Új integrális hidraulikus fékrendszer

A személygépkocsik hidraulikus fékrendszerénél az utóbbi években tapasztalható fejlesztési tendenciákhoz az autógyárak beszállítóinak is igazodniuk kell. A Continental Teves is ezeket a fejlesztési tendenciákat vette figyelembe az új elektrohidraulikus fékrendszer kifejlesztésénél. A közeljövőben várhatóan a hagyományos hidraulikus fékrendszereket fogja felváltani ez az új változat. Első sorozatgyártású alkalmazása várhatólag az Alfa Romeo Giorgio típuscsaládjában lesz, 2016 őszétől.

A Continental Teves új integrális elektrohidraulikus fékrendszere az MK C1

A személygépkocsik hidraulikus fékrendszerénél az utóbbi években tapasztalható fejlesztési tendenciák a következők:

– Az ESP-rendszer alkalmazása kevés típus kivételével alapfelszereltséggé válik.

– Benzin- és dízelmotoros gépkocsiknál egyaránt a fékrásegítőkhöz a belső égésű motortól függetlenül működő villanymotoros hajtású vákuumszivattyúkat alkalmaznak.

– A hibrid és elektromos hajtású gépkocsik részaránya folyamatosan növekszik.

– Automatikus működésű, elektronika által vezérelt dinamikus fékezés a gyalogosgázolás felismerésekor.

– Folyamatosan növekvő fékezési komfort igények (mint például: kis pedálerő vészfékezésnél is, pulzálásmentes fékpedál-működtetés az ABS/ESP rendszer beavatkozása esetén is).

– Egyre szélesebb körűvé válik a különböző asszisztens rendszerek alkalmazása (például forgalmi sáv elhagyásakor figyelmeztetés, forgalmi sáv tartó asszisztens).

Az MK C1 főbb részegységei

A CONTINENTAL TEVES MK C1 FÉKRENDSZER JELLEMZŐI

Ennek a fékrendszernek a legnagyobb újdonsága az, hogy egyaránt alkalmas hagyományos hajtásláncú, valamint a hibrid és elektromos hajtású gépkocsik fékezésére. A beépített elektronika lehetővé teszi, hogy megvalósulhasson vele az energia-visszatáplálásos fékezés is hibrid, illetve villanyautóknál. Ráadásul korlátlan a vele megvalósítható regeneratív fékezési hányad. Az elektrohidraulikus fékrendszer dinamikus és komfortos fékezést tesz lehetővé. Kicsi a zajszintje. Jól együttműködik a gépkocsiba szerelt gyalogosvédelmi rendszerrel. Feleslegessé teszi a vákuumszivattyút, a vákuumos fékrásegítőt, az ABS-t, illetve az ESP hidraulikaegységet, mert ezeket hatékonyan helyettesíti. Meghibásodás esetén egy automatikus visszakapcsolás következik be a biztonsági féknek megfelelő működési szintre. A hatósági előírásokat ebben a vonatkozásban is minden tekintetben teljesíti. Ellátja a vákuumos fékrásegítő és a vákuumszivattyú feladatát. Egyúttal ez az egység helyettesíti a kétkörös főfékhengert és a fékrásegítőt, méghozzá úgy, hogy ABS-beavatkozás közben nem tapasztalható fékpedálpulzálás. Ez azért jelentős, mert ettől a kevésbé rutinos vezetők megijednek és visszaengedik a fékpedált. Ez a fékút jelentős hosszabbodásával jár. Dinamikus fékműködtetést tesz lehetővé, mert a mechanikus működésű egységét olyanra tervezték, hogy kicsi legyen a tehetetlensége. Ezzel az új fékrendszerrel a kerekek blokkolásának eléréséig szükséges idő 150 ms.

A gyalogosgázolás vizsgálata dummy-val

Az MK C1 egy hatékony, szivárgásmentes új fékrendszer, melyet hosszú élettartam jellemez. A hagyományos hidraulikus fékrendszernél 40%-kal kisebb a helyigénye és a tömege is. Az ezt alkalmazó autógyáraknak költségcsökkentést tesz lehetővé, mert feleslegessé válik az ESP hidraulikaegység és a fékrendszernek az előbbiekben említett elemei. A megfelelő beavatkozó egységek alkalmazásával ellátja az elektromechanikus rögzítőfék feladatát is.

Az MK C1 fékrendszer kiválóan alkalmas a teljesen autonóm (vagyis automatikus közlekedésre), ha az ennek megfelelően kifejlesztett gépkocsiba szerelik. Szükség esetén a vezetőtől független fékezéseket is képes végrehajtani.

A gyalogosgázolás következményei                                             Az MK C1 működését jellemző diagram

GYALOGOSVÉDELEM

A fejlesztés során különös gondot fordítottak a gyalogosvédelemre, hiszen az Euro-NCAP (az új autókat ütközésbiztonság szempontjából egymással pontozásos kiértékelési rendszerrel összehasonlító) minősítő rendszernek is részévé vált ez a fontos szempont. Különösen az egyre sűrűsödő városi forgalomban van ennek nagy jelentősége. Az első lökhárítóba szerelt optikai, vagy más elven működő érzékelő ismeri fel a gyalogosgázolás tényét, és késedelem nélkül aktiválja a gyalogosvédelmi rendszer valamennyi elemét.

A gyár által végrehajtott vizsgálatok során dummy-val 66 km/h sebességgel hajtották végre a gázolást. A védelmi rendszer elemei a motorháztető légzsák gázgenerátorral történő megemelése, melynek hatására kíméletesebben fékeződik a gázolt személy koponyája. Hasonló célt valósít meg az első szélvédőre terülő légzsák is. Ezeknél a beavatkozásoknál is hatékonyabb lehet a védelem, ha azonnal a gázolás pillanatában sikerül csökkenteni a gépkocsi sebességét. Ez ennél az MK C1 fékrendszernél úgy valósul meg, hogy az érzékelők jelére az elektronika automatikus fékezést kezdeményez. Ennek az eredménye az, hogy az intenzív, önállóan és automatikusan végrehajtott fékezés a vizsgálati sebességnél 18 m-es fékutat eredményez. Ennek köszönhetően az elgázolt személy sérülése a MAIS 1 kategóriába sorolható, amely kis sérülést jelent, mely mérsékelt következményekkel jár. Hasonló körülmények között és azonos sebességgel végrehajtott gyalogosgázolás esetén, ha a gépkocsiba hagyományos ESP-rendszer van beépítve, a gázolási sebesség 52 km/h. Ennek eredménye a MAIS 5–6 sérülési fok. Ez az elgázolt gyalogos élete szempontjából már kritikus szituációnak számít. Így tehát jól megindokoltnak tekinthetjük ennek az új fékrendszernek a másik előnyös tulajdonságát, hogy hatékony gyalogosvédelem valósulhat meg.

Az energia-visszatáplálásos fékezés lehetőségei                                                Az elektromágneses szelepek alkalmazása

A Continental Teves MK C1 főbb részegységei:

– Vákuumos fékrásegítőtől független hidraulikus fékrendszer.

– Közös egységet alkot a fékműködtetés, a hidraulikus fékrásegítő és a fékező nyomás moduláció (pl. az ABS és az ESP működésekor).

– Fékpedál-szimulátor a „Brake by wire” rendszer működésekor.

– A lineáris aktuátor (hidraulikus fékrásegítő) nyomásellátása szénkefe nélküli, egyenáramú motorral, és golyósoros csavarorsóval mozgatott dugattyúval történik.

– A lineáris aktuátor elválasztása a működtető résztől, hogy mindig optimális legyen a fékrendszer térfogata.

– A kerékfékszerkezetnél a nyomásmoduláció a nyomásnövelő és a nyomáscsökkentő elektromágneses szelepekkel (ABS- és ESP-szabályozáskor) valósul meg.

A CONTINENTAL TEVES MK C1 MŰKÖDÉSE

Hibátlan fékrendszer esetén a fékpedál elmozdulásakor az érzékelők (elmozdulás- és nyomásérzékelő) jelére bekapcsol a hidraulikus fékrásegítőt működtető szénkefe nélküli, egyenáramú (DC) villanymotor. Közvetlen hajtású anya és visszavezetett golyósoros csavarmenet segítségével elmozdul a dugattyú és létrehozza a rásegítő nyomást.

Ez mindkét fékkörre kifejti a hatását. Ekkor az átkapcsoló elektromágneses szelepek a gerjesztőáram hatására nyitnak.

A rendszerhez hozzákapcsolja a pedálút-szimulátort és a rásegítő nyomást létrehozó egységet.

Elektromos hiba esetén az átkapcsoló szelepek árammentesek. Ezért a pedálút-szimulátor lekapcsolódik a rendszerről. A fékpedállal elmozdított kis átmérőjű kétkörös főfékhenger dugattyúi hozzák létre a biztonsági fék működésére jellemző fékezőnyomást a munkahengerekben. Az így elérhető lassulás 6,44 m/s2, ami jóval meghaladja a hatóságilag előírt értéket.

Az ennek megvalósításához szükséges pedálerő 500 N, vagyis a hatósági előírásnak megfelelő.

Automatikus elektromechanikus rögzítőfék (EPB) standard működtetés 
Ha a gépkocsi sebessége 3 km/h-nál kisebb, statikus működésmód a DSe beavatkozó egység segítségével történik. Álló helyzetben a befékezés, elinduláskor a fékoldás automatikusan következik be.

Dinamikus fék működtetés és vészfékezés
Ez akkor következik be, ha a gépkocsi sebessége nagyobb 3 km/h-nál. Az MK C1 hidraulikus működésű üzemi fékrendszerével történik a fékezés.

Az előadó átadja a kisorsolt könyvet

Drive Away Release

Ez egy viszonylag újnak mondható angol kifejezés, ami automatikus rögzítőfékoldást jelent, amikor az érzékelők jelei alapján az elektronika felismeri a gépkocsivezető elindulási szándékát. Erre utal például a bekapcsolt sebességfokozat, a zárt tengelykapcsoló és a gázpedál lenyomása.

A szervizmunkálatok támogatása:

Görgőspadi fék mérés és szerelősor végi ellenőrzés:

A fékrendszer elektronikája automatikusan felismeri a kis sebességből, az egy vagy két kerék forgása alapján a görgőspadi működést, és ilyen körülmények között a hiányzó kerékfordulatszám-érzékelő jelek esetén sem ad hibajelzést.

Opcionális működések:

A CAN interface-en keresztül külső fékezési parancsok is megvalósulhatnak a gépkocsiba szerelt más elektronikus rendszerek kezdeményezésére, mint például, amikor meghibásodik az elektromechanikus fékrendszer.

Key Out Apply

Az elektromechanikus rögzítőfék automatikus befékezése a Kl30-as vagy Kl15-ös kapcson keresztül valósul meg.

A Continental Teves vállalat jóvoltából a Budapesti Műszaki Egyetem hallgatói az immáron hagyományosnak mondható előadás-sorozaton első kézből ismerkedhetnek meg a legújabb fejlesztésekkel. A közelmúlt egyik ilyen rendezvényén a résztvevők között az akkor megjelent gépjárművek fékrendszeréről szóló könyv egy példányát sorsolták ki, amit az előadó, Schiel Lothar fejlesztőmérnök adott át a nyertesnek.

A cikk Schiel Lothar előadása nyomán készült.