Aufbau und Betriebsweise von ABS-/ EBA-Systemen

Aufbau und Betriebsweise von ABS-/ EBA-Systemen

Es klingt seltsam, aber die Hauptursache für viele Unfälle liegt in der hohen Effizienz der Bremsen. Auf eisbedeckten oder nassen Straßen führt die Notbremsung in der Regel zu einem entgegengesetzten Effekt.

Blockierte Reifen verlieren auf glatten Straßen ihren Halt, die Geschwindigkeit sinkt nicht und das Fahrzeug kann nicht mehr kontrolliert werden.

ABS
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Erfahrene Fahrer bremsen in solchen Situationen intermittierend und versuchen, die Bremspedalkraft so anzupassen, dass sie den maximalen Grip auf der Fahrbahn erhalten. Allerdings verfügt nicht jeder Fahrer über die notwendigen Fähigkeiten und Ausdauer, um auf sich ändernde Verhältnisse zu reagieren.

Aus diesem Grund haben sich Ingenieure entschieden, die Bremsen eines unabhängigen Assistenten einzusetzen, der in der Lage ist, die Fehler des Fahrers zu korrigieren und dazu beizutragen, die Kontrolle über das Auto auch in den schwierigsten Situationen zu behalten. Die ersten ABS-Ausführungen erschienen in den frühen 70er Jahren des letzten Jahrhunderts. Sie führten die zugewiesenen Funktionen erfolgreich aus, waren aber teuer und nicht zuverlässig genug, da sie auf analogen Prozessoren basierten.

Diese Situation hat sich mit dem Aufkommen von preiswerten und zuverlässigen Schaltkreis-Elektronikblöcken geändert. Das erste Antiblockiersystem der zweiten Generation erschien 1978 im Mercedes-Benz 450 SEL. Seitdem hat sich eine große Anzahl von Generationen verändert und heute ist das System auf den meisten Fahrzeugen serienmäßig installiert.

Aufbau und Betriebsweise des Antiblockiersystems

Das moderne ABS besteht aus 3 Hauptelementen: Raddrehzahlsensoren, einem elektronischen Steuergerät und einem Bremskraftverstärker. Das ABS beginnt automatisch zu arbeiten, nachdem die Zündung eingeschaltet und eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht wurde.

Die Radsensoren arbeiten nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Erkennt der Radsensor beim Bremsen eine Reifenblockierung, benachrichtigt er das elektronische Steuergerät. Dieses gibt einen Impuls an die Magnetventile des hydraulischen Verstärkers, die den Flüssigkeitsdruck im Bremssystem steuern. Im Falle eines Schlupfes reduzieren oder stoppen die hydraulischen Blockventile die Flüssigkeitszufuhr zum Bremszylinder des blockierten Reifens.

Wenn dies nicht ausreicht, leitet das Ventil die Flüssigkeit zur Ablaufleitung, um den Druck im Betriebsbremszylinder zu reduzieren. Nach dem Entblockieren des Reifens hebt die elektronische Vorrichtung ihre Anweisungen auf, die Ventile öffnen sich und der Hydraulikdruck wird wieder auf den Bremsmechanismus aufgebracht. Der Fahrer spürt die häufigen Stöße auf den Bremspedalen, die auf die Wirkung des Antiblockiersystems hinweisen.

Auf glatten Straßen reduziert das Antiblockiersystem den Bremsweg um 15 % im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen. Ein weiterer Vorteil des Systems ist eine Erhöhung der Laufleistung (durchschnittlich um 5-7 %). Die modernen Antiblockiersysteme sind sehr zuverlässig, fallen aber unter bestimmten Umständen trotzdem aus.

Die verwundbarsten Elemente sind die Radsensoren, die in der Regel in der Nähe von drehenden Naben- oder Achsenteilen installiert werden. Sie sind anfällig für verschiedene Verunreinigungen und können wegen eines übermäßigen Spiels in den Radlagern ausfallen.

Eine weitere Schwierigkeit ist die Spannung zwischen den Batterieklemmen. Bei einer Spannung von weniger als 10,5 V werden viele ABS selbstständig über die Sicherung des elektronischen Steuergerätes abgeschaltet. Dasselbe geschieht bei Überspannungen oder unzulässigen Schwankungen des elektrischen Stroms.

Im Falle eines ABS-Fehlers leuchtet die Kontrollleuchte am Armaturenbrett auf. Es ist nicht nötig, sich Sorgen zu machen, zumal das Auto weiterhin bremsfähig ist. Allerdings wird es nun wie ein Auto ohne ABS gebremst.

Notbremsassistent

Der Notbremsassistent (Emergency Brake Assist, EBA) ist nicht nur zuverlässig, sondern auch intelligent.

Wie funktioniert er? Der Notbremsassistent wird bei jedem Bremspedaldruck aktiviert. Spezielle Sensoren an den Pedalen erfassen den Krafteinsatz und werten den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug oder anderen Objekten aus.

Wenn das automatische System feststellt, dass das Pedal unter zu geringem Druck steht, drückt das Hydrauliksystem die Bremse auf der Fahrerseite. Bei Wasser oder Eis auf der Fahrbahnoberfläche wird die elektronische Bremskraftverteilung (EBD) aktiviert, welche die Last zwischen den Rädern entsprechend der Haftqualität auf der Straße verteilt. Darüber hinaus interagiert der Notbremsassistent aktiv mit dem ABS.

EBA
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Studien haben gezeigt, dass viele Fahrer bei der Notbremsung zu langsam reagieren. Ein weiterer häufiger Fehler ist der mangelnde Aufwand, um so effektiv wie möglich zu bremsen. Dies führt zu einem Mangel an Distanz oder Zeit, um sicher anzuhalten.

Emergency Brake Assist
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Der Notbremsassistent korrigiert diese Fehler und bietet eine maximale Bremskraft in wenigen Millisekunden. Er ist viel schneller als das normale Bremsen mit dem Bein. Dadurch wird der Bremsweg deutlich verkürzt, die Unfallwahrscheinlichkeit reduziert und die Sicherheit des Fahrers, der Fahrgäste und anderer Verkehrsteilnehmer erhöht.