Continental – Bremstechnologien
Dynamischer und effizienter bremsen durch Integration – MK C1 Bremse
Mit der funktionalen und baulichen Integration bisher getrennter Systemkomponenten in ein kompaktes Betätigungs- und Stabilitätsregelmodul lässt sich eine höhere Druckdynamik und Stellgenauigkeit bei gleichzeitig gesteigertem Komfort realisieren.
Zugleich lässt sich durch dieses neue Konzept – MK C1 – deutlich Gewicht einsparen.
Die MK C1 Bremse wurde uns in einem Ford S-Max demonstriert und von einem Entwickler präsentiert.
Das MK 100 ESC High IPB-X (elektrische Parkbremse, IPB – Integrated Parking Brake) konnte man in einem Volkswagen Golf 7 testen.
Weniger ist mehr – nach diesem Motto verringert die MK C1-Bremse die Zahl der Einzelkomponenten eines Bremssystems und steigert gleichzeitig seine 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.
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, von dem wir uns auf dem Testgelände selbst überzeugen konnten.
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 Bremse keinen Unterdruckbremskraftverstärker benötigt, kann die 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.
