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Autonomes Fahren: ZF präsentiert den „fliegenden Teppich“

Starke Chips und Steuergeräte machen es möglich: Im „Flying Carpet 2.0“ kombiniert ZF seine gesamte Fahrwerkstechnik. Wir waren bei Demofahrten am Lausitzring dabei.

Der "Flying Carpet" kann Straßen vorab lesen und das fahrwerk darauf einstellen. | Foto: ZF
Der "Flying Carpet" kann Straßen vorab lesen und das fahrwerk darauf einstellen. | Foto: ZF
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Gregor Soller

Vor allem das autonome Fahren erfordert laut ZF „vorausschauende Reaktionen“ des Fahrwerks, um der „Reisekrankheit“ der Insassen vorzubeugen, die dann nicht mehr auf die Straße schauen müssen. Deshalb müssen störende Karosseriebewegungen soweit wie möglich vermieden werden. Wie sich das anfühlen könnte, demonstrierte ZF auf dem Lausitzring mit dem „Flying Carper 2.0“, einem umgebauten VW Touran, der schon 2017 einige Features implementiert hatte.

Die Basis für das vollvernetzte Fahrwerk des „fliegenden Teppich“ ist viel Rechenleistung und eine Kombination verschiedener aktiver und semi-aktiver Systeme im Verbund mit dem vollaktiven Dämpfungssystem sMotion, bei dem vier Aktuatoren das Ein- und Ausfedern individuell an jede Fahrsituation und Straßenbeschaffenheit anpassen. ZF koppelt mit diesem System fortschrittliche Sensorik, eine smarte Steuerung sowie intelligente Aktuatorik

Die jetzt verbauten sMotion-Aktuatoren können jetzt jedes Rad einzeln und aktiv sowohl nach oben ziehen als auch nach unten drücken. In einer Kurve könnte man so die Bodenfreiheit der beiden inneren Räder absenken, während man die Dämpfer der äußeren Räder anhebt, dass das Fahrzeug selbst nahezu waagrecht bleibt. So will man das Fahrwerk auch aktiv gegen Nick-, Wank- und Hubbewegungen ansteuern, die beim Anfahren, Bremsen, Lenken oder durch Bodenunebenheiten entstehen.

Bereits bekannt ist die aktive Hinterachslenkung AKC (Active Kinematics Control): Bei geringen Geschwindigkeiten lenkt sie in entgegengesetzter Richtung zu den Vorderrädern, um das Fahrverhalten kompakter zu machen, bei höheren Tempi wird die Richtungsstabilität durch einen Lenkeinschlag in die gleiche Richtung erhöht. Mit sMotion soll AKC beispielsweise das Ausbrechen des Hecks in engen Kurven verhindern oder das Auto auf rutschigen Strecken stabilisieren. Dazu kommt die Steer-by-Wire-Servolenkung sowie das aktive Bremssystem IBC (Integrated Brake Control).

Aber auch an der Intelligenz seines fliegenden Teppichs hat ZF weiter gefeilt: Das Steuerungssystem „cubiX“ koordiniert die aktiven und semiaktiven Aktuatoren. Dabei hat man natürlich auch die Serie im Blick: „cubiX“ ist skalierbar und modular ausgelegt. Die Daten erhält die Steuerung von einem Sensorset an jedem Rad. Im Verbund mit Kamerasystemen kann ein Fahrzeug nicht nur Bodenunebenheiten im Voraus erkennen, sondern auch Hindernisse oder Verkehrsschilder. Entsprechend kann sich die Aktuatorik auf die bevorstehenden Bewegungen vorbereiten.

Und wie funktioniert das in der Praxis?

Erstaunlich gut, wenngleich sich die Physik nicht vollkommen überlisten lässt. Denn noch immer werden Unebenheiten und Kurven wahrgenommen, wenngleich viel dezenter als in einem Standard-Pkw. Der „fliegende“ Teppich schafft es tatsächlich, viele Aufbau- und Fahrzeugbewegungen auszugleichen – eine größte Krux ist derzeit aber der (noch) zu hohe Preis. Denn Teile des „Flying carpet“ kann ZF bereits liefern, verbaut werden sie aber nur selten und wenn, dann eher in hochpreisigen Fahrzeugen.

Was bedeutet das?

Dr. Christoph Elbers, Vice President Car Chassis Technology Development bei ZF erklärt, dass man mit dem „Flying Carpet“ Steuerung, Aktuatorik und Hardware aus einer Hand anbieten und nach den Vorlieben der Kunden individuell abstimmen könnte – sofern er bereit ist, den „fliegenden Teppich“ zu bezahlen.

 

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