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Konzeptfahrzeug von ZF soll zeigen, welche Vorteile vernetzte Komponenten bieten

Groß in der Stadt

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Extrem wendig, lokal emissionsfrei sowie vernetzt mit Fahrer und Umwelt: Mit dem Smart Urban Vehicle zeigt ZF, welches Potenzial die intelligente Vernetzung einzelner Fahrwerk-, Antriebs- und Fahrerassistenzsysteme in sich trägt.

Der Autor: Jürgen Goroncy ist freier Mitarbeiter der AutomobilKonstruktion

„Mit dem Smart Urban Vehicle zeigt ZF, welche konkreten Lösungen für den städtischen Individualverkehr wir heute schon allein dadurch erzielen können, wenn bestehende Technologien und Systeme im Fahrzeug miteinander vernetzt werden, sie mit dem Fahrer, mit dessen Verhalten und mit der Umwelt interagieren oder sie auf Datenmaterial zugreifen lassen, das mittels Cloud Connectivity an jedem beliebigen Ort zur Verfügung steht“, erklärt Stefan Sommer, Vorstandsvorsitzender der ZF Friedrichshafen AG. „Gleichzeitig markiert diese Studie gewissermaßen auch einen Startpunkt, von dem aus sich die Konzepte für die urbane Mobilität der Zukunft sehr konkret weiterdenken lassen – auch im Hinblick auf die neuen Kompetenzfelder, die aus der Übernahme von TRW für den ZF Konzern erwachsen.“
Komplett neu aufgebaut
Das Smart Urban Vehicle wurde auf Basis eines Standard-Kleinwagens komplett eigenständig aufgebaut. Die Traktionsbatterie, die in insgesamt drei Modulen an der Vorder- und Hinterachse Platz findet, versorgt die zwei radnahen Elektromotoren an der Verbundlenker-Hinterachse mit Strom. Jede der zwei Antriebseinheiten entwickelt 40 kW Leistung, die Maximaldrehzahl beträgt 21 000 min-1. So erreicht das grundsätzlich auf den innerstädtischen Verkehr ausgelegte Fahrzeug eine Höchstgeschwindigkeit von 150 km/h.
Wendig durch die Stadt
„An der Vorderachse haben wir ein neues Konzept mit einem Einschlagwinkeln von bis zu 75 Grad realisiert“, erklärt Harald Naunheimer, Leiter Forschung und Entwicklung bei ZF. Das Fahrwerkkonzept reduziert damit den Lenkaufwand bei Park- und Wendemanövern deutlich und erhöht damit vor allem die Wendigkeit des Kleinwagens: Dank des veränderten Radeinschlags verringert sich der Wendekreis-Durchmesser auf weniger als sieben Meter. Unterstützt werden die Lenkbewegungen an der Vorderachse vom Torque-Vectoring-System des Hinterachsantriebs, das die Antriebskraft individuell auf die beiden Hinterräder verteilt und das Anfahren bei derartig großen Radeinschlägen erst ermöglicht. Damit lässt sich das Konzeptfahrzeug auch in äußerst kleine Parklücken von etwa vier Metern Länge bequem in meist nur einem Zug manövrieren.
Besonders deutlich werden die Vorzüge des neuen Vorderachskonzepts im Zusammenspiel mit der realisierten Fahrerassistenzfunktion Smart Parking Assist. Das System unterstützt den Fahrer nicht nur bei der Erkennung passender Parkplätze, sondern kann den Wagen auch vollautomatisch längs oder quer zur Fahrtrichtung parken. Die Informationen bezieht der Parkassistent von zwölf Ultraschallsensoren und zwei Infrarotsensoren an Front-, Heck- und Längsseiten. Die Steuerelektronik verarbeitet die Informationen und regelt alle an der Parkfunktion beteiligten Systeme – beispielsweise den Elektroantrieb und den benötigten Lenkeinschlag der Elektrolenkung. Der Fahrer kann während des Vorgangs über das Display im Cockpit mit dem Fahrzeug interagieren oder die Parkfunktion erst nach dem Aussteigen mittels Applikation auf einem Mobile Device, z.B. einer Smart Watch, auslösen. Das Smart Urban Vehicle sucht danach selbständig in Schrittgeschwindigkeit die Umgebung nach der passenden Lücke ab und leitet den Parkvorgang selbstständig ein.
Fahrerfahrung aus der Cloud
Für maximale Reichweite und Fahrsicherheit sorgt die cloudbasierte Fahrerassistenzfunktion PreVision Cloud Assist. Im Gegensatz zu rein GPS-unterstützten Systemen berücksichtigt dieses System Geometriedaten und Informationen zur zulässigen Höchstgeschwindigkeit und speichert bei jeder Fahrt zusätzlich Daten zur Fahrzeugposition, aktuell gefahrenen Geschwindigkeit sowie Quer- und Längsbeschleunigung in der Cloud. Wird die Strecke erneut zurückgelegt, berechnet das System anhand dieser Erfahrungswerte und Daten die optimale Geschwindigkeit für eine nahende Kurve. Die Assistenzfunktion reguliert dann frühzeitig vor der Kurveneinfahrt das Drehmoment so, bis die Kurve ohne mechanischen Bremsvorgang gefahren werden kann. Das schont nicht nur Batterie und Bremssystem des Fahrzeugs, sondern sorgt auch für mehr Sicherheit gerade bei unübersichtlichen Kurven.
Der Fahrer ist zu jeder Zeit über das Eingreifen von PreVision Cloud Assist informiert: Denn das multifunktionale Lenkrad verfügt im Lenkradkranz in der direkten Sichtachse des Fahrers über ein OLED-Display. Dieses zeigt zum Beispiel an, wie viel Antriebsmoment das Fahrerassistenzsystem vor Kurveneinfahrt wegnimmt – oder nach der Kurve wieder zur Verfügung stellt.
IAA: Halle 8.0, Stand F20
ZF Friedrichshafen AG
Tel.: +49 7541 77-2488
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