Komfortelektronik Aktives Fahrwerk sMotion von ZF sorgt für weniger Reiseübelkeit

Mit dem aktiven Fahrwerksystem sMotion will ZF einen alten Zielkonflikt bei der Auslegung von Pkw-Fahrwerken beenden und für Stabilität und Dynamik auf der einen und Komfort auf der anderen Seite sorgen. Das System passt die Dämpfkraft exakt an die entsprechende Fahrsituation an; zudem können die Dämpfer Rad-individuell blitzschnelle Vertikalbewegungen initiieren und somit das Fahrzeug aktiv anheben, um für eine optimale Straßenlage des Fahrzeugs zu sorgen.

Bei Fahrwerken im Auto geht es seit jeher darum, exzellente Dynamik-Eigenschaften und besten Komfort miteinander zu verbinden. Hierfür hat ZF sein aktives Fahrwerksystem sMotion entwickelt. „Unser vollaktives Fahrwerksystem sMotion kann Bewegungen des Fahrzeugaufbaus in bestimmtem Fahrsituationen nahezu vollständig unterbinden“, erklärt Dr. Peter Holdmann, Vorstandsmitglied bei ZF und unter anderem verantwortlich für die Division Chassis Solutions. Darunter eben auch jenes Nicken und Wanken, das bislang unweigerliche Begleiterscheinungen von dynamischen Lenk-, Brems- und Beschleunigungsmanövern waren – die umso stärker ausfielen, je mehr Gewicht ein Fahrzeug auf die Waage brachte.

Die neuen Porsche-Modelle Panamera und Taycan greifen bei der Realisierung des Porsche Active-Ride-Luftfederfahrwerks bereits auf einen Teil des ZF-Systems zurück – und zwar auf die Dämpfer- und Ventiltechnologie des Technologiekonzerns.

Dämpfungssystem CDC als Basis

Das aktive Fahrwerksystem beruht auf dem adaptiven ZF-Dämpfungssystem Continuous Damping Control (CDC) mit zwei externen Ventilen, die jeweils unabhängig die Druck- und die Zugrichtung des Dämpfers regeln. Auf diese Weise wird die Dämpfungshärte an die jeweilige Fahrsituation optimal angepasst, was bereits ein großer Gewinn im Hinblick auf Fahrkomfort und Fahrdynamik ist. sMotion geht noch einen Schritt weiter: Mit dem System kann eine Hochleistungspumpe Öl in und aus dem Dämpfer pumpen und damit über die Kolbenstange die Radaufhängung aktiv bewegen. Auf diese Weise kann die elektronische Steuerung radindividuell die Wirkung von Unebenheiten der Fahrbahn neutralisieren. Sie ist außerdem in der Lage, den Radhöhenstand bei Kurvenfahrten auszugleichen oder ihm sogar entgegenwirken – zum Beispiel beim Anfahren und Bremsen.

Aktive Vertikalbewegung der Räder

Diese Wirkung ist vor allem bei dynamischen Fahrmanövern enorm: Bei einer scharfen Lenkbewegung nach rechts würde sich ein konventionell gedämpftes Fahrzeug auf der linken Seite „neigen“. Bei einem mit sMotion ausgestatteten Pkw unterbleibt diese Art der Vertikalbewegung des Fahrzeugaufbaus. Das Fahrzeug kann sogar die Kurvenneigung der Geschwindigkeit anpassen und beim Bremsen und Anfahren einen „Helikoptermodus“ darstellen. Damit erscheint das Fahrzeug in seinem Fahrverhalten nahezu leichtfüßig.

Zwei Zahlen verdeutlichen die Leistungsfähigkeit des Systems: Binnen einer halben Sekunde können die aktiven Dämpfer ein Fahrzeug um acht Zentimeter „aufbocken“. Auf diese Weise kann die ebenfalls von ZF entwickelte Steuerungselektronik einen drei Tonnen schweren Pkw bis zu einer Kurvenkraft von 1 g nahezu waagerecht auf der Straße halten.

Reisekrankheit: Ursachen minimieren

Diese Rad-individuelle aktive Aufbaukontrolle, die ohne Stabilisatoren auskommt, hat im Hinblick auf den Komfort deutliches Potenzial. Werden Vertikalbewegungen des Fahrzeugaufbaus unterbunden, gehört auch die Reisekrankheit der Vergangenheit an. Sie trifft vor allem Insassen, die sich heute während der Fahrt auf andere Aktivitäten konzentrieren: „Unser System unterbindet die sogenannte Reisekrankheit, die vor allem Mitfahrende betrifft, die während der Reise lesen oder Filme schauen“, erklärt Thomas Kutsche, Vice President Engineering Productline Suspension bei ZF. Die Beruhigung des Fahrzeugaufbaus lässt sich noch verstärken, etwa wenn Informationen zu Fahrbahnunebenheiten bekannt sind, die das System zielgerichtet ausgleicht. Nehmen automatisiertes und autonomes Fahren in der Praxis weiter zu, wird diese Fahrwerkeigenschaft für alle Fahrzeuginsassen zunehmend wertvoller.

Portfolioergänzung

Mit sMotion ergänzt der Zulieferer sein Portfolio für die Lenkung, die Bremse und das Fahrwerk von Pkw. Mit all diesen elektronisch gesteuerten Aktuatoren kann ZF die komplette Längs-, Quer- und Vertikaldynamik von Fahrzeugen als Software-gesteuertes Gesamtsystem beeinflussen. Die Kombination dieser Technologien führt in Zukunft zu vernetzten Fahrwerksystemen, die mit der ZF-Software cubiX ganzheitlich koordiniert werden können. (se)

Cloud-basiertes Referenzsystem

ADAS- und AD-Systeme: ZF Annotate setzt auf künstliche Intelligenz

Vorschau auf die IAA Transportation

Nutzfahrzeuge: In Zukunft elektrisch angetrieben und sicherer

(ID:50264299)