DE102006011573A1

DE102006011573A1 - Verfahren zum Schutz einer Interalbremse eines Kraftrades vor Beschädigung

Info

Publication number: DE102006011573A1
Application number: DE200610011573
Authority: DE
Inventors: Ralf Reviol; Andreas Kirchberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-10-04

Abstract

Verfahren zum Schutz einer Integralbremse eines Kraftrades vor Beschädigung, wobei eine Beschädigungsgefahr anhand bestimmter Kriterien oder Hinweise ermittelt wird und bei einer erkannten Beschädigungsgefahr eines oder mehrere der folgenden Warnsignale an den Fahrer ausgegeben werden: haptisches Warnsignal, akustisches Warnsignal und optisches Warnsignal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Integralbremssystem.
Traditionell haben Krafträder je ein Betätigungselement für jeden der beiden Bremskreise. Meist wird die Vorderradbremse durch einen „Handbremshebel" und die Hinterradbremse durch einen „Fußbremshebel" betätigt.
Im Zusammenhang mit Motorrädern versteht man unter einer „Integralbremsanlage" eine Bremsanlage, bei der bei Betätigung des Handbremshebels bzw. des Fußbremshebels zusätzlich die Bremse des zweiten Bremskreises eingebremst wird. 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. Integralbremsanlagen für Krafträder sind beispielsweise aus der DE 38 03 563 A1 und DE 103 16 351 A1 bekannt.
Im Allgemeinen benutzen Motorradfahrer überwiegend die Vorderradbremse. Bei Krafträdern sind aufgrund der dynamischen Achslastverteilung beim Bremsen meist die Hinterradbremsen konstruktiv weniger stark ausgelegt als die Vorderradbremsen. Bei einer Integralbremse, bei welcher beispielsweise bei Betätigung des Handbremshebels neben der Vorderradbremse auch immer die Hinterradbremse angesteuert wird, besteht deshalb unter gewissen Bedingungen, z.B. bedingt durch die Geländetopographie, das Fahrerprofil, die Umgebungstemperatur etc., die Gefahr einer Überhitzung der Hinterradbremse. Dies kann im schlimmsten Fall zur Gasblasenbildung der Bremsflüssigkeit, zum Bremsenausfall und/oder zur Zerstörung der Bremse führen.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Schutz einer Integralbremse eines Kraftrades vor Beschädigung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren wie in Anspruch 1 definiert.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Integralbremse auf eine Beschädigungsgefahr hin überwacht wird. Wird eine Beschädigungsgefahr, insbesondere eine Überhitzung einer Radbremse, festgestellt, so wird der Fahrer des Kraftrades durch ein Warnsignal, welches haptisch und/oder akustisch und/oder optisch sein kann, gewarnt. Damit wird der Fahrer auf die Beschädigungsgefahr und den möglichen Ausfall der Integralbremse aufmerksam gemacht. Er kann dann seine Fahrweise entsprechend anpassen.
Dabei ist es bevorzugt, dass der Fahrer durch mindestens ein haptisches Signal gewarnt wird. Die Bewarnung kann anhand einer oder mehrerer der folgenden Maßnahmen durchgeführt werden: Vibration des Bremspedals, Änderung der Bremskraft-Betätigungsweg-Kennung, Änderung der Bremskraft-Bremsdruck-Kennung und Einbremsverzögerung der Hinterradbremse.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird bei Erkennung einer Beschädigungsgefahr die Integralfunktion der Integralbremse reduziert oder ganz abgeschaltet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stellt eine Überhitzung einer Radbremse eine Beschädigungsgefahr dar. Deshalb wird mindestens eine Radbremse, insbesondere die Hinterradbremse, anhand ihrer Temperatur(en) auf Überhitzung überwacht. Wird an einer Bremse eine Überhitzung festgestellt, so wird der Fahrer des Kraftrades durch mindestens ein Warnsignal gewarnt. So wird der Fahrer auf die Überhitzung und die mögliche Beschädigung oder den möglichen Ausfall eines Bremskreises aufmerksam gemacht. Er kann dann seine Fahrweise entsprechend anpassen, um eine Abkühlung der Radbremse zu bewirken. Insbesondere hat er so die Möglichkeit, bei Überhitzung der Hinterradbremse aufgrund der Bremswirkung der Integralbremsfunktion von einer zusätzlichen Betätigung der Hinterradbremse eigens durch den Fußbremshebel abzusehen.
Die Temperatur(en) der Radbremse(n) wird/werden dabei vorzugsweise durch Messung oder durch Berechnung anhand eines Temperaturmodells bestimmt.
Besonders bevorzugt wird bei einer erkannten Überhitzung der durch die Integralfunktion der Bremsanlage an dem überhitzten Rad eingesteuerte Bremsdruck reduziert oder abgeschaltet, um eine weitere Erwärmung der thermisch belasteten Radbremse zu verhindern.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, dass bei einer erkannten Beschädigungsgefahr der Integralbremse, insbesondere einer Überhitzung einer Radbremse, der Fahrer auf das Problem durch ein Warnsignal aufmerksam gemacht wird. Er hat dann die Möglichkeit, geeignet zu reagieren und seine Fahrweise gegebenenfalls anzupassen, um einer tatsächlichen Beschädigung vorzubeugen.
Die Erfindung betrifft auch ein Integralbremssystem, in welchem das vorstehend beschriebene Verfahren durchgeführt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsformen und einer Figur näher beschrieben.
Es zeigt
1 eine schematische Darstellung zur Absenkung eines Integralbremsdruckes in Abhängigkeit von der Temperatur einer Radbremse.
Motorräder haben traditionell je eine Aktuatorik (Betätigungseinrichtung) für jeden (der zwei) Bremskreise. Die richtige Dosierung der beiden Bremskreise zueinander bzw. die Einsteuerung eines – entsprechend der Verzögerung und damit der aktuellen dynamischen Radlastverteilung – „optimalen" Bremsdruckes an der Hinterachse übersteigt in der Regel die Möglichkeiten des Fahrers. Aus diesem Grunde werden von Motorrad-Herstellern vermehrt elektronische Bremssysteme angeboten, die bei Betätigung nur eines Bremskreises, den Raddruck im anderen Bremskreis aktiv (durch Beschaltung von Ventilen und der Pumpe des Antiblockiersystems (ABS)) aufbauen. Um hier der realen Radlastverteilung so nahe wie möglich zu kommen, wird im Regler des elektro nischen Bremssystems eine dem Fahrzeug angepasste Idealverteilungskurve abgelegt, welche dann in Abhängigkeit von dem fahrerseitig eingesteuerten Bremsdruck in einem der Kreise, den Bremsdruck des anderen Kreises als Sollwert vorgibt.
Im Allgemeinen benutzt der Motorradfahrer überwiegend die Vorderradbremse (Handbremshebel), da diese ihm in den meisten aller Fälle ausreicht, die gewünschte Verzögerung zu erreichen. Eine der tatsächlichen dynamischen Achslastverteilung entsprechende Ergänzung der Bremsung durch die Hinterradbremse gelingt einem Normalfahrer in der Regel nicht.
Im Falle einer Integralbremse, bei welcher bei Betätigung des Handbremshebels integral (aktiv) Bremsdruck im Hinterradbremskreis eingesteuert wird, wird das Hinterrad bei jeder Betätigung der Vorderradbremse mitgebremst. Da Hinterradbremsen bei Motorrädern traditionell eher weniger stark beansprucht wurden, sind diese konstruktiv nur bedingt für diese Beanspruchung ausgelegt. Daher besteht je nach topographischen, umgebungstemperaturtechnischen, fahrerprofilseitigen und/oder weiteren Randbedingungen die Gefahr einer Überhitzung, was im schlimmsten Fall zum „Kochen" (Gasblasenbildung) der Bremsflüssigkeit führt, was wiederum zu Bremsenausfall führen kann.
Da der Fahrer nach wie vor die Möglichkeit hat, die Hinterradbremse eigens durch den Fußbremshebel zu betätigen, ist es sinnvoll, ihm die Überhitzung (und damit die drohende Beschädigung und/oder den drohenden Ausfall) der Hinterradbremse geeignet mitzuteilen.
Außerdem wird beispielsgemäß die integrale Wirkung der Bremsanlage bei Erreichen eines als sinnvoll erachteten Temperatur-Schwellwertes, bis hin zur Deaktivierung, zurückgenommen.
Die Temperatur der Radbremse kann durch Applikation eines Temperaturmodells oder durch Messung bestimmt werden.
Es sind folgende Möglichkeiten denkbar, dem Fahrer einen drohenden Ausfall der Hinterradbremse bei Betätigung der Hinterradbremse anzuzeigen:

1) ein haptisches Signal; z.B. durch Änderung der Bremskraft-Betätigungs-Kennung und/oder durch Änderung der Bremskraft-Bremsdruck-Kennung oder durch Erzeugung einer Bremspedal-Vibration oder in Form einer Einbremsverzögerung (durch entsprechende Ventilbeschaltung)
2) ein akustisches Signal
3) ein optisches Signal
4) jede sinnvolle Kombination der Punkte 1)–3).

Zu Punkt 1) ist es denkbar, dem Fahrer z.B. durch eine geeignete Bestromung der Pumpe und des Trennventils im Radbremskreis ein geändertes Pedalgefühl zu vermitteln. Ebenso ist es denkbar, durch eine geeignete Bestromung die Kennung beim Einbremsen zu verändern. Denkbar ist auch, dass das Rad-Einlassventil (Rad-SO-Ventil, SO: stromlos offen) zum Zwecke einer haptischen Rückmeldung (Einbremsverzögerung) z.B. getaktet angesteuert wird.
Je nach Fahrzeugausstattung ist es möglich ein akustisches und/oder optisches Signal durch z.B. das Instrumentenkombi abzugeben, um den Fahrer dauerhaft oder sequentiell über den thermischen Zustand seiner Hinterradbremse zu informieren.
1 zeigt schematisch einen beispielhaften Verlauf zur Absenkung der integralen Druckverteilung. Beispielsgemäß wird eine Integralbremse, bei welcher bei Betätigung des Handbremshebels integral (aktiv) Bremsdruck im Hinterradbremskreis eingesteuert wird, angenommen. Ab einer Schwellentemperatur T_S wird in Abhängigkeit von der Temperatur der Hinterradbremse T der maximale, integral-eingesteuerte Hinterradbremsdruck p_IB reduziert.
Durch Reduzierung der Integralfunktion wird dem System bzw. der thermisch belasteten Bremse (beispielsgemäß der Hinterradbremse) die Möglichkeit gegeben, bei drohender Überhitzung sein/ihr Temperaturniveau in einem noch unkritischen Bereich zu halten oder seine/ihre Temperatur zu verringern. Sollte je nach Auslegung der Bremse bei entsprechender Beanspruchung eine weitere Erwärmung der Bremse erfolgen, so kann diese auch ganz aus der Integralfunktion herausgenommen werden (siehe 1), bis sich die thermische Belastung soweit reduziert hat, dass ein Einschalten der Integralfunktion wieder sinnvoll erscheint. In 1 ist das Abschalten der Integralfunktion dargestellt, ab einer zweiten Schwellentemperatur T_E wird kein Bremsdruck integral an dem Hinterrad eingesteuert.
Ein Ziel ist es, die zwar reduzierte aber dennoch verfügbare Integralfunktion zu erhalten, ohne dass die Bremse am aktiv gebremsten Rad ganz ausfällt.
Die beschriebene Reduzierung/Abschaltung des integralen Druckaufbaues betrifft nur den aktiv über die Pumpe des elektronischen Steuergerätes aufgebauten und von der motorradspezifischen Idealverteilungskurve vorgegebenen Druck aufbau. Der eigens vom Fahrer an dem dieser Bremse zugehörigen Betätigungselement (beispielsgemäß dem Fußbremshebel) eingesteuerte Bremsdruck wird dadurch nicht beeinflusst.
Die Reduzierung und/oder Abschaltung der Integralfunktion muss nicht zwingend ausschließlich von der Temperatur der Bremse abhängig gemacht werden. Ebenso ist eine Reduktion in Abhängigkeit von z.B. der Fahrgeschwindigkeit, dem Anbremsgradienten, dem erkannten Reibwert, dem Druckniveau oder einer Kombination dieser Signalgrößen möglich.
Im Falle eines reduzierten Integralbremsdruckes, beispielsgemäß an der Hinterachse, besteht die Möglichkeit, in einer erkannten Notbremssituation, z.B. durch eine besonders schnelle und/oder eine besonders kraftvolle Betätigung der Bremshebel oder dadurch, dass ein Rad in Schlupf gerät, wieder die volle Integralfunktion zur Verfügung zu stellen.

Claims

Verfahren zum Schutz einer Integralbremse eines Kraftrades vor Beschädigung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschädigungsgefahr anhand bestimmter Kriterien oder Hinweise ermittelt wird und bei einer erkannten Beschädigungsgefahr eines oder mehrere der folgenden Warnsignale an den Fahrer ausgegeben werden: – haptisches Warnsignal, – akustisches Warnsignal, und – optisches Warnsignal.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen haptisch gewarnt wird: – Vibration des Bremspedals, – Änderung der Bremskraft-Betätigungsweg-Kennung, – Änderung der Bremskraft-Bremsdruck-Kennung, und – Einbremsverzögerung der Hinterradbremse.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten Beschädigungsgefahr die Integralfunktion der Integralbremse reduziert oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschädigungsgefahr eine Überhitzung einer Radbremse ist und eine Bestimmung der Temperatur mindestens einer Radbremse, insbesondere der Hinterradbremse, durchgeführt wird, wobei eine Überhitzung einer Radbremse erkannt wird, wenn die Temperatur der Radbremse einen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur(en) der Radbremse(n) gemessen oder durch ein Modell bestimmt wird/werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer erkannten Überhitzung einer Radbremse der durch die Integralfunktion der Bremsanlage an diesem Rad eingesteuerte Bremsdruck reduziert oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Integralfunktion der Integralbremse in Abhängigkeit von der/den Temperatur(en) der Radbremse(n) eingeschränkt oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Integralfunktion der Integralbremse in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder dem Anbremsgradienten und/oder dem Fahrbahnreibwert und/oder dem aktuellen Bremsdruckniveau eingeschränkt oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Integralfunktion uneingeschränkt zur Verfügung steht, wenn eine Notbremssituation erkannt wird, insbesondere wenn ein Bremsbetätigungselement besonderes schnell oder kraftvoll betätigt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnung an den Fahrer abgeschaltet wird und/oder die Integralfunktion, insbesondere stufenweise, wieder zur Verfügung gestellt wird, wenn keine Beschädigungsgefahr mehr vorliegt.
Integralbremssystem, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 durchgeführt wird.