Intelligente Bremse von Hitachi Astemo

Dec 31, 2023

Brian Hagman von The BRAKE Report hat sich kürzlich mit Bernd Schemer, Leiter der Brake Business Unit bei Hitachi Astemo, zusammengesetzt, um mehr über die Brake-by-Wire-Technologie zu erfahren, die sie als Smart Brake bezeichnen.

Vor nicht allzu langer Zeit habe ich mir ein Video angesehen, das Sie alle über das intelligente Bremssystem produziert haben. Das hat mein Interesse geweckt und ich wollte etwas mehr darüber erfahren. Können Sie uns beschreiben, was das Smart Brake-System von Hitachi ist und was es bewirkt?

Bernd Schemer – Bevor ich das erkläre, vielleicht nur ein wenig zur Terminologie. Smart Brake ist ein Brake-by-Wire-System. Derzeit wird Brake-by-Wire auf dem Markt für verschiedene Arten von Systemen eingesetzt. Beispielsweise gibt es auf dem Markt bereits sogenannte Brake-by-Wire-Systeme, bei denen die mechanische Verbindung zwischen Fahrer und Bremse aufgehoben wird, die Betätigung danach jedoch weiterhin hydraulisch gesteuert wird. Dies wird auch „Brake-by-Wire“ genannt, aber der eigentliche nächste Schritt besteht darin, das System wirklich vollständig elektrisch ohne Hydraulikflüssigkeit zu steuern, und das ist unser intelligentes Bremssystem. Sie haben also keine Hydraulikflüssigkeit mehr im Auto. Das System wird vollständig elektrisch über Kabel gesteuert.

Für wen ist diese Technologie konzipiert? Ist es speziell für Elektrofahrzeuge konzipiert oder kann es mit jedem neuen Leichtfahrzeug verwendet werden?

Intrigant– Es ist nicht speziell für Elektrofahrzeuge konzipiert, sondern bezieht sich eher auf Autos, bei denen bereits Redundanzbedarf besteht, z. B. Level 3+: Level 4, Level 5. Es ist ein wenig mit Steer-by-Wire verbunden, also eher Level 4. Sobald wir einen Redundanzbedarf im Auto haben, denken wir, dass es an der Zeit ist, über den neuesten Standard des vollständigen Brake-by-Wire-Systems zu sprechen.

Welche Vorteile bietet die Smart Brake gegenüber einem herkömmlichen Bremssystem?

Intrigant – Es gibt einen großen Katalog an Vorteilen. Technisch gesehen haben Sie eine verbesserte Bremsleistung, z. B. eine schnellere Blockierreaktion und damit einen kürzeren Bremsweg des Fahrzeugs. Außerdem profitieren Sie von einer optimierten Zusammenarbeit mit der Rekuperationsbremsung: Sie können die Funktionalität der Rekuperationsbremsung besser abstimmen und erhalten dadurch eine größere EV-Reichweite. Natürlich kann man, wie ich erklärt habe, ein höheres Maß an Redundanz aktivieren, und wir sehen, dass dies Teil der Konfiguration von Autos mit einem hohen Grad an autonomem Fahren ist.

Ersetzt dieses System grundlegende Bremskomponenten wie Bremsbeläge, Bremsscheiben oder Bremssattel?

Intrigant – Nein, wie Sie wissen, ist es umgekehrt. Im Grunde haben Sie vier Bremssättel, die am Rad sitzen – jedes Rad ein Bremssattel – und dann haben Sie an jedem dieser Räder einen intelligenten Aktuator und Sie nehmen alle restlichen mechanischen Komponenten ab, sodass Sie keine hydraulische Einheit mehr haben ( keine ESP-Einheit mehr), Sie haben keine komplexe Betätigungseinheit mehr. Sie haben einen Pedalsimulator, irgendwo ein Steuergerät oder eine in das zentrale Steuergerät integrierte Software, und Sie verkabeln ihn mit den vier Aktuatoren am Rad, die dafür verantwortlich sind, die Anforderung des Fahrers in das entsprechende Bremsmoment am Rad umzuwandeln. und Sie können jedes der Räder unabhängig steuern.

Kann dieses System bei Nutzfahrzeugen eingesetzt werden? Die Nutzfahrzeugindustrie macht in vielen Bereichen des autonomen Fahrens definitiv Fortschritte.

Intrigant – Wenn Sie Nutzfahrzeuge wie die Lkw meinen, ist das eine andere Technologie. Heutzutage verwenden wir hydraulisch betätigte Bremsen, und zwar bis hin zu leichten Nutzfahrzeugen und sehr kleinen Lastkraftwagen. Ab einer gewissen Größe hat man automatisch Aktuatorbremsen, das ist eine ganz andere Technik, das ist nicht unser Fachgebiet. Wir konzentrieren uns darauf, dies auf Personenkraftwagen, leichte Nutzfahrzeuge, gemeinsam genutzte Fahrzeuge, vielleicht Robotertaxis usw. anzuwenden.

Ist das heute verfügbar oder befindet es sich noch im Entwicklungsmodus?

Intrigant – Nein, es befindet sich im Entwicklungsmodus. Sie haben unser Video gesehen: Wir haben unsere Fortschritte einer großen Anzahl von Kunden in Schweden mitgeteilt. Wir sind nicht zum ersten Mal dort. Es befindet sich in der Entwicklung, und wenn Sie fragen, wann es auf den Markt kommen wird, sprechen wir davon, dass es irgendwann in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts auf den Markt kommen wird. Es ist noch nicht ganz klar, wann genau, aber es wird sicherlich in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts kommen.

Welche Hürden oder Herausforderungen erwarten Sie, damit dies in großem Umfang umgesetzt wird?

Intrigant – Insgesamt ist für Brake-by-Wire-Systeme, wie erläutert, eine vollständige Redundanz erforderlich: Das ist eine der wesentlichen Randbedingungen, auch im Zusammenhang mit autonom fahrenden Autos. Bei dieser Konfiguration müssen Sie sicherstellen, dass die Sicherheit und Zuverlässigkeit solcher Systeme vollständig nachgewiesen ist, und das ist eine der technischen Herausforderungen, die wir intern und mit unseren Kunden intensiv diskutieren. Und schließlich müssen die Gesamtbetriebskosten attraktiv sein. Wir müssen eine Lösung finden, die einen Wert hat, der von unseren Kunden in den Wert des Autos umgesetzt werden kann. Das sind also auf der technischen Seite und auf der Seite der Gesamtattraktivität die größten Herausforderungen.

Apropos Sicherheit: Ist es möglich, das System zu hacken? Welche Maßnahmen wären vorhanden, um dies zu verhindern?

Intrigant – Für alle Autos mit einem höheren Maß an Mechatronik und Intelligenz bestehen Cybersicherheitsrisiken. Wir berücksichtigen dies in der Entwicklungsarbeit, indem wir die teilweise definierten und noch weiterentwickelten Standards integrieren. Wir tun dies nicht nur auf der Bremsenseite, sondern berücksichtigen auch das Know-how, über das wir bei Hitachi Astemo als Ganzes verfügen, und besprechen dies ausführlich mit unseren Kunden. Dieser befindet sich noch in der Reifephase und ist eine der Randbedingungen des Systems, das aus Sicht der Cybersicherheit sicher sein muss.

Rechnen Sie im Hinblick auf Wartung und Reparatur mit der Notwendigkeit einer routinemäßigen vorbeugenden Wartung des Systems oder werden die Reparaturwerkstätten spezielle Ausrüstung benötigen?

Intrigant – Einer der Vorteile, die ich vorher nicht erwähnt habe, ist die Tatsache, dass Sie die Bremsflüssigkeit loswerden, was einer der Gründe dafür ist, dass Sie das Auto trotzdem warten müssen. Wenn Sie heute ein Elektrofahrzeug nehmen, gehen Sie eigentlich nicht mehr wirklich zur Wartung. Und einer der Gründe, warum Sie gehen, ist die Bremsflüssigkeit und dann vielleicht die Bremsbeläge. Wir glauben, dass es auch bei den Polstern eine Chance gibt, dies zu vermeiden oder es zumindest viel stärker einzuschränken, als wir es heute haben. Es ist also von Vorteil, einem wartungsfreien Auto näher zu kommen. Auf Seiten der Werkstatt werden Diagnosen und Systemzustände vom Fahrzeug verwaltet, sodass keine zusätzliche Ausrüstung oder Schulung erforderlich sein sollte. Wir glauben, dass dies natürlich auch aus Sicht des Endverbrauchers ein Vorteil ist. Aus Werkstattsicht vielleicht kein so großer Vorteil. Wir alle sind es gewohnt, dass die Wartung Teil des Geschäfts mit unseren Fahrzeugen ist. Bei anderen Geräten ist keine Wartung zu erwarten, daher halte ich die Vision eines wartungsfreien Fahrzeugs aus Sicht des Endverbrauchers für attraktiv.

Die Smart Brake befindet sich derzeit noch in verschiedenen Phasen. Wo steht es bzw. wie geht es weiter?

Intrigant – Wir diskutieren und entwickeln dies immer noch zusammen mit einer Reihe von Kunden und werden nächstes Jahr wieder mit einer Weiterentwicklung in Schweden sein. Unser Ziel ist es, ernsthaftere Absichten zu zeigen und die Einrichtung voranzutreiben, und unser Ziel ist es, dies produktionsreif zu machen, was unser oberstes Ziel ist. Wir haben diese Reise vor ein paar Jahren begonnen und befinden uns noch in der technischen Entwicklungsphase, aber wir haben einen Plan, dies in Zukunft in die Praxis umzusetzen.

Sehen Sie sich den Wintertest der Smart Brake von Hitachi Astemo anHIER

Über Hitachi Astemo

Im Januar 2021 schlossen Hitachi Automotive Systems, Keihin, Showa und Nissin Kogyo eine Unternehmensfusion ab und begannen ihre Reise als globaler Mega-Lieferant „Hitachi Astemo“. Durch die vereinten Stärken der Unternehmen steigern wir unsere globale Wettbewerbsfähigkeit in den Bereichen Automobil-Antriebsstrangsysteme, Fahrwerkssysteme, autonomes Fahren/fortgeschrittene Fahrassistenzsysteme (AD/ADAS) und Motorradsysteme weiter.

Die Mission von Hitachi Astemo besteht darin, an der Lösung verschiedener sozialer Probleme zu arbeiten und durch die Bereitstellung fortschrittlicher Mobilitätslösungen eine bessere Zukunft zu schaffen. Neben der Reduzierung von Verkehrsunfällen und Verkehrsstaus ist es unser Ziel, die Belastung der Umwelt durch die Reinigung von Abgasen und die Verbesserung der Kraftstoffeffizienz zu verringern, um zur Verwirklichung einer Gesellschaft beizutragen, die sowohl menschen- als auch umweltfreundlich ist.

Brian Hagman ist Gründer von Hagman Media mit Plattformen wie The BRAKE Report, The EV Report und Self Drive News. Brian ist außerdem Präsident von Hagman Search, einem spezialisierten Personalvermittlungsunternehmen, das Organisationen in den Bereichen Bremsen, Elektromobilität und automatisiertes Fahren unterstützt.