Chassis 2.0 – ZFs Lösung für das softwaredefinierte Fahrzeug

Chassis 2.0 ist ein fortschrittliches Konzept im Chassis-Design von Fahrzeugen, das intelligente Technologien und skalierbare elektronische/elektrische (E/E) Architekturen integriert, um softwaredefinierte, automatisierte und elektrische Fahrzeuge zu unterstützen. Es bietet ein hochintegriertes, softwaregesteuertes System, das verbesserte Leistung, Sicherheit und Komfort bietet.

Über die Transformation der Automobilindustrie ist schon viel geschrieben worden. Dabei dominieren Begriffe wie „Elektroantrieb“ oder „Software“ die Berichterstattung. Ein Stichwort, das in diesem Zusammenhang selten fällt, ist „Fahrwerk“. Unverständlich. Schließlich beeinflussen die neuen Antriebe und Elektronik-Architekturen, die immer besseren digitalen Assistenten sowie der immer höhere Automatisierungsgrad die Fahrwerke künftiger Fahrzeuggenerationen. „Im Fahrwerk läuft alles zusammen“, sagt André Engelke, Leiter Systemhaus Vehicle Motion Control bei ZF. „Intelligente Aktuatoren wie Bremse, Lenkung und Dämpfung bringen die Intelligenz des Fahrzeugs auf die Straße. Darüber hinaus sind elektrische Antriebe effizienter in das Fahrwerk integrierbar, als es bei Verbrennungsmotoren je möglich war.“ Deshalb haben die Entwickler bei ZF das Chassis 2.0 geschaffen. Dieses Konzept liefert die flexible Basis, die software-definierte, automatisierte und elektrische Fahrzeuge benötigen.

Wer das aufeinander abgestimmte Zusammenwirken von Bremse, Lenkung und Dämpfer beherrscht und über Software regeln kann, beeinflusst das Fahrverhalten eines Automobils viel stärker als dies durch jede einzelne Hardware-Komponente allein möglich ist. Sicherheit und Fahrdynamik lassen sich so auf ein neues, höheres Niveau heben. Lenkt der Fahrer selbst, wird ein und dasselbe Fahrwerk sportliches Fahren mit direktem Feedback ermöglichen. Ist der Autopilot aktiv, wird es die Insassen komfortabel von den Straßenunebenheiten und störenden Bewegungen des Aufbaus entkoppeln.

Diese Art von Fahrkomfort wird sogar den Ausschlag dafür geben, dass Passagiere das hoch- und später vollautomatisierte Fahren akzeptieren und schätzen. Es kommt vor allem darauf an, die Vertikaldynamik zu beherrschen. Hier hat ZF durch verschiedene Systeme ein enormes Handlungsspektrum, je nachdem ob die semiaktive Dämpfung CDC oder die aktive sMOTION zum Einsatz kommt, oder ob zusätzlich eine Wankstabilisierung (ERC – Electromechanical Roll Control) oder eine Luftfederung an Bord ist.

Die koordinierte Ansteuerung aller Systeme gewinnt dabei sehr stark an Bedeutung. „The Chassis of the Future is Code“. So hat ZF diesen Vorgang bereits vor einigen Jahren beschrieben und zum Ausgangspunkt seines Fahrwerk-Steuerungs-Algorithmus „cubiX“ gemacht. cubiX ist eines der ersten reinen Software-Produkte, die ZF heute anbietet. Es sind daneben auch neue Elektronik-Architekturen, die über Zentralrechner und funktional definierte Domänen-Controller das Zusammenspiel mit einer „software-driven“ Architektur ermöglichen. Treiber dieser Entwicklung sind serviceorientierte, cloud-basierte Architekturen, die beispielsweise Updates von neuen Fahrerassistenzsystemen erlauben bis hin zu automatisierten Fahrfunktionen.

Was bedeutet das für die Fahrwerk-Mechanik? Ohne Querlenker, Dämpfer und Federung wird es auch in Zukunft nicht gehen. Doch mit „Chassis 2.0“ werden alternative Fahrwerkkonzepte möglich, die ZF als Systemintegrator ebenfalls vorantreibt.

Mit „Chassis 2.0“ deckt ZF drei mögliche Einsatzfelder seiner Kunden ab: Erstens erfüllt der Technologiekonzern den nach wie vor hohen Bedarf an smarten Aktuatoren für das Fahrwerk in der Längs-, Quer- und Vertikaldynamik wie kaum ein anderer Anbieter. „Vehicle Motion Control ist eines unserer strategischen Handlungsfelder“, so Engelke. Hier finden sich nicht nur Bestseller wie die Dämpferregelung CDC sowie das aktive Dämpfungssystem sMOTION, elektrische Luftfederung, sondern auch neueste Technik bei Bremse und Lenkung oder ein integrierter Höhenstandsensor. Dieser sammelt während der Fahrt mobilitätsrelevante Daten. Geht es – zweitens – darum, Fahrwerkfunktionen gemäß der veränderten E/E-Architektur aktueller Pkw in einem Vehicle-Motion-Domain-Controller zu integrieren oder sie sogar durch Software-Funktionen zu ergänzen, spielt ZF auch hier seine Kompetenz aus – nicht zuletzt mit der ganzheitlichen Fahrwerksteuerung cubiX. Drittens: ZF ist wegweisend, wenn Fahrwerkkonzepte für flexibel eingesetzte autonome E-Fahrzeuge im gewerblichen Einsatz gefragt sind.

All dies belegt, wie hoch die Bedeutung des Fahrwerks für die erfolgreiche Transformation der Automobilindustrie ist. ZF geht auch auf diesem Gebiet voraus: Durch die Migration und Umstrukturierung der Anwendungssoftware vom Aktuator auf eine zentrale Steuerung ist ZF in der Lage, eine ganzheitliche Systemlösung auf Fahrwerksebene mit hoher Modularität, Flexibilität und Skalierbarkeit für das Zeitalter des softwaredefinierten Fahrzeugs anzubieten.