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Dämpfersystem für autonomes Fahren

Unterwegs im Schwebezustand

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Auf der Rüttelstrecke wird es deutlich: Das Fahrwerkssystem sMotion entkoppelt die Insassen vom Fahrgeschehen.
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Wenn künftig der Autopilot das Steuer übernimmt, wollen die Insassen vom Fahrgeschehen unbehelligt bleiben. Ein neues Fahrwerkssystem soll dafür sorgen, dass man im Auto so ruhig arbeiten kann wie im Büro.

Von Michael Lennartz/SP-X

Eine Rüttelstrecke auf dem Testgelände des Hockenheimrings, wir sitzen in einem Entwicklungsfahrzeug des Automobilzulieferers ZF. Der VW Touran poltert mit gerade mal 15 km/h über kurzstößige Unebenheiten hinweg und die Insassen werden auf ihren Sitzen malträtiert, als würden sie von King Kong durchgeschüttelt. Bei der zweiten Durchfahrt auf dem Holperkurs wird der Unterschied spürbar. Jetzt ist das vollaktive Fahrwerkssystem "sMotion" aktiviert. Mit geschlossenen Augen nehmen wir nur noch minimale Erschütterungen wahr. Fast scheint man über den Rumpel-Parcours hinweg zu schweben, wenn nur das Wegfedern der krassen Unebenheiten nicht akustisch durch heftige Schläge begleitet würde. Das liege am frühen Entwicklungsstadium des Systems, sagt der ZF-Instruktor. Bis zur Serienreife – frühestens 2022 – sei davon nichts mehr zu hören.

Die automobile Zukunft sMotion wird vor allem im Hinblick auf künftiges vollautomatisiertes Fahren entwickelt. "Wir glauben, dass dem Fahrwerk beim autonomen Fahren eine Schlüsselrolle zukommt"; erklärt Holger Klein, Leiter der Division Pkw-Fahrzeugtechnik bei ZF. "Denn spätestens wenn der Autopilot das Steuer übernimmt, wollen alle Insassen vom Fahrgeschehen buchstäblich in Ruhe gelassen werden." Visionen von einem mobilen Büro oder einem zur gemütlichen Lounge umgewandelten Pkw-Innenraum kursieren schon lange in den Entwicklungsabteilungen fast aller Automobilhersteller.

Fahrbahnanregungen herausfiltern

Und dabei wird ein Problem zur Herausforderung, das viele Mitreisende im Auto nur allzu gut kennen: Wer auf dem Beifahrersitz oder im Fond ein Buch liest oder am Computer arbeitet und dabei das Verkehrsgeschehen nicht aufmerksam verfolgt, empfindet Schlaglöcher, Bodenwellen und Kurven viel intensiver und unangenehmer. Oft hat das sogar Übelkeit zur Folge. Mit den intelligenten sMotion-Dämpfern von ZF gelingt es, "störende Fahrbahnanregungen nahezu vollständig zu eliminieren", behauptet Holger Klein.

Wie funktioniert das? An jeder Fahrzeugecke sitzt ein so genannter Aktuator. Das ist eine kompakte, außenliegende Elektromotor-Pumpen-Einheit mit integrierter Elektronik, die bidirektional arbeitet. Das heißt, dieser Aktuator passt nicht nur jedes Rad einzeln an Fahrsituation und Fahrbahnbeschaffenheit an, er vermag die Kolbenstange des Dämpfers aktiv sowohl nach oben als auch nach unten zu drücken.

In einer Kurve beispielsweise lassen sich damit die beiden inneren Räder einziehen und die äußeren ausfahren, so dass der Pkw nahezu senkrecht bleibt. Das gilt auch bei Bodenwellen, egal ob sie sich über die gesamte Fahrbahnbreite hinweg ziehen, links und rechts unterschiedlich ausgeprägt sind oder nur einseitig auftreten. Während beim Überfahren einer Vertiefung das betreffende Rad in einen konventionellen Dämpfer quasi "hineinfallen" würde, hält der sMotion-Aktuator das Rad aktiv auf Fahrbahnhöhe. Wie die Seitenneigung in Kurven und bei Spurwechseln oder das Auf und Ab bei Kuppen und Bodenwellen kann sMotion auch das Nicken des Fahrzeugs beim Bremsen und Beschleunigen verhindern. Im Fahrzeug von übermorgen wird sich der Autofahrer also in einen relaxten Passagier verwandeln, der – so zumindest die Vision – seine Zeit im Auto beruflich oder mit privaten Zerstreuungen nutzt.




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