Novanta bringt Drive-by-wire näher zum Endkunden

Novanta bringt Drive-by-wire näher zum EndkundenDie Drive-by-wire-Technik in Kraftfahrzeugen gewinnt an Boden.

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Das Konzeptfahrzeug Bertone-SKF Novanta: das elegante, außergewöhnliche Design macht neugierig. Die Steuerung erfolgt über ein komplexes Drive-by-wire-System. Beim Michelin Bibendum Challenge 2002, dem Forum für umweltfreundliche und zukunftweisende Fahrzeuge, wurde der Novanta für seine zukunftweisende
Technik als „bestes Prototypfahrzeug“ ausgezeichnet.

Für SKF und Bertone bot der Wettbewerb die Gelegenheit, ein Konzept auf Räder zu stellen, das die Drive-by-wire-Technik mit dem geforderten umweltrelevanten Ansatz verzahnt. Gleichzeitig zeigt es, wie Autofahren heute unter Berücksichtigung des sozialen Aspekts aussehen kann.

Der Michelin Challenge 2002 erstreckte sich über verschiedene Stationen in Deutschland und Frankreich und endete auf der „Mondial de l’Automobile“ 2002 in Paris.

Untersuchungen haben gezeigt, dass das Konzept durchaus praxistauglich ist. Das Marktpotential wird hoch eingeschätzt. Die nächste Hürde ist die Zulassung durch die verschiedenen nationalen und internationalen Normenorganisationen, die für Sicherheit und die Umsetzung neuer Technologien zuständig sind. Das Foto des Konzeptfahrzeugs Novanta vor dem Europaparlament in Straßburg ist ein Symbol dafür, dass der erste Schritt hin zum praktischen Einsatz hochentwickelter Technik für nachhaltige Transportsysteme getan ist.

Drive-by-wire: Erfahrung zählt
Am 23. September 2002 fanden auf dem Hockenheimring mehrere Vergleichstests statt. Novanta basiert ja auf dem ersten Konzeptfahrzeug von SKF und Bertone, dem Filo. Die neue Konstruktion und das Fahrverhalten des Novanta zeigen, wie sehr diese Technik weiterentwickelt wurde und gereift ist. Im Vergleich zum Bertone-SKF Filo vermittelt der Novanta dem Fahrer ein wesentlich besseres „Lenkgefühl“. Auch das Bremssystem und die Schnittstellen im Antriebsstrang wurden verbessert.

„Wir sind stolz, dass die By-wire-Technik einen Beitrag zur aktiven und passiven Sicherheit des Fahrzeugs leistet (beispielsweise kann auf die Lenksäule verzichtet werden) und dass die sportlich-flotte Gestaltung des Innenraums nicht zu Lasten des Fahrkomforts geht“, erläutert Filippo Zingariello, Vizepräsident der SKF Geschäftseinheit Drive-by-Wire. „Das Kernstück des Systems ist die intelligente Aktuatorik, die mit ihrer Funktionalität das provokante Design erst ermöglicht.“

Die Steuereinheit des Fahrers, die Guida, wurde gegenüber dem Filo erheblich verbessert. Integrierte Positions- und Kraftsensoren senden über ein „fehlertolerantes“ Kommunikationsnetz kontinuierlich Daten an die Steuereinheiten der intelligenten Aktuatoren. Die beiden miteinander verbundenen Lenkgriffe bewegen sich zu beiden Seiten maximal um 20° aus der Mittelstellung (Geradeausfahrt) und steuern die Auslenkung der gelenkten Räder über eine intelligente Betätigungseinheit anstelle der herkömmlichen Zahnstange. Bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Bewegung der Lenkgriffe in einen stärkeren Ausschlag der gelenkten Räder übersetzt als bei schnellerer Fahrt. Eine genaue und intuitive Rückmeldung des dynamischen Fahrverhaltens ist entscheidend für den Fahrkomfort und vor allem für die Sicherheit.

Die Bremsanlage, eine Gemeinschaftsentwicklung mit dem italienischen Bremsenhersteller Brembo, wirkt auf jedes Rad einzeln ein und hält das Fahrzeug so sicher unter Kontrolle. In jeden Bremssattel ist jeweils ein elektromechanischer Aktuator integriert. Dank der extrem schnellen Signalweiterleitung und der kurzen Ansprechzeit der Bremsen wird jeder Ausfall sofort zuverlässig entdeckt. In diesem unwahrscheinlichen Fall verhindert die dynamische Steuersoftware das gefährliche Schleudern des Fahrzeugs.

Die Schaltvorgänge im Automatikgetriebe laufen über ein speziell entwickeltes Getriebemanagement automatisch ab, das die Signale von den Schaltknöpfen auf dem Haltearm der Guida zu einer intelligenten elektromechanischen Betätigungseinheit übermittelt.

Sie spielt eine wichtige Rolle: Im Netz überwacht sie ununterbrochen das gesamte Fahrzeug, jede einzelne Aktuator-Steuer-einheit und die Stromversorgung. Im Fahrzeug sind Stromkreise für die herkömmlichen 14 Volt sowie für den neuen Standard mit 42 Volt ausgelegt. Im Fall eines elektronischen Ausfalls wird innerhalb von Millisekunden eine automatische Neuverbindung der Knoten durchgeführt.

Radikal neu
Der hochwertig gestaltete Innenraum provoziert mit seinem radikal neuen Gestaltungsansatz. Lenkrad und Lenksäule sucht man vergebens. Die Guida ragt aus der Innenverkleidung der Fahrertür hervor – eine kompakte, übersichtliche und ergonomische Konsole, die Verbindung von Fahrkomfort, Fahrspaß und Sicherheit.

Die Bertone-Konstrukteure haben die Vision, dass sich die in wachsendem Maße virtuelle Beziehung zwischen Fahrer und Fahrzeug mit der Einführung eines neuen Fahrkonzepts vertieft: eher eine intelligente Bedieneroberfläche als das traditionelle Lenkrad und Schaltknüppel. „In diesem Punkt können wir unser Design nicht mehr verbessern“, so Roberto Piatti, der Managing Director von Stile Bertone. „In der Gestaltung des Innenraums muss die Guida vollkommen zurücktreten, zumindest bis der Fahrer den Wagen anlässt.“

Neben der Guida ist die einzige Kommunikationsfläche zwischen Fahrer und Fahrzeug ein Lichtband, das sich über die gesamte Länge des Innenraums erstreckt. Durch Antippen des zentralen orangefarbenen Bildschirms kann der Fahrer mit dem Nokia Communicator in Verbindung treten. Hinter dem großen „Armaturenbrett“ steckt ein intelligentes Navigationssystem mit einem winzigen Fingerabdruck-Scanner: ein einmaliges Erkennungszeichen zum Anlassen des Fahrzeugs und zum Aktivieren seines „Nervensystems“. Die Vorlieben des Fahrers, seine Sitzposition, Wunschtemperatur und Belüftung, Erinnerung ans Tanken, an Wartung und sogar die Musikwünsche lassen sich speichern. Im großen Innenraum bietet eine kompakte Anlage aus dem Surround-Sound-System von Bose das optimale Klangerlebnis. Mit dem komplexen biometrischen System stellt sich das Fahrzeug optimal auf den jeweiligen Fahrer ein. Die Fahrt beginnt einfach mit einem Fingerabdruck auf dem Scanner.

Das SKF Team
Bei SKF waren 12 Mitarbeiter aus den einschlägigen Fachbereichen der ganzen Gruppe für dieses Projekt zu einem Team zusammengezogen worden: aus der Automotive Division, Drive-by-Wire, der Industrial Division, Transrol, der Electrical Division und der Sensorised Bearings Division. Im Fertigungswerk wurden die Arbeiten koordiniert.

Zum Abschluss des Projekts mussten weitere technologische Inhalte in Bezug auf mechanische Komponenten und Software integriert werden, um ein Mehr an Fahrkomfort und Sicherheit zu erreichen. Wenn Filo im Hinblick auf den Einsatz intelligenter elektromechanischer Systeme für Lenkung, Bremsen und Antriebsstrang eine positive Überraschung war, dann hat Novanta nun auch die skeptischsten Fahrer von der Schnelligkeit und der Leistungsfähigkeit der verschiedenen By-wire-Funktionen überzeugen können.

Das Konzept passt genau zur SKF Vision eines Fahrzeugs der Zukunft. Es steht für eine neue Fahrkultur. Für sportliche Fahrer ist immer noch das von Lenkung und Schaltung vermittelte Fahrgefühl wichtig, so dass sich die herkömmliche Auslegung eines „Fahrerplatzes“ wohl auf geraume Zeit nicht wirklich ändern wird. Die echten Änderungen vollziehen sich im Verborgenen. Drive-by-wire-Systeme werden in verstärktem Maße eingebaut, aber unter einer eher konventionellen Bedieneroberfläche für den Fahrer. Die wirklich radikalen Änderungen, die diese Technik für eine Neugestaltung des Fahrzeuginneren bedeutet, werden wohl nur langsam akzeptiert.

Die sportliche Novanta-Karosserie basiert auf dem Drei-Liter-Fahrwerk des SAAB 9-5 V6. Der Innenraum wurde klassisch-hochwertig ausgeführt, um der Öffentlichkeit zu zeigen, dass die Drive-by-wire-Technik kein kurzfristiger Trend ist, sondern eine Technik, von der SKF und Bertone überzeugt sind.

Die Entwicklung der Mobilität vor allem im letzten Jahrhundert ist einer der größten Durchbrüche der Menschheit und dabei einer der wichtigsten Faktoren für wirtschaftliches Wachstum und soziale Entwikklung. Weil der Autoverkehr weltweit weiter zunehmen wird, müssen neue Fahrzeugkonzepte entwickelt werden, um nachhaltige und umweltverträgliche Lösungen für unser Transportproblem zu finden.

 

 

 

 

 

 

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