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Fahrwerk |
ABC - Aktive Body Control
bei Mercedes
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Stabilisierung des Fahrwerks bei Mercedes: Aktive
Body Control (ABC)
Beim ABC handelt es sich um ein
aktives elektro-hydraulisches Federungssystem, das
den Aufbau (Body) in allen Fahrsituationen auf gleichem Niveau
halten soll.
Mit diesem Fahrwerkssystem, das zur aktiven Sicherheit
gehört, werden sowohl die Federung und die
Schwingungsdämpfung verändert als auch die
Niveauregelung ermöglicht. Mit Active Body
Control ist Mercedes eine sehr gute Kombination von Dynamik
und Komfort gelungen. Denn den Zielkonflikt den die
Fahrwerksingenieure von jeher haben, ist:
Soll man die von der Straße verursachten Schwingungen der
Räder durch sportlich-straff eingestellte Stoßdämpfer gering halten
oder soll man die Dämpfung zum Nachteil von Fahrsicherheit und
Fahrdynamik möglichst komfortabel-weich auslegen?
Mit Active
Body Control stellt sich dieser Zielkonflikt nun wohl nicht mehr,
weil die Fahrwerkseinstellung automatisch der jeweiligen
Fahrsituation angepasst wird. Hoher Komfort wird bei hoher
Fahrdynamik und gleichzeitiger Sicherheit erreicht.
Aktive Fahrwerkssysteme (AFS) wie das ABC verbessern
das Fahrverhalten, in dem sie den Bewegungen des Fahrzeugs um die
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Hochachse (Schleudern)
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Längsachse (Wanken) und die
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Querachse (Nicken)
entgegenwirken. |
Vorderachs-Federbein der Active Body Control.
CL-Klasse, Modelljahr 2003 |
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Active Body Control - Übersicht
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Zum Erfassen dieser
Bewegungen sind Sensoren erforderlich:
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Drehzahlfühler
des ABS (Raddrehzahlen, Fahrgeschwindigkeit)
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Lenkwinkelsensor
(Lenkwinkel und Lenkgeschwindigkeit)
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Giermomentsensor (Drehung des Fahrzeugs um die
Hochachse)
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Längs- und Querbeschleunigungssensoren (
Beschleunigungs-, Brems- und Kurvenkräfte)
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Niveausensoren (Höhe des Fahrzeugaufbaus)
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Elektrohydraulische Regelung
Zum Regelung sind in jedem Federbein vertikal verstellbare
Hydraulikzylinder (Plunger) angeordnet, die von
Mikroprozessoren gesteuert werden und die Hub-, Wank- und
Nickbewegungen der Karosserie fast vollständig kompensieren können.
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Der Computer erhält von verschiedenen
Beschleunigungssensoren Informationen über die jeweilige
Fahrsituation und vergleicht sie mit den Daten der
Drucksensoren in den Federbeinen und der
Niveausensoren an den Achslenkern. Daraufhin berechnet das
System die Steuersignale, die servohydraulische Ventile an Vorder-
und Hinterachse in genau dosierte Ölströme umsetzen.
Strömt das Öl in die Plungerzylinder, verstellen sie die Fußpunkte
der in die Federbeine integrierten Stahlfedern und erzeugen auf
diese Weise die notwendigen Kräfte, um den Karosseriebewegungen
entgegenzuwirken. Je mehr Öl in den Hydraulikzylinder gepumpt wird,
um so stärker wird die Feder vorgespannt und um so größer wird die
Federkraft.
Durch den ständig verfügbaren Hydraulikdruck von
bis zu 200 bar ist ABC in der Lage, den Aufbau spontan - im
Bruchteil von Sekunden - zu stabilisieren. Dabei arbeitet das System
im Schwingungsbereich bis fünf Hertz, der sich auf unebenen
Fahrbahnen durch
Hub- und Wankbewegungen, bei Kurvenfahrt durch
starke
Seitenneigung oder beim Bremsen durch das typische
Nicken der Karosserie bemerkbar macht.
Für
die höherfrequenten Schwingungen sind passive
Zweirohr-Gasdruckstoßdämpfer zuständig.
Zur Erfassung der Kolbenstangenstellung und Rückmeldung an das
Steuergerät ist jeweils ein Wegsensor am
Hydraulikzylinder angebracht.
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Hydraulisch geregeltes Federbein der Active Body Control. S-Klasse,
Modelljahr 2003 |
Elektromagnetische Ventile
Der Ölfluss selbst wird durch Regel- und Sperrventile gesteuert. Die
Regelventile lassen entweder den Druck zum Hydraulikzylinder oder zum
Rücklauf.
Die Sperrventile schließen beispielsweise bei
stehendem Motor oder Fehlern den Vorlauf. Die Ventile werden
elektromagnetisch betätigt und sitzen als Ventileinheiten an den Achsen.
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Jedes Federbein kann einzeln geregelt werden. |
Federbein mit Hydraulikzylinder |
Einige Funktionen des ABC:
Vor der Fahrt
Kurvenfahrt
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ErErkennt bei
Kurvenfahrt der Querbeschleunigungssensor eine Wankbewegung, so steuert das
Steuergerät die Regelventile an: die kurvenäußeren
Federbeine werden gespannt, die kurveninneren entspannt. Die entstehenden
Kräfte wirken der Wankbewegung entgegen.
Niveauregelung
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Kurveninneres Rad entspannt
- kurvenäußeres Rad gespannt
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Bremsen
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Erkennt beim
Bremsen der Längsbeschleunigungssensor eine Nickbewegung, so steuert das
Steuergerät die Regelventile an: die Federbeine der Vorderachse werden
gespannt, die der Hinterachse entspannt. Die Stärke der Verzögerung
beeinflusst den Druck in den Hydraulikzylindern.
Beschleunigen
Bodenwellen
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Bremsen: Vorderachse gespannt
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Hinterachse entspannt
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Der Fahrer selbst kann zwischen sportlicher und komfortabler
Fahrwerksabstimmung auswählen.
ABC-Bauteile |
Wankneigung bei schneller Kurvenfahrt um 60 Prozent
geringer
Für die S-Klasse hat Mercedes-Benz das aktive
Fahrwerk weiterentwickelt und nochmals verbessert.
Der wesentliche Pluspunkt des Active Body Control der
zweiten Generation ist seine noch größere
Leistungsfähigkeit bei der situationsgerechten
Verringerung der Karosseriebewegungen.
So verringert sich der
Wankwinkel der Karosserie bei einem
dynamischen Fahrmanöver um mehr als 60 Prozent - von
bisher 3,1 auf 1,2 Grad. Bei schneller Kurvenfahrt -
beispielsweise in einer Autobahnausfahrt - reduziert das
ABC-Fahrwerk der zweiten Generation den Wankwinkel auf
nur noch 0,75 Grad. Das sind ebenfalls mehr als 60
Prozent weniger als beim Vorgängermodell der neuen
S-Klasse.
Weitere Besonderheiten des Active Body Control
sind die
variable Wankmomentverteilung
zwischen Vorder- und Hinterachse, die das System je nach
Fahrgeschwindigkeit automatisch vornimmt, und die
Beladungsadaption. Zwischen 65 und 140 km/h senkt ABC
die Karosserie kontinuierlich um bis zu 15 Millimeter
ab, um den Luftwiderstand zu verringern. Wird auf
Schlechtwegstrecken eine größere Bodenfreiheit benötigt,
kann der Autofahrer das Fahrzeugniveau durch Tastendruck
um 40 Millimeter anheben. Der Programm-Wahlschalter
„S/C/M“ ist auch bei Ausstattung der S-Klasse mit Active
Body Control an Bord und ermöglicht die individuelle
Anpassung der Fahrwerks- und Getriebe-Charakteristik.
ABC bietet ein Optimum an Fahrdynamik und Komfort durch
automatische Anpassung der Fahrwerkseinstellung an die
jeweilige Fahrsituation.
Die in ABC integrierte
Seitenwindstabilisierung ist aktiv ab
einer Geschwindigkeit von 80 km/h und bei Geradeaus-
bzw. leichter Kurvenfahrt. Starke und schnelle
Lenkkorrekturen des Fahrers deaktivieren die
Seitenwindstabilisierung. |
Allgemein werden solche Systeme
auch als Aktive Fahrwerksstabilisierung (AFS)
bezeichnet. Diese werden auch von anderen Herstellern wie z.B. AUDI,
BMW oder Citroen hergestellt.
Lesen Sie auch den Bericht zum
Hydraktiven Fahrwerk von Citroen
Quellen:
Mercedes, Westermann Schulbuchverlag
Autor: Johannes Wiesinger
bearbeitet:
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