Elektrische Parkbremse

Der Feststellbremsenmechanismus bei Audi besteht aus einem Gleichstrommotor, einem Taumelscheibengetriebe und einer Spindel. Die Bauteile sind direkt an die hinteren Bremszangen angebaut und ermöglichen die Umwandlung, der Drehbewegung des Motors, in kleine Hubbewegungen des Bremskolbens. Dabei treibt der Gleichstrommotor durch einen Riementrieb das Taumelscheibengetriebe an.

Hierbei findet auch die erste Herabsetzung der Antriebsmotordrehzahl statt. Die Drehzahl wird durch die Übersetzung des Riementriebs auf 1:3 reduziert. Durch das Taumelscheibengetriebe, wird die Drehzahl ein weiteres mal herab gesetzt. Am Getriebeausgang ist die Drehzahl um den Faktor 147, zur Antriebsdrehzahl des Gleichstrommotors, abgestuft worden. Durch eine Spindel, die direkt vom Taumelscheibengetriebe angetrieben wird, erfolgt die Umsetzung einer Drehbewegung in eine Hubbewegung.

Im Bremskolben befindet sich ein Zylinder, der sich in dem Kolben hin- und herbewegen kann. Damit sich der Zylinder im Kolben nicht drehen kann, ist er an zwei Stellen plangeschliffen. Auf das vordere Ende des Zylinders ist eine Mutter aufgepresst, die sich auf dem Spindelgewinde bewegt, sobald sich die Spindel dreht. Durch einen Hallsensor wird die Anzahl der Umdrehungen des Gleichstrommotors gemessen und an das Steuergerät weitergeleitet, das daraus den Hubweg berechnen kann.

Wenn die Feststellbremse betätigt wird, wird durch die Drehbewegung der Spindel die Mutter nach vorne bewegt. Der Zylinder drückt dann, mit dem Bremskolben, die Bremsbeläge an die Bremsscheibe.

Wird die Feststellbremse gelöst, wird die Mutter auf der Spindel zurück gedreht und der Bremskolben entlastet. Durch die Rückverformung des Dichtrings, wird wie nach einem normalen Bremsvorgang, der Bremskolben zurückbewegt.

Das gesamte System besteht zusätzlich noch aus einem Steuergerät mit integriertem Neigungswinkelsensor, den Kontrolllampen und dem Betätigungsschalter in der Mittelkonsole.

Um die Feststellbremse zu aktivieren, wird der Betätigungsschalter gezogen, um die Bremse zu lösen wird der Schalter gedrückt. Die aktivierte Feststellbremse wird durch die Kontrolllampe in der Instrumententafel und dem Betätigungsschalter angezeigt. Eine Besonderheit hierbei ist, dass die Feststellbremse auch bei ausgeschalteter Zündung aktiviert werden kann. Das Lösen ist jedoch nur bei eingeschalteter Zündung möglich.

Die Betätigungseinheit besteht aus folgenden Bauteilen:

Dem Elektromotor, einer Spindel, der Schlingfeder, dem Waagenbalken, den Seilumlenkscheiben, den Kunststoffzahnrädern und den Seilzügen.

Wird die Feststellbremse betätigt, treibt der Elektromotor über die Kunststoffzahnräder die Spindel an. Durch das Gewinde auf der Spindel wird der Waagenbalken, zum rechts/ links Ausgleich, auf der Spindel vor- und zurückbewegt. Je nachdem, ob die Bremse festgestellt oder gelöst werden soll. An dem Waagenbalken sind über Verbindungshebel die Seilscheiben befestigt. In die Seilscheiben werden die Seilzüge für die rechte und linke Seite eingehängt. Bewegt sich der Waagenbalken beim Festziehen der Feststellbremse auf der Spindel, drehen sich die Seilscheiben nach innen und betätigen die Seilzüge, die dann die Duo-Servo-Trommelbremse anziehen.

Wird die Feststellbremse gelöst, dreht der Elektromotor die Spindel in die andere Richtung. Der Waagenbalken wird zurück bewegt und die Seilscheiben drehen sich nach außen. Die Seilzüge werden zurück gezogen und die Feststellbremse löst sich. Die Rückstellkraft wird durch die Rückstellfedern in der Duo-Servo-Trommelbremse erreicht.

Damit die gesamte Haltekraft der Feststellbremse, im angezogenen Zustand, nicht komplett auf den Kunststoffzahnrädern lastet, ist die Schlingfeder eingebaut. Die Schlingfeder ist auf der Spindel angebracht. Wenn die Feststellbremse festgezogen ist und die Spindel die Halteposition erreicht hat, versucht die Rückstellkraft die Spindel in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Durch diese entgegengesetzte Drehbewegung werden die ersten Windungen der Schlingfeder nach außen, gegen das sie umgebende Gehäuse gedrückt. Dadurch wird die Spindel in ihrer Position gehalten und die Rückstellkräfte von der Schlingfeder aufgenommen. Wenn die Feststellbremse gelöst wird, wird die Spindel vom Elektromotor angetrieben und nimmt dabei das entgegengesetzte Ende der Schlingfeder mit. Dadurch wird die Feder nach innen gedreht und vom Gehäuse gelöst.

Um Korrosion an den Bremstrommeln und den Belägen zu vermeiden und immer eine bestmögliche Wirkung zu erzielen, wird im Fahrbetrieb, vom System eine Einbremsung durchgeführt. Diese Einbremsroutine findet ca. einmal im Monat oder alle 1000 km statt. Der Einbremsvorgang wird vom System automatisch und vom Fahrer unbemerkt durchgeführt. Während des Bremsvorgangs wird die Feststellbremse mit ca. 20% der maximalen Stellkraft betätigt. Der Verschleiß, der durch diesen Bremsvorgang erfolgt ist äußerst gering. Es werden bei ca. 300 Einbremsvorgängen maximal 0,5 mm von den Bremsbelägen abgetragen.

Um die elektromechanische Feststellbremse auf die Bremswirkung zu prüfen, muss es möglich sein, diese auf einem Bremsenprüfstand zu testen.

Der Audi A8 erkennt diese Prüfung selbstständig. Sobald sich die Hinterräder auf dem Prüfstand mit einer konstanten Geschwindigkeit von 3 - 9 km/h drehen, wird nach 3 Sekunden vom Steuergerät der Prüfmodus erkannt. Wichtig ist dabei, dass die Klemme 15 (Zündung) eingeschaltet ist. Das Steuergerät verändert das Schließverhalten der Feststellbremse insoweit, dass mit jedem Betätigen des Schalters, der Kolben ein kleines Stück weiter herausgefahren wird und die Bremse etwas mehr schließt.

Beim BMW 7er kann die Feststellbremse nur bei stehendem Motor und eingeschalteter Zündung geprüft werden. Wird der Schalter betätigt, schließt die Feststellbremse relativ schnell und kann nicht, wie bei einer manuell betätigen Feststellbremse, langsam und kontinuierlich angezogen werden.

Mit dem Diagnosegerät kann, wie bei vielen anderen elektrischen Systemen auch, der Fehlerspeicher ausgelesen werden. Je nach Diagnosegerät, lässt sich mit Hilfe der Messwertblöcke (Istwerte) die Funktion/der Schaltzustand einzelner Bauteile darstellen, oder mittels der Stellglieddiagnose können die Bauteile angesteuert und auf ihre Funktion geprüft werden.

Im Falle einer Reparatur sind grundsätzlich die Fahrzeughersteller spezifischen Reparaturanleitungen, Prüfwerte und Anzugsdrehmomente zu beachten. Nach erfolgter Reparatur ist der Fehlerspeicher zu löschen und eine Funktionsprüfung auf dem Bremsenprüfstand durchzuführen.