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2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

24. Die Bremse im mechatronischen Fahrwerk

verfasst von : Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner, Dr.-Ing. Thomas Degenstein, Dr.-Ing. Tobias Bischof-Niemz, Dr.-Ing. Marcus Schumann

Erschienen in: Bremsenhandbuch

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Das von der Radbremse erzeugte Bremsmoment wird über den die Radlast tragenden Reifen in eine Bremskraft umgeformt und im Reifenlatsch auf die Fahrbahn übertragen. Gleichzeitig werden die Reaktionskräfte über die verschiedenen Komponenten des Fahrwerks an den Radaufhängungspunkten in die Karosserie eingeleitet. Die Hauptfunktionen eines Fahrwerks – Tragen des Aufbaus, Radführung, Gewährleistung des Schwingungskomforts und der Fahrsicherheit bis in den Grenzbereich hinein – können durch passive mechanische Komponenten nur innerhalb von Grenzen, die durch den beschränkten Bauraum, die endliche Bauteilfestigkeit, die Materialeigenschaften etc. gegeben sind, realisiert werden. Außerdem führt die fehlende Adaptivität der mechanischen Lösungen zu weiteren Konflikten in der Fahrwerksentwicklung, die aus konkurrierenden Anforderungen resultieren. So erfordern unterschiedliche Fahrsituationen (z. B. μ-Split-Bremsung und Bremsen in der Kurve) unterschiedliche Auslegungen der Radaufhängungskinematik. Während eine Auslegung bei einem Fahrmanöver stabilisierend wirkt, kann sie bei einem anderen zur Destabilisierung führen. Daraus resultiert eine Kompromisslösung bei der Fahrwerksgestaltung, die dem Fahrer eine höhere Stabilisierungsaufgabe aufbürdet, als es eine optimal auf die Situation abgestimmte Auslegung verlangen würde. Um derartige Kompromisslösungen zu vermeiden und auch Fahrsituationen zu entschärfen, die der Fahrer nicht mehr meistern könnte, bietet sich der Einsatz mechatronischer Systeme an, die zu einem Zugewinn an Auslegungsfreiheitsgraden führen und Zielkonflikte auflösen oder entschärfen können.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Reichel, J.: Untersuchungen zum Einfluss stufenlos verstellbarer Schwingungsdämpfer auf das instationäre Bremsen von Personenwagen, Dissertation TU Darmstadt. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 553, VDI Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-355312–0 (2003) Reichel, J.: Untersuchungen zum Einfluss stufenlos verstellbarer Schwingungsdämpfer auf das instationäre Bremsen von Personenwagen, Dissertation TU Darmstadt. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 553, VDI Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-355312–0 (2003)
2.
Zurück zum Zitat Mitschke, M., Wallentowitz, H.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, 4. Aufl. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, ISBN 3–540-42011–8 (2004) CrossRef Mitschke, M., Wallentowitz, H.: Dynamik der Kraftfahrzeuge, 4. Aufl. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, ISBN 3–540-42011–8 (2004) CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Bertram, T., Schröder, W., Dominke, P., Volkart, A.: CARTRONIC – ein Ordnungskonzept für die Steuerungs- und Regelsysteme in Kraftfahrzeugen, 17. VDI/VW-Gemeinschaftstagung Systemengineering in der KFZ-Entwicklung, Wolfsburg, 3.–5. 12. 1997, VDI-Berichte 1374, Düsseldorf, S. 369–397 (1997) Bertram, T., Schröder, W., Dominke, P., Volkart, A.: CARTRONIC – ein Ordnungskonzept für die Steuerungs- und Regelsysteme in Kraftfahrzeugen, 17. VDI/VW-Gemeinschaftstagung Systemengineering in der KFZ-Entwicklung, Wolfsburg, 3.–5. 12. 1997, VDI-Berichte 1374, Düsseldorf, S. 369–397 (1997)
4.
Zurück zum Zitat Hiemenz, R.; Klein, A.: Interaktion von Fahrwerkregelsystemen im Integrated Chassis Control (ICC), Tag des Fahrwerks, Inst. f. Kraftfahrwesen Aachen (7.10.2002) Hiemenz, R.; Klein, A.: Interaktion von Fahrwerkregelsystemen im Integrated Chassis Control (ICC), Tag des Fahrwerks, Inst. f. Kraftfahrwesen Aachen (7.10.2002)
5.
Zurück zum Zitat Knoop, M.K.F., Leimbach, K.-D., Verhagen, A.M.: Fahrwerksysteme im Reglerverbund, Tagung Fahrwerktechnik, Haus der Technik, Essen (17–18.03.1999) Knoop, M.K.F., Leimbach, K.-D., Verhagen, A.M.: Fahrwerksysteme im Reglerverbund, Tagung Fahrwerktechnik, Haus der Technik, Essen (17–18.03.1999)
6.
Zurück zum Zitat Trächtler, Ansgard: Integrierte Fahrdynamikregelung mit ESP, aktiver Lenkung und aktivem Fahrwerk. Zeitschrift Automatisierungstechnik 53, 1. Oldenbourg Verlag (2005) Trächtler, Ansgard: Integrierte Fahrdynamikregelung mit ESP, aktiver Lenkung und aktivem Fahrwerk. Zeitschrift Automatisierungstechnik 53, 1. Oldenbourg Verlag (2005)
7.
Zurück zum Zitat Schwarz, R., Rieth, P.: Global Chassis Control: Systemvernetzung im Fahrwerk. at – Automatisierungstechnik 517, 299–312. Oldenbourg Verlag (2003) Schwarz, R., Rieth, P.: Global Chassis Control: Systemvernetzung im Fahrwerk. at – Automatisierungstechnik 517, 299–312. Oldenbourg Verlag (2003)
8.
Zurück zum Zitat Semmler, S.J., Rieth, P.: Global chassis control – The networked chassis. Zeitschrift AutoTechnology 2(2005), 38–42 (2005) Semmler, S.J., Rieth, P.: Global chassis control – The networked chassis. Zeitschrift AutoTechnology 2(2005), 38–42 (2005)
9.
Zurück zum Zitat Spiegelberg, G.: Mit Drive-by-Wire Technologie zum integrierten Antriebsstrang-Modul – Intergration von Umfeldbewertungen, VDI-Tagung Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn, Hannover, Oktober 2001, VDI-Tagungsband 1632/2001, S. 425–446. VDI-Verlag, Düsseldorf (2001) Spiegelberg, G.: Mit Drive-by-Wire Technologie zum integrierten Antriebsstrang-Modul – Intergration von Umfeldbewertungen, VDI-Tagung Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn, Hannover, Oktober 2001, VDI-Tagungsband 1632/2001, S. 425–446. VDI-Verlag, Düsseldorf (2001)
10.
Zurück zum Zitat Degenstein, T.: Kraftmessung in Scheibenbremsen. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 655, Düsseldorf, ISBN 3–18-365512–0 (2007) Degenstein, T.: Kraftmessung in Scheibenbremsen. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 655, Düsseldorf, ISBN 3–18-365512–0 (2007)
11.
Zurück zum Zitat Degenstein, T., Winner, H.: Neue Verfahren zur Messung von Kräften und Temperaturen in einer Fahrzeugbremse während des Bremsvorgangs. XXVII. Internationales μ-Symposium. 26–27. Oktober 2007 in Bad Neuenahr, VDI, Düsseldorf (2007) Degenstein, T., Winner, H.: Neue Verfahren zur Messung von Kräften und Temperaturen in einer Fahrzeugbremse während des Bremsvorgangs. XXVII. Internationales μ-Symposium. 26–27. Oktober 2007 in Bad Neuenahr, VDI, Düsseldorf (2007)
12.
Zurück zum Zitat Bargende, M., Pütter, R.G.: Dynamische Temperaturmessung zwischen Bremsbelag und -scheibe während des Bremsvorgangs, VDI Berichte Nr. 632, S. 283–298 (1987) Bargende, M., Pütter, R.G.: Dynamische Temperaturmessung zwischen Bremsbelag und -scheibe während des Bremsvorgangs, VDI Berichte Nr. 632, S. 283–298 (1987)
13.
Zurück zum Zitat Hagedorn, P., von Wagner, Utz: „Smart pads“: A new tool for the suppression of brake squeal? XXIV. Internationales μ-Symposium Bremsenfachtagung. VDI-Fortschritt-Berichte Reihe 12 Nr. 575. VDI-Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-357512–4 (2004) Hagedorn, P., von Wagner, Utz: „Smart pads“: A new tool for the suppression of brake squeal? XXIV. Internationales μ-Symposium Bremsenfachtagung. VDI-Fortschritt-Berichte Reihe 12 Nr. 575. VDI-Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-357512–4 (2004)
14.
Zurück zum Zitat Niemz, T., Winner, H.: Bremswegverkürzung durch dynamische Dämpferregelung, VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn 2005, Hannover Niemz, T., Winner, H.: Bremswegverkürzung durch dynamische Dämpferregelung, VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn 2005, Hannover
15.
Zurück zum Zitat Niemz, T.: Reducing Braking Distance by Control of Semi-Active Suspension. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 640, ISBN 3–18-364012–6, Düsseldorf (2007) Niemz, T.: Reducing Braking Distance by Control of Semi-Active Suspension. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 640, ISBN 3–18-364012–6, Düsseldorf (2007)
16.
Zurück zum Zitat Reul, M.: Bremswegverkürzungspotential bei Informationsaustausch und Koordination zwischen semiaktiver Dämpfung und ABS. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 738, ISBN 978–3-18–373812-0, Düsseldorf (2011) Reul, M.: Bremswegverkürzungspotential bei Informationsaustausch und Koordination zwischen semiaktiver Dämpfung und ABS. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 738, ISBN 978–3-18–373812-0, Düsseldorf (2011)
17.
Zurück zum Zitat Köhn, P., Baumgarten, G., Richter, T., Schuster, M., Fleck R.: Die Aktivlenkung – Das neue Fahrdynamische Lenksystem von BMW, 11. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik 2002, S. 1093 (2002) Köhn, P., Baumgarten, G., Richter, T., Schuster, M., Fleck R.: Die Aktivlenkung – Das neue Fahrdynamische Lenksystem von BMW, 11. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik 2002, S. 1093 (2002)
18.
Zurück zum Zitat Nell, J., Rieth, P., Bayer, R., Böhm, J., Linkenbach, S., Hoffmann, O.: Erlebbarer Kundennutzen durch Erweiterung heutiger hydraulischer Lenksysteme und deren systemtechnische Umsetzung, Pkw-Lenksysteme, Haus der Technik, Essen, 02. 04.–03. 04. 2003 Nell, J., Rieth, P., Bayer, R., Böhm, J., Linkenbach, S., Hoffmann, O.: Erlebbarer Kundennutzen durch Erweiterung heutiger hydraulischer Lenksysteme und deren systemtechnische Umsetzung, Pkw-Lenksysteme, Haus der Technik, Essen, 02. 04.–03. 04. 2003
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Zurück zum Zitat Kilgenstein, P.: Elektrisch/elektronische Lenksysteme, VDA Technischer Kongress 2000, Nutzfahrzeuge: Treffpunkt Technik, Sicherheit, Energie und Umwelt, S. 107–117 (2000) Kilgenstein, P.: Elektrisch/elektronische Lenksysteme, VDA Technischer Kongress 2000, Nutzfahrzeuge: Treffpunkt Technik, Sicherheit, Energie und Umwelt, S. 107–117 (2000)
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Zurück zum Zitat Gruber, S., Winner, H., Härtel, V., Holst, M.: Beeinflussung des Fahrzeugverhaltens durch adaptive Fahrwerklager, VDI-Tagung Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn, Hannover, 29./30. 10. 2003, VDI-Tagungsband 1791/2003, VDI-Verlag, Düsseldorf, ISBN: 3–18-091791–1 (2003) Gruber, S., Winner, H., Härtel, V., Holst, M.: Beeinflussung des Fahrzeugverhaltens durch adaptive Fahrwerklager, VDI-Tagung Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn, Hannover, 29./30. 10. 2003, VDI-Tagungsband 1791/2003, VDI-Verlag, Düsseldorf, ISBN: 3–18-091791–1 (2003)
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Zurück zum Zitat Holst, M., Eberhard, G., Karkosch, H.-J., Rieth, P., Linkenbach, St., Jungbecker, J.: Adaptive und aktive Fahrwerkslager zur Optimierung von Fahrdynamik und -komfort, fahrwerk.tech 2005, 04.–05. 04. 2005, München (2005) Holst, M., Eberhard, G., Karkosch, H.-J., Rieth, P., Linkenbach, St., Jungbecker, J.: Adaptive und aktive Fahrwerkslager zur Optimierung von Fahrdynamik und -komfort, fahrwerk.tech 2005, 04.–05. 04. 2005, München (2005)
22.
Zurück zum Zitat Mäckle, G., Schirle, T.: Active Tire Tilt Control: Ein Reifen-Fahrwerksystem zur verbesserten Kraftübertragung zwischen Reifen und Straße. 4. Darmstädter Reifenkolloquium. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 511, VDI-Verlag, Düsseldorf (2002) Mäckle, G., Schirle, T.: Active Tire Tilt Control: Ein Reifen-Fahrwerksystem zur verbesserten Kraftübertragung zwischen Reifen und Straße. 4. Darmstädter Reifenkolloquium. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 511, VDI-Verlag, Düsseldorf (2002)
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Zurück zum Zitat Semmler, S.: Dissertation TU Darmstadt, noch nicht erschienen, Veröffentlichung geplant im VDI-Verlag Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Semmler, S.: Dissertation TU Darmstadt, noch nicht erschienen, Veröffentlichung geplant im VDI-Verlag Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12
24.
Zurück zum Zitat Weber, I.: Verbesserungspotenzial von Stabilisierungssystemen im Pkw durch eine Reibwertsensorik. Dissertation TU Darmstadt. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 592. VDI Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-359212–6 (2005) Weber, I.: Verbesserungspotenzial von Stabilisierungssystemen im Pkw durch eine Reibwertsensorik. Dissertation TU Darmstadt. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 592. VDI Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-359212–6 (2005)
25.
Zurück zum Zitat Kallenbach, R.: Der Weg zum „sensitiven Auto“: Sicherheits-Systeme arbeiten künftig zusammen, Vortrag zum 57. Internationalen Motorpressekolloquium, Boxberg (Juni 2005) Kallenbach, R.: Der Weg zum „sensitiven Auto“: Sicherheits-Systeme arbeiten künftig zusammen, Vortrag zum 57. Internationalen Motorpressekolloquium, Boxberg (Juni 2005)
26.
Zurück zum Zitat Gayko, J.; Kodaka, K.: Intelligent Systems for Active and Preventive Safety – Collision Mitigation Brake System, 3. Workshop Fahrerassistenzsysteme, Walting im Altmühltal (6–8.04.2005) Gayko, J.; Kodaka, K.: Intelligent Systems for Active and Preventive Safety – Collision Mitigation Brake System, 3. Workshop Fahrerassistenzsysteme, Walting im Altmühltal (6–8.04.2005)
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Zurück zum Zitat Holt, V. v., Maurer, M.: Aktive Sicherheitssysteme mit maschineller Wahrnehmung – Anforderungen, Potentiale und Einführungshemmnisse, Tagung Aktive Sicherheit durch Fahrerassistenzsysteme, München (11./12.03. 2004) Holt, V. v., Maurer, M.: Aktive Sicherheitssysteme mit maschineller Wahrnehmung – Anforderungen, Potentiale und Einführungshemmnisse, Tagung Aktive Sicherheit durch Fahrerassistenzsysteme, München (11./12.03. 2004)
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Zurück zum Zitat Winner, H.: Frontkollisionsschutzsysteme. In: Winner, H., Hakuli, S., Lotz, F., Singer, Ch.. (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 3. Aufl . Springer Vieweg Verlag, Wiesbaden (2015) Winner, H.: Frontkollisionsschutzsysteme. In: Winner, H., Hakuli, S., Lotz, F., Singer, Ch.. (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme, 3. Aufl . Springer Vieweg Verlag, Wiesbaden (2015)
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Zurück zum Zitat Kendziorra, N., Hartling, H.-J.: Ermittlung des Reibbeiwerts Reifen/Fahrbahn im Fahrbetrieb als Schlüsselkomponente in Fahrerassistenzsystemen, XXV. μ-Symposium, Bremsenfachtagung, 17./18. 06. 2005, Bad Neuenahr, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 597, S. 41–57 VDI-Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-359712–8 (2005) Kendziorra, N., Hartling, H.-J.: Ermittlung des Reibbeiwerts Reifen/Fahrbahn im Fahrbetrieb als Schlüsselkomponente in Fahrerassistenzsystemen, XXV. μ-Symposium, Bremsenfachtagung, 17./18. 06. 2005, Bad Neuenahr, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 597, S. 41–57 VDI-Verlag, Düsseldorf, ISBN 3–18-359712–8 (2005)
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Zurück zum Zitat Becker, A., Folchert, U., Kluge, S., Schröder, C., Volk, H., Eckert, A., Schmittner, B.: Integration von Fahrzeugkomponenten am Beispiel des verkürzten Anhaltewegs. Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn. Tagung 18./19. Oktober 2001. VDI-Berichte Nr. 1632. Düsseldorf: VDI-Verlag (2001) Becker, A., Folchert, U., Kluge, S., Schröder, C., Volk, H., Eckert, A., Schmittner, B.: Integration von Fahrzeugkomponenten am Beispiel des verkürzten Anhaltewegs. Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn. Tagung 18./19. Oktober 2001. VDI-Berichte Nr. 1632. Düsseldorf: VDI-Verlag (2001)
31.
Zurück zum Zitat Fach, M.: Lokale Effekte der Reibung zwischen Pkw-Reifen und Fahrbahn. Dissertation TU Darmstadt 1999, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 411. VDI-Verlag, Düsseldorf (2000) Fach, M.: Lokale Effekte der Reibung zwischen Pkw-Reifen und Fahrbahn. Dissertation TU Darmstadt 1999, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 411. VDI-Verlag, Düsseldorf (2000)
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Zurück zum Zitat Xie, C.: Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw-Reifen und Fahrbahn beim Bremsen. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 486. VDI-Verlag, Düsseldorf (2002) Xie, C.: Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw-Reifen und Fahrbahn beim Bremsen. Dissertation TU Darmstadt, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 486. VDI-Verlag, Düsseldorf (2002)
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Zurück zum Zitat Bachmann, V.: Untersuchungen zum Einsatz von Reifensensoren im Pkw-Reifen. Dissertation TU Darmstadt 1998, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 381. VDI-Verlag, Düsseldorf (1999) Bachmann, V.: Untersuchungen zum Einsatz von Reifensensoren im Pkw-Reifen. Dissertation TU Darmstadt 1998, Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 381. VDI-Verlag, Düsseldorf (1999)
34.
Zurück zum Zitat Strothjohann, T., Winner, H.: Reibwerterkennung mit dem Darmstädter Reifensensor. 4. Darmstädter Reifenkolloquium. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 511. VDI-Verlag, Düsseldorf (2002) Strothjohann, T., Winner, H.: Reibwerterkennung mit dem Darmstädter Reifensensor. 4. Darmstädter Reifenkolloquium. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 511. VDI-Verlag, Düsseldorf (2002)
35.
Zurück zum Zitat ATZ/MTZ Sonderheft: Mercedes S-Klasse (2005) ATZ/MTZ Sonderheft: Mercedes S-Klasse (2005)
Metadaten
Titel
Die Bremse im mechatronischen Fahrwerk
verfasst von
Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner
Dr.-Ing. Thomas Degenstein
Dr.-Ing. Tobias Bischof-Niemz
Dr.-Ing. Marcus Schumann
Copyright-Jahr
2017
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-15489-9_24

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