Bremskraftverstärker. aktive Wankstabilisierung. Bremsassistent. Lenkassistent

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1 Bild 5.1_1 EHB Automatikgetriebe ASR sensorgesteuerter Scheibenwischer ABS ABC Servolenkung Bremskraftverstärker aktive Wankstabilisierung Bremsassistent Lenkassistent ACC Tempomat Navi ESP Fahrerassistenzsysteme - Übersicht Bild 5.1_2 Fahrerassistenzsysteme - Funktion

2 Bild 5.1_3 1 Zylinder 984 cm³ 0,7 kw (0,9 PS) 16 km/h Zylinder 2867 cm³ 56 kw (76 PS) 130 km/h hydropneumatische Federung Zylinder 4398 cm³ 245 kw (333 PS) 250 km/h aktive Wankstabilisierung adaptive Fahrgeschwindigkeitsregel ung Geschichte des Automobils Bild 5.1_4 Klotzbremse 1886 Außenbandbremse 1902 Innenbacken-Trommelbremse 1919 Öldruckbremse 1955 Scheibenbremse 1978 ABS Geschichte der Fahrzeugbremse

3 Bild 5.1_5 Geschichte der Fahrzeugbremse 2 Bild 5.1_6 F U F S F res G R Umfangskraft Seitenkraft resultierende Führungskraft Radaufstandskraft (Gewichtskraft) Kräfte im Radaufstandspunkt

4 Bild 5.1_7 Der Reifenlatsch ist die Aufstandsfläche des rollenden belasteten Reifens. Der dynamische Radius R dyn entspricht dem Radius des unbelastet rollenden Rades abzüglich der Einfederung bei Belastung. Reifenlatsch Bild 5.1_8 Der Schlupf λ ist ein relatives Maß für die Differenz zwischen der Umfangsgeschwindigkeit eines Reifens und der Fahrgeschwindigkeit angetriebenes Rad λ A = r dyn r ω dyn R ω v R gebremstes Rad λ B = v r dyn v ω R Schlupf

5 Bild 5.1_9 1,2 1,0 α = 2 Reibungszahl 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 % Bremsschlupf 100 Asphalt trocken Asphalt naß Kies lose Schnee lose Glatteis Haftreibungszahl µ HF Seitenkraftbeiwert µ S 0,8 0,6 0,4 0,2 α = 10 α = 10 α = 2 µ HF µ S % Bremsschlupf λ Ein Reifen kann nur dann Kräfte übertragen, wenn er unter Schlupf läuft! Kraftschlussbeiwert in Abhängigkeit des Schlupfes und der Fahrbahn Bild 5.1_10 1,6 Dragster µ max 1,4 Rennwagen 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Pkw mit 1 mm Profil Streuband Pkw-Reifen nach Messungen des IVK 1990 Pkw mit vollem Profil trockene Fahrbahn 1,5 mm Wassertiefe Fahrzeuggeschwindigkeit v F [km/h] Kraftschlussbeiwerte in Abhängigkeit der Geschwindigkeit

6 Bild 5.1_11 Der Winkel zwischen der Richtung der Radebene und der tatsächlichen Bewegungsrichtung wird Schräglaufwinkel α (Alpha) genannt Schräglaufwinkel Bild 5.1_12 mit: F MAX F B F S maximal übertragbare Kraft Bremskraft Seitenführungskraft α Schräglaufwinkel 1 Radmittelpunkt 2 Längsrichtung Rad 3 Querrichtung Rad 4 Kamm scher Reibungskreis Kamm scher Reibungskreis

7 Bild 5.1_13 3 Stellgröße Regelstrecke Störgröße Regelgröße Führungsgröße 4 Regler 1 Hydroaggregat mit Magnetventilen 2 Hauptzylinder 3 Radzylinder 4 Steuergerät 5 Drehzahlsensor Das Antiblockiersystem (ABS) erkennt beim Bremsen frühzeitig die Blockierneigung eines oder mehrerer Räder und sorgt dann sofort dafür, dass der Bremsdruck konstant gehalten oder verringert wird. ABS Grundfunktion Bild 5.1_14 ABS Filme

8 Bild 5.1_15 Haftreibungszahl µ HF 0 a λ K µ HFmax b 100 % b stabiler Bereich b instabiler Bereich λ k bestmöglicher Bremsschlupf µ HFmax maximale Haftreibungskraft Bremsschlupf λ Idealisierte Haftreibungszahl-Schlupf Kurve Bild 5.1_16 v F Fahrzeuggeschw. v ref Referenzgeschw. v R Radumfangsgeschw. λ 1 Schlupfschaltschwelle Schaltsignale: +A, +a Schwellen der Radumfangsbeschleunigung -a Schwelle der Radumfangsverzögerung - p ab Bremsdruckabnahme Bremsregelung bei großen Haftreibungszahlen

9 Bild 5.1_17 v F Fahrzeuggeschw. v ref Referenzgeschw. v R Radumfangsgeschw. λ 1 Schlupfschaltschwelle Schaltsignale: +A, +a Schwellen der Radumfangsbeschleunigung -a Schwelle der Radumfangsverzögerung - p ab Bremsdruckabnahme Bremsregelung bei kleinen Haftreibungszahlen Bild 5.1_18 M Gier Giermoment F B Bremskraft 1 2 F B1 F B2 M Gier µ HF1 = 0,8 µ HF2 = 0,1 Bremsregelung mit Giermomentaufbauverzögerung

10 Bild 5.1_19 Bremsregelung mit Giermomentaufbauverzögerung Bild 5.1_20 Hydraulikeinheit 1 Drehzahlsensoren 2 Radzylinder 3 Hydroaggregat Drehzahlsensoren 4 Hauptzylinder 5 Steuergerät 6 Kontrolleuchte Steuereinheit ABS Komponenten im Pkw

11 Bild 5.1_21 ABS Komponenten im Pkw Bild 5.1_22 Druck aufbauen Druck halten Druck abbauen Funktionsweise BOSCH ABS 2

12 Bild 5.1_23 Druck aufbauen Druck halten Druck abbauen Funktionsweise BOSCH ABS 2 Bild 5.1_24 Druck aufbauen Druck halten Druck abbauen Funktionsweise BOSCH ABS 2

13 Bild 5.1_25 Hydraulikplan BOSCH ABS 2 Bild 5.1_26 mit: 1 Relaisbox 2 3/3 Magnetventil 3 Speicher 4 Rückförderpumpe Hydroaggregat für ABS 2

14 Bild 5.1_27 1 Drehzahlsensor, 2Batterie 3 Eingangsschaltung 4 digitaler Regler 5 Großschaltkreis 1 6 Großschaltkreis 2 7 Spannungsstabilisator/Fehlerspeicher 8 Ausgangsschaltung 1 9 Ausgangsschaltung 2 10 Endstufe 11 Magnetventile 12 Sicherheitsrelais 13 stabilisierte Batteriespannung 14 Sicherheitsleuchte. Steuergerät ABS 2 Bild 5.1_28 3/3 Magnetventil für ABS 2

15 Bild 5.1_29 Drehzahlsensoren Bild 5.1_30 Entwicklungsstufen ABS / ASR

16 Bild 5.1_31 Erfolgsgeschichte ABS Bild 5.1_32 25 Jahre ABS

17 Bild 5.1_33 PrototypABS 1