ZF stworzyło nową koncepcję podwozia – Flying Carpet 2.0 pozwala uwolnić się od nieprzyjemnych ruchów pojazdu i w sposób adaptacyjny redukuje odczucie dyskomfortu towarzyszące przejazdowi przez zakręty, wyboje i dziury w jezdni.

Ten zintegrowany system wykorzystuje zaawansowane czujniki, układ sterowania oraz inteligentne aktuatory, torując drogę automatycznym pojazdom. Skupienie się na pracy, lekturze lub oglądaniu filmu podczas jazdy samochodem może być wykonalne technicznie, ale dla wielu osób nadal jest trudne to wyobrażenia. Problemem są niespodziewane ruchy nadwozia spowodowane dziurami, wybojami lub zakrętami.

Jedną z najważniejszych zalet w pełni autonomicznych samochodów jest to, że czas podróży można spędzić efektywnie, pracując na laptopie lub po prostu odpoczywając.

– Podwozie jest w centrum uwagi podczas projektowania w pełni zautomatyzowanych i autonomicznych pojazdów. Flying Carpet 2.0 to opracowana przez nas koncepcja podwozia, które jest w stanie kontrolować praktycznie wszystkie ruchy wzdłużne, poprzeczne i pionowe pojazdu – powiedział dr Christoph Elbers, wiceprezes obszaru Chassis Systems Technology Development w ZF.

Podstawę techniczną tego systemu stanowi inteligentne połączenie różnych aktywnych i półaktywnych systemów, które w sposób predyktywny przeciwdziałają niepożądanym ruchom nadwozia pojazdu. W centrum układu znajduje się w pełni aktywny system amortyzacji sMOTION wykorzystujący cztery aktuatory adaptujące ruchy zawieszenia
do ruchów każdego z czerech kół, zależnie od sytuacji na drodze oraz charakterystyki jezdni.

W przeciwieństwie do typowych amortyzatorów, aktuatory sMOTION sterują nie tylko poziomem oporu hydraulicznego w reakcji na bodźce zewnętrzne. Są one również wyposażone w kompaktowy, zewnętrzny silnik elektryczny i pompę ze zintegrowaną elektroniką, dzięki którym amortyzator działa jak dwukierunkowy siłownik. Zespoły te mogą w sposób indywidualny i aktywny unosić lub opuszczać koła. Na przykład na zakrętach dwa wewnętrzne koła mogą zostać wciągnięte, a dwa zewnętrzne wysunięte, tak aby samochód pozostawał subiektywnie w poziomie. sMOTION przeciwdziała ruchom kołyszącym wzdłuż i na boki oraz unoszącym i opadającym, towarzyszącym przyśpieszaniu, hamowaniu, ruchom kierowniczym oraz przejazdom przez nierówności na drodze.

Koncepcja Flying Carpet 2.0 obejmuje również aktywny układ kierowniczy tylnej osi (AKC,
Active Kinematics Control) zwiększający bezpieczeństwo, dynamikę i łatwość manewrowania. Przy niskich prędkościach pojazdu system ten ułatwia kierowanie, ponieważ koła osi tylnej są skręcane w kierunku przeciwnym do kół osi przedniej. Jeżeli pojazd porusza się szybciej, system steruje kołami przednim i tylnymi w tym samym kierunku, zapewniając większą stabilność kierunkową. Na przykład w połączeniu z
sMOTION system AKC zapobiega podsterowności na ciasnych zakrętach.

W połączeniu z systemami ZF, takimi jak elektroniczny system wspomagania układu kierowniczego (steer-by-wire) oraz aktywny układ hamulcowy (IBC – Integrated Brake Control), integracja tych czterech komponentów układu zawieszenia umożliwia adaptację do niemal każdej sytuacji podczas jazdy.

Centralnym elementem inteligentnego podwozia jest układ sterowania cubiX: algorytm sterowniczy ze sprzężeniem zwrotnym integrujący i koordynujący pracę aktywnych i półaktywnych aktuatorów. Ten skalowalny system opiera się na konstrukcji modułowej umożliwiającej spełnienie oczekiwań praktycznie każdego producenta branży
samochodowej.

– Wszystkie komponenty układu zawieszenia: aktywne amortyzatory, układy kierownicze przedniej i tylnej osi oraz układ hamulcowy pochodzą od jednego dostawcy. Dzięki temu można sterować tymi elementami w sposób zsynchronizowany, przez co tworzą one
system aktywny i przewidywalny – podkreślił dr Elbers.

Optymalna komunikacja między poszczególnymi aktuatorami pozwala zaimplementować nowe funkcje, które nie tylko zwiększają komfort, ale także dynamikę i bezpieczeństwo pojazdu. Układ sterowania odbiera dane z zespołu czujników umieszczonych na każdym z kół. Zestaw ten składa się z akcelerometru umieszczonego na osi powyżej aktuatora oraz czujnika wysokości. We współpracy z systemami kamer, pojazd wyposażony we Flying Carpet 2.0 może z wyprzedzeniem wykrywać zakłócenia, a także przeszkody i obiekty takie
jak znaki drogowe. Aktuatory mogą również przygotowywać się do spodziewanych ruchów. Wyjeżdżając ze strefy zabudowanej, pojazd może automatycznie przełączać się na tryb sportowy lub komfortowy, zależnie od preferencji kierowcy.

ZF zaprezentowało to rozwiązanie podczas trwającego ZF Global Technology Day w Dreznie. Więcej informacji o planowanych innowacjach firmy podamy wkrótce.