Rear view of a futuristic car driving on an open road with a scenic background of hills and a clear sky. The car body is semi-transparent, revealing internal components highlighted with glowing orange outlines. Several colorful icons (such as battery, power, and connectivity symbols) are overlaid near the rear axle, representing an advanced brake system and energy management features.

Brake System Roadmap

Die Evolution der Bremssteuerung zum Motion System.

Fahrzeuge werden derzeit neu gedacht. Globale Megatrends treiben diesen Wandel voran: Die Fahrzeugarchitektur entwickelt sich mit der Elektrifizierung des Antriebsstrangs und den zunehmenden Fähigkeiten des automatisierten Fahrens (AD).

  

Digitalisierung und Konnektivität verändern die elektrische und elektronische (E/E) Architektur von Fahrzeugen grundlegend. Diese basiert zunehmend auf Software, denn immer mehr ist es die Software, die den Charakter von Fahrzeugen und das Fahrerlebnis bestimmt! Bytes ersetzen Pferdestärken. Apps und Services verwandeln das Auto in ein intensives Erlebnis, das kontinuierlich sicherer und komfortabler wird.

  

Die Transformation hin zum Software definierten Fahrzeug schafft neue Anforderungen an Bremssysteme. Die Bremssysteme der Zukunft müssen von Grund auf mit eingebauter Redundanz für Brake-by-Wire und automatisiertes Fahren konzipiert sein, optimale Rekuperationsleistung bieten und über eine modulare Architektur verfügen, die eine Trennung von Hardware und Software ermöglicht. Erste Umsetzungen werden in Fahrzeugen der nächsten Generation zu sehen sein. Ein tiefes Verständnis neuer Fahrzeug- und E/E-Architekturen ist entscheidend, um alle neuen Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Sicherheit uneingeschränkt zu gewährleisten. Mit unserer neuen Generation hydraulischer und elektromechanischer Bremssysteme ist AUMOVIO bestens aufgestellt, um dieser Herausforderung zu begegnen. Dank unserer umfassenden Erfahrung und der engen Zusammenarbeit mit zahlreichen OEMs gestalten wir weiterhin die Zukunft des Bremsens.

Brake System Roadmap

Mit zunehmender Digitalisierung, Konnektivität, Elektrifizierung und automatisierten Fahrfunktionen von Fahrzeugen müssen Bremssysteme eine Vielzahl zusätzlicher Anforderungen erfüllen. AUMOVIO entwickelt als langjährig etablierter und weltweit bewährter Spezialist für Bremssysteme entsprechende Technologien, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Im Folgenden zeigen wir die Entwicklung der Bremssysteme und präsentieren unsere Brake System Roadmap.
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One Box Brake System

Brake-by-wire mit hydraulischer Rückfallebene.
  • Integriertes Bremssystem mit optionaler HAD-Erweiterung (MK C2, MK C2 HAD)
  • Hydraulische Bremsen an beiden Achsen (FN/FA,EPB)
  • Bremssteuerungssoftware (erweiterte Funktionen für ABS, TCS, ESP und mehr)
  • Funktionalität intelligenter Aktuatoren mit getrennter funktionaler Bremssoftware (Holistic Motion Control)

  

AUMOVIO hat mit der MK C2  eine modularisierte und skalierbare Systemgeneration entwickelt.
Entdecke unsere MK C2 Produkte
Schematische Darstellung eines Ein-Box-Bremssystems mit vier Rädern, die an eine einzige integrierte Bremssteuereinheit und ein Pedal angeschlossen sind. Farbcodierte Linien stellen hydraulische und elektronische Verbindungen dar. Blaue Symbole kennzeichnen Nassbremskomponenten. Eine Beschriftung lautet „One Box Wet“.

Als nächste Generation der MK C1 ist die MK C2 noch kompakter, leichter und kosteneffizienter und bietet gleichzeitig bessere Leistungsmerkmale als ihr Vorgänger. Darüber hinaus zeigt die MK C2 ein verbessertes Verhalten im Fehlerfall. Dank ihres Designs kann auf eine teure mechanische Parksperre verzichtet werden, um ein Wegrollen des geparkten Autos zuverlässig zu vermeiden.


Unsere MK C2 bildet die Basis unserer Brake System Roadmap.

Distributed Brake System

Brake-by-Wire Technologie

Mit dem Aufkommen neuer Fahrzeugarchitekturen gewinnen Brake-by-Wire-Systeme und eine erhöhte Flexibilität hinsichtlich des Einbauraums zunehmend an Bedeutung. Aufbauend auf unserer umfassenden Erfahrung mit elektrohydraulischen Aktuatoren hat AUMOVIO das Bremssystem MK C2D entwickelt. Dank seines modularen und skalierbaren Designs, sowie zwei unabhängigen Aktuatoren, kann das System entweder eine mechanische Rückfalleben, wie bei heutigen Bremssystemen oder vollständiges Brake-by-Wire bieten, bei welchem der Fahrer mechanisch komplett von der Bremse entkoppelt ist.

  

MK C2 Brake-by-Wire mit elektronischem Bremspedal

  

  • Verteiltes Bremssystem für elektrisches (eP) oder mechanisches (mP) Bremspedal mit redundanter Auslegung (MK C2D)
  • Hydraulische Bremssättel an beiden Achsen (FN/FA, EPB)
  • Bremssteuerungssoftware (erweiterte Rückfallebene, hochautomatisiertes Fahren)
Diagramm eines verteilten Bremssystems, das vier Räder zeigt, die mit einem Bremspedal und einer elektronischen Steuereinheit verbunden sind. Farbcodierte Linien stellen hydraulische und elektronische Verbindungen dar. Blaue Symbole kennzeichnen Nassbremskomponenten, orangefarbene Symbole kennzeichnen Trockenbremskomponenten. Eine Beschriftung lautet „Distributed Dry Pedal“ (verteiltes Trockenbremspedal).

Um OEMs beim Übergang von traditionellen zu neuen Fahrzeugarchitekturen zu unterstützen, kann die    MK C2D  (D = distributed) weiterhin mit einem mechanischen Bremspedal verwendet werden, bekannt als MK C2D mP (mP = mechanisches Pedal). In dieser Konfiguration liefert der Fahrer im Rückfallmodus weiterhin die Bremskraft.

  

Das System kann auch in Kombination mit einem elektronischen Bremspedal eingesetzt werden,  MK C2D eP  (eP = elektronisches Pedal). In dieser Konfiguration bleibt die Bremsfunktion des elektrischen Bremssystems auch im Falle eines Systemfehlers erhalten. Die vollständige Trennung zwischen Pedalbetätigung und Druckerzeugung bietet erhebliche Integrationsvorteile, ein wesentliches Merkmal echter Brake-by-Wire-Systeme. Abgesehen vom Bremspedal selbst müssen keine Komponenten des Bremssystems mehr fest an der Spritzwand vor dem Fahrer montiert werden, wie es bei Systemen mit hydraulischer Rückfalleben erforderlich ist.

  

Diese Flexibilität ermöglicht es der MK C2D eP, innovative Fahrzeugkonzepte mit variablen Innenraumlayouts und Abmessungen zu unterstützen, etwa das in elektrifizierten Fahrzeugen eingesetzte Skateboard-Chassis, das die Montage unterschiedlichster Karosserieaufbauten erlaubt.

  

Darüber hinaus ist die MK C2D-Systemgeneration für automatisiertes Fahren gemäß SAE Level 3 und höher ausgelegt. Die Plattform nutzt bestehende Komponenten, die sich bereits in der MK C2 bewährt haben.

Semi-Dry Brake System

Die Bremsen werden "halbtrocken".

In hydraulischen Bremssystemen wie One Box und Distributed Brake Systems ist die Druckerzeugung vollständig in die elektronische Bremsregeleinheit integriert. Die Bremskraft, also der „nasse“ Teil des Bremssystems, wird über Hydraulikflüssigkeit an die Scheiben- oder Trommelbremsen übertragen. In einem Semi-Dry Brake System wird die hydraulische Bremse an der Hinterachse durch elektromechanische Aktuatoren ersetzt, die weiterhin vom elektronischen Bremsregelsystem angesteuert werden.

  

Vollständiges Brake-by-Wire, semi-dry (trockene Hinterachse):

  

  • Integriertes Bremssystem (MK C2 FA)
  • Hydraulischer Bremssattel an der Vorderachse (FN/FA)
  • Elektromechanische Bremse an der Hinterachse (Dry Braking Solution Caliper – DBS C 1)
  • Bremssteuerungssoftware (mit zusätzlich verstärkter Rückfallebene)
Diagramm eines halbtrockenen Bremssystems, das vier Räder zeigt, die mit einem Bremspedal und einer Steuereinheit verbunden sind. Zwei Räder haben blaue Nassbremskomponenten, zwei haben orangefarbene Trockenbremskomponenten. Farbcodierte Linien stellen hydraulische und elektronische Verbindungen dar. Ein Etikett trägt die Aufschrift „Semi-Dry Dry RA“.

Hydraulische Bremssysteme erfordern zusätzlichen Produktionsaufwand für das Befüllen und Entlüften sowie eine aufwendige Verlegung der Bremsleitungen, insbesondere zur Hinterachse. Zudem muss die Bremsflüssigkeit regelmäßig ausgetauscht werden. Um Produktionszeit und -kosten zu reduzieren und die Wartung zu vereinfachen, kann die hydraulische Bremsbetätigung durch elektromechanische Aktuatoren ersetzt werden.

  

Der erste logische Schritt in der Elektrifizierung des Bremssystems ist der Einsatz elektromechanischer Bremsaktuatoren an der Hinterachse (semi-dry). Dieser Ansatz behält die bewährte hydraulische Rückfallebene an der Vorderachse bei und macht gleichzeitig die hydraulischen Bremsleitungen zur Hinterachse überflüssig. Elektrische Kabel bieten eine höhere Flexibilität bei der Verlegung. Darüber hinaus tragen elektromechanische Bremssättel zur Reduzierung des Restreibmoments bei und verbessern die Rekuperationsleistung sowie die Effizienz.

Full-Dry Brake System

Das Bremssystem kann in Module aufgeteilt werden.

Der letzte Schritt auf unserer Brake System Roadmap ist ein Full-Dry Brake System, bei dem die Hydraulik vollständig entfällt. In dieser Architektur werden die elektromechanischen Bremsen zu intelligenten Aktuatoren („SMART actuators“) und eine zentrale elektronische Bremssystemeinheit ist nicht mehr erforderlich. Die Bremssteuerungssoftware ist vollständig von der Hardware getrennt und kann je nach E/E-Architektur des Fahrzeugs auf unterschiedlichen Hosts ausgeführt werden.

  

Vollständiges Brake-by-Wire mit elektronischem Bremspedal: trocken und modular

  

  • Elektromechanische Bremsen an allen Rädern (Dry Braking Solution Caliper – DBS C1) mit intelligenter Aktuatorschnittstelle  
  • Unabhängige funktionale Bremssoftware (Holistic Motion Control)  
  • Skalierbare und modulare Hardware als Softwareplattform für verschiedene E/E-Architekturen (HPC, Zonensteuergerät)  
Schematische Darstellung eines vollständig trockenen Bremssystems mit vier Rädern, die mit einem elektronischen Bremspedal und einer Steuereinheit verbunden sind. Orangefarbene Bremssättel kennzeichnen trockene Bremskomponenten. Blaue und gelbe Linien stellen elektronische Verbindungen dar. Ein Schild trägt die Aufschrift „Full-Dry Dry“.

Ein  Full-Dry Brake System  besteht aus vier elektromechanischen Radbremsen. Die Softwarefunktionen laufen nicht mehr auf einer dedizierten elektronischen Bremsregelsystemeinheit, sondern werden auf zentralen Rechenplattformen ausgeführt. Um die erforderliche Sicherheit und Redundanz zu gewährleisten, sind diese Funktionen auf mindestens zwei dieser Hosts verteilt.

  

Die vier einzelnen Bremsaktuatoren erhöhen die Systemverfügbarkeit, da ein Ausfall eines Aktuators nur ein einzelnes Rad betrifft und nicht den gesamten Bremskreis. Mit dem vollständigen Wegfall der Bremsflüssigkeit werden Produktionsaufwände weiter reduziert und Wartung sowie Reparatur vereinfacht.

  

Die „trockenen“ Bremsen ermöglichen eine unabhängige Regelung der Bremskräfte an jedem Rad, was die Fahrdynamik optimiert.

Fazit

Der Wandel von hardwarezentrierten Systemen hin zu softwaredefinierten Fahrzeugen zeigt sich auch in der Weiterentwicklung der Bremssysteme: Bremsaktuatoren werden „smart“ und Bremsfunktionen entwickeln sich zu separaten, unabhängigen Bewegungssteuerungsmodulen, die Antriebs- und Bremsregelung miteinander verbinden. Sicherheit bleibt dabei unverzichtbar und bildet weiterhin die Grundlage jedes Bremssystems.

  

Mit seiner umfassenden Erfahrung ebnet  AUMOVIO  den Weg in diese Zukunft und bietet maßgeschneiderte Bremssystemlösungen für jede Phase des Übergangs.
Minimalistisches Bild, das ein Auto zeigt, das auf einer dunklen Straße auf einen hellen Horizont zufährt, mit einer leuchtend roten Linie, die sich nach vorne erstreckt. Der Text lautet: „Bremsensystementwicklung mit Unterstützung von AUMOVIO“.

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