28.12.2016 – 14:10

Intelligent, elektrisch, sicher: ZF schafft vernetzte Fahrzeugbasis für Rinspeed "Oasis"

Das "Intelligent Rolling Chassis" (IRC) von ZF bildet die ideale Basis für innovative Fahrzeugkonzepte - von etablierten genauso wie von neuen Mobilitätsanbietern. Das IRC ist ein vom achsintegrierten elektrischen Antrieb über das innovative Fahrwerk bis hin zur neuartigen Lenkung fahrbereites Plattformkonzept für urbane Personen- und Transportfahrzeuge. Der fahrende Untersatz ist enorm wendig und dank intelligenter Vernetzung vorbereitet für den autonomen Stadtverkehr der Zukunft. Als erstes Fahrzeug baut die Rinspeed Konzeptstudie "Oasis" auf dem IRC auf. Für die sichere Interaktion zwischen Insassen und Fahrzeug sowie mehr Komfort während des automatisierten Fahrens sorgt ZF im Oasis mit einem tastenlos interaktiven Ein-Speichen-Lenkrad sowie aktiven Insassenschutzsystemen, die als Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) agieren.

Im visionären Elektrofahrzeug Oasis haben der Technologiekonzern ZF und die Ideenschmiede Rinspeed verwirklicht, was in ihren Augen bei künftigen urbanen Transportmitteln zählt: Elektrischer Antrieb, automatisiertes Fahren, integrierte Sicherheit, Agilität und maximale Flexibilität. Das Intelligent Rolling Chassis von ZF bildet mit seinen vernetzten intelligenten mechanischen Systemen die vollständige, von ZF mit Ausnahme des Energiespeichers in Eigenregie entwickelte Basis dafür.

Elektrifizierte Mechanik weitergedacht

An der Hinterachse des Intelligent Rolling Chassis wirkt die Electric Twist Beam (eTB) - eine Kombination aus Verbundlenkerachse und zwei radnah integrierten, jeweils 40 kW starken Elektromotoren, die gemeinsam mit je einem Ein-Gang-Getriebe in Aluminiumgehäusen untergebracht sind. Dieses Gewicht und Platz sparende Konzept beschleunigt den Rinspeed Oasis in rund 9 Sekunden auf 100 km/h und bei Bedarf weiter bis Tempo 150. Damit ist die eTB ein gleichsam effizienter wie dynamischer Antrieb, um künftig Personen als auch Güter im urbanen Bereich zu befördern.

Die IRC-Vorderachse basiert auf einer innovativ konstruierten Doppel-Querlenker Einzelradaufhängung. Sie ist die zentrale mechanische Voraussetzung, um den Lenkwinkel im Zusammenspiel mit der elektromechanischen Lenkung auf bis zu 75 Grad zu erhöhen - gängige Vorderachsen erlauben maximal 50 Grad. Wende- und Einparkmanöver gelingen dank des extrem hohen Radeinschlags spielerisch. Diese enorme Wendigkeit kommt sowohl Personen- als auch Transportfahrzeugen im innerstädtischen Verkehr zu Gute.

Die zentrale elektronische Steuerung des IRC regelt die Fahrstrategie, das heißt sämtliche Längs- und Querdynamikfunktionen. Das schließt die Steuerung ebenfalls von ZF stammender Systeme wie Betriebsbremse und Leistungselektronik, aber zusätzlich auch die Ansteuerung des Batteriemanagements mit ein. Darüber hinaus beinhaltet die IRC ECU die Torque-Vectoring-Funktion. Diese verteilt die Antriebskraft zwischen den beiden Elektromotoren bei Bedarf radindividuell. Nur so können Fahrzeuge sogar aus dem Stand mit nahezu rechtwinkelig eingeschlagenen Vorderrädern losfahren, sprich aus- und einparken oder wenden. Nicht zuletzt bringt das Steuergerät sämtliche Schnittstellen für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme mit, die das IRC auch als Basis für hochautomatisiert oder autonom fahrende urbane Transportmittel sehr attraktiv machen. Maximale Vielfalt erlaubt außerdem der Rahmen des IRC, der mehr leistet als nur Vorder- und Hinterachse zu verbinden: Sein ebener Boden, das "Skateboard", macht verschiedenste Aufbauarten und Innenraumkonzepte möglich - vom Lifestyle orientierten Zweisitzer bis zum zuverlässigen Lieferfahrzeug.

Das Lenkrad neu erfunden

Wer am Steuer des Rinspeed Oasis blinken will, bemerkt sofort die fehlenden Lenkstockhebel. Deren Funktionen wurden direkt in das tastenlose Ein-Speichen-Lenkradsystem von ZF integriert. Der gesamte Lenkradkranz verfügt dafür über eine Hands On/Off Detection: mit Hilfe von 10 kapazitativen Sensorfeldern wird erkannt, ob, wo und wie der Fahrer das Lenkrad berührt. Zu wissen, ob der Fahrer seine Hände am Steuer hat und selbst fährt, ist eine wichtige Information für sichere automatisierte Fahrfunktionen. Zusätzlich lassen sich den Sensorfeldern unterschiedlichste Befehle zuweisen - und entsprechende auslösende Gesten. Je nachdem, auf welchen Lenkrad-Abschnitt der Fahrer tippt oder wischt, aktiviert er dadurch ein Blinken nach links oder rechts, betätigt die Hupe oder bedient Infotainment- und Navigationssystem.

Damit ist die Voraussetzung für ein weiteres einzigartiges Lenkrad-Feature gegeben, das ZF speziell für den automatisierten Fahrmodus im Oasis entwickelt hat: Solange der Computer steuert, lässt sich das Hightech-Volant wie ein Klapptisch umlegen und arretieren. In diese Fläche kann anschließend ein Tablet-PC, eine Tastatur oder eine maßgeschneiderte Ablage eingeklickt werden. Der Fahrerairbag befindet sich konsequenterweise nicht länger im Lenkrad, sondern ist für den Einbau im Dachhimmel oberhalb der Windschutzscheibe vorgesehen.

Rückhalt trifft Bewegungsfreiheit

Große Komfortgewinne bei maximaler Schutzwirkung: Dafür steht beim zweisitzigen Oasis auch das aktive ZF-Sicherheitsgurtsystem mit exklusivem "Relax-Modus" während der automatisierten Fahrt. Neben dem aktiven Gurtstraffer erhöht die erstmalige Kombination des aktiven Gurtschlosses mit einem vollkommen neuen, ebenfalls elektromotorisch höhenverstellbaren Endbeschlag auf der anderen Sitzseite die Sicherheit und vor allem den Komfort während automatisierter Fahrsequenzen. Der Relax-Modus erlaubt es, das Gurtband vom Becken der Insassen abzuheben und diesen dadurch deutlich mehr Bewegungsfreiheit zu bieten. Erkennen die vernetzten Sicherheitssysteme eine potenzielle Gefahrensituation, strafft sich der Gurt blitzschnell wieder. Dieses Straffen dient zugleich als hochwirksamer, deutlich wahrnehmbarer Warnhinweis für den Fahrer, sich wieder aufs Verkehrsgeschehen zu konzentrieren und bei Bedarf die Fahrzeugsteuerung zu übernehmen. Zuvor interagiert das Rückhaltesystem mit den Mitfahrenden bereits beim Einsteigen: Indem Gurtschloss und Endbeschlag komfortsteigernd entgegenkommen, fordern sie die Passagiere freundlich dazu auf, sich anzuschnallen. Im Rinspeed Oasis umso deutlicher und komfortabler, als sich die kompletten Sitze beim Türöffnen einladend nach außen drehen.

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