Antiblockiersystem

Symbol für ABS

ABS -Bremsen auf einem BMW -Motorrad

Ein Antiblockiersystem (Abs) ist ein Sicherheit Anti-Schleudern Bremsen System verwendet auf Flugzeug und an Land Fahrzeuge, wie zum Beispiel Autos, Motorräder, Lastwagen, und Busse.^[1] ABS arbeitet, indem sie die verhindern Räder von der Verriegelung während des Brems Zug- Kontakt mit der Straßenoberfläche und ermöglicht dem Fahrer, mehr Kontrolle über das Fahrzeug zu behalten.

ABS ist ein automatisiertes System, das die Prinzipien von verwendet Schwellenbremsen und Kadenzbremsen, Techniken, die einst von geschickten Fahrern vor ABS praktiziert wurden, waren weit verbreitet. ABS arbeitet viel schneller und effektiver als die meisten Fahrer verwalten könnten. Obwohl ABS im Allgemeinen eine verbesserte Fahrzeugkontrolle bietet und die Stoppabstände auf trockenen und einige rutschige Oberflächen verringert, können auf losen Kies oder schneebedeckte Oberflächen ABS erheblich zunehmen Bremsweg, während ich immer noch die Lenkkontrolle verbessere.^[2][3][4] Da ABS in Produktionsfahrzeugen eingeführt wurde, sind solche Systeme immer anspruchsvoller und effektiver geworden. Moderne Versionen verhindern möglicherweise nicht nur das Radschlos Bremsvoreingenommenheit. Diese letztere Funktion ist abhängig von ihren spezifischen Fähigkeiten und Implementierung unterschiedlich als elektronische Bremskraftverteilung, Traktionssteuersystem, Notfall Bremsassistent, oder elektronische Stabilitätskontrolle (ESC).

Geschichte

Die 1970 Lincoln Continental Mark III III war das erste Auto mit Antillock -Bremsen -Standard ausgestattet

Frühe Systeme

Das Konzept für ABS ägt die modernen Systeme vor, die in den 1950er Jahren eingeführt wurden. Im Jahr 1908 stellte J. E. Francis beispielsweise seinen "Slip Prevention Regulator für Bahnfahrzeuge" vor.^[5]

1920 die Franzosen Automobil und Flugzeugpionier Gabriel Voisin experimentiert mit Systemen, die den hydraulischen Bremsdruck auf seinen Flugzeugbremsen modulierten, um das Risiko eines Reifenschupps zu verringern, da die Schwellenbremsung in Flugzeugen nahezu unmöglich ist. Diese Systeme verwendeten a Schwungrad und an einer Hydrauliklinie befestigten Ventil, die die Bremszylinder füttert. Das Schwungrad ist an einer Trommel befestigt, die mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Rad verläuft. Beim normalen Bremsen sollten sich die Trommel und das Schwungrad mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Wenn sich jedoch ein Rad verlangsamt, würde die Trommel das Gleiche tun, so dass das Schwungrad schneller dreht. Dadurch wird das Ventil geöffnet, sodass eine kleine Menge Bremsflüssigkeit den Hauptzylinder in ein lokales Reservoir umgeht, den Druck auf den Zylinder senkt und die Bremsen freigibt. Die Verwendung von Trommel und Schwungrad bedeutete, dass das Ventil nur beim Drehen des Rades geöffnet war. Beim Testen wurde eine Verbesserung der Bremsleistung von 30% festgestellt, da die Piloten sofort volle Bremsen anstellten, anstatt den langsamen Druck zu erhöhen, um den Schleuderpunkt zu finden. Ein zusätzlicher Vorteil war die Beseitigung von verbrannten oder geplatzten Reifen.^[6]

Die erste ordnungsgemäße Anerkennung des ABS -Systems kam später mit dem deutschen Ingenieur Karl Walssel, dessen System zur Modulation der Bremskraft offiziell war patentiert 1928 entwickelte Walssel jedoch nie ein Arbeitsprodukt und auch nicht Robert Bosch der acht Jahre später ein ähnliches Patent produzierte.^[5]

In den frühen 1950er Jahren die Dunlop Maxaret Anti-Skid-System war in Großbritannien weit verbreitet, mit Flugzeugen wie der Avro Vulcan und Handley Page Victor, Vickers Viscount, Vickers Valiant, Englischer elektrischer Blitz, De Havilland Comet 2c, De Havilland Sea Vixenund später Flugzeuge wie die Vickers VC10, Hawker Siddeley Trident, Hawker Siddeley 125, Hawker Siddeley HS 748 und abgeleitet Britische Luft- und Raumfahrt ATP, und BAC One-Elevenund die Holländer Fokker F27 Freundschaft (Das war ungewöhnlich einen Dunlop -Hochdruck (200 bar) pneumatisches System anstelle der Hydraulik zum Bremsen, zur Nasenradlenkung und zum Retraktion von Fahrwerk) und maxaret maxaret ausgestattet.^[7] Maxaret erhöhte zwar die Bremsentfernungen bei eisigen oder feuchten Bedingungen um bis zu 30%, und erhöhte auch die Reifenlebensdauer und hatte den zusätzlichen Vorteil, Starts und Landungen unter Bedingungen zu ermöglichen, die das Fliegen in nicht-maxaret ausgestatteten Flugzeugen überhaupt ausschließen würden.

1958 a Royal Enfield Super Meteor Motorrad wurde von der benutzt Straßenforschungslabor um die Maxaret-Anti-Lock-Bremse zu testen.^[8] Die Experimente zeigten, dass Anti-Lock-Bremsen für Motorräder von großem Wert sein können, für die ein hohes Anteil an Unfällen beteiligt ist. Die Stoppentfernungen wurden in den meisten Tests im Vergleich zu verschlossenem Radbremsen verringert, insbesondere auf rutschigen Oberflächen, bei denen die Verbesserung bis zu 30%betragen konnte. Der damalige technische Direktor von Enfield, Tony Wilson-Jones, sah jedoch wenig zukünftig im System und wurde vom Unternehmen nicht in Produktion gebracht.^[8]

Ein vollständig mechanisches System sah in den 1960er Jahren in der 1960er Jahre nur begrenzte Automobilverwaltung Ferguson P99 Rennwagen, die Jensen ffund das experimentelle Allradantrieb Ford Zodiacsah aber keine weitere Verwendung; Das System erwies sich als teuer und unzuverlässig.

Das erste vollelektronische Anti-Lock-Bremssystem wurde Ende der 1960er Jahre für die entwickelt Concorde Flugzeug.

Das moderne ABS -System wurde 1971 von Mario Palazzetti (bekannt als "Mister ABS") im Fiat Research Center erfunden und ist jetzt in fast jedem Auto Standard. Das System hieß Antiskid und das Patent wurde an Bosch verkauft, der es Bauchmuskulatur nannte.^[9]

Moderne Systeme

Ein Auto mit einem Aufkleber im hinteren Bereich, der über ABS- und EBD -Funktionen versorgt.

Chrysler, zusammen mit dem Bendix Corporationstellte ein computergestütztes Allrad mit dreikanalem All-Sensoren vor^[10] ABS namens "Sure Brake" für seine 1971 Kaiserliche.^[11] Es war mehrere Jahre später verfügbar, funktionierte wie beabsichtigt und erwies sich als zuverlässig. 1969 führte Ford ein Anti-Lock-Bremssystem namens "Sure-Track" mit den Hinterrädern der Lincoln Continental Mark III III und Ford Thunderbird, als eine Option;^[12] Es wurde 1971 Standard.^[13] Das Sure-Track-Bremssystem wurde mit Hilfe von Kelsey-Hayes entworfen. 1971,, General Motors stellte nur das Hinterrad "Trackmaster" vor^[14] ABS als Option für ihre Heckantrieb Cadillac Modelle^[15][16] und die Oldsmobile Toronado.^[17] Im selben Jahr, Nissan bot ein EAL (Electro Anti-Lock-System), das von der japanischen Firma entwickelt wurde Denso als Option auf der Nissan Präsident, welches wurde Japan'S Erste elektronische Bauchmuskeln.^[18]

1971: Kaiserliche Archiviert 2020-02-04 am Wayback -Maschine wurde das erste Produktionsauto mit einem 4-Rad-computergestützten Anti-Lock-Bremssystem. Toyota führte elektronisch kontrollierte Anti-Skid-Bremsen ein Toyota Crown.^[19] 1972 Allradantrieb Triumph 2500 Nachlässe wurden mit ausgestattet mit Mullard elektronische Systeme standardmäßig. Solche Autos waren jedoch sehr selten und nur sehr wenige überleben heute.

1971: Erster Lkw -Antrag: "Antislittamento" -System entwickelt von von Fiat Vicoli industriali und installiert auf Fiat LKW -Modell 691N1.^[20]

1976: Wabco begann mit der Entwicklung des Anti-Sperr-Bremssystems an Nutzfahrzeugen, um die Verriegelung auf rutschigen Straßen zu verhindern, gefolgt von 1986 vom Electronic Brems System (EBS) für Hochleistungsfahrzeuge.^[21]

1978: Mercedes-Benz W116 Als einer der ersten verwendete ein elektronisches Allrad-Multi-Channel-Anti-Lock-Bremssystem (ABS) aus Bosch als Option von 1978 auf.

1982: Honda führte elektronisch kontrollierte Multi-Channel-Alb (Anti-Locking-Bremsen) als Option für die zweite Generation von Präludien ein, die 1982 weltweit auf den Markt gebracht wurde ALB-System als Standardmerkmal, wodurch Honda Prelude das erste Auto ist, das in Europa mit ABS als Standardmerkmal geliefert wird. Der norwegische Generalvertreter enthielt auch ein Schiebedach und andere Optionen, um in Norwegen Standardausrüstung zu sein, was der Marke Honda mehr Luxus verleiht. Das norwegische Steuersystem machte das gut ausgestattete Auto jedoch sehr teuer, und der Umsatz ließ unter hohen Kosten. Ab 1984 war das Alb-System sowie die anderen optionalen Funktionen von Honda in Norwegen kein Standardmerkmal mehr.

1985 the Ford Scorpio wurde standardmäßig in den europäischen Markt mit einem teves -elektronischen System im gesamten Bereich eingeführt. Dafür wurde das Modell mit dem begehrten Verbraucher ausgezeichnet Europäisches Auto des Jahres Auszeichnung im Jahr 1986 mit sehr günstigem Lob von Motorjournalisten. Nach diesem Erfolg begann Ford für den Rest ihres Sortiments zu Forschung zu Anti-Lock-Systemen, was andere Hersteller dazu ermutigte, dem Beispiel zu folgen.

Seit 1987 ist ABS für alle Standardausrüstung Mercedes Benz Automobile.^[22] Lincoln folgte 1993.^[23]

1988,, BMW stellte die erste vor Motorrad mit einem Elektrohydraulisch ABS: Die BMW K100. Yamaha Stellte das FJ1200 -Modell 1991 mit optionalem ABS ein. Honda folgte 1992 mit dem Start seines ersten Motorrad -Bauchmus ST1100 Pan European. In 2007, Suzuki startete seine GSF1200SA (Bandit) mit einem Bauch. Im Jahr 2005 begann Harley-Davidson eine ABS-Option für Polizeiräder.

Betrieb

Der Anti-Lock-Bremskontroller ist auch als CAB (Controller Anti-Lock-Bremse) bekannt.^[24]

Typischerweise enthält ABS eine zentrale elektronische Kontrolleinheit (ECU), vier Raddrehzahlsensorenund mindestens zwei hydraulische Klappen innerhalb der Bremse Hydraulik. Das ECU überwacht ständig die Drehzahl von jedem Rad; Wenn das Rad, das sich deutlich langsamer dreht als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, nachweist, weist ein Zustand, der auf das bevorstehende Radschloss hinweist, die Ventile an, um den hydraulischen Druck auf die Bremse am betroffenen Rad zu verringern, wodurch die Bremskraft auf diesem Rad reduziert wird. Das Rad wird dann schneller. Umgekehrt wird der Bremshydraulikdruck auf das Rad erhöht, wenn das ECU ein wesentlich schneller als die anderen erkennt, sodass die Bremskraft erneut angewendet wird und das Rad verlangsamt. Dieser Vorgang wird kontinuierlich wiederholt und kann vom Treiber über Bremspedalpulsation erkannt werden. Einige Anti-Lock-Systeme können 15-mal pro Sekunde den Bremsdruck ausüben oder freisetzen.^[25][26] Aus diesem Grund sind die Räder von mit ABS ausgestatteten Autos selbst bei Panikbremsen unter extremen Bedingungen praktisch unmöglich zu sperren.

Das ECU ist so programmiert, dass sie Unterschiede in der Raddrehzahl unter einem kritischen Schwellenwert ignorieren, da sich die beiden Räder beim Drehen des Autos in Richtung der Mitte der Kurve langsamer drehen als die beiden äußeren. Aus dem gleichen Grund a Differential wird in praktisch allen Straßenfahrzeugen verwendet.

Wenn sich in einem Teil des ABS ein Fehler entwickelt, wird normalerweise ein Warnlicht auf der Fahrzeuginstrumententafel beleuchtet, und das ABS wird deaktiviert, bis der Fehler behoben ist.

Moderne ABS wendet den individuellen Bremsdruck auf alle vier Räder an Mikrokontroller. ABS wird in den meisten heute hergestellten Straßenfahrzeugen angeboten oder erhält Standard und bildet die Grundlage für elektronische Stabilitätskontrollsysteme, die aufgrund der enormen Verringerung des Preises der Fahrzeugelektronik im Laufe der Jahre rasch zunehmend immer beliebter werden.^[27]

Moderne elektronische Stabilitätskontrollsysteme (ESC) sind eine Entwicklung des ABS -Konzepts. Hier werden mindestens zwei zusätzliche Sensoren hinzugefügt, um dem System zu arbeiten: Dies sind a Lenkrad Winkelsensor und a gyroskopisch Sensor. Die Operationstheorie ist einfach: Wenn der gyroskopische Sensor feststellt, dass die vom Auto eingeführte Richtung nicht mit dem übereinstimmt, was der Lenkradsensor berichtet Systeme), damit das Fahrzeug so fährt, wie der Fahrer beabsichtigt. Der Lenkradsensor hilft auch beim Betrieb von Kurvenbremskontrolle (CBC), da dies den Bauchmuskeln zeigt, dass die Räder an der Innenseite der Kurve mehr bremsen als Räder außen und danach.

ABS -Geräte können auch zur Implementierung a verwendet werden Traktionssteuersystem (TCS) Über die Beschleunigung des Fahrzeugs. Wenn der Reifen beim Beschleunigen an der Traktion verliert, kann der ABS -Controller die Situation erkennen und geeignete Maßnahmen ergreifen, damit die Traktion wiedererlangt wird. Ausgefugtere Versionen davon können auch die Gas und Bremsen gleichzeitig kontrollieren.

Die Geschwindigkeitssensoren von ABS werden manchmal indirekt verwendet Reifendruck-Kontrollsystem (TPMS), die die Unterinflation der Reifen durch die Differenz der Rotationsgeschwindigkeit von Rädern erkennen können.

Komponenten

Es gibt vier Hauptkomponenten von ABS: Raddrehzahlsensoren, Ventile, a Pumpe, und ein Regler.

ABS -Geschwindigkeitssensoren

Geschwindigkeitssensoren (Encoder)

Ein Geschwindigkeitssensor wird verwendet, um die Beschleunigung oder Verzögerung des Rades zu bestimmen. Diese Sensoren verwenden einen Magneten und a Hall-Effekt-Sensor, oder ein Zahnrad und ein elektromagnetische Spule ein Signal erzeugen. Die Rotation des Rades oder der Differential induziert ein Magnetfeld um den Sensor. Die Schwankungen dieses Magnetfeldes erzeugen eine Spannung im Sensor. Da die im Sensor induzierte Spannung ein Ergebnis des rotierenden Rades ist, kann dieser Sensor bei langsamen Geschwindigkeiten ungenau werden. Die langsamere Drehung des Rades kann ungenaue Schwankungen im Magnetfeld verursachen und somit ungenaue Messwerte für den Controller verursachen.

Ventile

Es gibt ein Ventil in der Bremsgrenze jeder Brems, die vom ABS gesteuert wird. Auf einigen Systemen hat das Ventil drei Positionen:

• In Position eins ist das Ventil offen; Der Druck des Hauptzylinders wird direkt bis zur Bremse übergeben.
• In Position zwei blockiert das Ventil die Linie und isoliert diese Bremse aus dem Hauptzylinder. Dies verhindert, dass der Druck weiter steigt, wenn der Fahrer das Bremspedal härter drückt.
• In Position drei setzt das Ventil einen Teil des Drucks von der Bremse frei.

Teilweise zerlegtes Vierkanal-Hydrauliksteuergerät mit Motor, Pumpe und Ventilen

Der Großteil der Probleme mit dem Ventilsystem tritt aufgrund verstopfter Ventile auf. Wenn ein Ventil verstopft ist, kann es die Position nicht öffnen, schließen oder ändern. Ein inoperables Ventil verhindert, dass das System die Ventile moduliert und den an den Bremsen gelieferten Druck steuert.

Elektronisches Steuermodul

Pumpe

Die Pumpe im ABS wird verwendet, um den Druck auf die hydraulischen Bremsen wiederherzustellen, nachdem die Ventile ihn freigelassen haben. Ein Signal des Controllers löst das Ventil bei der Erkennung von Radschlupf frei. Nachdem ein Ventil den vom Benutzer gelieferten Druck veröffentlicht hat, wird die Pumpe verwendet, um die gewünschte Druckmenge auf das Bremssystem wiederherzustellen. Der Controller moduliert den Status der Pumpe, um die gewünschte Druckmenge bereitzustellen und das Ausrutschen zu verringern.

Regler

Der Controller ist ein ECU Geben Sie die Einheit im Auto ein, das Informationen von jedem einzelnen Raddrehzahlsensor erhält. Wenn ein Rad an der Traktion verliert, wird das Signal an den Controller gesendet. Der Controller begrenzt dann die Bremskraft (EBD) und aktiviert den ABS -Modulator, der die Bremsventile ein- und ausschaltet.

Verwenden

Es gibt viele verschiedene Variationen und Kontrolle Algorithmen Für den Einsatz in ABS. Eines der einfacheren Systeme funktioniert wie folgt:^[26]

1. Der Controller überwacht die Geschwindigkeitssensoren jederzeit. Es sucht nach Verzögerungen im Rad, die nicht gewöhnlich sind. Kurz bevor ein Rad aufschließt, wird eine schnelle Verzögerung erleben. Wenn das Rad nicht überprüft wird, würde das Rad viel schneller anhalten, als es jedes Auto könnte. Es könnte ein Auto zwei bis vier Sekunden dauern, um unter idealen Bedingungen von 96,6 km/h zu stoppen, aber ein Rad, das sich aufschließt, könnte in weniger als einer Sekunde aufhören, sich zu drehen.
2. Der ABS -Controller weiß, dass eine so schnelle Verzögerung des Autos unmöglich ist (und in Wirklichkeit bedeutet die schnelle Verzögerung, dass das Rad kurz vor dem Rutschen ist) Es sieht die Verzögerung wieder. Es kann dies sehr schnell tun, bevor das Rad die Geschwindigkeit tatsächlich erheblich verändern kann. Das Ergebnis ist, dass sich das Rad mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Auto verlangsamt, wobei die Bremsen die Räder sehr nahe dem Punkt halten, an dem sie anfangen zu sperren. Dies gibt dem System maximale Bremsleistung.
3. Dies ersetzt die Notwendigkeit, die Bremsen manuell zu pumpen, während sie auf einer rutschigen oder geringen Traktionsoberfläche fährt, und ermöglicht es, auch unter den meisten Notbremsbedingungen zu steuern.
4. Wenn das ABS in Betrieb ist, spürt der Fahrer im Bremspedal ein Pulsierer. Dies kommt aus der schnellen Öffnung und Schließung der Ventile. Dieses Pulsieren sagt auch dem Fahrer, dass das ABS ausgelöst wurde.

Bremstypen

Anti-Lock-Bremssysteme verwenden je nach Art der verwendeten Bremsen unterschiedliche Schemata. Sie können durch die Anzahl der Kanäle unterschieden werden: Das heißt, wie viele Ventile, die individuell gesteuert werden - und die Anzahl der Geschwindigkeitssensoren.^[26]

1) Vierkanal, Viersensor-Abs

Es gibt einen Geschwindigkeitssensor auf allen vier Rädern und ein separates Ventil für alle vier Räder. Mit diesem Setup überwacht der Controller jedes Rad einzeln, um sicherzustellen, dass es eine maximale Bremskraft erreicht.

2) Dreikanal-Bauch

Auf allen vier Rädern befindet sich ein Geschwindigkeitssensor und ein separates Ventil für jedes der Vorderräder, aber nur ein Ventil für beide Hinterräder. Ältere Fahrzeuge mit Allrad-ABS verwenden normalerweise diesen Typ.

3) Dreikanal-Abs mit drei Sensoren

Dieses Schema, das häufig auf Pickup-Trucks mit Allrad-ABS zu finden ist, hat einen Geschwindigkeitssensor und ein Ventil für jedes der Vorderräder mit einem Ventil und einem Sensor für beide Hinterräder. Der Geschwindigkeitssensor für die Hinterräder befindet sich in der Hinterachse. Dieses System bietet die individuelle Kontrolle der Vorderräder, sodass beide maximale Bremskraft erreichen können. Die Hinterräder werden jedoch zusammen überwacht; Beide müssen anfangen zu sperren, bevor das ABS hinten aktiviert wird. Mit diesem System ist es möglich, dass einer der Hinterräder während eines Stopps sperrt und die Bremswirksamkeit verringert. Dieses System ist leicht zu identifizieren, da es keine individuellen Geschwindigkeitssensoren für die Hinterräder gibt.

4) Zweikanal-Bauch

Dieses System, das üblicherweise auf Personenwagen aus den späten 80ern bis Mitte der 1990er Jahre zu finden ist, verwendet einen Geschwindigkeitssensor an jedem Rad, wobei jeweils ein Steuerventil für die vorderen und hinteren Räder als Paar ist. Wenn der Geschwindigkeitssensor an einem einzelnen Rad sperren, pulsiert das Steuermodul das Ventil für beide Räder an diesem Ende des Autos.

5) Ein-Kanal-, Ein-Sensor-Bauchmuskeln

Dieses System befindet sich häufig auf Pickup-Trucks, SUVs und Transportern mit Bauchmuskeln im Hinterrad. Es hat ein Ventil, das beide Hinterräder steuert, und einen Eingangssensor in der Hinterachse. Dieses System arbeitet genauso wie das hintere Ende eines Dreikanalsystems. Die hinteren Räder werden zusammen überwacht und beide müssen anfangen, sich vor dem Einschalten des ABS zu sperren. In diesem System ist es auch möglich, dass eines der Hinterräder sperren und die Bremswirksamkeit verringern. Dieses System ist auch leicht zu identifizieren, da es für keine der Räder individuelle Geschwindigkeitssensoren gibt.

Wirksamkeit

Eine australische Studie des Monash University Unfallforschungszentrum aus dem Jahr 2004 ergab, dass ABS:^[2]

• Reduziert das Risiko von Mehrere Fahrzeugabstürze um 18 Prozent,
• Erhöhte das Risiko von Abfalle von Abfällen um 35 Prozent.

Auf hohen Traktionsoberflächen wie z. Bitumen, oder Beton, viele (wenn auch nicht alle) ABS-ausgestatteten Autos können Bremsentfernungen besser (d. H. Kürzer) erreichen als diejenigen, die ohne den Nutzen von ABS möglich wären. Unter realen Bedingungen würde es selbst ein Alarm- und erfahrener Fahrer ohne ABS schwierig sein, die Leistung eines typischen Fahrers mit einem modernen ABS-ausgestatteten Fahrzeug zu entsprechen oder zu verbessern. ABS reduziert die Wahrscheinlichkeit eines Absturzes und/oder die Schwere der Wirkung. Die empfohlene Technik für Nicht-Experten-Treiber in einem ABS-Auto in einem typischen Vollbremsnotfall besteht darin, das Bremspedal so fest wie möglich zu drücken und gegebenenfalls, um Hindernisse umzugehen. In solchen Situationen verringert ABS die Wahrscheinlichkeit eines Schleuders und einen anschließenden Kontrollverlust erheblich.

In Kies, Sand und tiefem Schnee neigt ABS dazu, die Bremsentfernungen zu erhöhen. Auf diesen Oberflächen graben sich verschlossene Räder schneller ein und stoppen das Fahrzeug schneller. ABS verhindert, dass dies auftritt. Einige ABS -Kalibrierungen reduzieren dieses Problem, indem die Radsportzeit verlangsamt wird, wodurch die Räder wiederholt kurz sperren und freischalten können. Einige Fahrzeughersteller bieten einen "Off-Road" -Taste, um die ABS-Funktion auszuschalten. Der Hauptvorteil von ABS auf solchen Oberflächen besteht darin, die Fähigkeit des Fahrers zu erhöhen, die Kontrolle über das Auto zu behalten, anstatt in einen Schleuder oder Eis. Auf einer sehr rutschigen Oberfläche wie Blecheis oder Kies ist es möglich, mehrere Räder gleichzeitig zu sperren, und dies kann ABS besiegen (was darauf hindeutet, dass alle vier Räder verglichen und einzelne Räder entdeckt werden). Die Verfügbarkeit von ABS entlastet die meisten Treiber vom Lernschwellenbremsen.

A Juni 1999 National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) -Studie ergab, dass ABS die Stoppentfernungen bei losen Kies um durchschnittlich 27,2 Prozent erhöhte.^[28]

Nach Angaben der NHTSA,

"ABS arbeitet mit Ihrem regulären Bremssystem zusammen, indem er sie automatisch pumpt. In Fahrzeugen, die nicht mit ABS ausgestattet sind, muss der Fahrer die Bremsen manuell pumpen, um eine Radsperrung zu verhindern. In Fahrzeugen, die mit ABS ausgestattet sind, sollte Ihr Fuß fest auf dem Bremspedal gepflanzt bleiben. während ABS die Bremsen für Sie pumpt, damit Sie sich auf die Sicherheit konzentrieren können. "

Bei der Aktivierung ließen einige frühere Abse den Bremspedal merklich pulsieren. Da die meisten Fahrer selten oder nicht hart genug bremsen, um eine Bremssperrung zu verursachen, und die Fahrer in der Regel nicht das Bedienungsanleitung des Fahrzeugs lesen, ist dies möglicherweise erst im Notfall spürbar. Einige Hersteller haben daher a implementiert Bremsassistent System, das feststellt, dass der Fahrer einen "Panikstopp" versucht (indem er feststellt, dass das Bremspedal sehr schnell depressiv war, im Gegensatz zu einem normalen Stopp, bei dem der Pedaldruck normalerweise allmählich erhöht wird. Einige Systeme überwachen zusätzlich die Rate am Gaspedal und/oder die Zeit zwischen Beschleunigungsfreisetzung und Bremsanwendung) und das System erhöht automatisch die Bremskraft, wenn nicht genügend Druck ausgeübt wird. Hartes oder Panikbremsen auf holprigen Oberflächen, aufgrund der Unebenheiten, die dazu führen, dass die Geschwindigkeit der Rad (en) unberechenbar wird, kann auch das ABS auslösen, was manchmal dazu führt, dass das System in seinen Eismodus eintritt, wobei das System die maximale verfügbare Bremsleistung stark einschränkt. Dennoch verbessert ABS in den meisten Situationen auf der Straße die Sicherheit und Kontrolle für Fahrer erheblich.

Anti-Lock-Bremsen sind Gegenstand einiger Experimente, die sich umsetzt Risikoausgleich Theorie, die behauptet, dass die Fahrer sich an den Sicherheitsvorteil von ABS anpassen, indem sie aggressiver fahren. In einem München studieren, eine halbe Flotte von Taxi war mit Anti-Lock-Bremsen ausgestattet, während die andere Hälfte herkömmliche Bremssysteme hatte. Die Crash-Rate war für beide Arten von Taxis im Wesentlichen gleich, und Wilde kommt zu dem Schluss, dass dies auf Fahrer von ABS-ausgestatteten Taxis zurückzuführen war wäre nicht da, um im Falle einer gefährlichen Situation zu helfen.^[29]

Das Versicherungsinstitut für Autobahnsicherheit veröffentlichte 2010 eine Studie, in der Motorräder mit ABS 37% weniger wahrscheinlich an einem tödlichen Absturz beteiligt waren als Modelle ohne ABS.^[30]

ABS auf Motorrädern

Der ABS -Sensor eines BMW K 1100 LT

Ein zahn-rades Bauchmuskelsensor. Dies sind die vorderen Bremsscheiben auf einem BMW R1150Gs. Der gezahnte ABS -Ring zeigt an, dass dieses Fahrrad vor November 2002 hergestellt wurde.

Ein weiterer zahn-Rad-Bauchmuskelsensor. Dies ist auf a BMW K75 Motorrad.

Auf einem Motorrad verhindert ein Antiblockierbremssystem die Räder von a TOPLED Two Wheeler von der Verriegelung während Bremsen Situationen. Basierend auf Informationen von Raddrehzahlsensoren Die ABS -Einheit passt den Druck der Bremsflüssigkeit ein, um zu halten Traktion Während der Verzögerung, um Unfälle zu vermeiden. Das Motorrad -ABS hilft dem Fahrer, die Stabilität während des Brems zu erhalten und die Stoppentfernung zu verringern. Es bietet Traktion sogar auf niedrig Reibung Oberflächen. Während ältere ABS -Modelle aus Autos abgeleitet werden, ist die jüngste ABS das Ergebnis der Forschung, die sich an den Besonderheiten von Motorrädern im Falle von Größe, Gewicht und Funktionalität auswirken. Nationale und internationale Organisationen bewerten Motorrad -ABS als wichtiger Faktor, um die Sicherheit zu erhöhen und die Motorradunfallzahlen zu verringern. Das Europäische Kommission Die Gesetzgebung im Jahr 2012 verabschiedete die Einrichtung mit ABS für alle neuen Motorräder über 125 cm³ ab dem 1. Januar 2016 obligatorisch sein. Verbraucherberichte sagte im Jahr 2016, dass "ABS üblicherweise für große, teure Modelle angeboten wird, aber es hat sich auf mehrere Sportbikes und mittelgroße Fahrräder ausgebreitet".^[31]

Vorgeschichte des Motorradbauchs

1988 führte BMW ein elektronisches/ ein/hydraulisch ABS für Motorräder, zehn Jahre nachdem Daimler Benz und Bosch das erste Allradfahrzeugbauch für die Serienproduktion veröffentlicht haben. Motorräder von BMW K100 Die Serien waren optional mit dem ABS ausgestattet, das dem Fahrrad 11 kg hinzufügte. Es wurde zusammen mit entwickelt mit Fag Kugelfischer und regulierte den Druck in den Bremskreisen über einen Kolben Kolben.^[32][33] Japanische Hersteller folgten mit einer ABS -Option 1992 am Honda ST1100 und die Yamaha FJ1200.^[34]

Continental präsentierte 2006 seine erste Motorradintegral -ABS (MIB). Es wurde in Zusammenarbeit mit BMW entwickelt und wog 2,3 kg.^[35] Während die erste Generation von Motorrad -Bauchmuskeln etwa 11 kg wog. Die aktuelle Generation (2011), die von Bosch im Jahr 2009 präsentiert wird, wiegt 0,7 kg (ABS -Basis) und 1,6 kg (ABS Enhanced) mit integriertem Bremsen.^[36][37][38]

Grundprinzip

Radgeschwindigkeit Sensoren Montiert am vorderen und hinteren Rad misst ständig die Drehzahl jedes Rades und liefert diese Informationen an eine Elektronische Kontrolleinheit (ECU). Das ECU erkennt zwei Dinge: 1) Wenn die Verzögerung eines Rades einen festen Schwellenwert überschreitet und 2) ob der Bremsrutsche, der auf den Informationen beider Räder berechnet wird, über einen bestimmten Prozentsatz steigt und eine instabile Zone eingibt. Dies sind Indikatoren für eine hohe Möglichkeit eines Sperrrads. Um diese Unregelmäßigkeiten entgegenzuwirken, signalisiert das ECU die hydraulische Einheit, um Druck zu halten oder zu entfernen. Nachdem die Signale die Rückkehr in die stabile Zone gezeigt haben, wird der Druck erneut erhöht. Frühere Modelle verwendeten einen Kolben für die Kontrolle der Flüssigkeitsdruck. Die jüngsten Modelle regulieren den Druck durch schnell Öffnen und Schließen Magnetventile. Während das Grundprinzip und die Architektur Wurde von Pkw -ABS übertragen, müssen typische Motorradmerkmale während der Entwicklungs- und Anwendungsprozesse berücksichtigt werden. Eine Eigenschaft ist die Änderung der dynamischen Radlast beim Bremsen. Im Vergleich zu Autos sind die Radlaständerungen drastischer, was zu einem Radheber und einem fallen. Dies kann durch eine weiche Suspension verstärkt werden. Einige Systeme sind mit einer Heck-Abhöhungsminderungsfunktionalität ausgestattet. Wenn die Indikatoren für ein mögliches hinteres Abheben festgestellt werden, setzt das System den Bremsdruck auf dem Vorderrad frei, um diesem Verhalten entgegenzuwirken.^[39]Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass im Fall des Motorrads das Vorderrad für die Stabilität viel wichtiger ist als das Hinterrad. Wenn sich das Vorderrad zwischen 0,2 und 0,7 auf einen Sperren lockt, verliert er gyrostatische Kräfte und das Motorrad beginnt aufgrund des erhöhten Einflusses der auf der Radkontaktlinie betriebenen Seitenkräfte zu oszillieren. Das Motorrad wird instabil und fällt.

Anti-Lock-Bremssystem (ABS)

Kolbensysteme: Die Druckfreisetzung in diesem System wird durch die Bewegung eines mit dem Federn gespannten Kolbens realisiert. Wenn der Druck freigesetzt werden sollte, zieht ein linearer Motor den Kolbenkolben zurück und öffnet mehr Platz für die Flüssigkeit. Das System wurde zum Beispiel in der Abs I (1988) und ABS II (1993) von BMW verwendet. Das ABS II unterschied sich in der Größe und einer elektronisch gesteuerten Reibungskupplung wurde am Schaft anstelle eines Kolbens montiert. Weitere Verschiebungssensoren zeichnen die Reiseentfernung des Kolbens auf, damit die Steuereinheit eine genauere Regulierung ermöglicht. Honda verwendet auch dieses System der Druckmodulation für große Sportarten und Fahrräder.^[40][41]

Ventil- und Pumpensysteme: Die Hauptteile, die Teil des Druckmodulationssystems sind, sind Magneteinlass- und Auslassventile, eine Pumpe, einen Motor und die Akkumulatoren/Reservoire. Die Anzahl der Ventile unterscheidet sich aufgrund zusätzlicher Funktionen und der Anzahl der Bremskanäle vom Modell zu Modell. Basierend auf der Eingabe des ECU betreiben Spulen die Einlass- und Auslassventile. Während der Druckfreisetzung wird die Bremsflüssigkeit in Akkumulatoren gespeichert. Bei diesem offenen Systemansatz wird die Flüssigkeit in den Bremskreis über eine Pumpe zurückgebracht, die von einem Motor betrieben wird, der durch Pulsation am Bremshebel empfunden wird.^[42]

Regenerative Anti-Lock-Bremsen für elektrische 2-Rad-Fahrzeuge (EAB)

Elektrofahrzeuge können die Energie vom Hinterradbremsen zurückerhalten.^[43]

Kombiniertes Bremssystem (CBS)

Anders als Autos oder Züge werden Motorrad hinten und vordere Räder separat gesteuert. Wenn der Fahrer nur mit einem Rad bremst, sperrt dieses Bremsrad schneller als wenn beide Bremsen aufgetragen worden wären. EIN Kombiniertes Bremssystem Verteilt daher die Bremskraft auch an das nicht ausgebackene Rad, um die Möglichkeit eines Lock-Ups zu senken, die Verzögerung zu erhöhen und zu verringern Suspension Tonhöhe.

Mit einem einzigen [hinteren] CBS wird der Bremsdruck auf der hinteren Bremse (Pedal) gleichzeitig auf das Vorderrad verteilt. Ein Verzögerungsventil schneidet den Hydraulikdruck, um sicherzustellen, dass nur beim starken Bremsen der Druck am Vorderrad erzeugt wird. Hondas First Street Motorcycle mit einem kombinierten Bremssystem (damals als Unified Brems genannt) war 1983 GL1100. Dieses System wurde aus den 1970er Jahren abgeleitet RCB1000 World Endurance Race Bike.^[44][45]

Größere Modelle mit zwei Front Discs Verwenden Sie ein Dual CBS -System. Das System wurde 1975 zuerst von Moto Guzzi installiert.^[46] Hier wird auch der Bremsdruck vorne auf das Hinterrad ausgeübt und umgekehrt. Wenn der vordere Hebel angewendet wird, wird der Druck mit 4 der 6 Töpfe in den 2 Bremssättel vorne aufgebaut. Ein sekundärer Hauptzylinder am Vorderrad verteilt den verbleibenden Druck durch ein proportionales Steuerventil am Hinterrad und wirkt auf 2 der 3 Bremssättel. Wenn eine starke Bremskraft an der Hinterradkraft aufgetragen wird, wird auch auf 2 der 6 Töpfe des Vorderrads verteilt. Modernere Dual -CBs verwenden vordere und hintere Bremssättel (und alle Töpfe) gemäß einem voreingestellten Lastverhältnis von vorne zu hinten. Das Verhältnis wurde ursprünglich durch komplexe All-Hydraulik-Systeme gesteuert, die vorne und hinten mit fester Verzögerung oder durch Erfassen von Änderungen der Gewichtsverteilung zusammenhängen. Bereits 2001 wurde ein elektrohydraulisches System von BMW eingeführt.^[47]

CBS und ABS

CBS hilft, die Gefahr von Radschlössern und Sturzabfällen zu verringern, aber in bestimmten Situationen ist es möglich, dass CBS einen Sturz verursacht. Wenn der Bremsdruck vom Hinterrad am Vorderrad verteilt wird und die Reibung der Oberflächen plötzlich ändert (Pfütze, Eis auf der Straße), kann das Vorderrad gesperrt, auch wenn nur die hintere Bremse aufgetragen wurde. Dies würde zu einem Verlust der Stabilität und einem Rückfall führen. CBS wird daher mit ABS kombiniert, um dies auf einem Motorrad zu vermeiden. Verschiedene Ansätze sind möglich, um diese Kombination zu realisieren:Ohne aktive Druck aufbauen Einzelversion: Ein drittes zusätzliches Kanal verbindet den Hinterradkreis über ein Verzögerungsventil mit der vorderen Bremse. Starker Bremsdruck am Hinterrad (oder bei beiden Rädern) unter Druck, beide Bremskreisläufe, wird dieser Druck jedoch entsprechend der Raddrehzahl und dem Bremsrutsche eingestellt.

Die Dual -Version kombiniert Hondas -Dual -CBs mit einem sekundären Hauptzylinder und einem proportionalen Kontrollventil [mit Kolben -ABS] Ein Modulator reguliert den Druck für jeden^[48] Mit aktivem Druck aufgebautIm Jahr 2009 führte Honda die elektronisch kontrollierten kombinierten ABS für seine Hochleistungssporträder ein, die die Bremse durch Drahttechnologie nutzen. Der Bremseingang des Fahrers wird mit Drucksensoren gemessen und die Informationen werden einem ECU zur Verfügung gestellt. Zusammen mit den Informationen der Raddrehzahlsensoren berechnet das ECU die optimale Druckverteilung, um Sperre zu verhindern und die bestmögliche Verzögerung zu ermöglichen. Basierend auf dieser Ausgabe betreibt ein Motor für jedes Rad eine Pumpe, die den Bremsdruck am Rad aufbaut und reguliert. Dieses System bietet eine schnelle Reaktionszeit aufgrund der Bremse durch Drahtfunktionalität.

Das MIB (Motorrad -Integral -Bremssystem) aus kontinentalen Teves und die EZBs (elektronische CBS) im erweiterten Motorrad -ABS aus Bosch sind Ergebnisse eines anderen Ansatzes. Diese Systeme basieren auf dem Pump- und Ventilansatz. Durch zusätzliche Ventile, stärkere Pumpen und ein leistungsstärkerer Motor können das System aktiv Druck ausbauen. Der Eingangsdruck des Fahrers wird mit Drucksensoren am Hebel und Pedal gemessen. Die Pumpe baut dann zusätzlichen Druck auf, der an Fahrbedingungen eingestellt ist. Ein teilweise Integralsystem ist nur für die Arbeit in eine Richtung ausgelegt: vorne → hinten oder hinten → Vorderseite. Ein voll integriertes System arbeitet in beide Richtungen.

Da diese Systeme elektronisch gesteuert werden und aktiv Druck aufbauen können, bieten sie die Möglichkeit, das Motorradbremsverhalten an den Fahrer anzupassen. CBS und ABS können von erfahrenen Fahrern ausgeschaltet werden, und auch verschiedene Regulierungsmodi mit höheren und niedrigeren Schwellenwerten können ausgewählt werden, wie z. B. der Regen- oder Slick -Modus im BMW S1000RR.

Sicherheit und Gesetzgebung

Sicherheit

Das Versicherungsinstitut für Autobahnsicherheit (IIHS) führte eine Studie zur Wirksamkeit von ABS für Motorräder durch und kam zu dem Schluss, dass Motorräder über 250 cm³ Ohne ABS sind 37 Prozent häufiger an tödlichen Unfällen beteiligt, und eine Untersuchung der schwedischen Straßenverwaltung kam zu dem Schluss, dass 48 Prozent aller schweren und tödlichen Motorradunfälle über 125 cm³ könnte aufgrund von Motorrad -Bauchmuskeln vermieden werden.^[49]

Diese Studien veranlassten die EU³ ab 2016 obligatorisch werden. Organisationen wie die Fédération Internationale de L'AMobile und das Institute of Advanced Autofahrer (IAM) forderten bereits für 2015 die Umsetzung dieser Gesetzgebung.^[50] Auf der anderen Seite protestieren einige Motorradfahrer gegen eine obligatorische Bauchmuskulatur aller Fahrräder, weil sie die Möglichkeit fordern, das System auszuschalten, für Offroad-Nutzung oder aus anderen Gründen.^[51][52][53] 2011 die Vereinte Nationen (Un) begann die Jahrzehnt der Aktion für die Verkehrssicherheit. Das Hauptziel ist es, bis 2020 durch weltweite Zusammenarbeit 5 Millionen Menschenleben zu retten.^[54] Ein Teil ihres globalen Plans besteht darin elektronische Stabilitätskontrolle und Anti-Lock-Bremssysteme in Motorrädern.

Gesetze und Richtlinien

ABS ist seit 2004 für alle neuen Personen, die in der EU verkauft werden. In den USA hat die NHTSA ABS in Verbindung mit der elektronischen Stabilitätskontrolle gemäß den Bestimmungen von FMVSS 126 zum 1. September 2012 vorgeschrieben.^[55]

UN -Regulierung Nr. 78, bezogen auf das Bremsen von Fahrzeugen der Kategorien L1, L2, L3, L4 und L5 (Motorräder) wird von der Europäischen Union, Russland, Japan, der Türkei, der Ukraine, Australien und dem Vereinigten Königreich angewendet.^[56]

Die globale technische Regulierung Nummer 3 im Zusammenhang mit Motorradbremssystemen wird von Kanada, der Europäischen Union, Japan, Russland und den Vereinigten Staaten angewendet.

Seit 2016 benötigt die EU ABS auf allen neuen Rollern, Motorrädern, Dreirädern und Quads von 125 ccm, ansonsten CBS (oder ABS).^[57]

Seit dem 1. April 2019 benötigt Indien mindestens einkanales ABS auf allen neuen Zweirädern von 125 cm³, ansonsten CBS (oder ABS).^[58] ABS ist auch bei allen neuen Autos und Mini-Builen vom selben Datum obligatorisch.^[59]

Seit dem 1. Januar 2019 benötigt Brasilien ABS auf allen neuen Motorrädern von 300 ccm.^[60] ABS ist seit Januar 2014 bereits für alle neuen Autos obligatorisch.^[61]

Ab dem 1. Januar 2024 benötigt Argentinien ABS auf allen neuen Motorrädern von 250 ccm, CBS (oder ABS-Vorderrad-ABS) für die Straße zwischen 50 und 250 ccm. Oder ihre elektrischen Äquivalente.^[62][63] ABS ist seit Januar 2014 bereits für alle neuen normalen Autos obligatorisch.^[64]

Ab Februar 2025 benötigt Chile auf allen neuen Motorrädern ab 150 cm³ oder 11 kW ab, ansonsten ab Februar 2026 CBS (oder ABS) ab 50 ccm oder 4 kW.^[65] ABS ist seit Oktober 2020 bereits für alle neuen Autos obligatorisch.^[66]

Siehe auch

• Technologieportal
• Bremsen links
• Notbremsassistent, oder Bremsassistentensystem (BAS)
• Elektronische Stabilitätskontrolle (ESP)

Weitere Lektüre

• Mayersohn, Norman S. (August 1988). Antillock -Bremsen endlich. Populärmechanik. Abgerufen 2013-04-18.
• Brown, Stuart F. (Mai 1987). Antiblockierbremsen für Motorräder. Populärwissenschaften. Abgerufen 2013-04-18.

Verweise

Externe Links

• Medien im Zusammenhang mit Anti-Lock-Bremssystemen bei Wikimedia Commons