ZF Innovationsfahrzeuge

Ein vollelektrischer Kleinwagen, der selbstständig in extrem enge Lücken einparkt? Ein 40-Tonner, der plötzlich auftauchenden Hindernissen im Notfall automatisch ausweicht? Ein Traktor, der sich beim Ankoppeln von Arbeitsgeräten fernsteuern lässt oder trotz voll beladenem Anhänger außergewöhnlich starke Steigungen bewältigt?

Regelmäßig integriert der Technologiekonzern seine innovativen Produkte in Fahrzeuge, um zu zeigen, wie kreativ die Ingenieure von ZF die Anforderungen der Mobilität von morgen bereits heute umsetzen.

ZF Advanced Urban Vehicle

ZF Innovation Truck

ZF Innovation Tractor

In der City ganz gross ZF Advanced Urban Vehicle

Extrem wendig, lokal emissionsfrei sowie vernetzt mit Fahrer und Umwelt: Mit dem Advanced Urban Vehicle zeigt ZF, welches Potenzial die intelligente Vernetzung einzelner Fahrwerk-, Antriebs- und Fahrerassistenzsysteme in sich trägt und präsentiert eine exemplarische Lösung für das Klein- und Kompaktsegment im urbanen Individualverkehr.

Die Technik im Detail

Erkannt, gedrückt, geparkt: Der ZF 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.

Seine Informationen bezieht der Parkassistent von zwölf Ultraschallsensoren und zwei Infrarotsensoren an Front-, Heck- und Längsseiten des Fahrzeugs, die einen geeigneten Parkplatz ermitteln. 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 Advanced Urban Vehicle sucht danach selbständig in Schrittgeschwindigkeit die Umgebung nach der passenden Lücke ab und leitet den Parkvorgang selbstständig ein.

Fahrerfahrung aus der Cloud: ZF PreVision Cloud Assist

Für maximale Reichweite und Fahrsicherheit sorgt im Advanced Urban Vehicle die cloudbasierte Fahrerassistenzfunktion ZF PreVision Cloud Assist.

Im Gegensatz zu rein GPS-unterstützten Systemen berücksichtigt die Konzeptstudie von ZF nicht nur Geometriedaten und Informationen zur zulässigen Höchstgeschwindigkeit, sondern 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 weit nach unten, 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.

Weitsichtig und handlungsfähig Der ZF Innovation Truck

Er kann im Notfall Hindernissen automatisch ausweichen (Evasive Maneuver Assist), hält eigenständig die Spur und auch den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (Highway Driving Assist). Beim Rangieren an der Rampe übernimmt er selbst die Regie (SafeRange).

Der ZF Innovation Truck ist vollgepackt mit innovativen Fahrerassistenzsystemen, die im Nutzfahrzeug derzeit ihresgleichen suchen.

Die Technik im Detail

Nimmt Stauenden den Schrecken - Evasive Maneuver Assist

Die Assistenzfunktion Evasive Maneuver Assist (EMA) ist im ZF Innovation Truck 2016 weltweit zum ersten Mal umgesetzt. In mehreren Stufen erkennt das Assistenzsystem ein Hindernis, warnt den Fahrer, leitet eigenständig eine Notbremsung ein und steuert den Lkw am Hindernis vorbei, falls eine Kollision droht. In einer Kooperation mit WABCO hat ZF dazu ein heute bereits gesetzlich vorgeschriebenes Notbremssystem (Advanced Emergency Braking System – AEBS) mit Sensoren und der elektrohydraulischen Lenkung ReAX vernetzt. Brems- und Fahrwerksysteme stabilisieren das Fahrzeug während des Ausweichvorgangs – gerade bei vollbeladenen 40-Tonnern eine wichtige Leistung.

Der Sicherheitsgewinn durch Systeme wie den EMA ist enorm: Das System kann effektiv Kollisionen vermeiden, die heute noch viel zu häufig passieren – gerade wenn müde oder unaufmerksame Lkw-Lenker zu spät ein Stauende bemerken.

Hält Spur und Abstand - Highway Driving Assist

Eine weitere Funktion des ZF Innovation Truck zielt darauf ab, das unbeabsichtigte Abkommen von der Fahrspur – ob infolge einer Unachtsamkeit, Ablenkung oder Sekundenschlaf – zu verhindern: Der Highway Driving Assist (HDA) warnt den Fahrer vor einem unbeabsichtigten Verlassen der Spur. Reagiert dieser nicht, hält das System den Sattelzug aktiv innerhalb der Längsmarkierungen. Ebenfalls integriert ist eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control – ACC) inklusive Follow-to-Stop-Funktionalität, die über alle Tempobereiche automatisch den Sicherheitsabstand zum Vorausfahrenden wahrt.

Um die Funktion, die ZF bereits 2015 für Pkw vorgestellt hat, auf Lkw zu übertragen, wurden auch hier Kamera- sowie Radarsensoren über eine Elektronik mit der Lkw-Lenkung ReAX und dem Hybridgetriebe ZF TraXon Hybrid vernetzt.

Automatisch zur Rampe - Rangierassistent SafeRange

Eine dritte Funktion trägt dazu bei, logistische Abläufe auf Betriebshöfen und an Umlade-Hubs sicherer und effizienter zu gestalten: SafeRange lässt den ZF Innovation Truck die Rampe automatisiert – und damit einfach, zeitsparend und kollisionsfrei – anfahren.

Zwei Kamerasensoren sowie ein Rechner befinden sich dazu an der Rampe. Die Kameras erkennen die Position des Trucks mit Hilfe von zwei Markierungen an dessen Heck, so genannten Targets. Über das Telematiksystem Openmatics greift der Truck auf die Kamerainformationen und den Rechner zu, der bereits den optimalen Fahrweg für das Andocken kalkuliert hat. Diese Daten setzt die SafeRange-ECU an Bord des Lkw in die Tat um. Sie koordiniert und kontrolliert alle zum automatisierten Fahren benötigten Systeme, darunter die elektrohydraulische Lenkung ReAX wie auch das Hybridgetriebe TraXon Hybrid. Dessen vollelektrischer Modus erlaubt ein lokal emissionsfreies und leises Rangieren.

SafeRange bringt auch ein Plus an Sicherheit auf Betriebshöfen: Läuft ein Mensch während des Andockmanövers zwischen Truck und Rampe, erkennen das die Kameras ebenfalls und stoppen das Manöver.

Zieht allen davon Der ZF Innovation Tractor

Er lässt sich fingerleicht rangieren, erleichtert das Ankoppeln von Arbeitsgeräten (SafeRange und Hitch Detection) und kommt auch als Gespann dank elektrischem Zusatzantrieb jede Steigung hinauf (Traction Management).

Mit dem Innovation Tractor hat ZF erstmals eine Off-Highway-Anwendung zum Gegenstand seiner Innovationsfahrzeuge gemacht.

Die Technik im Detail

Anhänger wechseln leicht gemacht - Safe Range & Hitch Detection

Mit der Funktion SafeRange lässt sich der Innovation Tractor samt Anhänger von außen in Sichtweite fernsteuern. Alle relevanten Fahr- und Lenkbefehle können dann über ein Tablet intuitiv gegeben werden. Insgesamt sechs Kameras am Heck und auf dem Dach des Traktors sorgen für die notwendigen Bildinformationen von der Umgebung, die ebenfalls auf dem Tablet eingeblendet werden können.

Die Funktion kann aber noch mehr, was besonders beim Ankoppeln von Arbeitsgeräten nützlich ist: Dank „Hitch Detection“ erkennt der Innovation Tractor kamerabasiert die exakte Position und den Winkel des anzuhängenden landwirtschaftlichen Anbaugeräts oder des Trailers und nähert sich zum Ankoppelvorgang automatisch. Das System unterbricht den Vorgang, sobald ein Mensch zwischen Traktor und Arbeitsgerät erscheint.

Zugkraft satt - Traction Management

Im Anhänger des ZF Innovation Tractor sitzt ein speziell für den Einsatz in Land- und Baumaschinen entwickelter elektrischer Radkopf. Das Prinzip des radnahen E-Antriebs realisiert ZF schon seit einiger Zeit mit einer Elektroportalachse für Stadtbusse. Im Innovation Tractor wird der rein elektrische Zusatzantrieb aus dem Generatormodul des ZF TERRA+ Getriebes mit Strom versorgt. Möglich ist eine Dauerleistung von 60 kW.

Das Zusammenspiel aus Allrad-Funktion am Traktor und der elektrischen Unterstützung aus dem Einzelradantrieb des Trailers ergänzen sich zum optimalen Traktionsmanagement. Das Gespann kann Passagen bewältigen, an denen herkömmliche Fahrzeuge mit Anhänger überfordert wären: Strecken, die aufgrund von feuchtem oder lockerem Untergrund weniger Halt bieten, oder sogar Anstiege von bis zu 30 Prozent.

Was steckt im ZF Innovation Tractor?

Gerhard Gumpoltsberger, Leiter Vorentwicklung bei ZF, erklärt vor Ort die Technologien im ZF Innovation Tractor.

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