11 Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf - Christiani

11 Regelungssysteme für Bremsen und
Antriebsschlupf
Regelungssysteme für Motorradbremsen (ABS = Anti-Blockier-System) wurden erstmals 1988
von BMW für die Serie vorgestellt. Andere Motorradhersteller folgten nur zögerlich und erst
Mitte des ersten Jahrzehnts dieses Jahrtausends ist ABS bei allen namhaften Motorradherstellern
im Angebot. Antriebsschlupf-Regelungen (auch Traktionskontrolle genannt) sind trotz
vorhandener Basistechnologien in den modernen Motorrädern noch sehr seltene Ausnahmen.
Die Regelungssysteme sowohl für Bremsen als auch für den Antrieb von Motorrädern müssen
speziell auf die Eigenheiten der Motorrad-Fahrdynamik ausgelegt und abgestimmt werden,
vom Automobil können lediglich einige Systemkomponenten in abgewandelter Form übernommen
werden. Da die physikalischen Zusammenhänge bei der Bremsung komplex und wichtig
für das Verständnis der Bremsenregelung sind, wird zunächst auf diese eingegangen.
11.1 Grundlegende Gesetzmäßigkeiten bei der Bremsung
Die Kraftverhältnisse am gebremsten Rad sind im Bild 11.1 dargestellt. Wir nehmen vereinfachend
an, dass die gesamte Bremsleistung nur an diesem Rad (Vorderrad) aufgebracht wird.
Der Energiebedarf zur Abbremsung eines Fahrzeugs kann überschlägig bestimmt werden aus
der kinetischen Energie, die das Fahrzeug beim Beginn der Bremsung hat (Luft- und Rollwiderstand
werden vernachlässigt).
E = 1 / 2 · m · v2 (11-1)
Für ein 230 kg schweres Motorrad (zuzüglich 70 kg Fahrermasse) beträgt die Bremsenergie bei
einer Abbremsung aus 100 km/h dann
EBr = 0,5 · 300 [kg] · (27,8) 2 [m/s] 2 = 115,9 [kJ].
Bild 11.1
Kraftwirkungen am
gebremsten Rad
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11 Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf
Um daraus die Leistung, die die Bremse verkraften muss, zu errechnen, muss die Zeitdauer
der Abbremsung berechnet werden. Unter der Annahme, dass die Bremsverzögerung während
der Bremsung konstant bleibt (was in der Realität nicht ganz der Fall ist), gelten sehr einfache
physikalische Beziehungen. Die Bremse soll 80 der maximalen Bremsverzögerung aufbringen,
also rund 8 m/s 2 (≈ 0,8fache Erdbeschleunigung).
∆v
∆ v
b = ∆t
=
(11-2)
∆t
b
b = Bremsverzögerung
Dv = Geschwindigkeitsdifferenz
Dt = Zeitdauer der Bremsung
Eingesetzt ergibt sich
27, 8 [ m/s]
∆t = = 35 , [ s]
8 [ m/s2
]
Mit der Bremsdauer kann, unter der Annahme einer linearen und konstanten Verzögerung, jetzt
auch der Bremsweg errechnet werden,
1
s = ⋅v⋅∆ t
(11-3)
2
bzw. mit (11-2)
v2
s =
2 ⋅ b
Eingesetzt ergibt sich ein Bremsweg von rund 48,5 m.
Die Leistung an der Bremse errechnet sich mit
(11-3a)
EBr
PBr
= (11-4)
∆ t
Es ergibt sich für unser Beispiel eine Leistung von 33 kW, die am Anfang der Bremsung in Form
von Wärme an der Bremse abgeführt werden muss. Bekanntermaßen steigt wegen der quadratischen
Abhängigkeit der Bremsweg über der Fahrgeschwindigkeit stark an, ebenso die notwendige
in Wärme umzuwandelnde Energie. Tabelle 11.1 zeigt in einer Übersicht in Schritten
von 50 km/h gerundete Werte für die Bremsenergie, Anfangs-Bremsleistung, den Bremsweg
und die Zeitdauer der Bremsung, jeweils bei Abbremsung bis zum Stillstand. Die Bremsverzögerung
beträgt einheitlich 8 m/s2 .
An der jeweiligen Zeit bis zum Stillstand wird die Leistungsfähigkeit moderner Motorradbremsen
deutlich. Die Beschleunigung auf 100 km/h dauert immer noch länger als das Abbremsen
aus dieser Geschwindigkeit bis zum Stillstand.
Am überproportionalen Anstieg der Zahlenwerte für den Bremsweg und die Bremsenergie
sieht man unmittelbar die quadratische Abhängigkeit. Weiterhin erkennt man an Gleichung
(11.3a), dass der theoretische Bremsweg nur von der Verzögerung und der Fahrgeschwindigkeit
abhängt, hingegen unabhängig von der Masse ist! Der scheinbare Widerspruch zur praktischen
Erfahrung ergibt sich daraus, dass in der Realität als Folge einer höheren Gesamtmasse des Fahrzeugs
die Bremsverzögerung abnimmt. Durch die höhere Bremsenergie und den damit größeren
Wärmeanfall ändert sich der Reibwert der Bremse und damit sinkt die Verzögerung (Bremsen-

11.1 Grundlegende Gesetzmäßigkeiten bei der Bremsung 371
fading). Sind die Bremsen für das Maximalgewicht und Wiederholbeanspruchung (Passabfahrten)
gut dimensioniert, ist auch in der Praxis der Bremsweg weitgehend gewichtsunabhängig.
Eine Rolle spielt allerdings die Schwerpunktverlagerung und die veränderte Gewichtsverteilung
bei Beladung des Fahrzeugs. Dadurch kann sich die Radlastverteilung so ändern, dass die
übertragbaren Bremskräfte zwischen Vorder- und Hinterrad sich ungünstig aufteilen und sich
dadurch eine tatsächliche Bremswegverlängerung einstellt, siehe dazu weiter unten.
Tabelle 11.1 Charakteristische Bremsgrößen in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit
Geschwindigkeit
[km/h]
Bremsweg
[m]
Zeit bis Stillstand
[s]
Bremsenergie
[kJ]
Bremsleistung (zu Beginn
der Bremsung)
[kW]
50 12 1,7 29 16
100 48 3,5 116 33
150 108 5,2 260 50
200 191 6,9 463 67
250 302 8,7 723 83
Rechenwerte gerundet, Basis: Bremsverzögerung von 8 m/s 2 . Die Bremswirkung der Fahrwiderstände wurde
nicht berücksichtigt.
Je nach Gesamtauslegung kann eine großzügig dimensionierte Bremse allerdings den Nachteil
haben, dass sie relativ giftig anspricht mit der Gefahr, dass der ungeübte Fahrer bei unbeladenem
Fahrzeug überbremst. Daher wird bei ungeregelten Bremsen manchmal eine kompromissbehaftete
Auslegung als optimal angesehen und ein gewisses Nachlassen der Bremswirkung
bei hoher Dauer- oder Wiederholbeanspruchung in Kauf genommen. ABS-Bremssysteme lassen
sich kompromisslos auf höchste Bremsleistung auslegen und bieten hier Vorteile.
Ein weiteres, grundsätzliches Problem stellt sich bei der Abbremsung infolge der dynamischen
Radlastverlagerung ein, die beim Motorrad viel ausgeprägter als beim Automobil auftritt
(ungünstigeres Verhältnis von Schwerpunkthöhe und Radstand), Bild 11.2
L Pkw
L Motorrad
Bild 11.2 Schwerpunkthöhe und Radstand beim Pkw und beim Motorrad
(L = Abstand Radaufstand zu Schwerpunkt)
H Pkw
H Motorrad

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11 Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf
Wie bereits im Kapitel 8, Bild 8.5 erläutert, wird mit steigender Verzögerung zunehmend das
Vorderrad be- und das Hinterrad in gleichem Maße entlastet. Entsprechend nimmt die mögliche
Bremskraft am Vorderrad zu, während sie am Hinterrad abnimmt. Ohne näher auf die Theorie
und Berechnung einzugehen, ist im Bild 11.3 die auf die Radlast bezogene Bremskraft für
Vorder- und Hinterrad über der Bremsverzögerung aufgetragen.
Bei gleicher Verzögerung für Vorder- und Hinterrad und einer angenommenen Haftgrenze bei
trockener Straße von m = 1, wird entweder die mögliche Verzögerung am Vorderrad nicht ausgenutzt
und damit wichtiger Bremsweg verschenkt, oder das Hinterrad überbremst. Es ist also
aus physikalischen Gründen nicht möglich, am Hinterrad die gleiche Bremsverzögerung wie
am Vorderrad aufzubringen. Jeder etwas erfahrene Motorradfahrer trägt dem Rechnung durch
entsprechend gefühlvolles Betätigen der Hinterradbremse. Integralbremssysteme mit einer
Koppelung beider Radkreise nehmen dem Fahrer die schwierige Dosierung der Hinterradbremse
ab (Einzelheiten dazu am Ende des Kapitels 11.2). Konstruktiv werden die Hinterradbremsen
entsprechend der geringeren möglichen Bremsleistung schwächer ausgelegt. Steigt infolge
einer Beladung die Hinterradlast, kann dort natürlich auch stärker gebremst werden.
Im Normalfall beherrscht der geübte Motorradfahrer durchaus die unterschiedlich starke Betätigung
von Vorder- und Hinterradbremse. Auch die Vollbremsung nahe der Reifenhaftgrenze
bei trockener Straße gelingt meist mit einer der beiden Bremsen, das ist letztlich eine Frage
von Konzentration, Gefühl, Erfahrung und Übung. Es stellt sich aber schon dabei die Frage,
wie man im tatsächlichen Grenzbereich zuverlässig übt, wenn fast jede Überschreitung zum
Sturz führt. Schwierig bis nahezu unmöglich ist es allerdings, mit beiden Bremsen gleichzeitig
an der Blockiergrenze zu bremsen. Denn dazu müssen die Rückmeldungen von beiden Reifen
registriert werden, und es muss unmittelbar eine feinfühlige Dosierung der Betätigungskräfte
getrennt für beide Bremsen erfolgen. Und diese Bremskraftregulierung muss während der
Bremsung permanent angepasst werden. Die notwendigen schnellen Abläufe und Reaktionsmuster
sind außerordentlich komplex und überfordern die menschliche Fähigkeit zur Signalverarbeitung
und Regulation. Es kann deshalb immer nur mit einer Bremse optimal an der Haftgrenze
gebremst werden, sinnvollerweise mit der Vorderradbremse. Das Hinterrad bleibt dann
entweder unterbremst, oder es wird überbremst. Die beim blockierenden Hinterrad auftretende
Bild 11.3 Reibwerte an Vorder- und Hinterrad über der Verzögerung

11.1 Grundlegende Gesetzmäßigkeiten bei der Bremsung 373
Bild 11.4 Bremsversuche mit und ohne ABS
Instabilität ist in der Regel aber beherrschbar. Aus berechtigter Angst vor einem blockierendem
Vorderrad und dem dann praktisch unvermeidlichen Sturz wird oft aber vorn auch weniger
stark gebremst, als es möglich wäre.
Vollends unmöglich wird die kontrollierte Betätigung zweier Bremsen im Panikfall bei einer
plötzlichen Notbremsung, womöglich noch bei nasser Fahrbahn. Es ist nachgewiesen, dass ein
Mensch grundsätzlich nicht mehr imstande ist, die notwendigen Handlungen fehlerfrei zu vollziehen.
Der „Regler Mensch“ ist hier bereits mit einer Bremse bis an seine Grenze gefordert
bzw. überfordert [1.1]. In der Regel liegt die volle Konzentration des Fahrers auf der Vorderradbremse,
um dort ein Überbremsen zu vermeiden. Aber nur sehr routinierten und konzentrierten
Fahrern gelingt es in einer solchen Situation überhaupt, mit hinreichend hoher Verzögerung
zu bremsen, von einer kontrollierten Bremsung an der Haftgrenze sind auch diese Fahrer weit
entfernt.
Die prinzipielle Unmöglichkeit einer optimalen Bremsung mit beiden Rädern kostet in Notsituationen
wertvollen Bremsweg. Eine Überbremsung des Hinterrades bringt Unruhe ins
Fahrwerk und vermindert die Fahrstabilität. Wenn während einer Vollbremsung ein plötzlicher
Wechsel im Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn auftritt, ist auch der routinierteste Fahrer
hilflos; ein Sturz kann dann nur noch mit Glück verhindert werden, Bild 11.4.
Vorrangig für diese Fälle wurden ABS-Systeme entwickelt. Aus diesem Blickwinkel erübrigen
sich sämtliche Diskussionen über eine minimale Bremswegverlängerung durch die ABS-Regelung
im Vergleich zu ungeregelten Bremsen. Denn derartige Vergleiche werden unter optimalen
Fahrbahnbedingungen von professionellen Fahrern auf abgesperrten Strecken durchgeführt.
Auf das reale Verkehrsgeschehen sind diese Vergleiche nicht übertragbar. Messungen unter
realen Bedingungen auf der Straße zeigen, dass hier selbst Profis mit ABS ausnahmslos kürzere
Bremswege erzielen als mit ungeregelten Bremsen. Auch über die Notsituation hinaus bietet
ABS, wie wir noch sehen werden, einige Vorteile.

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11 Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf
11.2 Stabilitätsverlust beim Bremsen und Grundfunktion des ABS
Der Fahrstabilitätsverlust bei der Bremsung mit blockierenden Rädern ist Erfahrungstatsache
und allgemein bekannt, weniger hingegen die genauen Ursachen, auf die daher kurz eingegangen
werden soll. Das Motorrad wird stabilisiert durch die Kreiselkräfte der drehenden Räder
(vgl. Kapitel 10) und die Seitenführungskräfte. Entscheidend für die Stabilität sind die Kräfte
am Vorderrad. Sinkt die Raddrehzahl durch Überbremsung schlagartig bis zum Stillstand ab
(Radblockade), brechen die stabilisierenden Kreiselkräfte zusammen und das Motorrad kippt
um. Da zugleich die Seitenführungskraft gegen Null geht, knickt zugleich das Vorderrad ein
und rutscht seitlich weg. Beide Vorgänge spielen sich in Sekundenbruchteilen ab, und überlagern
sich, so dass es unweigerlich zum Sturz kommt. Nur bei extrem schneller Reaktion des
Fahrers und günstigen Umständen (Vorderrad nicht eingelenkt, ebene Fahrbahn) kann durch
sofortiges Loslassen der Bremse gegebenenfalls die Stabilität zurückgewonnen werden. Auf
die Seitenführungskräfte soll nun näher eingegangen werden.
Durch Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn kann, wie im Bild 11.1 schon dargestellt, nur
eine bestimmte Kraft übertragen werden, deren Maximalwert vom größten erreichbaren Reibwert
mmax (Kraftschlussbeiwert) zwischen Reifen und Fahrbahn und der auf das Rad wirkenden
Gewichtskraft abhängt
FReifen, max = mmax · G (11-5)
Unter der vereinfachten Annahme, dass der Reibwert unabhängig von der Art der Krafteinwirkung
ist (was bei genauer Betrachtung nicht so ganz stimmt), spielt die Richtung und Orientierung
der Kraft praktisch keine Rolle. Die Summe aller Kräfte in der Reifenauf-standsfläche
darf nicht größer werden, als die Maximalkraft nach Gl. (11-5), sonst kann der Reifen sie nicht
mehr übertragen. Daraus ergibt sich, dass bei Übertragung großer Bremskräfte (Umfangskräfte)
für die Seitenkraft (Radführungskraft) nur noch ein geringer Betrag übrig bleibt. Im
Bild 11.5 ist dieser Zusammenhang von Seitenkraft und Umfangskraft für einen angenommenen,
konstanten Reibwert von m = 1 grafisch aufgetragen (Kamm’scher Kreis).
Man erkennt sofort, dass bei maximaler Bremskraftausnutzung die Seitenkraft zu Null wird
und damit der Reifen keine Seitenführung mehr aufbauen kann, so dass Stabilitätsverlust eintritt.
Umgekehrt kann bei maximaler Seitenkraftausnutzung (maximale Schräglage) auch keine
Bremskraft mehr übertragen werden. Analog zum Bremsen gelten die gleichen Zusammenhänge
natürlich auch für den umgekehrten Fall des Antriebs (vgl. Abschnitt 11.5).
In der Realität liegen die Verhältnisse etwas günstiger. Solange das Rad noch rollt, baut auch
das stark gebremste Rad noch genügend Seitenführungskraft für die Geradeausfahrt auf. Erst
beim Übergang zum Blockieren fällt die Seitenführungskraft erheblich (bis auf nahe Null) ab,
und es tritt Stabilitätsverlust ein. Aber sogar dem blockierenden Rad bleibt noch ein minimaler
Rest an Seitenführung erhalten, die allerdings nicht mehr ausreicht, um größere Störeinflüsse
auf die Geradeausfahrt aufzufangen. Sie verhindert lediglich beim exakt geradeaus gerichteten
Rad die sofortige und völlige Instabilität. Um also die Seitenstabilität beim Bremsen aufrecht
zu erhalten, darf nur soviel Bremskraft aufgebracht werden, dass ein Blockieren sicher verhindert
wird, so dass genügend Kreiselkräfte wirken und gerade noch ausreichend Seitenkraft zur
Stabilisierung übrig bleibt. Im Gegensatz zum Automobil muss beim Motorrad vorrangig das
blockierende Vorderrad verhindert werden, da dieses fast allein die Stabilität und Seitenführung
übernimmt. Ein blockiertes Hinterrad hingegen beeinträchtigt die Fahrstabilität nur wenig

11.2 Stabilitätsverlust beim Bremsen und Grundfunktion des ABS 375
Bild 11.5
Abhängigkeit von Seitenkraft
und Umfangskraft bei
konstantem Reibwert
und kann relativ leicht beherrscht werden (beim Auto ist es umgekehrt). Trotzdem werden beim
Motorrad-ABS von allen Herstellern grundsätzlich immer der Bremsdruck von Vorderrad und
Hinterrad geregelt.
Für ein genaueres Verständnis muss zunächst der Kraftschlussbeiwert näher betrachtet werden,
denn dieser ändert sich beim Übergang vom rollenden zum rutschenden Rad. Wir führen dazu
den Begriff des Reifenschlupfs ein, der auftretende Relativgeschwindigkeiten zwischen Reifen
und Fahrbahn kennzeichnet. Antriebs- oder Bremskräfte können nämlich nur übertragen
werden, wenn Schlupf herrscht, d.h. wenn die Abrollbewegung von einem leichten Durchrutschen
des Rades überlagert wird. Der Grund dafür liegt in den Bindungskräften, die bei inniger
Berührung zwischen den Molekülen des Reifengummis und der Fahrbahnoberfläche auftreten
und die Reifenhaftung auf der Fahrbahnoberfläche letztlich ermöglichen.
Ohne Schlupf ist eine Übertragung von Umfangskräften (Brems- und Antriebskräfte)
nicht möglich, die Umfangskräfte selbst sind dabei Ursache des Schlupfes.
Der Schlupf wird bestimmt, indem die zurückgelegte Wegstrecke auf der Fahrbahn mit dem
abgerollten Radumfang verglichen wird. Beim Laufrad, das ohne Antriebs- und Bremskräfte
rollt, ist der Schlupf Null; hier entspricht die zurückgelegte Wegstrecke genau dem abgerollten
Reifenumfang. Wenn der abgerollte Weg am Rad (Reifenumfang) größer ist als die zurück-

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11 Regelungssysteme für Bremsen und Antriebsschlupf
gelegte Wegstrecke auf der Fahrbahn, dreht das Rad durch (Antriebsschlupf). Ist er kleiner,
beginnt das Rad zu blockieren und rutscht (Bremsschlupf). Definitionsgemäß ist der Schlupf
beim vollständig durchdrehenden (Antrieb) bzw. blockierten (Bremsung) Rad gleich 1 oder
100%. Bild 11.6 zeigt aufgetragen über dem Schlupf beispielhaft den Kraftschlussverlauf
(Reibwert) einer ausgewählten Fahrbahn-/Reifenkombination beim Bremsen. Mit eingezeichnet
ist der prinzipielle Verlauf des Kraftschlusses für die Seitenkraft, die die Stabilisierung des
Fahrzeugs bewirkt.
Der maximale Kraftschluss (Kraftschlussgrenze bzw. Haftreibwert) stellt sich demnach erst bei
einem gewissen Schlupf ein (der ja durch die Bremsung selbst erzeugt wird); danach nimmt der
Kraftschluss bis hin zum Gleitreibwert für das blockierte Rad ab. Generell verringert sich der
Kraftschluss mit steigender Geschwindigkeit; der Unterschied zwischen Schrittgeschwindigkeit
und 150 km/h beträgt etwa 10%.
Kraftschlussbeiwerte für verschiedene Fahrbahnoberflächen und -zustände zeigt Bild 11.7. Gut
erkennbar ist, dass auch bei Nässe auf Asphalt eine recht gute Griffigkeit aufweist, aber bei
hohen Schlupfwerten dann sehr stark abfällt.
Wie bereits erwähnt werden Seitenkräfte aufgebaut, solange sich das Rad noch dreht, d.h. die
Spurhaltung bleibt dann gewährleistet. Primäre Aufgabe einer Bremsenregelung ist es demnach,
den Radschlupf so zu begrenzen, dass in der Praxis ein Blockieren des Rades sicher verhindert
wird. Darüber hinaus ist es wünschenswert, den Bremsschlupf in den engen Grenzen
um das Reibwertmaximum zu regeln, um bestmögliche Bremswirkung zu erzielen. Das ist
beim Motorrad deshalb wichtig, weil ein größerer Regelbereich entsprechend der dann wirksamen
Reibwertschwankungen, ausgeprägte Bremsmomentschwankungen hervorruft. Diese
wiederum bewirken Änderungen der dynamischen Radlastverlagerung und mindern die übertragbaren
Bremskräfte am Vorderrad.
Grundprinzip aller ABS-Systeme (Radschlupf-Regelsysteme) ist die betätigungsunabhängige
Bremsdruckbeeinflussung im Hydraulikkreis für die Radbremszylinder. Im Fall einer drohen-
Bild 11.6 Kraftschlussverlauf in Abhängigkeit vom Reifenschlupf (Prinzipdarstellung)

11.2 Stabilitätsverlust beim Bremsen und Grundfunktion des ABS 377
Bild 11.7
Kraftschlussbeiwerte für verschiedene Fahrbahnoberflächen
und -zustände
(durchgezogene Linie: Bremskraft,
gestrichelte Linie: Seitenführungskraft)
den Radblockierung wird der Bremsdruck abgesenkt, bis die Räder wieder rollen und danach
durch ein geeignetes System bis zur erneuten Blockade wieder erhöht. Dieser Vorgang geschieht
unabhängig von der Bremsbetätigung durch den Fahrer, der während der Regelung vom System
abgekoppelt wird.
Diese Zusammenhänge sind im Bild 11.8 dargestellt. Bei der Bremsung mit relativ kontantem
Bremsdruck vermindert sich die die Radumfangsgeschwindigkeit etwa linear (normale Bremsung).
Die drohende Radblockade zeigt sich am beginnenden Steilabfall der Radumfangsgeschwindigkeit
zum Zeitpunkt t1 . Dieser Drehzahleinbruch des Rades wird von Sensoren am
Rad in einer kurzen Zeitspanne (Zeit t1 bis t2 )registriert und von einer Elektronik ausgewertet.
Aufgrund der Trägheiten sinkt zunächst die Radgeschwindigkeit weiter ab. Das ABS senkt
jetzt sofort den Bremsdruck, wodurch das Rad wieder frei rollen kann. Im Verlauf der weiteren
Bremsung wird der Bremsdruck wieder leicht erhöht. Wird abermals ein drohenede Radblockade
erkannt, wiederholt sich der Regelvorgang.
Bild 11.8 Bremsdruck-Modulation bei Radblockade

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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 für 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 schafften 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, der den 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 Radbremskraft. Wenn die elektronischen Sensoren an den Rädern eine
Blockierneigung feststellen, wird der Bremsdruck durch Zurückfahren der Kolben kontinuierlich
soweit abgesenkt, bis die Räder wieder 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.
Bild 11.9
Funktionsschema des
BMW ABS I