Aktuatoren und ihre Bedeutung für die elektrische Handbremse

Aktuatoren oder auf deutsch auch Aktoren genannt, abgeleitet von dem englischen Begriff actuator, der in der Mess- und Regeltechnik zu Hause ist und Bauteile bezeichnet, die auch in der Robotik eingesetzt werden. Die eigentliche Arbeit des Aktuators nennt man Aktorik, welche das Umsetzen von elektrischen Steuersignalen in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen, wie Druck oder Temperatur bezeichnet. Der Aktuator ist eine Motor-Getriebe-Einheit mit integrierter elektronischer Steuerung, die den aktiven, mechanischen Teil der elektronischen Feststellbremse darstellt. Die Aktuatoren sind die ausführenden Elemente, die den Bremsvorgang einleiten und solange aufrechterhalten, bis sie vom Steuermodul einen anderen Impuls bekommen.

Integration und Wirkungsweise an der Bremse

Anstelle eines Handbremshebels hat die elektrische Feststellbremse eine Schalter- oder Knopfbetätigung, im Armaturenbrett des Fahrzeuges. Der angestammte Platz für den Handbremshebel bleibt frei und dient den Fahrzeugdesignern als Freiraum zum Kreieren anderer Verwendungsmöglichkeiten. Eine weitere Art der Integration in die Fahrzeugtechnik ist die Ansteuerung der Aktuatoren über die Signalströme des Bordcomputers. Diese Art der Integration stellt eine sicherheitsoptimierende Variante dar, da die Aktuatoren und ihre Wirkung auf die gebremste Achse, in die Messgrößen der Fahrsicherheit einfließen. Diese Zusammenführung mit der Sensorik von ABS, ESP, BAS etc. ermöglicht zum Beispiel eine Notbremsung per Feststellbremse, die in von ESP uns ABS geregelten Bahnen verläuft und nicht zur Schlitterpartie wird.

Die Arbeit des Aktuators an Bremse

Der Aktuator, ein Elektromotor mit Getriebe und einer Steuerungseinheit, wirkt auf die hintere Bremsanlage, um diese unter Druck zu setzen und mit maximalem Druck zu bremsen. Bei Fahrzeugen mit Scheibenbremsen ist der Aktuator meist direkt am Bremssattel montiert und leitet die Bremsung durch eine Druckausübung auf den Bremskolben ein. Bei Fahrzeugen der Oberklasse und vielen Sportwagen ist ein separater Bremssattel verbaut, der durch den Aktuator bedient, die Bremsung einleitet. Eine weitere Variante ist der Einbau einer Trommelbremse in der Scheibennabe, wobei die Innenwand der Nabe die Anpressfläche für die Trommelbremsbeläge bildet. Die Betätigung, das Ziehen des Bremshebels, der die Bremsbackenträger nach außen spreizt, erfolgt hier ebenfalls durch einen Aktuator, der vom Cockpit aus elektrisch angesteuert wird.

Vorteile einer Aktuator-Bremse

Im Cockpit entfällt der Platz des Handbremshebels und die Bedienung wird, einfach und ohne Kraftaufwand, per Knopfbedienung durchgeführt. Die in der Bordelektronik integrierte Parkbremse birgt den weiteren Vorteil, dass sie in das System der aktiven Sicherheitsmodule (ABS, ESP, BAS, etc.) integriert ist und mit diesen zusammenwirkt.
Mit der entsprechenden Software ausgerüstet, wirken die Aktuatoren auch bei Ampelstopps oder Anfahrten im Berg eigenständig und verhindern ein Zurückrollen des Fahrzeuges. Beim Anfahren löst der Aktuator die Bremse automatisch im richtigen Moment.

Bei Scheibenbremsen, wo die Handbremse zwar elektronisch über Aktuatoren angesteuert ist, diese aber nicht als Bestandteil der Bordelektronik wirkt, beschränkt sich der Vorteil auf die einfache Handhabung und den Platzgewinn im Cockpit.

Forschung im Fokus

Der große Erfolg der elektronischen Feststellbremsen, bei Fahrzeugen mit einer Trommelbremse an der Hinterachse, hat die Forschungsabteilungen wachgerüttelt. Erste Versuche mit Fahrzeugen der oberen Mittelklasse und Oberklasse werden bereits durchgeführt, um demnächst auch diese mit den Vorzügen einer elektronisch geregelten Feststellbremse anbieten zu können. Des weiteren ist geplant, die neue Komponente tiefer in die Bordelektronik einzubinden und ihr weitere sicherheitsrelevante Aufgaben zukommen zu lassen.

But last, not least

Bei einem Stromausfall oder einem totalen Spannungsverlust, an einem abgestellten Fahrzeug, ist die Bremswirkung garantiert. Eine selbstsperrende Mechanik sorgt dafür, dass die Wirkung der Bremse erhalten bleibt und die Aktuatoren nicht in ihre Ausgangslage zurückfahren.