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Technik im Detail - Freude am Fahren

Dieses Kapitel informiert Sie über Fahrzeugtechnik, die den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit erhöhen. Folgende Themen werden im einzelnen vorgestellt:
 
Aktive Geschwindigkeitsregelung
Aktivsitz
Automatic Hold
automatisierte Feststellbremse
Dynamic Drive
Automatische Stabilitäts-Control ASC+T, Dynamische Stabilitäts Control DSC
Elektrische Dämpfer Control
Elektronische Dämpferkennung

 

Aktive Geschwindigkeitsregelung

Die aktive Geschwindigkeitsregelung erfüllt zwei Aufgaben:

  • bei freier Fahrt hält sie automatisch eine gewählte Geschwindigkeit
  • bei Kolonnenverkehr passt sie die Geschwindigkeit an ein langsamer vorausfahrendes Fahrzeug an und hält einen vorgewählten Abstand zu diesem Fahrzeug.

Der Fahrer kann jederzeit durch Gasgeben oder Bremsen in das System eingreifen.

Technik: Das "Auge" der aktiven Geschwindigkeitsregelung ist ein Radarsensor unter dem vorderen Stoßfänger. Fährt ein Fahrzeug in die Reichweite des Radarsensors, reflektiert es die ausgesandten Radarwellen. Diese reflektierten Wellen werden vom Radarsensor empfangen. Daraus ermittelt die aktive Geschwindigkeitsregelung Position und Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs.

Bei geraden Strecken erkennt die aktive Geschwindigkeitsregelung mit Hilfe des Radarsensors, ob ein Fahrzeug auf derselben oder einer benachbarten Spur fährt. In Kurven reicht dieses Prinzip alleine nicht aus.

Um auch in Kurven festzustellen, ob ein geortetes Fahrzeug die eigene Fahrt beeinflussen kann, benötigt die aktive Geschwindigkeitsregelung weitere Werte. DSC liefert diese Werte, mit denen die aktive Geschwindigkeitsregelung die Bewegungen des Fahrzeugs analysiert. Damit berechnet sie die eigene Fahrspur in gewissen Grenzen voraus.

Wird auf der eigenen  Fahrspur ein langsameres Fahrzeug erkannt, so verringert die aktive Geschwindigkeitsregelung das Tempo durch Gaswegnehmen oder sanftes Bremsen. Das eigene Fahrzeug folgt dann dm vorausfahrenden Fahrzeug mit gleicher Geschwindigkeit und vorgewählten Abstand. Sobald die Fahrspur wieder frei ist, beschleunigt die aktive Geschwindigkeitsregelung automatisch auf die eingestellte Wunschgeschwindigkeit.

Die Grundeinstellung der wählbaren Abstandsstufen der aktive Geschwindigkeitsregelung orientiert sich an der Faustformel "Abstand zum Vordermann = halber Tacho".

 

Aktivsitz

Der Aktivsitz ist eine Weiterentwicklung der nach orthopädischen Gesichtspunkten gestalteten BMW Sitze. Er bietet als Besonderheit die patentierte Aktivfunktion. Diese in der Sitzfläche integrierte Funktion regt die Wirbelsäule und ihre umgebenden Muskeln durch permanente, aber fast unmerkliche Bewegungen an.

Die Aktivfunktion wirkt so als stete Rückengymnastik während der Fahrt und beugt damit Muskelverspannungen vor.

Technik: Ohne Bewegung durch die Aktivfunktion entstehen bei längeren Fahrten häufig Versteifungseffekte, Verspannungen und letztlich Rückenschmerzen im unteren Lendenwirbelbereich. Der Betroffen versucht durch häufiges Wechseln der Sitzposition und "Herumrutschen" die Verspannungen zu lindern.

Der Aktivsitz vermeidet dies durch seine Bewegungen und trägt damit erheblich zur Fahrsicherheit bei. Der Aktivsitz bewegt die linke und rechte Hälfte der Sitzfläche in zyklischen Zeitabständen auf und ab. Dazu sind zwei Kissen im Sitzpolster integriert. Eine hydraulische Pumpe pumpt eine Wasser-Glysantin-Mischung abwechelnd in beide Hohlkörper.

 

Automatic Hold

Automatic Hold wurde erstmals im BMW 7er, Modell E65 eingesetzt. Sie ist eine Teilfunktion des Systems Parkbremse.

Wenn das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird, übernimmt Automatic Hold automatisch die "Handbremsenfunktion", d. h. im Stillstand muss nicht mehr aktiv gebremst werden. Automatic Hold hält das Fahrzeug solange zuverlässig im Stand, bis Sie wieder durch das Betätigen des Gaspedals anfahren.

Die Automatic Hold-Funktion verhindert so beim Anfahren an Steigungen ein ungewolltes Zurückrollen. Im Stop-and-Go-Verkehr oder beim Ampelstopp wird das typische "Leerlauf-Kriechen" bei Automatik-Getrieben unterdrückt.

Technik: Automatic Hold wirkt über die DSC-Hydraulik auf die Betriebsbremse aller vier Räder. Wenn mit dem Bremspedal bis zum Stand abgebremst wurde, erhält Automatic Hold diesen Bremsdruck im Hydrauliksystem aufrecht. Wird das Auto bis zum Stillstant ausgerollt, so baut Automatic Hold aktiv mit Hilfe der DSC-Hydraulik den notwendigen Bremsdruck auf, um das Fahrzeug im Stand zu halten.

Automatic Hold überwacht den Stillstand des Fahrzeugs über Radsensoren, z. B. beim Beladen des Fahrzeugs am Hang. In diesem Fall verstärkt Automatic Hold automatisch den hydraulischen Druck auf die Betriebsbremse.

 

automatisierte Feststellbremse

Auch ein Handbremshebel wird der Interessierte im 7er, Modell E65/E66 nicht mehr finden, die Betätigung geschieht selbst hier per Knopfdruck. Die erste elektronisch gesteuerte Feststellbremse in Serie ist gemäß BMW "eine der aufwändigsten Neuentwicklungen beim neuen 7er". Solange der Motor läuft, wirkt die betätigte "Handbremse" hydraulisch auf alle vier Räder. Dabei wird auch eine Notbremsung mit definierter Verzögerung (ca. 3,8 m/s2) möglich, je nach Reibwert gar im ABS-Regelbereich. Beim abgestellten Fahrzeug wirken über eine elektromechanische Einheit herkömmliche Seilzüge auf die innen liegenden Trommeln der hinteren Bremsscheiben. Auf dem iDrive Display kann zudem die "Automatic-Hold-Funktion aktiviert werden, welche beim Losfahren an Steigungen den Bremsdruck derart regelt, dass ein Rückwärtsrollen verhindert wird. (Quelle: Automobil Revue 30/2001)

BMW 7er (E65/E66), Scheibenbremse BMW Faustsattelbremse 

Durch die Rahmenbauweise des Faustsattels und die großzügige Dimensionierung der Bremsscheiben wird eine hohe thermische Leistungsfähigkeit erreicht. Die 16- und 17-Zoll-Alu- Faustsattelbremsen kommen in den Modellen 735i und 745i des neuen BMW 7er zum Einsatz. (Quelle: BMW AG)

 

 

Dynamic Drive

Dynamic Drive
Dynamic Drive im 7er

Die von BMW stets reklamierte „Freude am Fahren“ beschert dem Käufer ein (aufpreispflichtiges) Goodie namens „Dynamic Drive“ (serienmäßig im 760i/760Li). Der Begriff „dynamisch“ führt eher in die Irre, denn tatsächlich macht das System das exakte Gegenteil – es begrenzt die Dynamik. Eine Hochdruckpumpe, mitten in den vorderen und hinteren Stabilisator gesetzt, gleicht die Seitenneigung der Karosserie weitgehend aus. Nur bei extremer Querbeschleunigung lässt das System maximal vier Grad Seitenneigung zu, um ein Abfliegen des übermütigen, weil ohne Warnhinweise wie Neigung dahinfahrenden Piloten zu verhindern. Luftfederung darf in der Luxusklasse nicht fehlen – im Falle Zwölfzylinders sowie der Langversionen ist sie serienmäßig. (Quelle: Focus online, Bilder: BMW AG)

Dynamic Drive Dynamic Drive
links mit und rechts ohne Aufbaustabilisierung Dynamic Drive

Technik: Zur Verminderung des Karosseriewankens in Kurven werden bei BMW erstmals aktive Kurvenstabilisatoren eingesetzt. Diese setzen einen hydraulischen Druck (bis ca. 200 bar) in ein Torsionsmoment um; der Stabilisator wird bei Kurvenfahrt sozusagen wieder "zurückverdreht". Eingangssignal ist ein Querbeschleunigungssensor. Der Wankwinkel, Maß für die Seitenneigung der Karosserie bei Kurvenfahrt, wird in Abhängigkeit von Querbeschleunigung und Geschwindigkeit genau definiert. Ab 0,6 g nimmt der Wankwinkelgradient merklich zu, das Wanken wird also bei schnell durchfahrenen Kurven absichtlich wieder etwas provoziert. Schließlich dürfe der Fahrer nicht vergessen, dass "die physikalischen Grundgesetze auch mit Dynamic Drive nicht außer Kraft gesetzt sind". Während die Feder-/Dämpfereinheit primär auf Komfort abgestimmt wurde, konnte mit einer gezielten, achsabhängigen Steuerung des Stabilisators auch auf das Eigenlenk- und Lastwechselverhalten wesentlichen Einfluss genommen werden. (Quelle: Automobil Revue 30/2001)

weitere Erläuterungen des Dynamic Drive System bei Vorstellung der 7er-Diesel-Modelle

 

Dynamische Stabilitäts-Control DSC

ASC+T (automatische Stabilitäts-Control plus Traktion) und DSC umfassen eine Reihe von Fahrwerkregelsystemen, welche die Fahrstabilität auch unter ungünstigen Fahrsituationen aufrecht erhalten.

ASC+T optimiert sowohl die Fahrstabilität beim Anfahren und Beschleunigen als auch die Traktion. DSC erkennt darüber hinaus instabile Fahrzeugzustände wie Unter- oder Übersteuern und hilft, das Fahrzeug innerhalb der physikalischen Grenzen auf sicherem Kurs zu halten. ASC+T und DSC leisten damit einen effizienten Beitrag zum Fahrkomfort und zur aktiven Fahrsicherheit.

ASC+T beinhaltet folgende Funktionenen:

  • Anti-Blockier-System ABS
  • Cornering Brake Control CBC
  • Elektronische Bremskraftverteilung EBV
  • automatische Differenzialbremse ADB
  • Motor-Schleppmoment-Regelung MSR

DSC beinhaltet folgende Funktionen:

  • Automatische Stabilitäts Control plus Traktion ASC+T
  • Dynamic Traction Control DTC
  • Dynamic Brake Control DBC

Technik: Hochempfindliche Sensoren überwachen bei ASC+T die Raddrehzahlen, beim DSC zusätzlich die Fahrzeugdrehbewegung um die Hochachse, die Querbeschleunigung, die Stellung des Lenkrades und den Bremsdruck. Die Automatische Stabilitäts Control plus Traktion ASC+T verhindert ein Durchdrehen der Antriebsräder und gewährleistet dadurch bestmögliche Fahrstabilität. Befindet sich dabei ein Rad der angetriebenen Achse auf griffigem und das andere auf glattem Untergrund, wird das zum Durchdrehen neigende Rad so weit abgebremst, bis das andere Antriebsrad wieder Antriebskräfte übertragen kann. Durch die Vernetzung über Daten-Bus-Systeme kann ASC+T auch in das Motormanagement eingreifen. Die Regelung des Motormoments erfolgt dabei stufenweise über eine Reduzierung des Zündwinkels, der Einspritzmenge und der Drosselklappenstellung.

Das Anti-Blockier-System ABS verhindert das Blockieren der Räder beim Bremsen. Dabei wird der Bremsdruck an allen Rädern so geregelt, dass jedes Rad in einem optimalen Schlupfbereich läuft. Dabei wird der Schlupf so eingestellt, dass möglichst hohe Brems- und Seitenführungskräfte übertragen werden können.

Die Cornering Brake Control CBC ist eine Erweiterung des ABS, welche die Fahrstabilität besonders beim Bremsen in Kurven erhöht. Die Verlagerung der Radlasten bei Kurvenfahrten kann dazu führen, dass die Fahrstabilität verringert wird und das Fahrzeug beim Kurvenbremsen zum Eindrehen neigt. CBC wirkt dem entgegen und erzeugt bei leichtem Bremsen außerhalb ABS-Regelbereichs durch einseitigen Aufbau des Bremsdrucks ein stabilisierendes Gegenmoment.

Die elektronische Bremskraftverteilung EBV regelt die Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse. Für kürzere Bremswege weisen moderne Fahrzeuge relativ groß dimensionierte Bremsen an der Hinterachse auf. Um in bestimmten Situationen ein Überbremsen der Hinterräder zu verhindern, überwacht EBV permanent die Schlupfwerte und regelt den Schlupf an der Hinterachse in Abhängigkeit zur Vorderachse.

Die Automatische Differenzial Bremse ADB kann durch Abschalten von ASC aktiviert werden und bildet die Funktion einer konventionellen Differenzialsperre. Durch Abbremsen eines einzelnen Antriebsrades kann das Antriebsmoment gezielt an das andere Rad geleitet werden. Im Vergleich mit dem ASC+T lässt ADB etwas mehr Radschlupf zu. Dies erhöht die Traktion in besonderen Situationen wie z. B. beim Fahren auf verschneiten Straßen.

Die Motor-Schleppmoment-Regelung MSR verhindert beim Zurückschalten oder bei abrupten Gaswegnehmen, dass die Hinterräder auf glattem Fahrbahnen zum Blockieren neigen. Über die Raddrehzahl-Sensoren erkennt MSR die Blockierneigung bereits im Ansatz und verringert kurzzeitig das Motorschleppmoment durch leichtes Gasgeben. Die Antriebsräder behalten so auch im Schiebebetrieb ihre Seitenführungskräfte.

Die Dynamische Stabilitäts-Control DSC bezieht alle oben genannten Fahrwerkregelsystem ein und kann zusätzlich Fahrzustände wie Über - und Untersteuern korrigieren. Hierzu müssen DSC folgende fahrdynamische Parameter mitgeteilt werden:

  • die Gierrate als ein Maß für die Drehbewegung um die Hochachse
  • die Querbeschleunigung als ein Maß für den Kurvenradius
  • die Geschwindigkeit.

Zusätzlich wird der Fahrerwunsch aus dem Lenkradwinkel und dem Bremsdruck, den der Fahrer über das Pedal ausübt, erkannt. Darüber hinaus liefert das ABS die Information über die Drehzahl der einzelnen Räder.

Aus den zur Verfügung stehenden Messwerten wird der Ist-Zustand ermittelt, in dem sich das Fahrzeug im Moment bewegt. Dieser wird mit Sollwerten verglichen, die im DSC-Rechner gespeichert sind. Weichen die aktuellen Ist-Werte vom Sollzustand ab, wird DSC aktiv und greift aktiv in das Bremssystem bzw. das Motormanagement ein.

Das Fahrzeug kann somit durch einseitiges Bremsen gelenkt werden. DSC verhindert so gefährliche Schleudervorgänge bereits im Ansatz innerhalb der physikalisch möglichen Grenzen.

Die Dynamic Traction Control DTC kann durch Abschalten von DSC aktiviert werden und umfasst ein sportlichere DSC-Abstimmung sowie die Automatische Differenzialbremse ADB. Bei aktiviertem DTC lässt DSC innerhalb definierter Grenzen einen höheren Schlupf an den Antriebsrädern zu. So wird ein sportlicherer Fahrstil zugelassen, und DSC greift erst spät ein, um kritische Situationen zu vermeiden.

Die Dynamic Brake Control DBC unterstützt den Fahrer aktiv bei Gefahrenbremsungen. Bei schneller Betätigung des Bremspedals erhöht BDC unabhängig vom Pedaldruck die Bremskraft so weit, bis die maximale Fahrzeugverzögerung erreicht wird. Dadurch wird bei Vollbremsungen der kürzest mögliche Bremsweg erreicht.

 

 

   

 

Elektronische Dämpfer Conrol EDC

Die elektronische Dämpfer Control EDC passt die Stoßdämpfer stufenlos an unterschiedliche Straßen-, Beladungs- und Fahrverhältnisse an. Dadurch reduzieren sich Nickbewegungen beim Bremsen und Karosseriebewegungen in Kurven, bei Beschleunigung oder auf Bodenwellen.

EDC bietet dabei die Möglichkeit, zwischen einem ausgeglichenen Komfort-Programm und einem härter abgestimmten Sport-Programm zu wählen.

Sensoren überwachen ständig alle Bewegungen des Fahrzeugs, die Einfluss auf das Fahrverhalten haben. Ein Mikroprozessor wertet diese Messungen aus und gibt entsprechende Steuerbefehle an die Stoßdämpfer weiter. Dort wird dann mit Hilfe von Magnetventilen die Dämpferkraft innerhalb von Millisekunden stufenlos eingestellt.

Beim Fahren auf guten Straßen stellt EDC die Stoßdämpfer auf niedriges Dämpfniveau, um maximalen Fahrkomfort zu gewährleisten. Bei schnellen Durchfahren einer Kurve erhöht EDC im Interesse der Fahrsicherheit die Dämpferkraft sofort. Auch beim Überfahren einer Bodenwelle schaltet EDC bedarfsgerecht auf ein höheres Dämpferniveau und gewährleistet dadurch ein Maximum an Bodenhaftung.

 

Elektronische Dämpfer Kennung

In Zusammenarbeit mit dem Dämpferspezialisten Sachs entwickelte BMW auch die Elektronische-Dämpfer-Kennung weiter, die jetzt noch ein „Continue“-C wie kontinuierlich bekommen hat, die permanent und abhängig von Fahrbahnbeschaffenheit und Fahrstil alle Kennungen zwischen sportlich-hart und komfortabel ansteuert. Der Ferrari 360 Modena arbeitet mit einem eng verwandten System. (Quelle: Focus online)


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