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    nanoscribe0117 Forschungsbericht

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ACE310314Anwenderbericht

Motek Halle 1, Stand 1426

Die Entwicklung neuer Fahrzeug-Sicherheitssysteme verspricht mehr Schutz und Fahrkomfort für Endkunden sowie eine verbesserte Marktposition für Hersteller. Damit Tests und Optimierungen bis zur Serienreife nicht zu lang und zu kostspielig verlaufen, wurde an der Universität Stuttgart ein neuartiger Fahrsimulator entwickelt und in Betrieb genommen. Um die Sicherung der Endlagen in zwei der acht Achsen des von Rexroth gelieferten Bewegungssystems zu gewährleisten, entschieden sich die Konstrukteure für die Sicherheitsstoßdämpfer von ACE Stoßdämpfer.


Der Fahrsimulator resultiert der aus einem Gemeinschaftsprojekt der Universität Stuttgart und des Forschungsinstituts für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart (FKFS). Die mobile, variabel nutzbare Kapsel beherbergt den Simulator. dessen Gesamtkonstruktion mit einem Acht-Achsen-Bewegungssystem ausgestattet ist. Dieses wurde mit dem Ziel realisiert, neue Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug zu erforschen und zu entwickeln. Laut Dr.-Ing. Gerd Baumann vom FKFS liegen die Schwerpunkte der Arbeit bei der Energieeffizienz und Sicherheit von Elektro- und Hybridfahrzeugen wie auch von Fahrzeugen, die konventionell angetrieben werden.

Schwergewichtige Dämpfer schützen Fahrsimulator

ACE320314Schon in der Entwicklungsphase des Simulators trafen die Universität Stuttgart, das FKFS und Bosch Rexroth als Industriepartner alle Maßnahmen, um die Gesamtkonstruktion bei Störfällen während des Betriebes, z. B. durch Stromausfälle, bestmöglich zu schützen. Denn im Fall der Fälle sind in der Endlage der am stärksten beanspruchten Achse Massen von bis zu 18 t bei einer maximalen Geschwindigkeit von 2 m/s abzubremsen. Not-Stopper mit immensen Kräften und einer ebenso großen Zuverlässigkeit waren gefragt. Es war klar, dass deren Versagen zu massiven Schäden sowohl an der kompletten Konstruktion wie auch an der Kapsel und damit verbundenen Ausfallzeiten für die Forschung führen würden.

Auch Gesundheitsschäden der Probanden waren nicht auszuschließen. Für alle Beteiligten waren diese Faktoren ebenso wie der gute Ruf, den alle drei bei Kunden und Partnern genießen, die Gründe, in Sachen Sicherheit eine Null-Kompromisslinie zu fahren. Die Anforderungen an einen weiteren möglichen Zulieferer waren entsprechend hoch. Zudem galt es, unterschiedlichsten Masse-Geschwindigkeits-Kombinationen gerecht zu werden. Um auf Nummer sicher zu gehen, wandte sich Eddy van Duivenbode, der System-Ingenieur einer niederländischen Tochter von Bosch Rexroth, an den

Anbieter industrieller Stoßdämpfungslösungen. In diesem Fall ging die Anfrage an Ralf Küppers, Vertriebsleiter der ACE Stoßdämpfer GmbH für die Benelux-Staaten. Schnell entschied man sich für Sicherheitsstoßdämpfer des Typs SCS50-600EU-F, um die 18 t effektiv aufzunehmen. Die erste Zahl der Typbezeichnung steht dabei für den Kolbendurchmesser von 50 mm, die zweite für den Hub von 600 mm. Bei einem stolzen Eigengewicht von rund 50 kg bietet der Notfalldämpfer eine maximale Energieaufnahme von 84.000 Nm pro Hub.

Für die zweite der acht Achsen, die es ebenfalls zu schützen galt, wurde eine maximal aufzunehmende Masse von 8700 kg bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 3 m/s ermittelt. Entsprechend wurde hier eine schmalere Variante der SCS-Serie verbaut. Das Modell SCS38-600EU-F kommt bei einem Eigengewicht von rund 35 kg immerhin auch noch auf eine Energieaufnahme von 43.200 Nm/Hub. Falls es am Stuttgarter Fahrsimulator zu ungewollten Zwischenfällen kommen sollte, sind damit alle Vorkehrungen getroffen, dass die Sicherheitsstoßdämpfer zuverlässig ihren Dienst erfüllen.

Komplette Fahrsimulatorstudien möglich

ACE300314Nach der Fertigstellung Mitte 2012 ist der Stuttgarter Fahrsimulator die derzeit größte und leistungsfähigste Anlage dieser Art an einer europäischen Forschungseinrichtung. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung ebenso großzügig gefördert wie vom Baden-Württembergischen Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst. Dabei ist der Fahrsimulator sowohl für die öffentliche Forschung als auch für Entwicklungsaufgaben der Automobilindustrie konzipiert.

Wie Gerd Baumann erläutert, wurde die Konstruktion bisher zum einen für Konzeptstudien und die virtuelle Erprobung von Anzeige- und Bedienkonzepten für Kfz genutzt. Zum anderen werden mit Hilfe des Stuttgarter Fahrsimulators Probandenstudien mit Normalfahrern durchgeführt, die der Akzeptanzanalyse neuartiger Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme dienen. Dazu zählt u. a. die Reichweitenassistenzoptimierung für Elektrofahrzeuge. Auch die gefahrlose Erprobung innovativer, sicherheitsrelevanter Regelungssysteme wie sie beispielsweise beim automatischen Bremsen und Ausweichen zum Einsatz kommen, gehören dazu.

Zum Angebot der Universität Stuttgart und des FKFS an öffentliche und industrielle Auftraggeber gehört die Durchführung kompletter Fahrsimulatorstudien. Hierbei vermittelt das FKFS auf Wunsch auch ganze Fahrerkollektive, deren Zusammensetzung sich nach Alter, Geschlecht und Fahrweise unterschiedlich definieren lässt. Alternativ dazu können Industriepartner den Fahrsimulator für eigene Untersuchungen nutzen, wobei das FKFS Fachpersonal für die Bedienung der Anlage stellt.

Ein Fahrzeugwechselsystem erlaubt dabei sowohl die reale Simulation geringfügig modifizierter Vorserien- oder Serienfahrzeuge als auch die von Prototypen. Eine Schnittstelle ermöglicht die Anbindung der Fahrzeugelektronik, damit Lenkung, Pedale, Schalter, Anzeigen usw. wie gewohnt funktionieren. Die Nachbildung des visuellen, akustischen und haptischen Umfeldes in der Kuppel des Simulators ist in allen Details verblüffend. Dies gilt für die Nachbildung des Verhaltens verschiedenster Fahrzeuge als auch die damit verbundene Notfallabsicherung durch die Sicherheitsstoßdämpfer.
weiterer Beitrag des Herstellers          Stoßdämpfer-Berechnung         Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

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