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Interview: Peter Heimbrock von Tedrive

Peter Heimbrock, Leiter Entwicklung & Fertigungsplanung bei Tedrive spricht im Interview mit lastauto omnibus über die neue Lenkungskomponente iHSA.

Ist die iHSA Technologie serienreif? Haben sie bereits Kunden, die sich für das System interessieren?

Wir befinden uns derzeit in der finalen Phase zur Erarbeitung der Serienreife und sind auch mit verschiedenen Kunden im Gespräch. Gleichzeitig haben wir eine Reihe von Konzeptfahrzeugen zu Demonstrations- und OEM-internen Entwicklungsprojekten mit dem System ausgerüstet. Die Serienimplementierung in Kleinstserien ist für 2015 geplant, größere Serien für das Jahr 2016.

Welche wirtschaftlichen Erwartungen knüpfen Sie an iHSA?

Ein Aspekt ist, mit dieser Technologie den vorhandenen Kundenstamm zu festigen und entsprechende Marktanteile auszubauen. Zusätzlich wollen wir natürlich auch mit der iHSA neue Kunden akquirieren. Nicht zuletzt steigert solch eine innovative Entwicklung gleichzeitig die Wahrnehmung von tedrive auf dem Markt als ein innovatives Entwicklungsunternehmen.

Wie schätzen Sie das Kraftstoffeinsparpotential von iHSA in Verbindung mit einer bedarfsgeregelten Hydraulikpumpe ein?

Durch die Kombination der iHSA mit einer bedarfsgeregelten Pumpe lässt sich der Volumenstrom generell weiter absenken – und dies mit geringeren Ansprechzeiten als bei einem konventionell geregelten System. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei Geradeausfahrten mit nur leichten Lenkbewegungen die Pumpe im sogenannten Sleep-Mode belassen werden kann. Verglichen mit einem rein volumenstrom-geregelten System werden zusätzliche Größenordnungen von 20 bis 25 Prozent als weitere Einsparungen erreicht. Das sind derzeit allerdings rechnerische Werte, die durch praktische Versuche noch zu untermauern sind.

Welchen Niederschlag finden diese 20 bis 25 Prozent grob gerechnet im Kraftstoffverbrauch in Litern?

Das dürften in der Praxis je nach Einsatz und Anwendung zwischen 0,05 und 0,08 Liter Diesel pro 100 Kilometer sein.

Wie reagiert die Bedarfsregelung der Pumpe bei Autobahnfahrt mit minimalen Lenkeingriffen und Maximaltempo?

Die Pumpe fährt zurück. Bei Normalbetrieb beträgt der Volumenstrom in solchen Systemen rund 16 Liter pro Minute. Dieser lässt sich deutlich herunterfahren auf sechs bis acht Liter pro Minute. Ein Grundvolumenstrom muss aber stets erhalten bleiben, um ein rasches Ansprechverhalten im Bedarfsfall zu gewährleisten.

Wie wirkt sich beispielsweise ein vom Spurhalteassistenzsystem ausgelöster Lenkeingriff am Lenkrad des Fahrzeugs aus? Dreht das Lenkrad dann mit?

Das System basiert auf einer Momentenüberlagerung, bei der die starre Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkung erhalten bleibt. Das heißt, immer dann, wenn sich die Räder bewegen, dreht sich auch das Lenkrad. Im Falle eines Lenkeingriffs durch das iHSA System spürt der Fahrer ein Lenkmoment, welches das Fahrzeug wieder in die Spur bringt.

Was würde passieren, wenn der Fahrer bewusst und mit entsprechendem Nachdruck entgegen des durch das iHSA vorgenommenen Lenkeingriffs steuert?

Dann würde das Fahrzeug in der vom Fahrer vorgegebenen Richtung fahren. Das sehen wir als einen zusätzlichen Sicherheitsaspekt. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug bei Auftreten eines Systemfehlers immer kontrollierbar ist. Bei Konkurrenzsystemen, in denen ein leistungsstarker Elektromotor das Lenkmoment aufbringt, sind dafür größere Anstrengungen für Redundanzen und Hardware notwendig.

Können Sie etwas zur rechtlichen Situation angesichts des aufgeschalteten Überlagerungsmoments von iHSA sagen?

Zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit entwickeln wir das System nach ISO-Norm 26262 und setzen diese selbstverständlich auch entsprechend um. Bereits im Vorfeld der Entwicklung haben wir eine "Hazard and Risk-Analyse" durchgeführt.

Stichwort Rangierhilfe per Joystick: Welchen Nutzen bietet diese Funktion?

Vorteil dieser Rangierhilfe ist, dass sich der Fahrer auf ein kleines Eingabe-Element, also den Joystick, konzentrieren kann, anstelle ständig am großen Lkw-Lenkrad drehen zu müssen. Das Fahrzeug lässt sich so feinfühliger und mit weniger körperlicher Anstrengung steuern.  Das Rückwärtsrangieren eines Zuges, bei dem der Fahrer immer der beabsichtigten Richtung entgegengesetzte Lenkradbewegungen ausführen muss, lässt sich zudem vereinfachen, indem entsprechende Algorithmen diese Lenklogik umkehren und diese so dem Steuerprinzip des Vorwärtsrangierens anpassen. Zusätzlich kann dieses System noch mit Kameras oder Radar verbunden werden, um das Andocken an der Entladestation auf dem Betriebshof zu vereinfachen.   

Könnte ein Lkw mit iHSA auch außerhalb der Kabine gesteuert werden?

Ja, dies ist ohne Weiteres umsetzbar. Vorausgesetzt, dass eine Aktuatorik für das Beschleunigen und Bremsen integriert ist, beispielsweise über die vorhandenen Adaptive-Cruise-Control- Elemente, lässt sich ein Zug via Mobiltelefon oder Tablet-Computer auch ohne Zutun des Fahrers von außen steuern.

Das iHSA-System greift zur Ansteuerung  der Lenkung am vorhandenen Hydraulikventil an. Eine Alternative ist das Aufbringen eines Drehmoments auf die Eingangswelle des Lenkgetriebes. Welche Vorteile bietet der Zugriff auf das Hydraulikventil?

Ein Vorteil unseres Systems ist, dass es die komplette Hydraulikunterstützung steuern kann, dafür aber sehr wenig Energie benötigt. Für die Steuerung des Lenkventils reicht ein kleiner Elektromotor mit einer Leistung in der Größenordnung von 200 Watt. Hingegen sind für einen auf die Lenkung aufgesetzten Elektromotor für eine Unterstützung wesentlich höhere Momente und somit mehr elektrische Energie notwendig. Im Vergleich mit Systemen unserer Mitbewerber liegen wir etwa bei fünf bis zehn Prozent des elektrischen Energiebedarfs. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass unser Elektromotor auch nicht permanent läuft, sondern nur, bei aktiver Lenkunterstützung. Insgesamt  sind nahezu keine Änderungen im Bordnetz notwendig. Zudem ist der Bauraumbedarf unseres Systems sehr gering.

Wird es angesichts von Technologien wie iHSA künftig noch eine Nachfrage nach herkömmlichen hydraulischen Lenksystemen geben?

Auch künftig wird es Low-Cost- und High-Tech-Fahrzeuge geben. Zunächst erwarten wir, dass nach wie vor ein hoher Prozentsatz der Fahrzeuge mit konventionellen Systemen ausgerüstet wird, Systeme wie iHSA aber peu à peu Verbreitung finden werden. Verändern würde sich diese Situation allerdings dann, schriebe der Gesetzgeber über die derzeit verpflichtende Spurhaltewarnfunktion hinaus eine aktive Spurhaltung vor.

Hat sich das Thema "Steer-by-wire" mit der Entwicklung von iHSA erledigt?

Nein, ganz im Gegenteil. Das iHSA System ermöglicht es, die Lenksäule komplett entfallen zu lassen und die Lenkung mit der iHSA-Aktuatorik und  einem Geber-Sensor am Lenkrad auszustatten, so dass die "by-wire"-Funktionalität exakt umgesetzt wäre.

Andreas Wolf lastauto omnibus

Autor

Foto

Tedrive

Datum

10. September 2014
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