Seitenwind-Stabilisierungsfunktion mit radindividueller Laststeuerung der Federung Der Weg zum fliegenden Teppich - AutomobilKONSTRUKTION

Seitenwind-Stabilisierungsfunktion mit radindividueller Laststeuerung der Federung

Der Weg zum fliegenden Teppich

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Mercedes-Benz rüstet sein S-Klasse-Coupé CL mit allerlei Fahrwerks-Finessen aus. Neueste Glanzstücke sind eine variable Lenkübersetzung, eine Seitenwindstabilisierung mit ABC und eine gezielte Verteilung der Bremskräfte an der Hinterachse. Und in Aussicht gestellt haben die Schwaben mit Magic Body Control eine Art fliegender Teppich, der vorausschauend Bodenunebenheiten ausbügeln soll.

Der Autor Jürgen Goroncy ist freier Mitarbeiter der AutomobilKONSTRUKTION

Schon seit 1999 bietet der CL mit Active Body Control (ABC) ein Fahrwerk, das den Zielkonflikt zwischen Fahrdynamik und Fahrkomfort weitgehend entschärft. Die vier Federbeine sind mit sogenannten Plungerzylindern ausgestattet, die bei Fahrbahnanregungen die Fußpunkte der Stahlfedern verändern und so Kräfte erzeugen, die den Karosseriebewegungen entgegenwirken. Resultat ist eine geringere Wankneigung der Karosserie in Kurven. Basis der Federbeinverstellung sind die Daten verschiedener Beschleunigungs-Sensoren, die mit den Informationen der Druck-Sensoren in den Federbeinen und der Niveau-Sensoren an den Achslenkern abgeglichen werden. Im Steuergerät werden aus den Daten der 13 Sensoren Steuersignale errechnet, die von servohydraulischen Ventilen an Vorder- und Hinterachse in genau dosierte Ölströme umgesetzt werden und die Plungerzylinder verstellen.
Bisher wurden die Oberklasse-Modelle S, CL und SL auf Wunsch oder serienmäßig mit ABC ausgestattet. Etwa 270 000 Kunden haben dies laut Udo Weist, dem Leiter der Feder-/Dämpfer-Entwicklung von Mercedes-Benz, bereits getan. Allerdings ist die Marke damit noch einiges entfernt vom früheren Anspruch, als man ABC als eine Technologieplattform definierte, die nach und nach auch in tieferen Klassen Einzug halten sollte. Neben den Systemkosten verhindert teilweise auch ein ungünstiges Package den Einbau von ABC in andere Mercedes-Benz-Modelle.
Geringer Hydraulikdruck senkt Kraftstoffverbrauch
Die neue Seitenwind-Stabilisierungsfunktion des CL nutzt ein Alleinstellungsmerkmal von ABC, nämlich die radindividuelle Laststeuerung der Federung. Aus den Daten der Gierraten-, Querbeschleunigungs-, Lenkwinkel- und Geschwindigkeits-Sensoren errechnet das ABC-Steuergerät die Stärke der Seitenwindböen. Ab 80 km/h und Geradeaus-, beziehungsweise leichter Kurvenfahrt bis zehn Grad Lenkwinkel sowie ab einer gewissen seitlichen Windkraft wird dann die Radlastverteilung variiert. Kommt beispielsweise der Wind von links, erhöht das System die Radlast vorne rechts und hinten links. Die am Vorderrad aufgebrachte Zusatzlast hat eine höhere Vorspur zur Folge, das Rad bewegt sich leicht nach innen und löst eine ganz leichte Kurvenfahrt nach links aus. Die Kurskorrektur wird maximal 4 s aufrecht erhalten, danach senken die Plungerzylinder wieder allmählich den Druck auf die Federbeine. Nimmt der Fahrer von sich aus starke und schnelle Lenkkorrekturen vor, deaktiviert sich die Funktion automatisch.
Während ABC bislang mit konstantem Hydraulikdruck arbeitete, sind es beim neuen CL erstmals zwei Druckniveaus. Zum Hauptkreislauf, in dem permanent ein Druck von 185 bar herrscht, kommt als Novum ein Bypassventil an der Pumpe hinzu, das einen nahezu drucklosen Umlauf erlaubt. Mit diesem zusätzlichen Ventil kann zum Beispiel bei Ampelstopps oder glatter, gerader Fahrbahn ein Bypass geöffnet werden, durch den der Pumpendruck dann auf 10 bar abfällt. „In diesen Phasen arbeitet die Hydraulikpumpe mit deutlich geringerer Last“, so Weist, „Resultat ist praktisch eine Halbierung des Zusatzverbrauchs von ABC von 0,4 auf 0,2 l/100 km, ermittelt im NEFZ-Zyklus.“
Variabel ist ABC auch bei der Abstimmung. Mit einem Schalter kann der Fahrer zwischen einer komfort- und einer sportbetonten Fahrwerks- charakteristik wählen. Außerdem kann der Fahrer die Karosserie per Knopfdruck um 45 mm anheben.
Variabilität ist Trumpf
Variabel ist beim CL neuerdings auch die Lenkung – ähnlich wie bei den Modellen SL, SLK und E. Sie hat eine veränderliche Lenkübersetzung. Rund um die Mittellage ist die Übersetzung der Lenkung normal. Schon ab 5° Lenkeinschlag verändert sich die Übersetzung sehr schnell in Richtung direkter. Bei 95° Lenkradwinkel ist der Endwert erreicht, die Lenkung wirkt sehr direkt. Dadurch verringert sich die Zahl der Lenkradumdrehungen von Anschlag zu Anschlag um etwa 25 %. Verantwortlich dafür ist die Zahnstange, deren Zähne ausgehend von der Neutralstellung für Geradeausfahrt zunehmend weiter auseinander stehen.
Auch das ESP lenkt beim neuen CL mit. Durch einen gezielten einseitigen Bremseingriff am kurveninneren Hinterrad kann das ESP bei drohendem Untersteuern eine definierte Drehbewegung des Fahrzeugs um die Hochachse erzeugen. Dieses Giermoment entsteht durch die unterschiedliche Verteilung der Antriebskräfte und lenkt den CL unterstützend in die gewünschte Richtung. Diese Funktion lässt sich – anders als Vierachslenkungen oder Differen- zialen – ohne Mehrgewicht realisieren.
Bei den Bremsen selbst wird der CL jetzt auf den technischen Stand anderer Mercedes-Modelle gebracht. Er hat jetzt beispielsweise Funktionen wie das Vorfüllen der Bremsanlage in kritischen Situationen: Wechselt der Autofahrer abrupt vom Gas- auf das Bremspedal, bereitet das System sofort eine Notbremsung vor, erhöht den Druck in den Bremsleitungen und legt die Beläge an die Bremsscheiben an, die dann beim Tritt aufs Bremspedal sofort zupacken können. Bei Nässe wird durch das pe-riodische Anlegen der Bremsbeläge der Wasserfilm von den Bremsscheiben abgestreift und so die Bremswirkung verbessert. Tritt der Fahrer nach dem Anhalten des CL die Bremse kurzzeitig noch weiter, aktiviert er die Haltefunktion, die beispielsweise beim Ampelstopp ein unbeabsichtigtes Anrollen oder beim Wiederanfahren am Berg das Zurückrollen des CL verhindert.
Zukünftig vorausschauendes System
Einen Ausblick auf die Zukunft hat Mercedes-Benz auch schon geboten. Unter dem Namen „Magic Body Control“ haben die Ingenieure das ABC-Fahrwerk so aufgepeppt, dass es künftig schon vorausschauend auf Fahrbahn-Unebenheiten reagieren wird. Dazu erfasst eine Kamera im Bereich des Innenspiegels einen Bereich von 5 bis 15 m vor dem Fahrzeug auf 1 bis 2 mm genau. Durch schnelle Rechenoperationen kann das Steuergerät – selbst bei Kurvenfahrt – bis Tempo 130 genau vorhersagen, wo auf der Fahrbahn sich die Räder Sekundenbruchteile später befinden werden. Mit diesen Daten werden dann die Ölmengen in den vier Plunger-Federbeinen so gesteuert, dass die Federung immer einen Tick im Voraus bereits auf die kommende Unebenheit eingestellt ist. „Auf Prototypen-Testfahrten hat sich das System bei niederfrequenten Störungen außerordentlich gut bewährt“, so Weist. „Lediglich extrem kurze, aber heftige Unebenheiten – etwa ein Brückenabsatz – können nicht kompensiert werden.“ Sollte Magic Body Control wie angepeilt 2013 oder 2014 auf den Markt kommen, würde es zunächst den S- und CL-Modellen vorbehalten sein.
Daimler;
Telefon: 0711 17-0; E-Mail: michael.allner@daimler.com
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