Wirtschaft

Continental: Dynamischer und effizienter bremsen durch Integration

04.10.2011

Continental AG Frankfurt am Main: Weniger ist mehr – nach diesem Motto verringert die innovative MK C1-Bremse des internationalen Automobilzulieferers Continental die Zahl der Einzelkomponenten eines Bremssystems und steigert gleichzeitig dessen Leistung. Bei der neuen MK C1 sind die Funktion der Bremsbetätigung, des Bremskraftverstärkers sowie des Regelsystems (ABS, ESC) in einem kompakten und gewichteinsparenden Bremsmodul zusammengefasst. Die elektro-hydraulische MK C1 kann deutlich schneller als herkömmliche hydraulische Systeme Bremsdruck aufbauen und erfüllt damit die gestiegenen Druckdynamikanforderungen von neuen Fahrerassistenzsystemen zur Unfallvermeidung und beim Fußgängerschutz. Desweiteren kann das System ohne zusätzliche Maßnahmen die Anforderungen, die an ein regeneratives Bremssystem gestellt werden, auf hohem Komfortniveau erfüllen.

„Aufgrund der gestiegenen Leistung, der Rekuperationsfähigkeit, des erhöhten Komforts und einer kompakten Bauform, kann unsere MK C1 ohne Änderungen auch in Hybrid- oder Elektro-Fahrzeugen eingesetzt werden und bietet damit eine optimale Basis für Fahrzeugplattformen, die diese unterschiedlichen Antriebskonzepte beinhalten. Gleichzeitig führt das aufgrund der Integration reduzierte Gewicht sowie der bedarfsgesteuerte Energieverbrauch zu einer Verbesserung der CO2-Bilanz“, fasste Frank Jourdan, Geschäftsbereichsleiter Elektronische Bremssysteme in der Continental-Division Chassis & Safety zusammen. Das neue Bremssystem befindet sich bereits in der Phase der Entwicklung für die Serie. Der erste Produktionsstart (SOP) ist für 2015 geplant.

Anstelle eines heute üblichen Unterdruckbremskraftverstärkers arbeitet in der MK C1 ein hochdynamischer Elektromotor, der linear einen Zylinderkolben antreibt und damit die Funktion des Bremskraftverstärkers bei Fahrerbremsung sowie der aktiven Druckmodulation eines Schlupfregelsystems verbindet. Auch bei einem aktiven Druckaufbau muss hier wie bei einer Normalbremsung nur die bereits im Zylinder befindliche Bremsflüssigkeit unter Druck gesetzt werden. Hierbei wird der Bremsdruck deutlich schneller aufgebaut. Ein entscheidender Vorteil, der sich auch bei Versuchen auf dem Continental Testgelände in Frankfurt zeigte. Dort wurde während der zweijährigen Vorentwicklung unter anderem ein Fahrzeugtyp einmal mit MK C1 und einmal mit einem konventionellen Bremssystem ausgerüstet und getestet. Im Vergleich zu dem konventionell ausgerüsteten Fahrzeug war bei dem umgerüsteten Testwagen mit der neuen MK C1 bei einer elektronisch eingeleiteten Notbremsung eine deutliche Verkürzung des Anhalteweges möglich.

Neben der Betätigung enthält das kompakte System auch das elektronische Steuergerät (ECU) und den Bremsdruck-Modulator, welche sonst Bestandteil eines separaten Schlupfregelsystems sind. Da die MK C1 keinen Unterdruckbremskraftverstärker benötigt, kann die heute in vielen Fahrzeugen benötigte Vakuumpumpe als Komponente des Bremssystems entfallen.

Neben Fahrzeugen mit Diesel und Elektromotor werden Vakuumpumpen heute auch für moderne Benzinmotoren benötigt, bei denen aufgrund der minimierten Drosselung im Ansaugtrakt kein ausreichender Unterdruck zur Verfügung steht. Wenn der Fahrer auf das Bremspedal tritt, erfasst das MK C1 System über eine Druck-, Weg- und Geschwindigkeitsmessung den vom Fahrer angeforderten Bremsdruck. Diese Verzögerungsanforderung wird dann ohne Rückwirkung auf das Bremspedal durch den Elektromotor aufgebaut. Das Pedalgefühl wird durch eine ebenfalls in das Betätigungsmodul integrierte Feder/Dämpfer-Einheit erzeugt. Zusätzlich lässt sich auch die Charakteristik des Bremspedals hinsichtlich der Verzögerungszuordnung individuell in einem Fahrzeug anpassen.

Weiterhin kann auch während des Betriebs in Abhängigkeit von der Fahrsituation (z.B. Notbremsung) oder des Betriebsmodus (z.B. Sport) diese Zuordnung modifiziert werden.

Im Unterschied zu einem rein elektro-mechanischen Bremssystem verfügt das System über eine hydraulische Rückfallebene, die dem Fahrer auch bei einem kompletten Systemausfall eine Abbremsung des Fahrzeugs bis zum Stillstand mit moderaten Pedalkräften ermöglicht.

Da die Modulation in das System integriert ist, wird jeweils nur der an den Rädern benötigte Druck aufgebaut. Gegenüber Systemen mit Druckspeicher spart das Energie: Entnimmt man aus einem Hydraulikspeicher 5 Prozent Druck, so muss die Pumpe zunächst die 95 Prozent Fülldruck im Speicher aufbauen, bevor sie diesen auffüllen kann. Bei der elektro-hydraulischen Betätigung ist das nicht so. Wenn bei der MK C1 nur 5 Prozent des möglichen Bremsdrucks benötigt werden, so liefert der Bremszylinder genau dieses Niveau und nicht mehr. Dies ist „Power on Demand“ nun auch für das Bremssystem.

Eine weitere Möglichkeit Energieverluste zu vermeiden wird durch den Einsatz des Pedalsimulators unterstützt. Sogenannte Zero Drag Radbremssättel reduzieren die Verluste, die durch das Schleifen der Beläge an den Bremsscheiben entstehen, wenn die Bremse nicht betätigt wird. Die Verwendung dieser Sättel führt aber bei herkömmlichen Bremsbetätigungen zu einer für den Fahrer spürbaren Verschlechterung des Ansprechverhaltens und Pedalwegs. Bei der MK C1 spürt der Fahrer immer die gleiche Kraft-Weg-Charakteristik am Pedal, während der Bremsdruckmodulator die verschiedenen Betriebszustände an den Radbremsen unbemerkt ausgleicht.

Durch den Entfall der Unterdruckpumpe und der hydraulischen ESC-Mehrkolbenpumpe sind die Hauptgeräuschquellen aus dem elektronischen Bremssystem eliminiert. Somit ist eine nahezu lautlose Bremsung möglich. Dies stellt einen deutlichen Komfortgewinn, speziell bei Elektro- und elektrisch fahrenden Hybridfahrzeugen dar. (Pressemeldung vom 30.09.2011)

Quelle: Continental AG | Foto: Continental AG
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