sensoren S₁, S₂ an geordnet, welche den Abstand 1 ₁ bzw. 1 ₂ zur Fahrbahn 12 ermit teln. Die entfernungsmessenden Sensoren S₁, S₂ sind herkömmli cher Bauart und können zum Beispiel optisch oder akustisch aus gestaltet sein. Entfernungsmeßgeräte können als insbesondere aus dem Kamerabau bekannt vorausgesetzt werden.

In der Stellung gemäß Fig. 2 nimmt das Motorrad 10 eine Schräg lage ein. Die Fahrsituation gemäß Fig. 2 kann zum Beispiel bei Geradeausfahrt quer zu einem Schräghang auftreten. Eine Querbe schleunigung tritt in dieser Fahrsituation nicht auf. Die Schräglage wird mittels der Sensoren S₁, S₂ ermittelt. Ein Rechner vergleicht die gemessenen Abstände 1 ₁ und 1 ₂ und er rechnet hieraus die Schräglage.

Die Fahrsituation gemäß Fig. 2 entspricht hinsichtlich der Relativstellung der Mittellinie M und der Fahrbahn 12 auch einer Kurvenfahrt. Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, wandert der Berührungspunkt P zwischen den Reifen und der Fahrbahn 12 aus der Mittellinie M heraus. Bremst in dieser Situation der Fahrer, so entsteht am Lenkrad aufgrund der asymmetrischen Lage des Berührungspunktes P ein Drehmoment, das bestrebt ist, das Motorrad so aufzurichten, daß die Mittellinie M senkrecht auf der Fahrbahn 12 steht. Dieses Lenkmoment ist vom Fahrer kaum zu beherrschen. Überdies ist bei Kurvenfahrt auch in aller Regel die Seitenführungskraft der Reifen geringer als bei Geradeausfahrt.

Deshalb wird bei Ermittlung einer Schräglage mittels der Sen soren S₁, S₂ der für einen Druckabbau im Zuge einer ABS-Rege lung maßgebliche Schwellenwert empfindlicher eingestellt, so daß bei einer Bremsung in Schräglage der Bremsdruck schneller als sonst abgebaut wird und sich das Drehmoment am Lenkrad nicht in gefährlichem Maße ausbilden kann.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Sensoren. Der Sender S ist mittig, d. h. in der Mittelebene M des Motorrades 10 angeordnet und emittiert Kugelwellen. Symmetrisch links und rechts des Senders S sind Empfänger E₁, E₂ angeordnet. Bei Schräglage sind die Laufstrecken vom Sender S zu den beiden Empfängern E₁, E₂ unterschiedlich, was bei Pulsbetrieb zur Ermittlung der Schräg lage ausgenutzt werden kann.

In Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist es auch möglich, mittels eines einzigen Entfernungsmeßgerä tes die Schräglage zu ermitteln, da gegenüber einer Geradeaus fahrt bei einer Schräglage der Abstand jedes Punktes des Motor rades gegenüber dem Boden geringer wird. Eine solche Messung hat jedoch den Nachteil, daß unterschiedliche Reifenzustände nicht berücksichtigt werden können.

Die Messung zweier Abstände links und rechts der Mittellinie M des Motorrades hat den Vorteil, daß durch Vergleich der beiden gemessenen Werte eine erhöhte Meßsicherheit gegeben ist.

Claims

1. Blockiergeschützte Bremsanlage für einspurige Kraftfahr zeuge, mit der das Drehverhalten der Fahrzeugräder gemessen und dann, wenn die Drehverzögerung und/oder der Schlupf eines ge bremsten Rades vorgegebene Schwellenwerte überschreitet bzw. überschreiten, der Bremsdruck an der Bremse dieses Rades ge senkt, gehalten oder mit kleinerem Anstiegsgradienten als zuvor erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräglage des Kraftfahrzeuges gemessen und in Abhän gigkeit von ihr zumindest ein Schwellenwert eingestellt wird.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräglage mit zumindest einem am Kraftfahrzeug befe stigten Entfernungsmesser gemessen wird.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Schräglage an zumindest einem Radlager des Kraftfahrzeuges links und rechts der Mittellinie des Fahr zeuges die Radlasten gemessen und miteinander verglichen wer den.

4. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Schräglage des Kraftfahrzeuges der Schwel lenwert empfindlicher eingestellt wird.