Objektivierung und Einflussanalyse der weichen Bremse im Motorrad

Projekt abgeschlossen-Ansprechpartner: ftm@ftm.mw.tum.de

Problemstellung

Hydraulische Bremssysteme sind der Stand der Technik in der Automobilindustrie. Da eine einwandfreie Funktionalität dieses Systems hochgradid sicherheitrelevant ist, gilt es mögliche Fehler zu vermieden. Einer dieser bekannten Fehler ist das Phänomen einer „weichen Bremse“. Dahinter verbergen sich viele Ursachen in verschiedenen Subkomponenten, die für den Nutzer eine negative Beeinflussung der Bremsbetätigung zur Folge hat. Im Extremfall führt der Fehler zu einem Ausfall des Bremssystems. Bei Systemen des Kooperationspartners BMW Motorrad konnte das Problem einer weichen Bremse wiederholt beobachtet werden, jedoch ohne Kenntnis der Systematik oder Ursache.

Ziel

Mögliche Ursachen eine weichen Bremse sollen aufgedeckt und anhand von realen Systemen objektiviert werden. Die tatsächliche Ursache-Wirkung, im vorliegenden Fahrzeug soll eindeutig ermittelt und daraus eine Maßnahme zur Lösung abgeleitet werden.

Vorgehen

Durch eine eigens entwickelte Root-Cause-Analyse werden sowohl physikalische Wirkprinzipien an Subkomponenten, wie der Bremsflüssigkeit experimentell ermittelt, als auch in einer Blackbox-Betrachtung das Phänomen am Gesamtfahrzeug untersucht. Die grundlegenden physikalischen Phänomene konnten unter anderem durch Schwingungsprüfstände mit transparenten Komponenten des Bremssystems veranschaulicht werden. So gelang eine Eingrenzung der Ursachen auf die Eigenschaft der Bremsflüssigkeit gelöste Luft abzugeben, man spricht von Gaskavitation.

Am Realfahrzeug wurde durch eine eigens entwickelte Volumenaufnahmen Messtechnik die Möglichkeit zur objektiven Bestimmung des Fehlers einer weichen Bremse geschaffen. Dadurch kann der Fehler in verschiedenen Fahrszenarien reproduziert werden. Eine anschließende Variation von Funktionen und Komponenten führt schließlich zur Isolation der Ursache.

Mithilfe von der Kenntnis der Ursache wurden mögliche Maßnahmen entwickelt, die entweder die Ursachen des Problems beheben oder dessen Symptome abmildern. Eine der Lösungen konnte im Rahmen des Projektes in Serie gebracht werden.