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Neues Fahrwerkkonzept für autonome Fahrzeuge

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Dank zusätzlicher Sensorik können zum Beispiel Schlaglöcher bereits im Voraus erkannt werden. Wird der Fahrbahnschaden überfahren, hält das System das Rad auf Fahrbahnhöhe statt es – wie bisher bei konventionellen Dämpfersystemen – hineinfallen zu lassen.
Dank zusätzlicher Sensorik können zum Beispiel Schlaglöcher bereits im Voraus erkannt werden. Wird der Fahrbahnschaden überfahren, hält das System das Rad auf Fahrbahnhöhe statt es – wie bisher bei konventionellen Dämpfersystemen – hineinfallen zu lassen. (Bild: ZF)

Da der Fokus auf den Verkehr für den Fahrer in autonomen Fahrzeugen in den Hintergrund tritt, werden die Defizite der Infrastruktur und die Eigenschaften der Straßenführung zukünftig umso stärker wahrgenommen. ZF will mit einem neuem Fahrwerkskonzept Abhilfe schaffen. Und auch eine Kombination aus automatisiertem Getriebe und elektrifizierten Hinterachse wird entwickelt – dann soll Schalten ohne Zugkraftunterbrechung möglich sein.

„Wenn der Autopilot das Steuer übernimmt, wollen die Insassen vom Fahrgeschehen in Ruhe gelassen werden“, beschreibt Holger Klein, Leiter der Pkw-Fahrwerkstechnik bei ZF kurz und bündig die Aufgabe, die auf die Entwickler zukommt. Bei ZF heißt die Antwort auf diese Aufgabenstellung „sMotion“, mit der störende Fahrbahneinflüsse so gut wie vollständig ausgeschaltet werden sollen.

„Die Insassen bekommen damit das Gefühl, mit unerschütterlicher Gelassenheit über Unebenheiten hinwegzuschweben,“ beschreibt Klein die Eigenschaften des neuen Dämpfersystems. Aus dem konventionell mitunter hektisch auf Beschleunigen und Verzögern oder Unebenheiten reagierenden Fahrzeug wird ein mit stoischer Gelassenheit rollendes Automobil, in dem sich Pilot und Passagiere entspannen oder ihrer Arbeit widmen können.

Automatisierte Getriebe leiden konstruktionsbedingt unter einer wenig komfortablen „Denkpause“ beim Schalten. „eAMT“ oder „electrified Automated Manual Transmission“ schaltet fast ohne Zugkraftunterbrechung, weil der Elektromotor die „Denkpause“ überbrückt.
Automatisierte Getriebe leiden konstruktionsbedingt unter einer wenig komfortablen „Denkpause“ beim Schalten. „eAMT“ oder „electrified Automated Manual Transmission“ schaltet fast ohne Zugkraftunterbrechung, weil der Elektromotor die „Denkpause“ überbrückt. (Bild: ZF)

Das vollaktive Fahrwerksystem nutzt dafür einen Aktuator mit einer kompakten außenliegenden Elektromotor-Pumpen-Einheit, die mit integrierter Elektronik als bidirektionaler Steller arbeitet. Sie kann jedes Rad einzeln ansteuern und nach oben ziehen oder nach unten drücken, um so zum Beispiel in einer Kurve die inneren Räder einzuziehen und die äußeren auszufahren, sodass das Niveau des Wagens fast waagerecht bleibt. So werden auch Bodenwellen ausgeglichen.

Dank einer zusätzlichen Sensorik können zum Beispiel Schlaglöcher bereits im Voraus erkannt werden. Wird der Fahrbahnschaden überfahren, hält das System das Rad auf Fahrbahnhöhe statt es – wie bisher bei konventionellen Dämpfersystemen – hineinfallen zu lassen. Bei ersten Probefahrten zeigte das System auch bei zügigen Slalom- und Kurvenfahrten gegenüber aktuellen Dämpfersystemen eine überzeugende Stabilität. Die als Testfahrzeug ausgerüstete Giulia aus dem Hause Alfa verzichtete weitgehend auf Kurvenneigungen und auch bei Fahrten über Fahrbahnschweller blieb die Limousine unerschüttert.

In einem weiteren Schritt können die Daten in die Cloud gesendet werden, um andere Verkehrsteilnehmer auf die Gefahrstellen hinzuweisen. Allerdings werden, so ein ZF-Sprecher, noch bis zu vier Jahre vergehen, bis das System die Serienreife erreicht haben wird.

E-Motor überbrückt Denkpause bei automatisiertem Getriebe

Etwas schneller – in zwei bis drei Jahren – wird eine andere ZF-Neuheit die Serienreife erreichen und die Hybridisierung von Klein- und Kompaktwagen beschleunigen und, weil preiswerter als die bisherigen Systeme, „demokratisieren“. Hinter der etwas kryptischen Abkürzun „eAMT“ verbirgt sich eine Kombination aus einem automatisierten Getriebe mit einer elektrifizierten Hinterachse. Automatisierte Getriebe leiden konstruktionsbedingt unter einer wenig komfortablen „Denkpause“ beim Schalten. „eAMT“ oder „electrified Automated Manual Transmission“ schaltet fast ohne Zugkraftunterbrechung, weil der Elektromotor die „Denkpause“ überbrückt.

Das System umfasst alle Eigenschaften eines klassischen Hybridantriebs, also elektrisch Fahren, Rekuperieren, Boosten, wenn zusätzliche Leistung benötigt wird und bietet bei Bedarf einen vollwertigen Allradantrieb. Außerdem haben die ZF-Techniker dem Antrieb auch einen Kriechmodus für die Fahrt im Stau spendiert.

„Dieser Plug-in-Hybridantrieb für Klein- und Kompaktwagen erhöht die Flexibilität für die Fahrzeughersteller. Denn so lassen sich auf bestehenden Plattformen flexibel konventionelle oder Plug-in-Hybridantriebe darstellen“, erklärt Norman Schmidt-Winkel, Funktionsentwickler von elektrischen Antrieben bei ZF. Diese Technik könnte in Zukunft, wenn die Fahrzeuge nur noch 95 Gramm CO2 je Kilometer ausstoßen dürfen, an Bedeutung gewinnen. ampnet

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