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Fahrwerk

Technik

CDC - Continous Damping Control

von ZF Sachs für Stoßdämpfer

Wofür steht eigentlich CDC?

CDC bedeutet Continous Damping Control  (ständige Dämpferregelung).

Der Einfluss der Dämpfung eines Automobils auf Fahrkomfort und Sicherheit ist enorm:

  • Harte Dämpfung sorgt für gutes, sportliches Handling,

  • weiche Dämpfung für Komfort.

Optimales Fahrzeug-Schwingungsverhalten setzt hochwertige Federungs- und Dämpfungssysteme voraus. Federungen sind meist progressiv ausgelegt, um sich dem Beladungszustand anpassen zu können. Zu Lasten des Komforts. Stoßdämpfer haben in der Regel eine festgelegte Dämpfungskennlinie und sind nur begrenzt anpassungsfähig an unterschiedliche Beladungs- und Straßenverhältnisse.

Bislang mussten sich Autohersteller jedoch auf eine Einstellung ab Werk festlegen, die meist ein Kompromiss war. Die Komfort- und Sicherheitsprobleme wurden schließlich durch mehrstufige Dämpfungen gelöst - dies ist aber auch nur ein Kompromiss, wenn auch ein besserer, denn bei diesen Systemen sind mehrere Dämpfungsventile mit unterschiedlichen Kennlinien notwendig, mit entsprechend größerem Bauraumbedarf und höheren Kosten.

Das Dämpfersystem CDC von ZF Sachs löst den Kompromiss auf:

Die Dämpferrate passt sich sekundenschnell dem jeweiligen Bedarf durch die Strecke an.

Die sich selbst überprüfende CDC-Regelung besteht aus Sensoren (2 und 3) für
Geschwindigkeit, Querbeschleunigung und Straßenzustand, einer Rechnereinheit mit intelligenter Software (5) und Aktuatoren (4).

Der neu entwickelte Aktuator ist ein Proportional Dämpfventil (4), mit dem sich die Dämpfkräfte zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert stufenlos verstellen lassen.

CDC Schema

Anmerkung: Noch bis vor kurzem war das elektronische Fahrwerkregelsystem CDC nur Limousinen sowie Luxus- und Sportwagen (z.B. Lancia Thesis, VW Phaeton, VW Touareg, AUDI A8, Porsche Cayenne) vorbehalten. Mit der neuen Generation des Opel Astra hält CDC auch in der Kompaktklasse Einzug.

Funktion: Wie arbeitet CDC?

Der Wunsch nach einem intelligenten Auto, das selbstständig denkt und handelt ist vielleicht so alt wie die Idee des Fahrens selbst. Die Fernseh-Autos K.I.T.T. und Herbie sind die medialen Vertreter dieser Zukunftsvision. Mit CDC kommt die Technik dieser Idee wieder ein Stück näher.

In dem CDC-Dämpfersystem von ZF Sachs regelt ein Proportionalventil die Dämpferrate kontinuierlich. Das Ventil funktioniert wie ein Bypass in der Dämpferhydraulik, je nach Ventilstellung kann der Dämpfer zwischen hart und weich variiert werden.

Die elektronische Steuereinheit erkennt über Sensoren Geschwindigkeit, Querbeschleunigung und Straßenzustand. Danach berechnet das System mit Hilfe einer Software die optimale Dämpfkraft für jedes Rad. Innerhalb weniger Millisekunden wird diese ‚Denkleistung‘ in die Tat umgesetzt.

CDC passt die Fahrwerkdämpfung stufenlos und präzise mit Hilfe des Proportionalventils an die jeweilige Fahrsituation an und macht damit das Fahren kontrollierbarer.
CDC Ventil innen
Ventil innen

Der CDC Regelkreis

Ausgehend von einer genauen Erfassung der aktuellen Fahrsituation wird die optimale Dämpfkraft bestimmt.

Die Stoßdämpfer dafür exakt eingestellt, was sich auf das Federungs- und Dämpfungsverhalten des Fahrzeugs auswirkt.

CDC mit Skyhook-Regelung

Dahinter steht die Idee, dass der Federungskomfort dann optimal ist, wenn die Dämpfung nicht nur auf die unebene Straße „reagiert“, sondern dies noch analog zu einer gedachten geraden Schiene am Himmel tut.

 Ziel dieses Systems ist es also, den Fahrzeugaufbau möglichst ruhig und unabhängig vom jeweiligen Fahrbahnzustand zu halten – als wäre das Fahrzeug am Himmel (sky) befestigt (hooked).

CDC Regelkreis
CDC Regelkreis
Hinter dem Begriff „CDC mit Skyhook-Regelung“ verbirgt sich ein Komplettsystem - bestehend aus zwei Federdämpfern an der Vorderachse, zwei Dämpfern an der Hinterachse sowie Sensoren und Steuerelektronik ECU (Electronic Control Unit).


Die Bewegung der Karosserie wird über fünf Beschleunigungssensoren erfasst, Radbeschleunigungssensoren erfassen die Relativbewegung der Räder zur Karosserie. Mit diesen Zusatzinformationen kann die Steuerungselektronik auch jedes Rad gesondert ansteuern – was bei der Skyhook Regelstrategie notwendig ist, denn damit das Fahrzeug entlang einer virtuellen Geraden im Himmel fährt, müssen möglichst auch Nick
- und Wankbewegungen durch die Dämpfer ausgeglichen werden.
Sky Hook Prinzip
Skyhook Prinzip
Die Sensoren liefern während der Fahrt in Verbindung mit dem Brems - und dem Fahrgeschwindigkeitssignal alle für optimale Dämpfung nötigen Informationen an die Elektronik.

Diese regelt dann - entsprechend in der Software hinterlegten Parametern - die erforderliche Dämpfkraft für jedes Rad individuell. Das Proportionalventil-Dämpfventil reagiert in Millisekunden auf die Signale der ECU mit kontinuierlicher Verstellung.

Für jedes Rad wird somit die optimale Dämpfkraft errechnet und bereitgestellt: Durch schnelle Erkennung und Regelung zwischen Zug und Druck werden in jeder Fahrsituation jeweils nur die tatsächlich benötigten Dämpfungskräfte erzeugt.
CDC Einstellungen
CDC Einstellungen
Die optimale Dämpfung, die individuell für jedes Rad geregelt wird, garantiert ein hohes Maß an Federungskomfort. So werden zum Beispiel bei ruhiger Autobahnfahrt nur moderate Dämpfkräfte angefordert. Denn die weiche komfortable Dämpfung wird nach dem Skyhook-Prinzip nur bei Bedarf verhärtet. Sie absorbiert bei normaler Fahrt kontinuierlich und variabel alle Stöße und Unebenheiten. Dies garantiert ein entspanntes Fahrgefühl, dass höchsten Komfortansprüchen gerecht wird.


Natürlich darf der Fahrspaß nicht zu kurz kommen: Bei sportlicher Fahrweise regelt das System automatisch nach und lässt den Fahrzeuglenker dann den gewünschten Kontakt zur Straße spüren. Eine optimal geregelte Dämpfung verbessert die Bodenhaftung des Fahrzeugs, verkürzt den Bremsweg und schafft damit mehr Sicherheit
.
CDC Einstellungen 2
CDC Einstellungen 2
Wie es dem Fahrer gefällt:

Bei Fahrzeugen mit CDC kann man die Grundeinstellung der Fahrwerkdämpfung selbst wählen.
CDC Wahlschalter
CDC Wahlschalter

Fahrernutzen: Was haben Autofahrer von CDC?



CDC bedeutet besseren Fahrbahnkontakt und mehr Sicherheit beim Fahren – das Fahrzeug agiert stabiler. Auch bei „kritischen“ Fahrmanövern mit höherer Geschwindigkeit (Einlenken, Bremsen, Ausweichen) behalten die Fahrer die volle Kontrolle über das Fahrzeug, ohne den harten Eingriff von ESP.
Auch Beladungsunterschiede – etwa volle Beladung zur Reisezeit – gleicht CDC aus: Die Dämpfung sorgt so für gleich bleibenden Fahrkomfort.
Bremsen: Gerade bei schlechtem Fahrbahnbelag sorgt die dank CDC verbesserte Bodenhaftung für deutlich kürzere Bremswege.
CDC Bremsen
CDC Bremsweg
Ausweichen

Kostbare Millisekunden:

In kritischen Fahrsituationen, etwa beim Ausweichen, passt CDC die Dämpferhärte blitzschnell an und sorgt so für mehr Spurhaltung.
CDC Spurwechsel 

Vernetzte Regelsysteme: Wie ist CDC im Fahrzeug mit anderen elektronischen Fahrwerkregelsystemen vernetzt?

Im neuen Opel Astra ist das elektronische Dämpfersystem CDC von ZF Sachs als Schlüsselsystem einer integrierten Fahrwerkkontrolle eingesetzt: Bei IDS plus (Interaktives Dynamisches Fahrsystem) arbeiten gleich mehrere fahrdynamische Systeme zusammen: neben CDC das elektronische Stabilitätsprogramm ESP, das Antiblockiersystem ABS, die Kurvenbremskontrolle CBC und die Traktionskontrolle. In diesem erstmals über einen Datenbus integrierten Gesamtsystem ziehen sämtliche Fahrwerkregelsysteme an einem Strang: Kritische Fahrsituationen werden sekundenschnell durch das System ausgeglichen, das dies am besten und effektivsten kann.

CDC IDS Opel

 IDSPlus im Opel Astra Übersicht
CDC Vernetzung
Schema der Vernetzung

Quelle: Bilder und Texte entstammen von Sachs ZF und Opel:  www.zf.com/ www.opel.de

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von Johannes Wiesinger
bearbeitet: 19.02.2015
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