Reifendruck-Kontrollsystem optimiert ABS- und ESP®-Regelung

Eine neue Generation von Reifendruckkontrollsystemen des internationalen Automobilzulieferers Continental wird Autos und Nutzfahrzeuge sicherer, komfortabler und sparsamer machen. Ein an der Innenseite der Reifenlauffläche befestigtes Sensormodul bietet nicht nur mehr Betriebssicherheit, sondern sendet auch relevante Daten zu Reifentyp, Geschwindigkeits- und Last-Index ins Auto. Elektronische Fahrhilfen wie ABS und ESP® arbeiten dadurch effektiver. Durch einen zusätzlichen integrierten Radlastensensor lässt sich beispielsweise verschobene Ladung in einem Lkw oder Leichttransporter nach kurzer Fahrtstrecke erkennen. Ein Projektteam aus Experten der Divisionen Automotive Systems und PKW-Reifen bringt das intelligente Reifensystem derzeit im Rahmen eines Entwicklungsauftrages zur Serienreife. Der Marktstart kann Ende 2009/Anfang 2010 erfolgen. Eine Kleinserie ist schon für 2008 geplant.

Neue Daten für die Bordelelektronik: Optimierte ABS- und ESP®-Regelung

Für den Serieneinsatz des intelligenten Reifensystems, dem TPMS (Tire Pressure Monitoring System) der neuesten Generation, hat Continental ein nur 7 Gramm schweres Sensormodul entwickelt. Es sitzt in einer speziellen Halterung, die dauerhaft mit der Innenseite des Reifens verbunden ist. Es besteht auch die Möglichkeit, nach der Montage neuer Reifen die Module weiter zu verwenden.

Die Montage des Moduls direkt beim Reifenhersteller eröffnet jedoch neue Möglichkeiten. Denn so können im Modul Daten zur Bauart (Sommer- oder Winterreifen), zum Herstellungsdatum, zum empfohlenen Fülldruck, zur erlaubten Höchstgeschwindigkeit und zur Traglast gespeichert werden. Diese werden mit den Daten über Fülldruck und Temperatur ins Auto gesendet.

"Weiß das ABS, welche Art Reifen montiert sind, kann der Bremsweg aus 100 km/h um bis zu einen Meter kürzer ausfallen", verdeutlicht Peter Säger, Projektleiter Reifendruckkontrollsysteme bei Continental Automotive Systems das Plus an Sicherheit. Hierzu genügt es, den Reifen in eine Leistungsklasse einzuteilen und diese Information zum Bremsenregler zu schicken. Der wählt die optimalen Regelalgorithmen. Auch das ESP® könne effektiver regeln, berichtet er von Fahrversuchen.

Die Position des Sensors an der Reifeninnenseite bietet außerdem die Möglichkeit, mit Hilfe eines zusätzlichen integrierten Sensors die aktuelle Radlast zu ermitteln. Diese Information kann die Fahrzeugelektronik auf vielfältige Weise nutzen − etwa für die Leuchtweitenregulierung der Scheinwerfer, der Dämpfersteuerung oder die AufForderung an den Fahrer, den Fülldruck nach Be- oder Entladen des Fahrzeugs anzupassen. ABS und ESP® können nochmals effektiver arbeiten, indem sie die aktuelle Achs- und Radlastverteilung zu Beginn einer Fahrt einlernen und somit die Regelung an die gegebene Fahrzeugbeladung optimal anpassen. Großer Vorteil für die Fahrer von Lkw oder leichten Nutzfahrzeugen: Durch die Erfassung der Radlasten ist es möglich, verrutsche Ladung zu erkennen − hierauf gehen in den USA zwei Prozent aller Lkw-Unfälle zurück. Eine Warnmeldung ist hier ebenso denkbar wie verringerte Kurvengeschwindigkeiten durch Motor- oder ESP®-Eingriffe.

Sensormodul an der Reifeninnenseite: Sicherheit vor Montagefehlern, mehr Präzision

Die Verlagerung des Sensormoduls an die Innenseite der Reifenlauffläche bringt viele Vorteile gegenüber dem heutigen TPMS, bei dem das Modul am Ventil sitzt. Denn an der Lauffläche ist das Sensormodul so weit wie möglich entfernt von der Felge, die hohen Temperaturschwankungen unterliegt. Dadurch sinkt die Gefahr von Fehlwarnungen deutlich. Denn die werden heute zu einem erheblichen Anteil von einer unpräzisen Temperaturkompensation durch die bauliche Nähe von Sensor und Felge verursacht.

Zweiter Vorteil dieses Layouts ist der verbesserte Schutz vor mechanischen Beschädigungen. In der Praxis kann es heute vorkommen, dass die Montagewerkzeuge beim Reifenwechsel das Sensorgehäuse beschädigen. Korrosion der Elektronik und als Folge Fehlfunktionen, die erst einige Zeit nach einem Werkstattbesuch auftreten können, sind nicht auszuschließen. Der an der Lauffläche positionierte Sensor ist davor bestens geschützt.

Dritter Vorteil: Durch die Entkoppelung von Ventil und Sensor wirken auf das Ventil erheblich geringere Fliehkräfte. Untersuchungen in USA haben gezeigt, dass durch den Einsatz von Modulen am Ventil erheblich mehr Druckverluste oder Undichtigkeiten entstehen können, als mit Standardventilen. Durch den Einsatz eines Sensors am Reifen sinkt die Gefahr von undichten Stellen.

Reifenfülldruckkontrolle: Mehr Komfort, weniger Unfälle, geringerer Spritverbrauch

Continental verfügt über drei Technologien zur Reifendrucküberwachung: Das seit 2004 in Serie produzierte TPMS, das raddrehzahlbasierte Reifenkontrollsystemen DDS (Deflation Detection System) und das neu entwickelte intelligente Reifensystem.

Korrekter Reifendruck hat jedoch nicht nur Komfort- und Sicherheitsaspekte. "Angesichts der Bemühungen um eine Verminderung des CO₂-Ausstoßes erlangen diese Systeme nochmals größere Bedeutung", sagte Dr. Ralf Cramer, Leiter Geschäftsbereich Elektronische Brems- und Sicherheitssysteme von Continental Automotive Systems, und verweist auf Erkenntnisse der Unternehmensforschung. Der zufolge fahren Schwer-Lkw im Durchschnitt mit 12 Prozent zu niedrigem Reifenluftdruck. "Daraus entstehen allein in Nordamerika zusätzliche Kraftstoffkosten von 5 Milliarden Dollar. Zwei Milliarden Gallonen Diesel oder mehr als 7,5 Milliarden Liter könnten pro Jahr eingespart werden. Das zeigt, welchen Beitrag die Reifendrucküberwachung zur Senkung des weltweiten CO₂-Ausstoßes leisten kann."

Continental sei seinen Kunden auch in diesem Punkt ein innovativer Partner: "Speziell unser intelligentes Reifensystem, das von einem Projektteam aus Reifen-, Bremsen-, Elektronik- und Sensorik-Experten entwickelt wurde, verdeutlicht unsere einzigartige Position unter den Zulieferern", sagte Dr. Ralf Cramer. "Denn wir verfügen unter einem Dach über Expertise auf diesen für Komfort, Sicherheit und Umweltschutz relevanten Feldern."