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Fahrerassistenzsysteme – Stand der Technik Abbildung 6: Blockdiagramm für ein Bremssystem. (Reif, 2010b; S. 74) Abbildung 7: Wirkketten in Pkw-Bremssystemen. (Winner et al., 2012; S. 250) Hydraulische Bremssysteme Das hydraulische Bremssystem ist in Pkw sehr weit verbreitet. Als Übertragungsmedium kommt eine spezielle Hydraulikflüssigkeit zum Einsatz, die als praktisch inkompressibel betrachtet werden kann. Die vom Fahrer aufgebrachte mechanische Betätigungsenergie in Form von Kraft und Weg wird in hydraulische Energie (Druck und Volumen) umgewandelt und zusätzlich durch eine Fremdenergie verstärkt (Winner et al., VuV 2013 30
Fahrerassistenzsysteme – Stand der Technik 2012). Die Hilfskraft, vgl. Abbildung 7, wird durch einen sogenannten Bremskraftverstärker erzeugt. Im Normalfall kommen hier Vakuum-Bremskraftverstärker zum Einsatz, wobei das Vakuum vom Ansaugtrakt des Ottomotors erzeugt wird bzw. durch eine Vakuumpumpe bei Dieselmotoren. Die verstärkte Pedalkraft bzw. der verstärkte Bremsdruck wird dann weiter in den Modulator (HCU, Hydraulic Control Unit) übertragen, der wiederum durch eine Fremdenergie versorgt wird. Vom Modulator wird der Bremsdruck dann an die einzelnen Radbremsen verteilt, wo die kinetische Energie des Fahrzeugs schließlich in Reibenergie (Wärme) gewandelt wird. Die Fremdkraftquelle, z.B. eine elektrisch betriebene Hydraulikpumpe des Fahrdynamikreglers, kann über den Modulator selbstständig und unabhängig von einer vorhandenen Betätigungskraft durch den Fahrer die Radbremsen betätigen. Mit diesem System können also bereits die vorgestellten Bremsassistenzfunktionen umgesetzt werden. Die hydraulischen Bremssysteme werden, gesetzlich vorgeschrieben, zweikreisig ausgelegt. Dies bedeutet, dass das Bremssystem durch zwei Hydraulikkreise redundant ausgelegt ist. Bei Ausfall eines Bremskreises kann dann nach wie vor, wenn auch in abgeschwächter Form, verzögert werden. Elektrohydraulische Bremssysteme Das Elektrohydraulische Bremssystem (EHB) ist eine Weiterentwicklung des hydraulischen Bremssystems. Ein Beispiel hierfür ist das von Bosch entwickelte elektrohydraulische Bremssystem SBC (Sensotronic Brake Control), Abbildung 8. Bei den EHB handelt es sich um sogenannte Brake-by-Wire-Systeme, die jedoch eine hydraulische Rückfallebene haben. Dies ist an den Trennventilen in der Abbildung ersichtlich. Dabei entspricht der Ausfall der EHB einem Ausfall des zweiten hinteren Bremskreises, die vom Fahrer aufgebrachte Bremskraft wirkt damit nur noch an den Vorderrädern. Brake-by-Wire bedeutet, dass die vom Fahrer aufgebrachte Bremskraft elektrisch an die ECU (Electronic Control Unit) übertragen wird. Im Bild entspricht dies den beiden Blöcken „Bremsfunktionen“ und „Intelligentes Interface“. Eine Fremdkraft, z.B. eine elektrische Hydraulikpumpe in Verbindung mit einem Hochdruckspeicher, erzeugt die notwendige hydraulische Energie. Die ECU verteilt diese dann durch die Ansteuerung der entsprechenden Ventile im Modulator (Raddruckmodulator) an die jeweiligen Radbremsen. Das Bremspedal ist, bei voller Funktionsfähigkeit des EHB, von den Radbremsen entkoppelt. Am Bremspedal kann ein vom Fahrzeughersteller gewünschtes Pedalgefühl eingestellt werden, z.B. kürzere notwendige Pedalwege bei gleichzeitig geringen Betätigungskräften. Durch die Entkopplung vom Hydraulikkreis spürt der Fahrer auch keine irritierenden Pedalvibrationen wie z.B. bei Regeleingriffen durch das ABS oder den Fahrdynamikregler (vgl. Winner et al., 2012), die von unerfahrenen oder nicht technisch-versierten Fahrern teilweise als Fehlfunktion der Bremse gedeutet werden. Mit VuV 2013 31
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