Federungs- und Dämpfungssystem Active Body Control ABC von Mercedes
Von Sensoren gesteuert: Mercedes hat das aktive Federungs- und Dämpfungssystem Active Body Control ABC mit einer automatischen Regelelektronik ausgestattet. Die Dämpfungscharakteristik kann der Fahrer einstellen. - (Bild: Mercedes)
IBC-Bremssystem
Abgespeckt: Mit einer einzigen integrierten Einheit ersetzt das IBC-Bremssystem die elektronische Stabilitätskontrolle und den Vakuumverstärker mit allen zugehörigen Kabeln, Sensoren, Schaltern und elektronischen Steuergeräten. - (Bild: ZF)

Aus fachlicher Sicht gehört die Antriebs- und Fahrwerktechnik zu den wichtigen Komponenten der Fahrerassistenzsysteme und ist somit bedeutend für die weitere Automatisierung von Fahrzeugen. Das betrifft sowohl die dynamischen Anforderungen als auch die Kontrolle beispielsweise bei einer automatischen Notbremsung. Dann nämlich muss der elektronisch geregelte IBC-Aktuator zeigen, dass er den hydraulischen Vorgängersystemen überlegen ist und innerhalb von Millisekunden den optimalen Bremsdruck erzeugen kann, ohne dass das Fahrzeug ausbricht: „Das Bremssystem unterstützt sämtliche Anforderungen des teil- und vollautomatisierten Fahrens an die Bremskontrolle und den Anhaltevorgang“, versichert Manfred Meyer, Vice President Braking Systems bei ZF TRW.

Auch die Division Aktive & Passive Sicherheitstechnik der ZF Friedrichshafen will in Sachen Stabilitätskontrolle neue Maßstäbe setzen. Das Ziel: eine Integrationsplattform, die als sogenannte Black Box die Software-Algorithmen zur Steuerung von Funktionen für automatisiertes Fahren inklusive Fahrwerk und Antriebsstrang hostet. „Im Hinblick auf automatisierte Fahrfunktionen ist es essentiell, dass immer mehr Einzelsysteme vernetzt werden und im Regelverbund agieren“, betont Dr. Christoph Elbers, Leiter Vorentwicklung und Fahrdynamik in der Division Pkw-Fahrwerktechnik bei ZF Friedrichshafen (siehe Interview).

Mechatronik ersetzt Hydraulik

Fahrwerkspezialisten setzen die Hebel immer häufiger bei effizienten Sicherheitsfunktionen und automatisierten Fahrfunktionen an. Der erste elektromechanische Wankstabilisator von Schaeffler baut auf Digitaltechnik. Statt hydraulischer Pumpen regelt Mechatronik den Ausgleich von Wankbewegungen bei Kurvenfahrten oder unruhigem Straßenuntergrund. Dahinter steckt ein Aktuator, den ein Lenkungsmotor mit dreistufigem Getriebe und Elektronik in Bewegung setzt. Die dafür erforderlichen Messdaten erzeugt ein berührungsloser Drehmomentsensor, der bei auftretenden Schwingungen für eine schnelle und präzise Regelung des Aktuators sorgt.

Nach Angaben von Dr. Tomas Smetana, Leiter Produktlinie Fahrwerkaktuatoren bei Schaeffler, erreicht der Wankstabilisator einen optimalen Niveauausgleich der auftretenden Kräfte und sorgt darüber für mehr Fahrsicherheit und Komfort: „Der elektromechanische Wankstabilisator reduziert gegenüber hydraulischen Systemen auch den Kraftstoffverbrauch und damit die Emissionen“, bekräftigt Smetana. Ein Wankstabilisator, dessen Mechanik auf elektronische Signale hört, ist kein isoliertes Bauteil sondern über Schnittstellen eingebunden in den Systemverbund des Fahrzeugs.

Zusammen mit anderen mechatronischen Systemen wie Luftfederungen oder Schwingungsdämpfern ergibt sich ein Regelsystem, das nicht nur auf den Fahrzeugaufbau stabilisierend einwirkt sondern auch Fahrkomfort und Agilität beeinflusst. Als i-Tüpfelchen gibt es bei Schaeffler zusätzlich integrierte Entkoppelungselemente aus einem hochfesten und temperaturbeständigen Elastomer, das kleinere Stöße abfängt und dadurch das Fahrwerk entlastet und den Regelungsbedarf reduziert. „Das Resultat ist ein perfekt abgestimmtes Fahrzeug, da das Fahrwerk an jede Fahrsituation adaptiert wird“, ergänzt Tomas Smetana.

In Herzogenaurach ist man davon überzeugt, dass in Zukunft elektromechanisch geregelte Fahrwerke den Automobilbau dominieren werden und hat in eine komplett neue Fertigungseinrichtung für mechatronische Automotivsysteme investiert. Die modular aufgebaute Montageanlage ist für Klein- und Großserien konzipiert und erfüllt moderne Anforderungen einer digitalen Fabrik 4.0. „Weitere Serienanläufe können wir in den kommenden Jahren problemlos integrieren“, freut sich Smetana.

Andreas Beuthner aus der Zeitschrift "Automobil Produktion"

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