Zuverlässiger Partner bei der Gesamt­fahrzeugentwicklung

Aus einer Hand – Teil III

5. Juli 2019 | Engineering Service

Teil drei aus der Reihe „Gesamtfahrzeugentwicklung aus einer Hand“

Den ersten Teil aus dieser Reihe finden Sie hier.
Und den zweiten Teil aus dieser Reihe hier.

FEV hat sich innerhalb der letzten Dekade zu einem Engineering-Dienstleister entwickelt, der das gesamte Service-Spektrum in der Fahrzeugentwicklung abdecken kann. In drei Beiträgen wird auf die Fahrzeugmodule Rohbau, Exterieur/Interieur, Licht und Sicht und das Fahrwerk eingegangen. Dabei werden Fahrzeugeigenschaften wie Akustik, Fahrdynamik, passive und aktive Sicherheit und auch Dauerfestigkeit betrachtet. Entwicklungswerkzeuge sind hier die virtuelle und reale Erprobung. Begleitet werden die Aktivitäten von diversen Steuerungsaufgaben wie Benchmarking mit anschließendem Targetsetting, Versuchs- und Prototypenplanung, Gewichtsmanagement und Homologation.

FEV übernimmt Verantwortung für die komplette Bandbreite der Gesamtfahrzeugentwicklung sowie für die Entwicklung einzelner Module und für punktuelle Konstruktions- und Berechnungsumfänge einzelner Bauteile. Die Tatsache, dass die Entwicklungskompetenz für Antrieb, Getriebe und Fahrzeug aus einer Hand kommen, macht FEV zu einem optimalen Entwicklungspartner – auch für elektrifizierte Fahrzeuge. Besondere Expertise bietet FEV bei der Konversion konventionell angetriebener Fahrzeuge zu Elektromobilen, da gerade hier die eng verzahnte und parallele Entwicklung von Antriebsstrang und Fahrzeug zu einem optimalen Ergebnis führt. Im Weiteren werden einige Aufgaben aus der Gesamtfahrzeugentwicklung vorgestellt.

Fahrwerk und Fahrdynamik

Das Fahrwerk stellt bei Fahrzeugen jeglicher Art die Verbindung zur Fahrbahn herund ist somit die Baugruppe, welche die auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte und Momente überträgt. Die Hauptaufgabe des Fahrwerks ist deshalb, diesen Kontakt immer zu gewährleisten, da ohne ihn keine Kraftübertragung möglich ist. Die Tatsache, dass die Fahrbahn nie eben und gerade verläuft und zusätzlich noch unterschiedliche Reibkoeffizienten vorweist, macht diese Aufgabe so anspruchsvoll. Insgesamt ist das Fahrwerk verantwortlich für Fahrsicherheit, Fahrkomfort und das dynamische Fahrzeugverhalten, das sich grob in Längsdynamik (Bremsen), Querdynamik (Lenkung) und Vertikaldynamik (Federung/Dämpfung) unterteilen lässt. Gerade im Spannungsfeld zwischen Fahrkomfort und Fahrsicherheit gibt es viele Zielkonflikte, die im Bereich der Auslegung von Fahrwerken zu lösen sind.

FEV deckt auch den Entwicklungsprozess in der Fahrwerk- und in der Fahrdynamikentwicklung komplett ab. Über das Erarbeiten von neuen Konzepten und Zielwerten, die Konstruktion von Bauteilen und Modulen bis hin zum Testen und finalen Abstimmen der Prototypen ist FEV imstande, seine Erfahrung und Kompetenz in die Projekte einfließen zu lassen. Für das Tuning von fahrdynamischen Eigenschaften steht ein Team von geschulten Fahrern bereit, um die Fahrzeuge subjektiv und objektiv mit Hilfe von entsprechender Messtechnik zu bewerten und zu optimieren. Hierzu ist die unmittelbare Nähe von FEV zum Aldenhoven Testing Center (ATC), Deutschland, ein großer Pluspunkt. Zusätzlich kommen immer mehr elektronische Systeme ins Fahrzeug. Neben den heute gesetzlich vorgeschriebenen ABS- und ESP-Systemen wirken viele Fahrerassistenzsysteme über das Fahrwerk auf die Kurshaltung und Stabilisierung des Fahrzeugs. Damit wird die Bedeutung des Fahrwerks für moderne Fahrzeuge erneut unterstrichen und die Notwendigkeit deutlich, warum FEV auch in der Entwicklung dieser neuen Systeme aktiv ist.

Auch alternative Antriebskonzepte mit einem oder mehreren Elektromotoren bieten die Möglichkeit, neue Fahrwerkskonzepte zu entwickeln, die aufgrund der Bauraumsituation mit klassischem Verbrennungsmotor bisher nicht möglich gewesen sind.

Passive Fahrzeugsicherheit

Die passive Fahrzeugsicherheit steht seit Jahren im besonderen Fokus der Entwicklung und auch im besonderen Interesse der Käufer, da davon im Fall eines Unfalls Leben und Gesundheit entscheidend abhängen. Neben gesetzlichen Vorgaben, die für die Zulassung und Inbetriebnahme eines PKW erfüllt werden müssen (Homologation), gibt es Verbraucherschutzorganisationen wie zum Beispiel EuroNCAP (European New Car Assessment Programme), die über das gesetzliche Mindestmaß hinaus unter anderem die passive Fahrzeugsicherheit von PKW bewerten.

Die Bedeutung der Verbraucherschutzratings hat in der Vergangenheit einen immer größeren Stellenwert eingenommen, wobei die Anforderungen zum Erreichen eines hohen Ratings (5-Sterne) stetig gestiegen sind. Die Geschwindigkeit bei der Einführung von neuen Testmethoden, neuen Prüfmitteln und Crashdummies stellt die Fahrzeughersteller jährlich vor große Herausforderungen. Bei global agierenden Fahrzeugherstellern müssen weltweit nicht nur unterschiedliche gesetzliche Anforderungen erfüllt werden, sondern es muss auch bei den regional unterschiedlichen Verbraucherschutzratings ein Top-Rating erzielt werden, zum Beispiel für J-NCAP in Japan, C-NCAP in China, US-NCAP in den USA oder Bharat NCAP in Indien.

Die Einführung des Fußgängerschutz-Beinimpaktors a-PLI (advanced Pedestrian Leg Impactor) ist ein repräsentatives Beispiel für die Änderungsgeschwindigkeit des EuroNCAP zur Implementierung neuer Prüfkörper. Die Entscheidung für diesen neuen Impaktor wurde im Februar 2019 getroffen, wodurch die Entwicklungsstrategie für bereits gestartete Projekte mit SOP 2022 geändert werden muss. Der Beinimpaktor existiert jedoch bisher nur als physischer Impaktor, ein virtuelles Entwicklungsmodell für die Simulation soll erst in der zweiten Jahreshälfte 2019 erhältlich sein.

Durch das Wissen und das Netzwerk der Experten bei FEV können Kunden frühzeitig die richtigen Hebel in ihren Projekten stellen, um weittragende Entwicklungsstrategien möglichst frühzeitig in das Entwicklungsprojekt zu bringen. Darüber hinaus bietet FEV die entwicklungsbegleitende Funktionsauslegung im Bereich der passiven Fahrzeugsicherheit an, neben den virtuellen Crash-Simulationen werden Bauteil-, Komponenten- und Gesamtfahrzeugtests organisiert, durchgeführt und ausgewertet. Für Bauteil- und Komponententests können Anlagen von FEV genutzt werden, im Bereich der Gesamtfahrzeug-Crashs arbeitet das Unternehmen mit langjährigen Partnern zusammen. Die Integration von sicherheitsrelevanten Bauteilen, wie zum Beispiel Airbags, wird dabei durch die Safety-Experten gesteuert – hierzu ist ein steter und enger Austausch zwischen der virtuellen Funktionsauslegung, den Systemlieferanten und der Konstruktion gegeben.

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