Chassis und Safety Controller der 2. Generation von Continental

Continental hat eine 2. Generation seines zentralen Steuergeräts Chassis und Safety Controller entwickelt. Diese enthält dreiachsige Inertialsensoren und eine Microcontroller-Architektur mit redundantem Rechnerkern. Der Chassis und Safety Controller greift dabei über schnelle Datenleitungen auf die verschiedensten Sensoren zu und stimmt die Eingriffe der einzelnen Fahrwerksregelsysteme aufeinander ab.

"Mit der 2. Generation unseres Steuergeräts verlaufen Korrektureingriffe, etwa bei einem Ausweichmanöver, noch effizienter und vor allem viel harmonischer und sicherer", sagte Dr. Peter Laier, Leiter des Geschäftsbereichs Chassis Components der Division Chassis & Safety von Continental. "Die heutige Fahrzeug-Architektur ist eindeutig an ihre Grenzen gekommen. Der Chassis und Safety Controller kann die Datenarchitektur im Fahrzeug entlasten und Sicherheitstechnologien durch Bündelung und Auswertung aller Daten aufeinander abstimmen. Und: er ist problemlos an die Modellgrößen und die AnForderungen des Herstellers anzupassen", betonte Laier.

Zugleich ist er ein zentrales Element im Continental-Sicherheitskonzept ContiGuard®, das aktive und passive Sicherheitssysteme integriert, die durch Umfeldsensoren und deren koordiniertem Zusammenspiel noch wirksamer und umfassender werden. Mit Hilfe des Chassis und Safety Controllers im Rahmen von ContiGuard® können auf dem Weg zur Vision Zero effizient Unfälle vermieden oder die Unfallfolgen und Verletzungsrisiken für alle Verkehrsteilnehmer MINImiert werden.

Sanfte Eingriffe erhöhen Fahrkomfort und Sicherheitsgewinn

Der Chassis und Safety Controller besticht durch einen klaren Vorteil: Bislang autonom arbeitende Systeme werden miteinander verbunden. "Die Leistungsfähigkeit des vom Controller gesteuerten Netzes ist höher als die Summe aller einzelnen Komponenten", betonte Dr. Laier. Informationen der Bordkameras oder der Navigation über den weiteren Straßenverlauf können herangezogen werden, die Fahrwerksabstimmung frühzeitig zu optimieren, die Hinterachslenkung zu aktivieren und durch einen leichten Eingriff ins Motormanagement dafür zu sorgen, dass eine enge Kurve nicht zur Unfallgefahr wird.

Der Chassis und Safety Controller erreicht in seiner Koordinatorrolle, dass sich die einzelnen Assistenz- und Sicherheitssysteme in ContiGuard® in ihrer Wirkung verstärken und nicht gegeneinander arbeiten. Durch koordinierte Korrekturen mit Hilfe der elektrisch unterstützten Lenkung (EPS), durch Eingriffe in das Motormanagement und gezieltes Bremsen einzelner Räder durch ESC wird der für den Fahrer spürbare Eingriff wesentlich sanfter, was zu einem insgesamt deutlich harmonischeren Fahren führt.

Eine wichtige Aufgabe fällt dem zentralen Fahrzeug-Zustands-Beobachter zu, der die umfassenden Informationen innerhalb des Controllers auswertet. Aufgrund der hohen Informations- und Datendichte im Chassis und Safety Controller kann diese "Observer"-Software einen im Vergleich zu aktuellen Systemen signifikant präziseren Fahrzeugzustand berechnen: Sie kann in Sekundenbruchteilen entscheiden, ob eine Gefahrenmeldung auch plausibel ist. Widersprüchliche Informationen zum Fahrzeugzustand werden umgehend erkannt, wodurch entsprechend schnelle Eingriffe der Regelsysteme ein Höchstmaß an Sicherheit erzeugen. Letztendlich ebnet dieser Beobachter neuen Funktionen den Weg, die nur durch die umfassende Vernetzung möglich werden. Ein Beispiel ist hier die Schwimmwinkel-Regelfunktion.

Datenverarbeitung in Echtzeit und mit hoher Effizienz

"Wir sehen eine erfreuliche Entwicklung: es gibt immer mehr aktive Sicherheitssysteme auf dem Markt. Aber die herkömmlichen Architekturen bieten kaum Spielraum für zusätzliche Funktionen", sagte Dr. Laier. In einem modernen Auto sind, je nach Ausstattung, ein halbes Dutzend oder mehr einzelne Steuergeräte für Assistenz- und Komfortsysteme verbaut, die über den CAN-Bus vernetzt werden müssen. Sie regeln das Elektronische Stabilitätsprogramm ESC, passen Dämpfer und Federn an die jeweilige Fahrsituation oder den Straßenzustand an. Sie regulieren die elektrisch unterstützte Lenkung oder reagieren auf die Signale von Radar- oder Kamerasensoren, die beim Ausscheren oder vor dem unbeabsichtigten Verlassen der Fahrbahn warnen.

Auch Telematikdaten können zur Erhöhung der Verkehrssicherheit beitragen. Dabei werden im Zuge der kommenden "Car-to-Car-Communication" Gefahrsituationen wie eine Stauende-Warnung von Fahrzeug zu Fahrzeug übertragen. Die Auswertung der Navigationsdaten unter Verwendung der digitalen Straßenkarte gibt Aufschluss über gefährliche Straßen­verläufe.

Der Chassis und Safety Controller, dessen Basis-Technologie in den Modellreihen eines deutschen Premium­anbieters bereits eingesetzt wird, reduziert die Komplexität der Fahrzeugelektronik und gestaltet das Zusammenspiel der angeschlossenen Systeme im Rahmen von ContiGuard® mit höchstmöglicher Effizienz. Integrierte Sensoren im Controller werden gleichzeitig von verschiedenen Regelsystemen genutzt. Zudem vereinfacht der Controller die Integration im Fahrzeug, weil erheblich weniger einzelne Steuergeräte am möglichst optimalen Platz verbaut werden müssen.

Durch die Verbindung über FlexRay® -Datenbusse lassen sich Kabelbäume und deren Befestigung im Fahrzeug reduzieren. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems, weil Fehlerquellen MINImiert werden, zusätzlich bringt die Gewichtsersparnis Verbrauchsvorteile. Dr. Laier: "Der Integrationsansatz zeichnet sich durch schmale Schnittstellen aus, was die Systemsicherheit erhöht. Durch dieses Netzwerk ist das Gesamtsystem noch leistungsfähiger und sicherer im Vergleich zum Koexistenz­ansatz von vernetzten einzelnen Systemen, die unabhängig voneinander arbeiten würden." Um die Daten zuverlässig und schnell zu verarbeiten, setzt Continental auf eine Software nach Autosar-Standard.

Große Flexibilität durch Skalierbarkeit des Systems

Die Anpassungsfähigkeit eines so zentralen Steuergeräts ist entscheidend für den Markterfolg. In einer Ausgangsstufe kann der Chassis und Safety Controller die für einzelne Teilfunktionen zuständigen Chassis Steuergeräte wie zum Beispiel ESC, EPS und CDC (Dämpferregelung) koordinieren, die dafür erForderlichen Sensoren integrieren und als Plattform für OEM-spezifische Software dienen. Darüber hinaus ist er eine ideale Domain für die Darstellung von aufwendigeren, integrierenden Funktionsumfängen, wie Global Chassis Control oder integraler Sicherheitstechnik wie ContiGuard®.

In einer weiteren Ausbaustufe ist der Ersatz einzelner Steuergeräte denkbar, wobei dann deren jeweils spezifische Grund- oder Teilfunktion von sogenannten Smart Actuators wahrgenommen werden können. Damit ist der Chassis und Safety Controller nahezu beliebig skalierbar: Funktionen wie Dämpferregelung oder ACC (Adaptive Cruise Control), aber auch derzeit noch dem Highend-Bereich zugerechnete Technologien wie Luftfederung, Nachtsicht- und Kamerasysteme oder die Vernetzung des Fahrzeugs mit der Umwelt über GPS, WiFi oder UMTS können über den Controller gesteuert werden.