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ZF entwickelt Dämpfersystem zum Schweben

Autor / Redakteur: sp-x / Jens Rehberg

Kommt der komplett autonom fahrende Pkw, soll der Fahrer auch in Ruhe arbeiten können, ohne dass ständig Querfugen dazwischenrumpeln. ZF kümmert sich gerade intensiv um diese Anforderung der Zukunft.

Die kompakte Elektromotor-Pumpen-Einheit arbeitet bidirektional.
Die kompakte Elektromotor-Pumpen-Einheit arbeitet bidirektional.
(Bild: ZF)

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 ein neuartiges Fahrwerkssystem 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.

Das System wird vor allem im Hinblick auf künftiges vollautomatisiertes Fahren auf dem höchsten Level fünf entwickelt. „Wir glauben, dass dem Fahrwerk beim autonomen Fahren eine Schlüsselrolle zukommt“, erklärt Holger Klein, Abteilungsleiter 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.

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 neuen 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, sondern 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 „S-Motion“-Aktuator das Rad aktiv auf Fahrbahnhöhe. Wie die Seitenneigung in Kurven und bei Spurwechseln oder das Auf und Ab bei Kuppen und Bodenwellen kann das System 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 völlig ungestört nutzen kann.

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