Assistenzsysteme können das Fahren nicht nur sicherer und komfortabler machen, sondern auch beim Energiesparen helfen. ZF hat mit Eco Control 4 ACC einen vorausschauenden Abstandsregeltempomaten (Adaptive Cruise Control, ACC) entwickelt, der bis zu 8 % mehr Reichweite ermöglicht.
Kernbestandteil dieser ACC-Zusatzfunktion ist ein Optimierungsalgorithmus mit modellprädiktiver Regelung (MPC) des Schweizer Software-Unternehmens Embotech. Er wertet insbesondere Karteninformationen wie Steigungen, Gefälle und Kurven sowie fahrzeuginterne Informationen über die optimalen Betriebspunkte des Antriebsstrangs sowie der Sensoren in Echtzeit aus.
Erfolgreiche Feldtests von ZF haben gezeigt, dass Eco Control 4 ACC im realen Verkehr einen Reichweitengewinn von bis zu 8 % erzielen kann. Als Zusatzfunktion für serienmäßige Abstandsregeltempomaten ist es sowohl in Pkw als auch in Nutzfahrzeugen einsetzbar, unabhängig von der Art des Antriebsstrangs.
„Eco Control 4 ACC ist eine bahnbrechende Entwicklung, die uns der Vision Zero Emissions einen deutlichen Schritt näherbringt“, sagt Uwe Class, Leiter Advanced Systems Development bei ZF. „Vor allem aber ist diese Lösung alltagstauglich und serienreif.“
Meilenstein bei der Reduzierung von CO2-Emissionen
Alexander Domahidi, CTO und Mitgründer von Embotech, fügt hinzu: „Eco Control 4 ACC ist ein Meilenstein bei der Reduzierung von CO2-Emissionen. Das Einsparpotenzial von bis zu 8 % ‚mit nur einem Stück Code‘ ist ein riesiger Schritt vorwärts, um umweltfreundlichere Mobilität und Transport zu revolutionieren. Dies ist ein Beweis für das Engagement von Embotech, autonome Software-Lösungen anzubieten, die die Technologie unserer Kunden nachhaltiger machen.“
Algorithmus maximiert Reichweite oder minimiert Reisezeit
Grundlage für die optimale Fahrstrategie ist die individuelle Entscheidung des jeweiligen Fahrers, ob der vorausschauende Tempomat die Energieeffizienz des Antriebs maximieren oder die Fahrzeit minimieren soll. Auch ein ausgewogener Mix aus beiden Strategien ist möglich.
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Dazu orientiert sich das Assistenzsystem bestmöglich an der vom Fahrer eingestellten Geschwindigkeit. Basierend auf diesen Voreinstellungen wählt der Optimierungsalgorithmus mit modellprädiktiver Regelung automatisch die beste Fahrstrategie.
Algorithmus nutzt Kartendaten, Sensor- und Antriebsinformationen
Der Algorithmus wertet kontinuierlich die Kartendaten im Navigationssystem und die Betriebsdaten des Antriebssystems für die nächsten 500 m Wegstrecke aus. Diese Informationen über folgende Steigungen oder Gefälle, Kurven oder Geschwindigkeitsbeschränkungen fließen kontinuierlich in die Auswertung ein und das Assistenzsystem balanciert Fahrzeit und Energieverbrauch bestmöglich aus.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Abstandsregeltempomaten ist dieses Regelsystem nicht starr regelbasiert: Es wägt bei der Optimierung alle Voreinstellungen gegen alle Anwendungsfälle des 500-m-Horizonts in Echtzeit ab. Darüber hinaus nutzt dieses System die Effizienzkennfelder des Antriebsstrangs, um den aktuellen Betriebspunkt zu optimieren.
Kompetenzen von ZF und Embotech ergänzen sich perfekt
Dabei ergänzen sich die Kompetenzen von ZF und Embotech perfekt: Während ZF aus seinem Systemverständnis des Gesamtfahrzeugs die passenden Informationen für das Assistenzsystem bereitstellt und das Beschleunigen und Bremsen steuert, bringt Embotech sein umfassendes Verständnis für die passenden Algorithmen zur Echtzeitauswertung dieser Daten und seine Embedded-Lösungen ein.
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Insgesamt haben die Partner ein System entwickelt, das dem Fahrer mehr Reichweite und geringere Betriebskosten ohne Komforteinbußen ermöglicht und so die Umwelt nachhaltig entlasten kann. Das Spektrum der möglichen Anwendungen, die ZF bedienen kann, reicht von Pkw über Busse bis hin zu schweren Nutzfahrzeugen. (bec)
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