Neues Bremsregelsystem Audi e-tron-Prototyp im Rekuperationstest

Der Audi e-tron-Prototyp im Rekuperationstest am Pikes Peak
Der Audi e-tron-Prototyp im Rekuperationstest am Pikes Peak

Im WLTP-Prüfzyklus legt der Audi e-tron mit einer Batterieladung mehr als 400 km zurück. Ein wichtiger Faktor für die hohe Reichweite ist das neue Rekuperationskonzept. Dieses demonstrierte das Elektrofahrzeug am Pikes Peak.

Wie effizient das neue Rekuperationskonzept des Audi e-tron ist, zeigte sich am Pikes Peak, vor allem in einer 31 km langen Abfahrt. Hier speiste das Fahrzeug so viel Energie in die Batterie zurück, dass es damit etwa die gleiche Streckenlänge zusätzlich zurücklegen konnte. Die Voraussetzung dafür schafft der Höhenunterschied von rund 1.900 m. Der Audi e-tron-Prototyp rekuperiert mit bis zu 300 Nm Drehmoment und 220 kW elektrischer Leistung. Das entspricht etwa 70 Prozent der Antriebsleistung des Fahrzeugs.

Das Rekuperationssystem trägt bis zu 30 Prozent zur Reichweite des Elektro-SUV bei. Es bezieht sowohl die beiden E-Maschinen als auch das elektrohydraulisch integrierte Bremsregelsystem mit ein. Dabei werden drei Rekuperationsarten kombiniert: die manuelle Schubrekuperation per Schaltwippen, die automatische Schubrekuperation über den prädiktiven Effizienzassistenten und die Bremsrekuperation mit fließendem Übergang zwischen elektrischem und hydraulischem Verzögern. Bis 0,3 g rekuperiert der Prototyp ohne Einsatz der konventionellen Bremse ausschließlich über die E-Maschinen – das ist bei mehr als 90 Prozent aller Verzögerungen der Fall. Damit werden praktisch alle normalen Bremsmanöver energetisch in die Batterie zurückgespeist.

Drei Rekuperationsarten

Der Fahrer kann den Grad der Schubrekuperation über die Lenkradwippen in drei Stufen wählen. Auf der niedrigsten segelt das Auto ohne ein zusätzliches Schleppmoment, wenn er vom Pedal geht. Auf der höchsten Stufe reduziert der Elektro-SUV die Geschwindigkeit spürbar – der Fahrer kann allein über das Fahrpedal verzögern und beschleunigen. Es entsteht das sogenannte One-Pedal-Feeling. Das Bremspedal kann in diesem Fall der Verzögerung ungenutzt bleiben.

Erst wenn der Fahrer mit dem Bremspedal stärker als 0,3 g verzögert, kommen die Radbremsen ins Spiel. Aufgrund eines neuen elektrohydraulischen Betätigungskonzepts sprechen diese äußerst schnell an. Ein Hydraulikkolben in dem kompakten Bremsmodul erzeugt zusätzlichen Druck und damit ergänzende Bremskraft zum Rekuperationsmoment. Bei einer automatisierten Gefahrenbremsung vergehen zwischen dem Einleiten der Verzögerung und dem Anliegen des maximalen Bremsdrucks zwischen Belägen und Scheiben etwa 150 ms. Durch diesen schnellen Druckaufbau verkürzt sich der Bremsweg um bis zu 20 Prozent im Vergleich zu einer konventionellen Bremsanlage.

Das elektrohydraulisch integrierte Bremsregelsystem entscheidet je nach Fahrsituation, ob der Audi e-tron-Prototyp mit E-Maschine, Radbremse oder einer Kombination aus beidem rekuperiert – und das elektrisch individuell an jeder Achse. Das Bremspedal ist von der Hydraulik entkoppelt, der Übergang von der Motorbremse zur reinen Reibbremse ist fließend und für den Fahrer am Fuß nicht wahrnehmbar.

Effizienzassistent im Einsatz

Unterstützt wird er dabei vom serienmäßigen Effizienzassistenten. Das System erkennt das Verkehrsumfeld und den Streckenverlauf mithilfe von Radarsensoren, Kamerabildern, Navigationsdaten und V2X-Informationen. Sobald der Fahrer sinnvollerweise den Fuß vom rechten Pedal nehmen sollte, erhält er entsprechende Hinweise im »virtual Cockpit«. Im Zusammenspiel mit dem optionalen adaptiven Fahrassistenten kann der Effizienzassistent den Elektro-SUV zudem vorausschauend verzögern und beschleunigen.