Engineering

Entwicklung von Lenksystemen

Technische Präzision und Kontrolle.

Als unabhängiger Dienstleister bringen wir Mobilitätslösungen auf das nächste Level. Mit unserem Entwicklungs-Know-how bei konventionellen Lenksystemen und wegweisenden Steer-by-Wire-Lösungen setzen wir neue Maßstäbe und behalten dabei Ihre Produkteigenschaftsziele sowie Verifikations- und Validierungs-KPIs im Fokus.

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Mobilität und Technologie befinden sich in Transformation – und mit der zunehmenden Elektrifizierung auch die Art und Weise wie wir Fahrzeuge lenken. Mechanische Lenksysteme mit elektrischer Unterstützung sind heute state-of-art, doch der Trend richtet sich auf eine digitale Zukunft mit Steer-by-Wire-Systemen.

Bei AVL entwickeln und optimieren wir Lenksysteme und Funktionen für alle Märkte. Unser Schwerpunkt liegt auf innovativen digitalen Lösungen und der präzisen Auslegung des Lenkgefühls durch Software, Sensoren und Aktuatoren sowie der Integration von Lenksystemen.

Mit dem Einsatz simulationsbasierter Entwicklungsmethoden maximieren wir das Frontloading und fördern eine effiziente Entwicklung. Von den ersten Konzepten stehen wir Ihnen zur Seite, um fundierte Entscheidungen zu treffen – sowohl im Pkw-Bereich als auch in der Nutzfahrzeug-Entwicklung.

Die Herausforderungen

Die Integration eines neuartigen Lenksystems in eine bestehende Fahrzeugarchitektur ist eine komplexe Herausforderung, die umfassendes Know-how und neue Sicherheitskonzepte erfordert.

Das Gesamtsystem stets im Fokus

Die Entwicklung muss mit dem Fokus auf Gesamtfahrzeugebene Top-down erfolgen. Aus der systemischen Betrachtung werden sämtliche funktionalen, sicherheitsrelevanten und Softwarefunktionen abgeleitet.

Funktionale Sicherheit (FUSI)

Was passiert, wenn Komponenten eines Steer-by-Wire-Systems ausfallen? Wie kann man sicherstellen, dass die Lenkung weiterhin funktioniert? Diese Fragen stehen im Mittelpunkt der Entwicklung eines funktionalen Sicherheitskonzepts sowie der Gestaltung eines redundanten Lenksystems.

Komplexe Elektronik und Software

Die fehlerfreie Funktion des Lenksystems erfordert eine gründliche Validierung von Software, Komponenten und des Systemverbunds. Dieser Prozess ist zeitintensiv und erfordert fundiertes System Know-how, um höchste Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Das optimale Lenkgefühl

Wie kann für Steer-by-Wire Systeme ein natürliches Lenkgefühl trotz fehlender mechanischer Verbindung erzeugt werden? Die Lösung liegt in Funktionen, die dem Fahrer Rückmeldungen über die Radbewegungen und der anliegenden Kräfte geben.

Diese Funktionen sind das Resultat einer umfangreichen Entwicklung, welche abgesichert, getestet, kalibriert und validiert wird, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Unser Ansatz

Die Grundlage für die Entwicklung eines optimalen Lenkgefühls bilden Benchmarking-Daten. Wir analysieren bestehende Referenz-Fahrzeuge und Lenksysteme, um die maßgebenden Parameter zu erfassen, und entwickeln Ihr System mit einem klaren Fokus auf diese Zielvorgaben. Dabei legen wir zunächst Testfälle fest, bei denen ein gutes Lenkgefühl spürbar wird. Mit modernstem Equipment führen wir die festgelegten Fahrmanöver durch, sammeln umfassende Daten und erstellen daraus präzise Steering Reference Modelle.

Diese Modelle simulieren verschiedene Eigenschaften des gesamten Lenksystems und liefern entscheidende Inputs für die Systementwicklung. Das Software-Modell bildet alle relevanten Parameter, wie Reibung und Dämpfung, ab, wodurch bereits zu frühen Entwicklungszeitpunkten ein hoher Reifegrad erreicht wird.

In unserem Funktionsarchitektur-Konzept bestimmen wir die benötigten Funktionen und das zugehörige Systemlayout, um schließlich zur optimalen Zielfunktion zu gelangen.

Ihre Vorteile

Dank unserer durchgängigen Methodik und dem Systems-Engineering-Ansatz machen wir die Entwicklung effizienter, schneller und kostengünstiger.

Gezieltes Frontloading

Durch den Einsatz neuester, virtueller Entwicklungstools in Verbindung mit unserer durchgängigen Methodik können Sie frühzeitig fundierte Entscheidungen treffen und Entwicklungszeit einsparen.

Sehr hohe Reifegrade

Bereits in der virtuellen Entwicklungsphase erreichen wir sehr hohe Reifegrade. Diese ermöglichen uns, Funktionalitäten und begleitende Sicherheitskonzepte in einem sicheren Umfeld ohne Hardware-Prototypen zu entwickeln.

Driver-in-the-Loop: Der Fahrer im Fokus

Um das Lenksystem so früh wie möglich zu validieren, nutzen wir drei verschiedene Fahrsimulatoren. In diesen Umgebungen kann das Lenkgefühl optimiert und die Software für die spätere Integration vorkalibriert werden, wodurch Entwicklungszeit gespart wird.

Objektivierung des Lenkgefühls mit AVL-DRIVE^TM

Unser bewährtes Entwicklungswerkzeug AVL-DRIVE^TM ermöglicht eine präzise und objektive Bewertung des Lenkgefühls in der realen als auch in der virtuellen Entwicklungsumgebung. So behalten wir das gewünschte Lenk- und Fahrverhalten stets im Blick, definieren entsprechende Entwicklungs- und Verbesserungsziele und validieren diese effektiv.

Steering Reference Model

Das mithilfe von AVL-DRIVE^TM generierte physikalische Lenkmodell ermöglicht es uns, die Ziellenkungseigenschaften Ihres Lenksystems genau zu bestimmen, und dient als Grundlage für eine effiziente Systementwicklung mittels Systems Engineering.

Kundenspezifische Whitebox-Software

Auf Wunsch bieten wir Ihnen Whitebox-Software an. Sie haben die Möglichkeit, diese gemeinsam mit uns oder eigenständig weiterzuentwickeln und nach Ihren Bedürfnissen anzupassen.

Systementwicklung ohne physischen Prototyp

Mit unserem DiL-Ansatz entwickeln wir Ihr Lenksystem präzise nach Normvorgaben, wobei der Fahrsimulator das Fahrzeug ersetzt. Die einzelnen Komponenten werden auf einem separaten Hardware-in-the-Loop (HiL)-Prüfstand getestet. So können wir das gesamte Fahrzeug virtuell abbilden und bestehende Systeme optimieren – sei es auf Komponenten- oder Software-Ebene.

Umfassende FuSi-Services

Funktionale Sicherheit – einfach, sicher und ergebnisorientiert: Unser Service deckt alle Aspekte ab und reicht von der Konzept- und Serienentwicklung bis hin zur System- und Fahrzeugvalidierung.

Konzeptentwicklung

Analyse von Gefahren und Risiken (ASIL-Klassifizierung)
Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse, Fehlerbaum-Analyse
Prototypische Sicherheitskonzepte
Entwicklung von funktionalen Sicherheitskonzepten
Simulationsbasierte Konstruktionsunterstützung
Sicherheits-/Lieferantenmanagement

Systementwicklung

Technisches Sicherheitskonzept
Modellierung, Entwurf und Vorkalibrierung von Sicherheitsmechanismen

Sicherheitstests

Testplanung/-management
Analyse von Flottendaten