Mehrachslenkung von Fahrzeugen

Ausgangssituation

Zunehmend besteht der Bedarf, zumeist sehr lange Fahrzeuge mit hoher Transportkapazität einzusetzen. Um dennoch entsprechend manövrieren zu können, sind sie vielfach mit einer Mehrachslenkung ausgestattet. Bisher übliche mechanisch-hydraulische Mehrachslenkungen werden dabei immer häufiger durch elektronisch angesteuerte Lenkungen ersetzt. Diese Lenkungen, die auch mit steer-by-wire bezeichneten werden, lassen sich deutlich flexibler gestaltet und können über komplexere Lenkstrategien die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs deutlich steigern.

Entwicklungen und Kompetenzen

 

Im Rahmen von FuE-Vorhaben wird am Fraunhofer IVI seit etwa 2002 an steer-by-wire-Mehrachslenkungen gearbeitet. Grundlegende methodische Entwicklungen, die explizit auch physikalisch motivierte Fahrzeugmodelle einbeziehen, wurden dabei an institutseigenen Versuchsfahrzeugen (AutoTram® und ELENA) erprobt und optimiert. Ein besonders leistungsfähiger Ansatz zur Mehrachslenkung wurde patentiert.

In Kooperation mit der Firma Göppel Bus GmbH wurde eine spezielle steer-by-wire-Mehrachslenkung für die AutoTram® Extra Grand, einen sehr langen Doppelgelenkbus, konzipiert, mit mehreren Partnern am Fahrzeug umgesetzt und erfolgreich erprobt. Zudem bauten die Wissenschaftler in Kooperation mit einem weiteren Industriepartner eine Mehrachslenkung für ein Sonderfahrzeug auf, das sich im Regelbetrieb befindet. Andere spezielle Lösungen für Lenksysteme wurden im Auftrag von Industriekunden entwickelt und auf Basis von Simulationen untersucht.

Kompetenzen im Überblick

  • Kinematische und kinetische Fahrzeugmodelle zur Nachbildung von Kurvenlaufverhalten und Fahrzeugdynamik 
  • Methoden zur systematischen modellbasierten Gewinnung von Lenkverfahren
  • Erprobung und Optimierung von Lenkungen durch Simulation 
  • Rapid-Prototyping-Technologie und Messtechnik für Fahrtests 
  • Implementierung und Inbetriebnahme
  • Spezifikation der Anforderungen sowie Sicherheitsbetrachtung
  • Assistenzsysteme zur besseren Handhabung mehrachsgelenkter Fahrzeuge bzw. Fahrzeugzüge

 

Anwendungsbeispiele

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  • Entwicklung, Umsetzung und Erprobung einer elektronischen Mehrachslenkung im Rahmen des Wachstumskern AutoTram® (30,7 m langes Fahrzeug mit 3 steer-by-wire-Achsen)
  • Demonstration des modellbasierten spurtreuen Fahrens mit satellitenbasierter Spurerkennung am Beispiel des Testfahrzeugs AutoTram® 
  • Entwicklung von Assistenzfunktionen, Demonstration der einknickfreien Rückwürtsfahrt am Testfahrzeug ELENA

Leistungsangebot

  • Engineering im Bereich Mehrachslenkung (Konzeption, Simulation, Umsetzung und Erprobung)

Für Gesamtlösungen steht ein Netzwerk von Partnern zur Verfügung.