378 11 Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf
11.3 ABS-Komponenten und ausgeführte Seriensysteme
Auf der Basis dieses Funktionsprinzips gab es bereits vor Jahrzehnten erste Ansätze ruf eine Bremsenregelung. Gearbeitet wurde damals an mechanisch-hydraulischen Systemen, die den Zusammenbruch der Fliehkraft als Erkennungssignal für einen drohenden Radstillstand ausnutzen sollten. Die Bremsdruckabsenkung erfolgte über mechanisch angesteuerte Ventile in der Bremshydraulik; der erneute Druckaufbau wurde mittels eines Pumpensystems für die Bremsflüssigkeit (LUCAS, GIRLING) bewerkstelligt. Solche Systeme scharrten aber nicht den Durchbruch zur Serienreife. Der Weg zur Serie wurde mit elektronisch geregelten Hydrauliksystemen beschritten, wobei auf der Hydraulikseite zwei grundsätzlich unterschiedliche Arbeitsprinzipien zur Anwendung kommen, das Plungersystem und das Ventilsystem. Auf beide Systeme und ihre Unterschiede soll im Folgenden eingegangen werden. BMW war beim Motorrad der ABS-Pionier und stellte 1988 sein ABS I vor, das nach dem Plungerprinzip arbeitete. Es wurde zusammen mit dem Bremshydraulikhersteller FAG entwickelt wurde, Bild 11.9.
Herzstück des gesamten Systems ist der elektro-hydraulischen Druckmodulator, derden Plunger (Regelkolben) enthält. Dieser wird von einem Linearmotor angetrieben und bewirkt durch Volumenänderung im Hydrauliksysstem eine Veränderung des Drucks im Bremssattel und damit eine Veränderung der Radbrernskraft. Wenn die elektronischen Sensoren an den Rädern eine Blockierneigung feststellen, wird der Bremsdruck durch Zurückfahren der Kolben kontinuierlich soweit abgesenkt, bis die Räderwieder drehen können. Anschließend wird der Druck wieder aufgebaut, bis im Falle eines erneuten Blockierens eine neuerliche Druckabsenkung notwendig wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, falls erforderlich, bis zu sieben Mal pro Sekunde.
11.3 ABS-komponenten und Ausgeführte seriensysteme 379
Durch eine permanente Auswertung der Raddrehzahlsignale wirdjede Radblockade rechtzeitig erkannt. Ein drohender Radstillstand kündigt sich wie im Bild 11.8 dargestellt in einem Steilabfall der Radumfangsgeschwindigkeit an und wird vom Auswerteprogramm im Steuergerät sofort festgestellt. Entsprechend werden dann Stellsignale an den Druckmodulator gesandt und der Systemdruck abgesenkt. Die Radüberwachung übernehmen induktive Drehzahl-Impulsgeber, die die Raddrehung im Zusammenwirken mit einer Zahnscheibe mit 100 Zähnen zuverlässig erfassen. Eine Blockierneigung wird dabei nicht erst im Augenblick des Stillstands, sondern vorausschauend erkannt.
Während des Regelvorgangs ist die Bremshebelbetätigung durch den Fahrer vom System abgekoppelt, so dass die Regelung ohne spürbare Pulsationen für den Fahrer erfolgt. Dies geschieht über ein Kugelventil, das mittels des Regelkolbens verschlossen wird. Die Aufbringung des Bremsdrucks erfolgt mechanisch über starke Federn im Druckmodulator. Lediglich die Regelkolben verfahren mit elektrischem Antrieb über die Linearmotoren. Dies hat den Vorteil, dass bei Elektrik ausf all die volle Bremswirkung wie bei einer Bremse ohne ABS erhalten bleibt und lediglich die Regelung nicht mehr wirksam ist. Der Ausfall der Regelung wird durch eine Warnlampe angezeigt.
Das System funktioniert in einem weiten Reibwertbereich zwischen μ= 0,1 (wasserüberflutete sehr glatte Fahrbahn) und μ= 1,3 (sehr rauer Asphalt) bis hinunter zur Schrittgeschwindigkeit (ca. 4 km/h); es werden Vorder- und Hinterrad getrennt voneinander geregelt. Für das Hinterrad müssen zusätzlich die Drehzahlsignale des Vorderrades mit ausgewertet werden, um antriebsbedingte Änderungen der Winkelgeschwindigkeit von Bremsvorgängen unterscheiden zu können.
Trotz der erreichten Vorteile für die Fahrsicherheit, weist das dargestellte ABS-System noch Unvollkommenheiten auf. Die Modulation des Bremsdrucks mit einer Regelfrequenz bis zu 7 Hz erzeugt entsprechende Federbewegungen (Nickschwingungen) des Fahrzeugs aufgrund der mit gleicher Frequenz wechselnden dynamischen Radlastverlagerung. Wenn diese auch nur im seltenen Fall der ABS-Regelung auftreten, stellen sie dennoch eine Komfortminderung für den Fahrer/Beifahrer dar. Darüber hinaus wird auch das Fahrwerk, und hier besonders die Vorderradgabel, durch Kraftspitzeninfolge schnell wechselnder Bremskraftamplituden mechanisch stark beansprucht. Ideal wäre, wenn der Bremsdruck so geregelt würde, dass die Radbremskraft dem schlupfabhängigen Reibwertverlauf genau folgen würde.
Diesem Ideal kommt das 1993 auf den Markt eingeführte ABS II, das BMW wiederum in Zusammenarbeit mit FAG entwickelt hat, sehr nahe. Bild 11.10 zeigt den schematischen Aufbau sowie die Arbeitsweise des Systems und lässt die nahe Verwandtschaft zum Vorgängersystem erkennen. Es wurde das bewährte Plungerprinzip beibehalten; grundsätzlich neu ist der Antrieb des Plungers über einen Motor und eine elektronisch gesteuerte Reibkupplung sowie das integrierte Wegmesssystem als wichtigste Innovation. Alle anderen Systemkomponenten sind im Prinzip weiterentwickelte Varianten des Vorgängermodells.
Wird eine drohende Radblockade von den Radsensoren erkannt, wird die Friktionskupplung und der Antriebsmotor angesteuert und der Plungerkolben wie beim Vorgängersystem nach unten gezogen. Anschließend erfolgt eine Phase mit erneutem Druckaufbau. indem der Plunger mittels Federkraft wieder nach oben gefahren wird und dabei das Rad in erneute Blockierneigung bringt. Beides Mal wird vom Wegmesssystem der Verfahrweg des Plungers registriert, und aus der Plungerstellung kann jeweils auf den Systemdruck geschlossen werden.
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中文翻譯378頁：
在基本的工作原理上，一開始就被稱作煞車/制動控制，已經有好幾十年的歷史了。在那時候還是機械和液壓的系統，利用離心力的瓦解作為即將發生「車輪靜止不動」的識別信號。煞車/制動壓力的降低，是靠液壓系統裡機械裝置的液壓閥來實現，而壓力的重新再建立，當然是靠泵把煞車油加壓（LUCAS ， GIRLING油壓煞車零件 ）來實現的。
Solche Systeme scharrten aber nicht den Durchbruch zur Serienreife.
然而此類系統（機械液壓系統）跟突破還擦不到邊，無法系列化生產。
實際意思比較像是這樣：
然而那些類型的系統都未能突破到適合量產的地步（所以還要等待好幾十年，直到電子液壓系統出現為止）。該系列已經成為電控液壓系統，對於液壓方面的應用，該柱塞系統和閥門系統，是兩種根本不同的工作原理的方法。在這兩個系統和它們的差異將在下面討論。之前寶馬在1988年使用活塞/柱塞工作原理在它的的ABS I，當時BMW曾是摩托車的ABS -先驅。這是BMW與液壓煞車製造商FAG軸承商一起共同開發的，如圖示11.9。
整個系統的心臟是電動液壓壓力調變器，它包含了活塞/柱塞（控制活塞）。它是由一個線性馬達驅動而引起在液壓系統中的體積變化，改變煞車卡鉗裡的壓力，故而改變車輪的煞車力道。如果電子感應器檢測到車輪有鎖死的傾向，即將活塞縮回，油壓壓力被持續的降低，直到車輪再次旋轉為止。然後，油壓壓力再次建立，直到另一個必要的減壓事件再度來插播。此過程重複進行，必要時可高達每秒7次。
頂一下 
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