At 09 2015 web by Miki Stankovic

9 | SEPTEMBER 2015

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NEWS

RUVILLE-WASSERPUMPEN NEU DEFINIERT AKTIVES ELASTOMERLAGER REDUZIERT SCHWINGUNGEN TELLERSEPARATOR FÜR PWANWENDUNGEN NEUER VIRTUELLER CRASHTEST-DUMMY

FACHWISSEN KONTROLLIERTER REIFENINNENDRUCK

TECHNIK

INNOVATIONSFAHRPLAN ANGEPASST BIG BROTHER KRÄFTIGE UNTERSTÜTZUNG

NEWS

RUVILLE-WASSERPUMPEN NEU DEFINIERT

nter seiner Marke Ruville bietet Schaeffler Automotive Aftermarket ab sofort neu definierte Wasserpumpen und Wasserpumpenkits für nahezu alle gängigen europäischen und asiatischen PW-Modelle. Über 75 Prozent aller Wasserpumpenschäden lassen sich auf Undichtigkeiten der Gleitringdichtung zurückführen. Der richtigen Materialkombination für die beiden Ringe der Gleitringdichtung kommt deshalb eine entscheidende Bedeutung zu. Der Gleitring der Ruville-Wasserpumpen besteht aus Siliciumcarbid, einem Material, das ähnlich hart wie ein Diamant und besonders widerstandsfähig gegenüber thermischen Schocks ist. Siliciumcarbid ist Aluminiumoxid, das bei der Fertigung herkömmlicher

Gleitringe immer noch häufig verwendet wird, weit überlegen. Für den Gegenring kommt als weicheres Material Kohlenstoffgraphit zum Einsatz. Im Zusammenspiel dieser beiden Materialarten passt sich der Gegenring optimal an den Gleitring an und verhindert so, dass Wasser in das Lager eindringt. Sämtliche Komponenten der jüngsten Ruville-Wasserpumpengeneration sind zudem in Grösse und Form so ausgelegt, dass sie eine hohe Funktionalität sicherstellen. Flügelrad und Gehäuse sichern dank neuer Gestaltung einen optimalen Durchfluss. Kleinere Mengen an Kühlmittel können über die ebenfalls in Lage und Abmessung angepasste Drainage schnell und vollständig entweichen und somit nicht in das Lager eindringen. (pd/sag)

Schaeffler Automotive Aftermarket hat mehr als 250 Ruville-Wasserpumpenkits für alle gängigen europäischen und asiatischen PW-Modelle im Angebot. (Bild: Schaeffler)

AKTIVES ELASTOMERLAGER REDUZIERT SCHWINGUNGEN

o grosse Bewegungen ausgeglichen werden müssen, sind Elastomere in ihrem Element. Sie federn passiv Stösse bei Fahrzeugen ab und reduzieren Schwingungen in Maschinen. Aber sie können noch mehr als das, wie Forscher des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigen konnten. Sie haben diese elastischen Komponenten «smarter» gemacht und ihnen beigebracht, sich aktiv zu verformen. Dazu nutzt das Institut dielektrische Elastomere (DE) – weiche Materialien, die sich unter hohen elektrischen Spannungen verformen, was sie für den Aufbau von Aktoren prädestiniert. Gegenüber Piezoaktoren haben sie den Vorteil, vergleichsweise grosse Dehnungen bei geringeren Kräften zu erreichen. Diese Fähigkeit haben die Wissenschaftler genutzt und ein Konzept für DE-Aktoren entwickelt, das mit

Schnittdarstellung der aktiven Isolationseinheit mit 100 DE-Schichten. (Bild: Fraunhofer LBF) metallischen, gelochten Elektroden arbeitet. Dank der gelochten Struktur kann das Elastomer bei anliegendem elektrischem Feld lokal in diese Mulden entweichen. Dieses Konzept eignet sich für den Aufbau von dynamischen, lasttragenden Aktoren und soll in Zukunft den Umfang der Funktionen konventioneller Elastomerelemente erweitern. Darauf

aufbauend hat das Fraunhofer LBF einen Funktionsdemonstrator zur aktiven Lagerung entwickelt. Die Wissenschaftler entkoppelten eine auf dem Aktor gelagerte Masse von den Schwingungen des Untergrunds. Bei passiven Lagern wäre es unvermeidbar, dass sich die Amplitude der Schwingungen in der Resonanz spürbar überhöht. Nicht so bei der

neuartigen aktiven Lagerung: Sie mindert die Schwingung im gesamten relevanten Frequenzbereich. Die sonst nachteilige charakteristische Aktornichtlinearität, also die zur angelegten Spannung nicht exakt proportionale Auslenkung, konnten die Forscher durch neue regelungstechnische Ansätze umgehen. Mit Hilfe von nicht-ganzzahligen Potenzfunktionen kann das nichtlineare Verhalten kompensiert und ungewünschte Effekte vermieden werden. Maschinen wie beispielsweise Pumpen oder Motoren lassen sich durch die aktiven Lagerungen schwingungstechnisch entkoppeln, sodass der Schwingungseintrag in die Umgebung minimiert wird. Sollte die Elektronik einmal ausfallen, bleiben die günstigen passiven Eigenschaften des Elastomers für die Lagerung weiterhin erhalten – ein deutlicher Vorteil im Vergleich zu anderen Aktortechnologien. (pd/ sag)

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NEWS

TELLERSEPARATOR FÜR PW-ANWENDUNGEN

it dem Tellerseparator für PW-Anwendungen «Blue.disc» wird Hengst Automotive an der diesjährigen IAA eine Weltpremiere vorstellen. Der Ölabscheider reinigt die Blow-by-Gase, die während des Verdichtungs-, vor allem aber des Arbeitstaktes an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse strömen, dort kleinste Öltröpfchen mitreissen und über die Kurbelgehäuseentlüftung wieder dem Ansaugtrakt zugeführt werden. Erstmals ist es dank der platzsparenden Bauweise möglich, den aus Nutzfahrzeuganwendungen bekannten Tellerseparator nun mit hydraulischem Antrieb auch für PW-Anwendungen zu nutzen. Der Tellerseparator besteht aus aufeinandergestapelten rotierenden

«Blue.disc» von Hengst: der erste hydraulische Tellerseparator für PWAnwendungen. (Bild: Hengst Automotive) Tellern. Die ölhaltigen Blow-by-Gase strömen durch Spalte zwischen den Tellern, die im Gas enthaltenen feinen Ölpartikel werden auf den Tellern zu Tropfen agglomeriert und schliesslich vom Tellerrand an die Gehäusewand geschleudert. Dadurch werden selbst feinste Ölpartikel (0,5 µm) mit höchsten Abscheidegraden (95 %) aus dem

Blow-by-Gas entfernt. Das gereinigte Gas wird der Ansaugstrecke des Verbrennungsmotors zugeführt, und das abgeschiedene Öl gelangt zurück in den Ölkreislauf des Motors. Das Resultat sind niedrigste Ölverbräuche des Motors. Zudem erzeugt «Blue.disc» über alle Betriebsbereiche des Motors hinweg

den gesetzlich vorgeschriebenen Unterdruck im Kurbelgehäuse. Dabei gewährleistet eine spezielle Lagerung des Tellerpakets einen akustisch unauffälligen Betrieb bei geringer Leistungsaufnahme sowie die Eignung des Bauteils über die gesamte Fahrzeuglebensdauer. (pd/sag)

NEUER VIRTUELLER CRASHTEST-DUMMY

oyota hat eine lange Tradition bei der Entwicklung von Crashtest-Dummys. Sie werden THUMS (Total Human Model for Safety – «komplettes menschliches Modell für Sicherheit») genannt. Die Besonderheit von THUMS liegt in der Präzision der biometrischen Abbildung. THUMS simulieren den Knochenbau des Menschen, aber auch die Festigkeit von Gewebe, Muskeln und inneren Organen. Die erste Generation der THUMSFamilie wurde im Jahr 2000 der Öffentlichkeit präsentiert, mit den dabei gewonnenen Erkenntnissen kamen 2006 die ersten virtuellen Modelle dazu. Dabei lassen sich durch CAD-Verfahren Crashtests im Computer simulieren. Mit dem jetzt vorgestellten virtuellen Modell der fünften THUMSGeneration können nun auch unterschiedliche Körperhaltungen während der verschiedenen Stadien

Simulierte Position des Fahrers bei einem Crash nach entspannter (links) und angespannter Körperhaltung. (Bild: Toyota) einer Kollision simuliert werden. Rund die Hälfte aller Autofahrer versucht nämlich Studien zufolge, eine drohende Kollision beispielsweise mit einer Vollbremsung oder einem plötzlichen Ausweichmanöver zu vermeiden. Der Fahrer und die übrigen Insassen reagieren dabei reflexartig und nehmen eine angespannte Körperhaltung ein. Dieses Verhalten hat auch Auswirkungen

auf Kräfte, die bei einem Zusammenprall auf die Insassen wirken. Ob entspannte oder versteifte Haltung, die fünfte THUMSGeneration erlaubt auch die virtuelle Darstellung der unterschiedlichen Reaktionen. Die detaillierte Computeranalyse gibt dabei Aufschluss über die Effizienz der Sicherheitsgurte, Airbags, aber auch aktiver Sicherheitssysteme wie dem

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Pre-Collision System (PCS). Durch die genauere Prognose möglicher Verletzungen kann Toyota zielgerichtet Sicherheitstechnologien weiterentwickeln, um die Fahrzeuginsassen noch besser schützen zu können. Auch andere Unternehmen, darunter Autohersteller und Zulieferer, können das neue THUMS-5-Simulationsprogramm nutzen. (pd/sag)

FACHWISSEN Fahrwerk-Elektronik

Reifendruckkontrollsysteme

KONTROLLIERTER REIFENINNENDRUCK Nur regelmässige Kontrollmessungen der Reifeninnendrücke an einem Auto verhindern, dass unvorhersehbare Fahrwerkreaktionen zu gefährlichen Situationen führen. Die elektronische Sensierung dazu ist aber nicht ganz einfach, da die Signale per Funk vom drehenden Rad auf das stehende Steuergerät übermittelt werden müssen. In Zukunft sollen die Signale der Radsensoren auch für fahrdynamische Systeme im Auto eingesetzt werden. Text: Andreas Lerch | Bilder: Beru, Continental-VDO, Huf, Lerch

tatistiken zeigen, dass eine beachtliche Anzahl von Unfällen durch falsche oder unterschiedliche Drücke in den Reifen (zumindest) unterstützt worden sind. Aus diesem Grund hat der Gesetzgeber Reifendruckkontrollsysteme (RDKS oder TPMS für Tire Pressure Monitoring System) für alle Neufahrzeuge als obligatorisch erklärt. Neben der Sicherheit sprechen auch wirtschaftliche Aspekte für das regelmässige Kontrollieren des Reifendruckes. Nur auf den richtigen Druck gepumpte Reifen können ihre Lebensdauer optimal ausnutzen; zudem weisen Reifen mit zu tiefem Fülldruck einen hohen Rollwiderstand auf und erwärmen sich (zu) stark, was wiederum zu Reifendefekten führen kann. Druckverluste Es gibt im Prinzip zwei Möglichkeiten für Druckverluste in Reifen: Zum einen werden sie durch Fremdverletzungen, zum anderen durch Diffusionsverluste verursacht. Zu den Fremdverletzungen gehören etwa Trottoirberührungen, das Einfahren von Fremdkörpern bis hin zu Vandalenakten. Auch beschädigte Felgen können zu einem akuten Druckverlust führen. Ventile können einerseits altersbedingt undicht werden, da sie während eines Reifenlebens durch die ewig wirkenden Fliehkräfte, aber auch durch die Vertikalbeschleunigungen der ungefederten Massen mechanisch hoch belastet werden. Daneben sind sie – wie die Reifenflanken – ständig dem Sonnenlicht und damit der UV-Strahlung ausgesetzt. Zum Dritten beinhalten sie ein Rückschlagventil, welches über eine nur kleine Dichtfläche verfügt. Sind dabei die Schutzkappen nicht aufgeschraubt, dringen unweigerlich Schmutz und Feuchtigkeit in diesen Ventilbereich und können die Dichtheit negativ beeinflussen. In diesen Fällen ist in der Regel nur ein Rad betroffen; zum Teil führt der

Bild 1. Ist ein Reifen derart platt, braucht ein Fahrer kaum eine elektronische Hilfe, um festzustellen, dass an seinem Auto etwas nicht stimmt. Schaden zu einem sehr schnellen Druckabfall und der Fahrer bemerkt ihn an den Fahrwerkreaktionen. Ist der Fahrer ungeübt oder sind Run-Flat-Reifen montiert, sind die fahrwerkseitigen Reaktionen gering und so muss eine Elektronik über den Druckverlust orientieren. Diffusionsverluste Langsam, dafür über alle Räder einigermassen konstant, sind die Druckverluste durch Diffusion. Die Diffusion bedeutet das Durchdringen der Gummischicht im Reifen durch einzelne Gasmoleküle. Studien sprechen von Diffusionsverlusten in der Grössenordnung von 40 bis 60 mbar pro Monat. Aus diesem Grund ist es natürlich nötig, den Reifendruck regelmässig zu kontrollieren. Infolge nicht allzu genauer Manometer merkt man diesen schleichenden Druckverlust nicht deutlich. Deshalb ist es umso wichtiger, den Kunden die Wichtigkeit der periodischen Drucküberprüfung zu vermitteln.

Luftdruckkontrolle Studien zeigen, dass nach wie vor viele Fahrzeuge mit zu wenig Luftdruck in den Rädern unterwegs sind. Aus diesem Grund sind die Reifendruckkontrollsysteme seit dem 1. November 2014 für alle Fahrzeuge der Klasse M1 vorgeschrieben und nicht nur für Fahrzeuge, welche mit Run-Flat-Reifen ausgerüstet sind. Mit der direkten und der indirekten Reifendruckkontrolle stehen heute zwei grundverschiedene Systeme zur Verfügung (Bild 2). Die indirekten Systeme greifen hardwaremässig auf die ABSSensoren zurück und ermitteln die Reifendruckunterschiede aufgrund von Drehzahlunterschieden der Räder. Bei den direkten Systemen werden Sensormodule in die Felgen oder die Reifen appliziert, welche die gemessenen Ist-Werte an spezielle Steuergeräte senden. Indirekte Reifendruckkontrolle Durch die Veränderung der Reifenaufstandsfläche (Latsch) bei sich

änderndem Druck wird der Abrollumfang des Reifens grösser oder kleiner, und dadurch verändert sich auch die Raddrehzahl bei konstanter Fahrgeschwindigkeit. Bei indirekt arbeitenden Systemen wird diese Drehzahldifferenz mittels der ABSSensoren abgegriffen und im Steuergerät verarbeitet. Im diagonalen Vergleich werden mit bestimmten mathematischen Algorithmen aufgrund von Schlupfwerten die antreibenden von den mitlaufenden Rädern unterschieden. Der direkte Vergleich der beiden diagonalen Ergebnisse kann dann weiter auf spezielle Unregelmässigkeiten hinweisen, die aber zusätzlich herausgefiltert werden müssen. Einige Fahrsituationen müssen erkannt und ausgeblendet werden: Fahrten mit Spikes oder Schneeketten können nicht ausgewertet werden. Auch Fahrten auf schlechten Strassen, Feldwegen oder auf Schotter ergeben viel und unterschiedlichen Schlupf an den Rädern. Dies muss erkannt werden,

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Bild 3. Sensormodul mit Metallventil. 1 Selbstsichernde Torx-Befestigungsschraube – 2 Sensormodul – 3 Ventilkörper mit Dichtring – 4 Distanzscheibe – 5 Überwurfmutter – 6 Ventilkappe – 7 Montagestift. über 20 km/h häufig mehr als 15 Minuten. Indirekt arbeitende Systeme schliessen aus verständlichen Gründen die Kontrolle des Reserverades nicht mit ein.

Bild 2. Indirekte Reifendruckkontrolle (links) und direkte Reifendruckkontrolle (rechts): 1 ABS-Sensor – 2 Drucksensor im Reifeninnern – 3 Datenübertragung über Kabel – 4 Datenübertragung per Funk – 5 ABS/ASR/ESP-Steuergerät – 6 spezielles RDKS-Steuergerät – 7 Instrumententafel mit Warnleuchte. damit keine Fehlinterpretationen des RDKS passieren. Kurvenfahrten werden häufig mit Hilfe des Lenkwinkelsensors erkannt und können somit berücksichtigt werden. Da der Reifenumfang primär von der Belastung und erst sekundär vom Luftdruck abhängt, stellen grosse und vor allem unsymmetrisch verteilte Ladungen, Dachladungen oder Veloträger auf der Anhängerkupplung spezielle Herausforderungen an die Auswertealgorithmen dar. Sicher wird damit die Genauigkeit der Systeme nicht gesteigert. Sind die Sensoren so positioniert, dass sich je nach Radbewegung der Luftspalt zwischen Polrad und Sensor verändert, sind sogar Reifenschwingungen im Signal erkennbar und können ausgewertet werden. Da sich die Eigenschwingungen eines Reifens mit seinem Innendruck verändern, können auf diese Art auch die indirekt arbeitenden Systeme Diffusionsverluste feststellen und bei Gefahr warnen.

Damit das Steuergerät jedoch entscheiden kann, ab welchen Drehzahlabweichungen oder Schwingungsunterschieden es warnen soll, müssen ihm gewisse Sollwerte eingegeben werden. Zumindest nach jedem Radwechsel und nach jeder Kontrolle bzw. Korrektur der Reifendrücke muss das System neu kalibriert werden. Dazu braucht es in der Regel keinen Diagnosetester; auch Kunden sollen eine Neukalibrierung vornehmen können. Wichtig ist natürlich, dass die Kalibrierung nur ausgeführt wird, wenn wirklich die Reifen und deren Drücke kontrolliert wurden und in Ordnung sind. Die Elektronik kann bei einer falschen Kalibrierung nicht im richtigen Moment warnen. Während der folgenden Anlernphase ermittelt das Steuergerät die Abrollcharakteristik der einzelnen Räder in verschiedenen Abrollsituationen und bei unterschiedlichen Geschwindigkeitsprofilen. Die Anlernphase dauert bei Geschwindigkeiten

Direkte Reifendruckkontrolle Direkte Reifendruckkontrollsysteme verwenden in jedem Rad ein Sensormodul mit einem Drucksensor (Bilder 3 bis 7). Dies verspricht auf der einen Seite eine wesentlich höhere Genauigkeit, stellt aber andererseits auch einige Probleme dar, welche gelöst werden müssen. Zum einen muss ein Signal vom drehenden Rad auf das stehende oder fahrende Auto übertragen werden. Das erfordert eine Funkverbindung. Zum andern muss der Sensor zur Datenaufbereitung und -übertragung über eine eigene Stromversorgung verfügen. Batterien haben aber nur eine beschränkte Lebensdauer. Die Umweltanforderungen an die Sensoren sind ebenfalls nicht

unbedenklich:Temperaturen zwischen –40 °C und +120 °C (in Extremfällen bis 150 °C) und Beschleunigungen bis 2000 g müssen anstandslos ertragen werden. Damit wird sicher klar, dass bei den direkt arbeitenden Reifenüberwachungssystemen von den aufwändigeren und damit teureren Systemen gesprochen wird. Messprinzip Die Radsensoren sind im Prinzip viel mehr als einfach «Sensoren». Eigentlich sind es Sensormodule, welche verschiedene Messwertgeber beinhalten und auch zusätzliche Aufgaben übernehmen (Bild 5). Der wichtigste Messfühler ist sicher der Drucksensor. Aufgebaut ist er als mikromechanischer Sensor und arbeitet entweder nach dem piezoresistiven oder kapazitiven Verfahren. In beiden Fällen wird es sich um eine Brückenschaltung handeln, in welcher sich ein Widerstand aufgrund des Druckes verändert und damit die Messbrücke

Bild 4. Konstruktions- und Lagebild von Ventil und Sensormodul mit Anbauteilen.

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Bild 5. Sensormodul. 1 Mikroprozessor – 2 Temperatursensor – 3 Drucksensor – 4 Operationsverstärker – 5 Sender/Antenne – 6 Li-Ionen-Batterie – 7 Gehäuse – 8 Ventil. aus dem Gleichgewicht bringt. Beim kapazitiven Sensor funktioniert das System mit 3 Volt, 0.14 µA und einer Frequenz von 30 kHz. Im mikromechanischen Sensor werden sich aufgrund des Druckes die zwei Kondensatorplatten annähern oder entfernen und dadurch die Kapazität bzw. den kapazitiven Widerstand verändern. Präzise Messergebnisse sind mit diesem Sensor bis zu einem Druck von 15 bar zu erwarten. Neben dem Drucksensor ver fügen die im Rad eingebauten

Bild 7. Wichtig ist beim Handling mit den Sensormodulen, dass sie beim Montieren der Reifen nicht verletzt werden und dass die vorgeschriebenen Anzugsdrehmomente eingehalten werden.

kleinen Module auch über einen Temperatursensor. Dieser ist meistens als NTC-Widerstand ausgeführt und verändert seinen ohmschen Widerstand aufgrund des Wärmezustands. Die Faustregel sagt: Pro 10 °C Temperaturdifferenz verändert sich der Druck im Reifen um 0.1 bis 0.15 bar. Als dritter Messwertgeber kann auch ein Beschleunigungssensor eingebaut werden. Der Automobilhersteller entscheidet, ob er einen g-Sensor eingebaut haben will oder nicht. Dabei unterscheiden sich dann die g-Sensoren darin, ob sie die Beschleunigungen in einer, zwei oder drei Raumachsen erfassen. Die Lokalisierung der einzelnen Sensormodule vereinfacht sich durch die g-Sensoren. Verarbeitung Neben der Erfassung der physikalischen Grössen Druck, Temperatur und Beschleunigung und der Umwandlung in elektrische Grössen und deren Verstärkung müssen diese Daten bereits im Sensormodul grob verifiziert werden. Liegen sie alle im grünen Bereich, werden sie weniger häufig gesendet, als wenn sie sich einer Gefahrenzone nähern. Deshalb

Bild 6. Das Sensormodul im durchscheinenden Gehäuse und die prinzipielle Funktionsweise des direkt arbeitenden Systems. muss das Sensormodul bereits eine erste Verarbeitung der Daten vornehmen. Müssen die Daten weitergeleitet werden, müssen sie in ein digitales Datenpaket verpackt und anschliessend per Funk an das Steuergerät im Fahrzeug übertragen werden. Ein mögliches Datenpaket beinhaltet zum Start sicher die Synchronisationsbytes und die Identifierbytes. Danach werden die eigentlichen Daten Druck, Temperatur, evtl. Beschleunigung und auch die Batterielebensdauer übertragen. Vor dem Abschlussbit werden noch Fehlersicherungsbytes gesendet. Im Gesamten ergibt sich eine Paketgrösse von ca. 100 bit. Diese Datenpakete werden per Funk in Europa mit einer Frequenz von 433 MHz gesendet, im Fahrzeug von einer entsprechenden Antenne empfangen, entschlüsselt, analysiert und mit den Datenpaketen der anderen Räder verglichen. Der niederfrequente Eingang im Sensormodul dient allenfalls einer Triggerung der Daten. In dieser

Hinsicht sind verschiedene Systeme im Angebot. Energieversorgung Als Energieträger werden heute in der Regel Li-Ionen-Batterien eingesetzt. Ihnen wird eine Lebensdauer von ca. sieben Jahren nachgesagt (manche Quellen sprechen von zehn Jahren). Dabei kommt es darauf an, wie viele Daten wie häufig und mit welcher Leistung gesendet werden (müssen). Daneben ist es wichtig, dass die einzelnen Teile des Sensormoduls wenig Energie verbrauchen. Ein mögliches Energiemanagement sieht folgende Massnahmen vor: Schon vor der ersten Inbetriebnahme ist das Management aktiv und schaltet die Sensoren in einen Sleep-Modus. Es kann nötig sein, dass das System bzw. die Sensoren bei der Erstinbetriebnahme manuell gestartet werden müssen. Im Fahrbetrieb ohne Druckverlust werden die Daten beispielsweise alle 4 s erfasst. Bemerkt das Sensormodul keinerlei Unregelmässigkeiten, wird vielleicht nur jede 10. Messung

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Bild 8. Blockschaltbild des Sensormoduls inklusive Empfänger. an das Steuergerät weitergeleitet. Bei einer Triggereinrichtung kann das Sensormodul noch länger bis zur Sendung einer Nachricht warten. Bemerkt das Modul im Fahrbetrieb einen Druckverlust, erhöht der Sensor sofort seine Mess- und Sendetätigkeit. Die Intervalle betragen dann plötzlich weniger als eine Sekunde. Die Überwachung dauert auch bei ausgeschalteter Zündung an. Wird aber kein Druckverlust gemessen, so werden nur noch wenige Messungen durchgeführt, und auch die Datenübertragung wird auf vielleicht eine Sendung pro Stunde vermindert. Stellt sich aber beim parkierten Fahrzeug ein Druckverlust ein, wird die Mess- und Übertragungstätigkeit wieder beschleunigt, natürlich nie auf die gleich hohe Taktung wie im Fahrbetrieb. Mit dieser beispielhaften Beschreibung des Energiemanagements wird ersichtlich, dass es sehr schwierig ist, die Lebensdauer der Batterie genau vorherzusagen. Erschwerend kommt die Eigenschaft der Li-Ionen-Batterien dazu, dass deren Spannung mit der Alterung nicht langsam abfällt, sondern dass sie bis kurz vor ihrem Funktionsausstieg eine konstante Betriebsspannung beibehalten. Empfangssysteme Es werden drei verschiedene Hauptsysteme unterschieden.

Alle Systeme weisen vier Sensormodule auf, es gibt aber Einrichtungen mit vier Empfangsstationen oder mit einer Empfangsstation. Werden vier Empfangsstationen eingebaut, können die Sensormodule mit geringer Leistung senden und das System erkennt zudem sofort, von welchem Rad das Signal kommt. Ist aber nur eine Empfangsstation verbaut, müssen entweder die Sensormodule definiert sein und ihre Position im Datenpaket mitsenden. Dies bedingt, dass die Räder seriös immer an der richtigen Stelle montiert sind. Dabei wird von einem System ohne Eigenraderkennung gesprochen. Ist ein System mit Eigenraderkennung verbaut, wird die Empfangsstation asymmetrisch platziert, damit jedes Sensormodul seine Daten über eine andere Distanz senden muss. Dadurch verändern sich die Amplituden der beim Empfänger ankommenden Signale. Auf diese Weise kann der Empfänger auch herausfinden, woher das entsprechende Signal kommt. Ausblick Es gibt verschiedene Szenarien, in welche Richtung die Sensierung der Räder gehen könnte. Einerseits gibt es Untersuchungen, ob die Walkarbeit der Reifen nicht zur Energieerzeugung der Modulenergie herangezogen werden könnte, damit die Batterie und vor allem der Batterieersatz wegfallen würden.

Bild 9. Versuche mit in den Laufflächen integrierten Sensoren ermöglichen zusätzlich die Sensierung der Latschlänge und damit der Fahrzeugbeladung. Zum Zweiten gibt es Versuche, welche die Sensormodule direkt in den Reifen einbauen und ihnen auch spezielle Reifendaten einspeichern (z.B. die aufbaubedingte Höchstgeschwindigkeit). Darüber hinaus wäre bei diesem System dank den Beschleunigungssensoren die Messung der Latschlänge

und damit ein Rückschluss auf die Beladung des Fahrzeuges möglich (Bild 9). Mit diesen Daten könnten verschiedene Fahrdynamiksysteme versorgt werden, welche damit die Fahrsicherheit, aber auch den Fahrkomfort noch weiter steigern würden.

FRAGEN 1. W o steht geschrieben, dass und welche Fahrzeuge mit Reifendruckkontrollsystemen ausgerüstet sein müssen? 2. W elche beiden Hauptsysteme zur Reifendrucküberwachung werden unterschieden? 3. W ie kann ein Sensor in der Lauffläche die Latschlänge sensieren? LÖSUNG ZUR AUSGABE 7-8/2015 1. Die neuen Bauteile sind z. T. nicht grösser als die ersetzten. Durch die Spannungslage sind verhältnismässig geringe Sicherheitseinrichtungen nötig. Als Spannungsversorger kann eine riemengetriebene E-Maschine dienen. Zusatzakkumulator und Leistungselektronik bauen klein, da die Leistung nicht allzu gross sein muss. 2. Rekuperieren – Segeln – Boosten. Während des Segelns können Nebenaggregate weiterhin betrieben werden (Lenkhilfepumpe, Getriebeölpumpe, Klimakompressor usw.). 3. Nein – ein Abgasturbolader ist auf der Rückseite (Auslassseite) des Motors zu sehen (eigentlich sind es zwei parallel geschaltete Einzelturbolader, welche das Abgas von je zwei Zylindern verarbeiten). Es handelt sich um einen 2-LiterBenzinmotor mit vier Zylindern.

TECHNIK Fahrerassistenzsysteme

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Vom unterstützten über das teil- bis hin zum vollautomatisierten Fahren

INNOVATIONSFAHRPLAN ANGEPASST Auch beim zweiten Mal ist es unheimlich: Die Entwicklungsingenieurin nimmt die Hände vom Lenkrad, und der Tesla Model S fährt selbstständig dank umfangreicher Sensorik und einer präzisen Navigationskarte. Schon vor zwei Jahren war es dem Autor nicht mehr so wohl in seiner Haut. Fakt ist: In diesen zwei Jahren hat der weltgrösste Zulieferer Bosch die Sensorik optimiert und die Software verbessert, aber bis zum autonomen Fahren auf öffentlichen Strassen ist es noch ein weiter Weg. Text: Andreas Senger | Bilder: Büro Senger, Bosch

Automatisiertes Valet Parking 2018

Autonomes Fahren frühestens ab 2025 Autobahnassistent 2018

Ferngesteuertes Parkieren 2015

Autobahnpilot 2020 Staupilot ab 2016

Erweiterter adaptiver Tempomat ACC 2017

Ausweichlenkassistent 2015

Hoch- und vollautomatisiertes Fahren Reduzierte Fahrerüberwachung

Stauassistent 2015

Notbremsassistent seit 2010 Teilautomatisiertes Fahren Permanente Fahrerüberwachung

Assistiertes Fahren Fahrerassistenz

Der Fahrplan von Automobilzulieferer Bosch zeigt drei verschiedene Fahrerassistenzarten (blaue Titel) und die bereits eingeführten oder kommende Systeme.

enn Bosch alle zwei Jahre zum Motorpressekolloquium rund 300 Automobiljournalisten in das Prüfzentrum nach Boxberg einlädt, verspricht es ein technisch spannender Tag zu werden. Zum einen berichten der Konzernchef und die Geschäftsführer aus erster Hand, wie sie die Markttrends beurteilen – sie wissen Jahre voraus, was die Automobilhersteller wünschen und bestellen –, zum anderen zeigen sie mit einem Grossaufgebot von Entwicklungsingenieuren vor Ort mit fahrbaren Prototypen, wie sich die neuen Systeme «anfühlen» und fahren. Neuer Konzernspartenname Zudem verkündete der System- und Mobilitätssystemlieferant Bosch die Umbenennung des automotiven Bereichs, der neu Mobility Solutions

Bremsen: ESP, iBooster Lenkung: Elektrische Lenkhilfeunterstützung Sensorik: Radar, Video, Ultraschall HMI/Navigation: Head-up-Display, Haupteinheit, Instrumente Motorsteuergerät Konnektivität Fahrerüberwachung Bus-System

Nur das Zusammenspiel und eine schnelle Vernetzung von vielen Sensoren, Verarbeitung und Aktoren ermöglichen FAS. heisst. Diese Sparte des Konzerns generiert rund 33 Milliarden Euro Umsatz, ist um knapp 9 % gegenüber dem Vorjahr gewachsen und beschäftigt weltweit 205‘000 Mitarbeitende – alleine in der Forschung und Entwicklung sind es knapp 40‘000. Doch nun zu den Highlights:

In der AUTO&Technik 7-8/2015 haben wir bereits den Trailer Assist vorgestellt. Der Assistent ermöglicht das Manövrieren des Anhängers mittels Smartphone oder Tablet ausserhalb des Fahrzeuges durch Fernsteuern des Zugfahrzeuges. Doch nicht nur bei den Fahrerassistenzsystemen

FAS sollen in den nächsten Jahren viele neue Systeme auf den Markt gelangen, auch der Antrieb wird massgeblich geprägt sein von einer Vielzahl innovativer Technologien. Mit einem modularen Hybridbausatz will Bosch beispielsweise den Automobilherstellern alle Freiheiten

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Fahrerassistenzsysteme TECHNIK

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Der aktuelle autonom fahrende Prototyp – ein Tesla Model S – ist optisch weniger auffällig. Die externe GPS-Antenne und die Lidarsensoren sind dezenter platziert.

Vor zwei Jahren war der wichtigste Sensor die Laservermessungskamera (Lidar) auf dem Dach. Diese Variante ist kostenintensiv und optisch gewöhnungsbedürftig.

Konventionelles Fernbereichsradar und Lidarsensor an der Front.

Eine qualitativ hochwertige GPSEmpfangsantenne auf dem Kofferraum.

Zwei Lidarsensoren seitlich und einer an der Front zeichnen quasi ein 360°-Bild um das Fahrzeug auf und vermessen gleichzeitig die Abstände zu Objekten.

lassen, den Elektrifizierungsgrad zu bestimmen. Mit dem Wissen, dass in aufstrebenden Märkten wie China aktuell etwa 50 Fahrzeuge pro 1000 Einwohner gezählt werden und in Europa sich der Wert durchschnittlich auf 500 Fahrzeuge eingependelt hat, steht die Reduktion des Treibstoffverbrauchs und damit die Reduktion der CO2-Emissionen zuoberst auf der Entwicklungsagenda, weil die aufstrebenden Staaten höhere Mobilität fordern.

bessere Fahrleistungen – beispielsweise beim Beschleunigen aus dem Stand – und gleichzeitige Erhöhung des Gesamtwirkungsgrads des Fahrzeugs. Eine weitere Hauptaussage des Unternehmensbereichsleiters: «Die Vernetzung von Fahrzeugen mit anderen Systemen (wie Parkhäuser, Ampeln, Navigationssystem, Car-toCar-Kommunikation, Ladestationen usw. Anm. der Red.) wird sich ausbreiten und das Leben der Menschen revolutionieren.»

Kernige Worte des Kapitäns Dr. Rolf Bulander, Vorsitzender des Unternehmensbereichs Mobility Solutions, brachte es auf einen Nenner: «Die Globalisierung des Fahrspasses ist nicht aufzuhalten.» Und er fügte an: «Die Kunden werden nicht akzeptieren, für Leistung, die sie nicht spüren, Geld zu bezahlen.» Gemeint ist die Hybridisierung ohne

Megatrends der Zukunft Damit leitete Bulander in seinem Referat zum zweiten Hauptentwicklungsschwerpunkt über: Ökologisierung. Die Elektrifizierung des Antriebsstranges, die Automatisierung des Fahrens und die Vernetzung des Fahrzeuges sind Megatrends der Zukunft. Seine Vorhersage: Bis 2020 wird sich der Preis der

Akkumulatoren für die Hybrid- und Elektrofahrzeuge halbieren, und bis 2025 rechnet der AutospartenKapitän mit einem Markanteil der elektrifizierten Fahrzeuge von 25 %. Zur Brennstoffzelle meinte Bulander schlicht: «Die Brennstoffzelle ist eine interessante Technologie. Sie hat aber unter dem Kostenaspekt zu kämpfen.» Der auch in den Medien aktuell viel beachtete Trend in der automobiltechnischen Entwicklung ist aber die Unterstützung des Fahrers bis hin zum vollständig automatisch fahrenden Automobil. In seinem Referat bekräftigte Dr. Dirk Hoheisel die Wichtigkeit für Bosch, in dieser Zukunftssparte Technologieführer zu sein: Es geht primär um die weitere Reduktion von Unfällen und damit die Erhöhung der Verkehrssicherheit. Von den 40‘000 in der Entwicklung beschäftigten Mitarbeitenden sind deren 2000 nur für FAS tätig.

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In den drei Segmenten assistiertes Fahren (wie Notbrems-, Ausweichassistent), partielles automatisiertes Fahren (wie Stau-, Autobahn-, Park assistent) und vollautomatisches Fahren (wie Spurhalteassistent im Stau, Autobahnassistent mit autonomem Fahren und Autopilot) wurden bereits Systeme in Serie eingesetzt, stehen kurz davor oder befinden sich in der Vorausentwicklungsphase. Im Hauptbild ist der Fahrplan dargestellt, wie Bosch die Einführung bei den Automobilherstellern vorhersagt. Redundanz, Sensoren und Software Vor allem das vollautomatisierte Fahren stellt höchste Anforderungen an die Systemintegration von Sensoren, die Verarbeitung mit schnellen Rechnern und aufwändiger Software und die Regelung der Längs- und Querdynamik. Insbesondere bei der Umfeldsensorik mit Radar, Kamera und Laser (Lidar) und beim

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TECHNIK Fahrerassistenzsysteme

Der Vorsitzende des Unternehmensbereichs Mobility Solutions Dr. Rolf Bulander glaubt an die komplette Vernetzung des Fahrzeuges. Fusionieren aller Daten zur Auswertung sind die Entwickler gefordert. Als jüngste Entwicklung hat Bosch zwei Tesla Model S zum autonom fahrenden Auto ausgebaut. Wegen des Wegfalls der sündhaft teuren Lidar-Drehkamera auf dem Dach und der Integration der Lidarsensoren in die Karosserie mussten insgesamt 1300 m Kabel neu verlegt werden, um das automatisierte Fahren zu ermöglichen, sprich die verschiedenen Sensoren mit den Steuergeräten zu verbinden. Die Redundanz der FAS ist ein weiterer Eckpfeiler. Für autonom fahrende Autos reicht es nicht, dass bei Ausfall beispielsweise eines Sensors der Fahrer informiert wird und sich das System ausschaltet. Beim autonomen Fahren müssen die Sensordaten gegenseitig auf Plausibilität verglichen und zum Teil auch Sensoren aus Sicherheitsgründen doppelt ausgeführt werden. Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt ist das HMI (Human Machine Interface). Dabei geht es darum, wie künftig die Übergabe beim Fahren vom Menschen auf das System und zurück definiert wird, um Missverständnisse auszuschliessen und die Verantwortlichkeit auch juristischer Natur zu definieren.

Geschäftsführer Dr. Dirk Hoheisel schätzt, dass sich 2025 die ersten vollkommen autonom fahrenden Fahrzeuge auf öffentlichen Strassen bewegen.

Auch Geschäftsführer Dr. Markus Heyn sieht die komplette Vernetzung in der automobilen Welt voraus. OnlineReparaturen sind keine Utopie mehr.

Ausweichassistent: Das FAS erkennt das Stauende, entdeckt die Lücke auf der rechten Spur und unterstützt den Fahrer mittels gezielten Lenkradeingriffs. Hochpräzise Strassenkarten Autonom fahrende Fahrzeuge benötigen zur präzisen Lokalisierung und für eine vorausschauende Fahrweise nicht nur Strassenkarten, sondern auch Informationen zur Topologie. Wenn beispielsweise eine Rechtskurve angefahren wird, ist es für die Fahrzeugregelung entscheidend, ob es berg- oder talwärts geht. Des Weiteren müssen auch Wetterbedingungen (Reibwert Strasse/Reifen), Verkehrszeichen (auch temporäre bei Baustellen) und Stausituationen noch genauer erfasst und vom System

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zur Beurteilung der Verkehrssituation herangezogen werden. Bosch arbeitet aktuell mit dem Kartenanbieter TomTom zusammen. Wie wichtig die digitalen Karten sind, hat sich beim kürzlich vollzogenen Kauf der Firma Here von Nokia durch Audi, BMW und Mercedes-Benz gezeigt. Wer künftig im Markt der autonom fahrenden Autos konkurrenzfähige Produkte lancieren will, ist auf hochaufgelöstes, detailliertes Kartenmaterial angewiesen. Die Genauigkeit des satellitengestützten Navigationssystems GPS müsste

104 von heute rund 1 m Genauigkeit auf wenige cm verbessert werden. Auch die Umfeldsensorik muss je nach FAS unterschiedliche Güte aufweisen. Reichen beim Autobahnassistenten zwei Radarsensoren, benötigt der Autobahnpilot drei unabhängig voneinander arbeitende Sensorsysteme (Ultraschall, Radar und Kamera). Die drei Sensoren liefern dem Steuergerät ihre Daten, welche in der Datenfusion zu einer Gesamtaussage softwaremässig zusammengefügt werden. Gemäss Hoheisel sind nebst der Umsetzung und Beherrschung aller Verkehrssituationen auf der technischen Seite auch die Kosten noch relativ hoch. Aktuell kostet die Sensorik für vollautomatisiertes Fahren alleine rund 3000 Euro. Um die Kaufbereitschaft beim Kunden zu erhöhen, müsste eine Halbierung des Preises ins Auge gefasst werden. Kleine Entwicklungsfortschritte Vor zwei Jahren präsentierte Bosch einen 3er-BMW als Versuchsträger, welcher mit einer drehbaren 360°-Lidarkamera auf dem Dach ausgestattet war. Schon damals verblüffte das System mit einer hohen Güte der Regeltechnik. Allerdings schob sich während der Testfahrt eine Wolke zwischen die Sonne und die Laserkamera, welche kontinuierlich das Umfeld um das Fahrzeug ausmisst (Distanzen) und ein virtuelles Bild erzeugt. Durch die Verdunkelung konnte die Software eine Ampelfarbe nicht erkennen und setzte aus. In diesem Jahr scheint Bosch mit den erwähnten Tesla Model S einen weiteren Entwicklungsschritt gegangen zu sein. Das teure Drehlidar auf dem Dach wurde ersetzt durch kleine Einzellidarsensoren (je zwei auf der Seite/hinten und einer vorne) und die Frontkamera wird stärker für die Umfelderkennung beigezogen. Das Fahrzeug umkurvte wie der BMW vor zwei Jahren mit hohem Tempo das Testgelände (mit

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Fahrerassistenzsysteme TECHNIK

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Manövrierbremsassistent: Ultraschallsensoren überwachen im Perimeter von 4 m das Umfeld. Das System warnt den Fahrer vor Hindernissen oder bremst selber.

Automatisiertes Parkieren: Der Fahrer bestätigt durch Drücken auf dem Smartphone, dass er das Manöver überwacht. Das Auto parkiert selbstständig.

Querverkehrswarnung (bereits bei einigen Herstellern in Serie): Radarsensoren scannen bis zu 50 m, ob ein anderer Verkehrsteilnehmer sich nähert. Damit können Kollisionen infolge von Sichtbehinderungen ausgeschlossen werden.

detailliertem Kartenmaterial) und erkannte zuverlässig auch in Kurven vorausfahrende Fahrzeuge mit geringerer Geschwindigkeit. Aber auch bei dieser Testfahrt musste die Entwicklungsingenieurin wegen eines Softwarefehlers das System einmal neu starten. Die Frage, welche sich zu Recht stellt, ist, wie gut die Systeme im Alltagsverkehr arbeiten. Praktisch alle Hersteller rühmen sich mit autonom fahrenden Autos und präsentieren Prototypen medienwirksam. Bis die Technik aber so ausgereift ist,

dass der Automobilhersteller die 100-prozentige Verantwortung für das Fahren seines Fahrzeuges übernimmt, wird es wohl noch sehr lange dauern. Bei Bosch ist man sich einig: Das teilautomatisierte Fahren, bei dem der Mensch hinter dem Lenkrad in der Verantwortung bleibt, ist rascher umsetzbar. Zum autonom fahrenden Auto im Stadtverkehr mit unberechenbaren Verkehrsteilnehmern wie Fahrradfahrern, Kindern oder Tieren ist es trotz viel Hightech noch ein weiter Weg.

Vernetzung und Auswirkung auf die Werkstatt

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uch in der Werkstatt und beim Kundenservice wird die Vernetzung gemäss Dr. Markus Heyn voranschreiten. Im Werkstattalltag sollen neue Onlinetools dem Mechaniker helfen, Diagnosen und Reparaturen effizienter durchzuführen. Dabei wird im Reparaturfall die Anleitung am Tablet Schritt für Schritt angegeben oder auch Diagnoseschritte angezeigt. Durch die Augmented-RealityApplikationen werden dem Mechaniker auf einem Tablet-Computer

zum Beispiel die Lage versteckter Bauteile dargestellt oder hinter dem Armaturenbrett verborgene Verkabelungen aufgezeigt. Damit die Ausfallwahrscheinlichkeit von Kundenfahrzeugen minimiert wird, überwacht der Hersteller das Fahrzeug im Betrieb und kann bei drohenden Systemausfällen mittels Softwareupdates oder Parameterverstellung den Ausfall vermeiden. Solche Systeme werden zum Teil bei aktuell eingeführten Fahrzeugen wie dem Volvo XC90

Neue Werkstattsoftware mit Augmented-Reality-Applikationen (was so viel wie erweiterte Realität heisst) hilft, Kabelbäume hinter Abdeckungen zu «sehen». eingesetzt. Ein Beispiel: CommonRail-Injektor. Stellt das Motorsteuergerät fest, dass ein Injektor eine Fehlfunktion hat, holt es sich eine

«Heilungssoftware» vom Herstellerserver, damit ein Notbetrieb möglich bleibt und das Kundenfahrzeug keine Panne hat. (se)

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TECHNIK Assistenz- und Sicherheitssysteme

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Fahrerassistenz in der neuen E-Klasse

KRÄFTIGE UNTERSTÜTZUNG Mercedes-Benz hat Komfort-, Assistenz- und Sicherheitssysteme vorgestellt, die nächstes Jahr in der neuen E-Klasse zum Einsatz kommen werden. Die Fahrerassistenzsysteme werden stark erweitert, und E-Klasse-Besitzer können ihr Auto künftig fernbedient parkieren – zudem kommt die Car-to-X-Technologie zu ihrem ersten Serieneinsatz. Text: Stefan Gfeller | Bilder: Daimler

ie neue E-Klasse von Mercedes-Benz wird zwar erst nächsten Frühling auf den Markt kommen, der Stuttgarter Premiumfahrzeugbauer hat aber bereits Assistenz-, Sicherheits- und Komfortsysteme vorgestellt, welche das Fahrzeug der oberen Mittelklasse einen Schritt näher zum unfallfreien und autonomen Fahren bringen sollen. Dazu gehört das erweiterte Fahrerassistenzsystem «Intelligent Drive next Level», dessen Abstandspilot Distronic nicht nur automatisch den korrekten Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen halten (indem es die eigene, höhere, Wunschgeschwindigkeit auf ein langsamer vorausfahrendes Fahrzeug einregelt und bei freier Strasse wieder auf diese eingestellte Geschwindigkeit beschleunigt), sondern ihnen auch bis zu Geschwindigkeiten von 200 km/h folgen kann. Das System orientiert sich mithilfe einer weiterentwickelten Stereo-Multi-Purpose-Kamera hinter der Windschutzscheibe und neuen Radarsensoren rund ums Fahrzeug an den Fahrbahnmarkierungen, am Vorausfahrer und auch an seiner Umgebung. Deshalb ist die Funktion Lenkpilot bis 130 km/h nicht unbedingt auf deutlich sichtbare Fahrbahnmarkierungen angewiesen, sondern kann auch bei uneindeutigen Linien – oder sogar ohne Linien – aktiv eingreifen. Trotz aktiver Längs- und Querführung mit deutlich gesteigerter Leistungsfähigkeit der Lenkunterstützung ist «Intelligent Drive next Level» jedoch nach wie vor als teilautomatisiertes Assistenzsystem konzipiert, bei dem der Fahrer die Hände am Lenkrad halten muss. Neben der technischen Notwendigkeit erfordern dies vor allem auch die momentanen gesetzlichen Rahmenbedingungen. Eine intelligente Hands-on-Detektion soll unter Berücksichtigung von zum Beispiel Fahrgeschwindigkeit oder auch Strassentyp und -krümmung den Kundennutzen erhöhen. Der Fahrer kann damit vor allem im Kolonnen- und Stauverkehr, aber auch

Die neue E-Klasse von Mercedes-Benz verfügt über eine ganze Reihe an neuen Assistenz-, Sicherheits- und Komfortfeatures. auf langen Fahrstrecken wirkungsvoll entlastet und unterstützt werden. Vernetzt Die so genannte Car-to-X-Technologie, bei der Fahrzeuge über eine Zentrale (Cloud) mit anderen Fahrzeugen, aber auch beispielsweise mit Ampeln usw. vernetzt sind, wird bereits seit einigen Jahren erforscht und wurde auch schon in Feldversuchen erprobt. Mit Car-to-X wird die bisherige Reichweite der Fahrzeugsensorik – wie beispielsweise Radar- oder Kamerasysteme – deutlich erweitert. Im Fahrzeug automatisch detektierte oder manuell vom Fahrer gemeldete Gefahrensituationen können an andere Fahrzeuge übermittelt und so Informationen über potenzielle Gefahren (wie etwa sich plötzlich ändernde Wettersituationen oder am Strassenrand stehende Pannenfahrzeuge) frühzeitig an deren Fahrer weitergegeben werden. Mit der neuen E-Klasse wird Mercedes-Benz die Car-to-X-Kommunikation als (gemäss eigener Aussage) erster Automobilhersteller der Welt in Serienfahrzeuge

bringen. Aufgrund der nahtlosen Integration des Car-to-X-Systems in die Fahrzeugsysteme können Mercedes-PW verschiedene Gefahrenquellen automatisch erkennen. Eine Aktivität des Fahrers ist nicht notwendig. Für die Kommunikation bzw. Datenübertragung wird die im Fahrzeug integrierte Mobilfunktechnologie genutzt, da sie aufgrund ihrer grossen Verbreitung die

schnellstmögliche Erschliessung des grossen Potenzials der Car-to-XTechnologie ermöglicht. Die Daten werden im Daimler Vehicle Backend aggregiert, plausibilisiert und an andere ausgestattete Fahrzeuge im relevanten Umfeld weitergeleitet. Zurechtgerückt Das «vorausschauende» PreSafe-Konzept von Mercedes-Benz

Der Lenk-Pilot ist bis 130 km/h nicht unbedingt auf deutlich sichtbare Fahrbahnmarkierungen angewiesen, sondern kann einem vorausfahrenden Fahrzeug folgen.

107 beinhaltet sowohl Komponenten der aktiven Sicherheit als vor allem auch Systeme, die der passiven Sicherheit dienen. So werden etwa Gurtstraffer bereits vor einer drohenden Kollision teilweise aktiviert und die Sitzverstellung wird genutzt, um die Passagiere vor einem möglichen Unfall automatisch in eine sicherheitstechnisch günstige Sitzposition zu bringen. In der neuen E-Klasse werden die Insassen auch bei einem drohenden Seitenaufprall vorbeugend «zurechtgerückt». Denn hier steht – anders als bei einer Frontalkollision – nur eine sehr begrenzte Knautschzone zur Verfügung. Um diese zu vergrössern, bewegt «PreSafe Impuls Seite» den Insassen in der Gefahrenzone kurz vor einem bevorstehenden Seitenaufprall weg von der Türverkleidung hin zur Fahrzeugmitte. Dazu bläst das System bei einer erkannten und unmittelbar bevorstehenden Seitenkollision in Sekundenbruchteilen Luftkammern in den Seitenwangen der Rückenlehne auf. Dieser Impuls wird moderat auf den Insassen übertragen, sodass die auf ihn beim seitlichen Aufprall wirkenden Kräfte abgemildert werden. In der Folge kann vor allem die Belastung des Brustkorbs durch die Seitenkollision deutlich reduziert werden. Gedämpft Ebenfalls neu wird bei einer drohenden Kollision «Pre-Safe Sound» zum Einsatz kommen. Dieser biomechanische Gehörschutz dämpft die bei einem Unfall entstehenden Geräusche, auf die einige Menschen empfindlich reagieren, für die

Assistenz- und Sicherheitssysteme TECHNIK

Mit Car-to-X-Kommunikation werden Fahrzeuge miteinander vernetzt, und automatisch detektierte oder manuell vom Fahrer gemeldete Gefahrensituationen werden an andere Autos übermittelt. Fahrzeuginsassen. Das System lässt dazu bei erkannter Kollisionsgefahr über die Soundanlage im Fahrzeug ein kurzes Rauschsignal ertönen, welches den so genannten Stapediusreflex auslöst und auf diese Weise das Gehör der Passagiere konditioniert. Hintergrund: Auf laute Geräusche reagiert ein Stapedius genannter Muskel in unseren Ohren, indem er sich reflexartig zusammenzieht. Die Kontraktion des winzigen Muskels verändert kurzzeitig die Ankopplung des Trommelfells an das Innenohr und schützt es so besser gegen hohe Schalldrücke. Aufgeschlossen Um die neue E-Klasse zu entriegeln, wird es auf Wunsch genügen, das Smartphone, das auch als digitaler Fahrzeugschlüssel dient, in die Nähe des Türgriffs zu halten. Daimler nutzt dazu die NFC-Technik

(Near Field Communication), einen internationalen Übertragungsstandard zum kontaktlosen Austausch von Daten per Funk über Distanzen von wenigen Zentimetern, der beispielsweise auch in Smartphone-Zahlungssystemen eingesetzt wird. Im Gegensatz etwa zu Bluetooth ist bei NFC keine besondere Anmeldeprozedur notwendig, um Geräte miteinander zu verbinden, da die notwendige räumliche Nähe für Sicherheit sorgt. Um das Smartphone als Autoschlüssel für die E-Klasse verwenden zu können, muss es NFC-fähig und mit einer Secure-SIM ausgestattet sein. Fernbedient Wie wir in AUTO&Technik-Ausgabe 7-8/2015 beschrieben haben, wird man den neuen 7er-BMW auf Knopfdruck automatisch parkieren lassen können – der «Fahrer» steht

Der Remote Park-Pilot ermöglicht dem «Fahrer», das Auto (beispielsweise bei engen Parklücken) von aussen so zu rangieren, dass ein einfaches Ein- und Aussteigen möglich ist.

dabei ausserhalb des Fahrzeugs. Mercedes-Benz geht bei der EKlasse einen ähnlichen Weg: Der so genannte Remote Park-Pilot wird über das Smartphone via Bluetooth angesteuert. Um das System zu nutzen, muss sich der «Fahrer» mit seinem Smartphone in einem Bereich von zirka drei Metern um das Auto befinden. Zur Bedienung kommt eine entsprechende App zum Einsatz. Vor dem Ausparkieren muss das Fahrzeug entriegelt werden, danach wird die Verbindung zum zuvor autorisierten Smartphone hergestellt und eines der verfügbaren Ausparkmanöver ausgewählt. Auch vor dem Einparkieren wählt der Bediener eines der infrage kommenden Parkszenarien – zum Beispiel Quer- oder Längsparkieren, links oder rechts, vorwärts oder rückwärts. Danach kann er das Fahrzeug von aussen in Bewegung setzen. Dieses führt das Parkszenario mit Lenken, Bremsen und Richtungswechsel automatisch durch, solange der Fahrer eine Bestätigungsgeste auf dem Smartphone kontinuierlich ausführt. Der Fahrer überwacht den Vorgang von aussen und hat weiterhin die gesamte Verantwortung für sein Fahrzeug während des gesamten Parkvorgangs. Der Remote Park-Pilot nutzt als technische Voraussetzung die Ultraschallsensoren des Park-Piloten Parktronic und ist in Verbindung mit den Sonderausstattungen ParkPilot mit 360°-Kamera, Keyless-GoSystem sowie selbstverständlich nur für Fahrzeuge mit Automatikgetriebe erhältlich.

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