Hydropneumatische und Hydraulische Federungssysteme

Hydropneumatische Federung

Bietet eine große Flexibilität sowie die Regulierung der Karosseriehöhe unabhängig von der Belastung des Fahrzeugs.

Vorteile der Hydropneumatischen Federung

• Hoher Fahrkomfort.
• Hält die Karosserie auf korrekter Höhe.
• Ermöglicht einen tieferen Schwerpunkt.
• Verbesserte Federungseigenschaften.
• Ermöglicht die Regulierung der Karosseriehöhe.
• Erhöhte Sicherheit im Pannenfall.
• Geringerer Wartungsaufwand.

Hydraulische Federung (Grundprinzip)

Überträgt und sorgt für flüssige Bewegungen durch die Verbindung mobiler Elemente im Inneren der Rohrleitungen. Gas ersetzt die mechanische Federung und sorgt für die nötige Elastizität der Aufhängung.

1. Haupt-Hydraulikkreis

Der Haupt-Hydraulikkreis besteht aus folgenden Elementen: Tank, Pumpe, Hauptspeicher, Druckregler und Sicherheitsventil.

Vorratsbehälter (Kaution)

Ein Behälter, der die Hydraulikflüssigkeit speichert, die der Pumpe zugeführt wird, und die Rücklaufmenge nach Gebrauch aufnimmt.

Druckquelle

Eine mechanische Hochdruckpumpe mit konstantem Durchfluss.

Druckregler

Wird auch als Leistungsschalter bezeichnet und sichert den Hauptstromkreis mit einem geregelten Betriebsdruck.

• Trennphase (Disjunktion): Bei einem Druck über 170 bar überwindet der Innendruck den Federdruck und schließt die Versorgungsverbindung.
• Versorgungsphase (Alimentation): Die Kammern erreichen einen Druck von 145 bar, und der Schieberegler ändert seine Position.

Druckspeicher (Akkumulator)

Ein Reservoir für Hydraulikflüssigkeit unter Druck, dessen Aufgabe es ist, hydraulische Flüssigkeit zu liefern, wenn diese im Kreislauf benötigt wird.

Sicherheitsventil

Gewährleistet die bevorzugte Versorgung der sicherheitsrelevanten Komponenten des Fahrzeugs.

2. Hydraulischer Federungskreis

Federungskugeln (Sphären)

Die Blöcke ähneln dem Hauptspeicher und erfüllen die Federungsaufgabe.

Dämpfer (Absorber)

Hat einen doppelten Zweck und ist in die untere Etage der Kugel eingesetzt.

Zylinder

Ist dafür verantwortlich, die Radbewegungen über die Querlenker auf die Hydraulikflüssigkeit zu übertragen.

Höhenkorrektor

Stellt eine konstante Bodenfreiheit unabhängig von der Last sicher.

Antica-Ventil

Ein Ventil mit 5 Wegen und 2 Positionen, dessen Betrieb sich wie ein 4-Wege-Ventil verhält.

Automatische Höhenregulierung

Sorgt für große Flexibilität und eine konstante Höhe. Die Regulierung erfolgt automatisch durch den Höhenkorrektor mittels einer flexiblen Stange, die mit dem Stabilisator verbunden ist.

Manuelle Regulierung

Wird über einen manuellen Wahlschalter durchgeführt, der die Bewegung auf die Achse des Ventils überträgt.

Hydractive Federung

Die Hydractive Federung ist in der Lage, die Flexibilität und die Dämpfung der Federung variabel zu steuern, um traditionelle dynamische Ungleichgewichte zu vermeiden.

Zustände der Federungssteuerung

• Soft-Zustand: Der Steifigkeitsregler ermöglicht den Fluss der Hydraulikflüssigkeit zwischen den Federelementen derselben Achse. Dies führt zu hoher Flexibilität, sanfter Dämpfung und weicher Wankstabilisierung.
• Fester Zustand (Steady State): Der Steifigkeitsregler verhindert die Bewegung der Hydraulikflüssigkeit zwischen den Federelementen derselben Achse. Dies führt zu geringer Flexibilität, fester Dämpfung und fester Wankstabilisierung.

3. Hydraulische Komponenten

Magnetregler

Ein elektromagnetischer Auslöser, der die Regulierung der Steifigkeit basierend auf verschiedenen Informationen der ECU (Steuereinheit) ermöglicht.

Steifigkeitsregler

Ändert die physikalische Beschaffenheit der Federung nach Erregung der Magnetspule.

4. Elektrische Komponenten

Steuergerät (ECU)

Die Steuereinheit ist zuständig für die Verarbeitung der Eingangssignale von den Sensoren (Druck, Geschwindigkeit usw.) und gibt so den Befehl an das Magnetventil zur Regulierung der parallelen Nachgiebigkeit.

SPORT Steuerschalter

Der Fahrer kann über diesen Schalter zwischen Automatikbetrieb und Sport-Modus wählen.

Geschwindigkeitssensor

Ein Hall-Effekt-Sensor, der ein elektrisches Signal proportional zur Geschwindigkeit der Sekundärwelle des Getriebes liefert.

Lenkwinkelsensor

Ist ein elektro-optischer Doppelsensor, bestehend aus zwei Lichtstrahlern, zwei Empfängern und einer Lochscheibe.

Karosserie-Wegsensor

Definiert die Federungsbewegung und die durchschnittliche Karosseriehöhe. Seine Funktionsweise ähnelt der des Lenkwinkelsensors.

Gaspedalwegsensor

Ist ein variabler Widerstand, der durch das Gaspedal betätigt wird und die Eingangsspannung variiert.

Bremsdrucksensor

Ist ein Schalter, der die ECU über einen erhöhten Bremsdruck informiert, um die Voreinstellung anzupassen.

Tür- und Kofferraumschalter

Schalter, die den Rechner mit Masse verbinden und die Lasten der Versorgungskreise ausgleichen, wenn eine Tür oder der Kofferraum geöffnet oder geschlossen wird.

Wartung und Selbstdiagnose der Hydractive Federung

Fehler, die durch die Federung verursacht werden, werden in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt.

Hydractive Federung: Evolution

Die elektronische Steuerung reguliert die Höhe und die Steifigkeit des Systems.