Aktive Fahrwerksysteme

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1 Bildquelle: Mercedes AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 1/12

2 INHALTSVERZEICHNIS GEREGELTES DÄMPFUNGSSYSTEM... 3 Aufgabe:...3 Technik:...3 Bauteile...4 Systemverknüpfungen...5 Systemübersicht...6 Funktionsplan...6 Systemstörungen...7 Werkstatthinweise...7 AKTIVE KURVENSTABILISATOREN... 8 Technik...8 LUFTFEDERSYSTEME... 9 Übersicht...9 Pneumatik...10 Werkstatthinweise...10 HYDRAULISCHE FAHRWERKSYSTEME Übersicht...11 Funktion...11 AKTIVE LENKUNGSSYSTEME...12 Übersicht...12 AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 2/12

3 Geregeltes Dämpfungssystem Aufgabe: Aktive Dämpfungs- und Federungssysteme (Continuous Damping Control (CDC)) sorgen mit einem elektronischen Dämpfungssystem für eine verbesserte Fahrdynamik und dadurch auch für mehr Sicherheit und Komfort. Es wird angestrebt den Fahrzeugaufbau unabhängig von Fahr- und Strassenzustand möglichst stabil zu halten. Technik: Die Dämpfkräfte werden innerhalb von Millisekunden für jedes einzelne Rad bestmöglich eingestellt. Dazu erfassen Sensoren am Fahrzeug Kennwerte wie Aufbau-, Rad- und Querbeschleunigung und errechnen daraus die ideale Zug- und Druckstufe, individuell und kontinuierlich für jedes einzelne Rad. Pluspunkte Sicherheitsgewinn durch Optimierung der Raddämpfung Fahrkomfort- und Dynamikgewinn, wie z.b. beim Spurwechsel Reduzierung der Wank-, Nick- und Vertikalbewegung Kürzere Bremswege durch erhöhte Bodenhaftung Kontinuierliche Regelung in Echtzeit Optimaler Komfort, hohe Sicherheit Das Kennfeld zeigt, in welcher Bandbreite die Dämpfkräfte in der Zug- und Druckstufe stufenlos anpasst werden können. Bildquelle: ZF AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 3/12

4 Bauteile Bildquelle: VW SSP 515 Federbein 1. Kolbenstange 2. Ölausgleichsraum 3. CDC-Ventil 4. Arbeitszylinder 5. Arbeitszylinder 6. CDC-Ventil Sensoren / Aktoren 1. ECU 2. CDC-Dämpfer 3. Aufbaubeschleunigungssensor 4. Radbeschleunigungssensor 5. CDC Ventil Bildquelle: ZF AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 4/12

5 Systemverknüpfungen Bei der Adaptiven Fahrwerksregelung erfolgt der Informationsaustausch zwischen dem Steuergerät für elektronisch geregelte Dämpfung und den zugehörigen vernetzten Steuergeräten über den CAN- Datenbus. Die Systemübersicht zeigt die Vernetzung über den CAN-Datenbus. Systemverknüpfung zu Bremsen und Lenkung Bildquelle: VW SSP 406 AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 5/12

6 Systemübersicht Funktionsplan AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 6/12

7 Systemstörungen (Beispiel VW) Ausfall eines Dämpfers? Bei Kurzschluss oder Unterbrechung eines Verstellventils geht das System sofort in Fail Safe. Zur Anzeige des Fehlers blinkt das Dämpfersymbol im Taster. Das Fahrzeug verhält sich wie ein Fahrzeug mit konventioneller Dämpfung. Ausfall der Sensoren? Fällt nur ein Sensor aus, wird aus den restlich funktionierenden Sensoren ein Ersatzsignal errechnet. Das System bleibt funktionsfähig. Fallen zwei und mehrere Sensoren aus, wird das System in Stufen abgeschaltet. Dabei blinkt das Dämpfersymbol im Taster - und zwar im Takt von 1 Hz für jeweils 100 Millisekunden. Ausfall des Steuergerätes für elektronisch geregelte Dämpfung J250? Das Steuergerät J250 muss neu codiert werden. Austausch eines Dämpfers in Bezug auf Anpassung? Es muss eine Grundeinstellung durchgeführt werden (Anlernen der Radwegsensoren im unteren Anschlag). Ausfall der Lenkung? Die Adaptive Fahrwerksregelung DCC regelt trotzdem weiter. Werkstatthinweise Bremsenprüfstand: Auf dem Bremsenprüfstand erhält das System die Raddrehzahlinformationen. Die Karosseriebeschleunigung allerdings kann nicht ermittelt werden. Daher regelt das System immer in den Bereich Komfort = weich und geht somit von guten Fahrbahnbeschaffenheiten aus. Beladungserkennung: Die Beladungserkennung dient zur Ermittlung der Aufbaumasse des Fahrzeugs als Eingangsgrösse. Diese wird ermittelt durch Auswertung der Geber für Fahrzeugniveau, und wird anderen Systemen auf dem CAN- Datenbus zur Verfügung gestellt. Endlagendämpfung: Die Endlagendämpfung dient zur Vermeidung von Anschlagkräften und Anschlaggeräuschen in der Zug- und Druckstufe. Dämpferprüfstand: Auf einem Dämpferprüfstand erhält das System weder Informationen von den Gebern für Fahrzeugniveau, den Karosseriebeschleunigungssensoren noch Raddrehzahlinformationen. Daher geht die Adaptive Fahrwerksregelung von einem stehenden Fahrzeug aus. Die Dämpfer werden nicht bestromt und können daher normal geprüft werden. AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 7/12

8 Aktive Kurvenstabilisatoren Technik Aktive hydraulische Wankstabilisierungen ermöglichen dynamischeres Fahren bei gesteigerter Fahrsicherheit und höherem Fahrkomfort. An der Vorder- und Hinterachse erzeugen sie in Kurvenfahrten Stabilisierungsmomente, so dass die Wankbewegung des Fahrzeugaufbaus minimiert oder gänzlich beseitigt wird. Zusätzlich wird ein optimales Einlenk- und Lastwechselverhalten erzeugt. Bei Geradeausfahrt dagegen passt die elektronische Steuerung das Dämpfmass an und sorgt für ein weicheres, komfortableres Ansprechen der Federung. Die Kopierbewegung des Aufbaus wird reduziert, dadurch erhält das Fahrzeug eine hohe Agilität und Zielgenauigkeit über den gesamten Geschwindigkeitsbereich. Stabilisator an der Vorderachse 1 Pendelstützenanbindung am Schwenklager 2 Stabilisatorhalter 3 Stabilisator 4 Schwenkmotor 5 Pendelstützen Bildquelle: BMW Pluspunkte Minimierung der Wankbewegung Verbesserung des Einlenkverhaltens und des Lastwechselverhaltens Entkopplung der Radbewegung bei Geradeausfahrt Systemübersicht Bildquelle:ZF AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 8/12

9 Luftfedersysteme Übersicht Federbein Bildquelle: Audi AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 9/12

10 Pneumatik Bildquelle: VW Werkstatthinweise Vor dem Anheben des Fahrzeuges muss bei vielen Fahrzeugen ein Wagenhebermodus aktiviert werden. Damit das Fahrzeug das aktuelle Niveau speichern kann. Nach dem absenken des Fahrzeuges muss der Wagenhebermodus wieder deaktiviert werden, damit wird das Fahrzeug wieder in die ursprüngliche Position gebracht. Beispiel VW Tuareg AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 10/12

11 Hydraulische Fahrwerksysteme Übersicht Funktion Es elektro-hydraulisches aktives Fahrwerkssystem und basiert auf einer Stahlfederung. Es ermöglicht zusätzlich einen Ausgleich der Nick- und Rollbewegungen des Fahrzeuges. Dadurch brauchen diese Fahrzeuge keine konventionellen Stabilisatoren. Um die Funktionen zu erfüllen, ist in jedem Federbein ein vertikal verstellbarer einseitig wirkender Hydraulikzylinder angebracht. Er regelt kontinuierlich die jeweilige Federvorspannung. Höherfrequente Schwingungen werden durch herkömmliche Schwingungsdämpfer gedämpft. Der Systemdruck wird durch eine Hydraulikpumpe bereitgestellt. Bildquelle: Mercedes AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 11/12

12 Aktive Lenkungssysteme Übersicht Ein elektronisch geregelte Lenksystem unterstützt den Fahrer über die Momentunterstützung der Servolenkung hinaus mit einer variablen Lenkübersetzung. In Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit greift ein Elektromotor in das Lenkgetriebe ein. So erzeugt das Lenksystem fahrsituativ einen zusätzlichen oder reduzierten Lenkwinkel. (durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses) In kritischen Situationen kann das Lenksystem den vom Fahrer eingeschlagenen Lenkeinschlag gezielt verändern und das Fahrzeug damit stabilisieren. Das Lenksystem Aktivlenkung ist über den CAN-Bus in das Bordnetz integriert. Das Lenksystem ist sehr eng mit dem Fahrregelsystem (ESP/DSC) verbunden. Es werden verschiedene Sensoren und Signale vom DSC bzw. ESP genutzt. Bildquelle:BMW AGVS Ausbildungszentrum Berner Oberland 12/12