(Bild: ZF Friedrichshafen)
Mit S-Motion geht ZF nicht nur das Leid des Beifahrers an: Kaum muss man nicht selbst ans Steuer und dem Verkehrsgeschehen folgen, fühlen sich sämtliche Aufbaubewegungen des Autos gleich viel heftiger an. Das kann bei manchen Insassen auch dazu führen, dass sie reisekrank werden. Für das autonome Fahren stellt das eine Herausforderung da, gelten doch Visionen von mobilen Büros nach der erhöhten Verkehrssicherheit als Antrieb für das autonome Fahren.
Mit den intelligenten S-Motion-Dämpfern gelingt es ZF, störende Fahrbahnanregungen nahezu vollständig zu eliminieren. Die ZF-Innovation regelt schließlich nicht nur Stöße infolge großer Schlaglöcher oder Unebenheiten weg. Ebenso effektiv wirkt das Fahrwerkssystem gegen das Eintauchen oder Aufbäumen des Fahrzeugs beim Verzögern und Beschleunigen (Nicken), die Seitenneigung bei Kurvenfahrten oder Spurwechsel (Wanken, Rollen) sowie gegen das Auf und Ab bei Bodenwellen oder Kuppen (Hub).
Thomas Kutsche, Leiter Entwicklung aktive Dämpfer bei ZF, sieht nicht nur für automatisierte Fahrzeuge großes Potenzial für die neue ZF-Technologie. Alfred Vollmer
Die Besonderheit des S-Motion-Aktuators ist eine kompakte, außenliegende Elektromotor-Pumpen-Einheit mit integrierter Elektronik, die als bidirektionaler Steller arbeitet. Dieser Aktuator kann erstmals die Kolbenstange und in weiterer Folge jedes Rad einzeln und aktiv sowohl nach oben ziehen als auch nach unten drücken. Damit bekommt ZF alle niederfrequenten Aufbaubewegungen ideal unter Kontrolle: In einer Kurve beispielsweise lassen sich die beiden inneren Räder einziehen und die äußeren ausfahren, so dass der Pkw nahezu waagrecht bleibt. Ähnliches gilt bei langen Bodenwellen Vernetzt mit Umfeldsensoren kann das Fahrwerksystem die Fahrbahnbeschaffenheit sogar im Voraus erkennen und sich entsprechend darauf einstellen (predictive control): Beim Überfahren der Vertiefung hält die Innovation das betreffende Rad aktiv auf Fahrbahnhöhe, anstatt dieses wie ein konventioneller Dämpfer hineinfallen zu lassen. Darüber hinaus ermöglicht S-Motion zahlreiche weitere Funktionen, etwa das dynamische Nivellieren der Bodenfreiheit für das gesamte Fahrzeug ebenso wie jeweils achs- oder seitenspezifisch.
ZF verwirklicht S-Motion als skalierbares Baukastensystem, dessen Grundkonstruktion auf einer Weiterentwicklung des etablierten CDC-Dämpfungssystems beruht. ZF Friedrichshafen
Zudem verfügt das System über einen zweiten, getrennten hydraulischen Regelpfad. Dieser kompensiert kleinere Fahrbahnunebenheiten, sprich die höherfrequenten Anregungen etwa durch Kanaldeckel, Querfugen, rauen Asphalt oder Schotter. Um das zu ermöglichen, baute ZF das neue Dämpfungssystem auf einer Weiterentwicklung der CDC-Technik (Continuous Damping Control) mit unabhängiger Zug- und Druckstufe auf. Damit ermöglicht bereits die Grundkonstruktion, die Kennlinie aktiv und stufenlos zwischen hart (stabilitätsorientiert und dynamisch) sowie weich (komfortorientiert) zu variieren.
Die nötigen Vertikaldynamikdaten erfasst das System wahlweise direkt an den Aktuatoreinheiten oder über Sensoren im Fahrzeug. Diese Informationen laufen in einem zentralen Steuergerät zusammen, das die Aktuatoren regelt. Die integrierte Aktuatorelektronik aktiviert Elektromotor, Pumpe und CDC-Ventile so, dass möglichst große Ruhe im Aufbau herrscht.
Übermittelt in die Cloud lassen sich die Dämpferdaten verwenden, um nachfolgende Fahrzeuge oder auch zuständige Fachstellen auf gefährliche Fahrbahnschäden hinzuweisen. Zusätzlich lässt sich S-Motion mit dem ZF-System Cubix vernetzen. Dabei handelt es sich um einen integrierenden, modularen und skalierbaren Regelalgorithmus, der alle aktiven und semiaktiven Aktuatoren im Auto koordiniert. So kann S-Motion direkt im Verbund mit der elektrischen Servolenkung, dem integrierten Bremssystem IBC, der Hinterachslenkung AKC und dem elektrischen Achsantriebssytem eVD agieren.
(prm)
