Tausende Parameter, eine Software-Lösung: cubiX Tuner von ZF vereinfacht Fahrwerkkalibrierung massiv

 

• Software-Tool beschleunigt Entwicklung des software-definierten Fahrzeugs 
• Mit wenigen Klicks zum Marken-Charakter: cubiX Tuner automatisiert komplexe Berechnungen bei multi-aktuatorischen Regeleingriffen
• Intuitive Nutzung, KI-basierte Algorithmen und Cloud-Anbindung verkürzen Entwicklungszeit 

Der Charakter eines Autos wird maßgeblich durch das Fahrwerk bestimmt – und immer häufiger bedeutet das: durch ein spezifisches Zusammenspiel verschiedener Aktuatoren wie etwa Bremse, Lenkung, Dämpfungssysteme und Antrieb. Ihr Zusammenspiel orchestriert schon heute die ZF-Software cubiX. Nun hilft cubiX auch bei der aufwändigen Kalibrierung der Einzel-Aktuatoren im Entwicklungsprozess. Als intuitiv bedienbares Tool für OEM berechnet cubiX Tuner die Abhängigkeiten der Aktuatoren zueinander automatisch. So lässt sich ein Steuergerät (ECU) mit nur wenigen Klicks mit der „Marken-DNA" des Herstellers bespielen. Das spart Zeit, Kosten und Mühen beim Entwickeln von neuen Fahrzeug-Modellen.

Fahrwerkaktuatoren sorgen dafür, dass ein Auto sicher beschleunigt, bremst und stabil in der Kurve liegt. Schon länger werden diese nicht mehr (rein) mechanisch, sondern von Software gesteuert. Mit cubiX hat ZF bereits eine intelligente Lösung im Markt, welche die einzelnen Aktuatoren so miteinander vernetzt, dass es während der Fahrt zu optimalen Regeleingriffen kommt – je nachdem, ob es um Sicherheit, Stabilität oder Fahrdynamik geht. Dabei steuert ZF auch Aktuatoren von Mitbewerbern an.

Nur: Bevor ein Fahrzeug überhaupt auf die Straße kommt, muss das Fahrwerk kalibriert werden – also auch jeder einzelne Aktuator in jeder möglichen Position, der für Regeleingriffe genutzt wird. Und das verschlingt enorm Zeit in der Entwicklung. „Dass sich ein Auto in allen Situationen so verhält, wie vom OEM gewünscht, hängt von mehreren Tausend Parametern ab“, fasst Philippe Gasnier, Leiter Forschung und Entwicklung der ZF Division Chassis Solutions zusammen. Denn es gibt kaum eine Fahrsituation, in der nicht mehrere Aktuatoren gemeinsam agieren. 

Bei diesem Zusammenspiel müssen alle einwirkenden Kräfte und Variablen mitgedacht, getestet, verifiziert werden. „Das ist, gelinde gesagt, sehr komplex“, so Gasnier. Bislang jedenfalls. Mit dem cubiX Tuner nutzt ZF die Besonderheiten des software-definierten Fahrzeugs, um diesen Prozess zu vereinfachen und zu beschleunigen. Das spart Kosten, Mühen und verkürzt den Entwicklungszyklus massiv – insbesondere bei Plattformen, die mit mehreren Antriebsformen (Front-, Heck- oder Allradantrieb) ausgeliefert werden: „Während die Algorithmen sich um das Finden von grundlegenden Parametern kümmern, kann der Ingenieur mit Feingefühl die Fahrdynamik applizieren, sodass deutlich früher eine Applikationsreife erreicht werden kann“, erklärt Gasnier.

Mit wenigen Klicks zur Marken-DNA
„Lange Zeit war die Charakteristik eines Autos hauptsächlich vom Motor bestimmt“, sagt André Engelke, Leiter Systemhaus Vehicle Motion Control. „Das ändert sich im Zeitalter der Elektrifizierung.“ Wo früher ein Verbrenner unter der Motorhaube brodelte, surrt jetzt häufig eine E-Maschine. „Das heißt: Die Marken-DNA erlebbar zu machen ist verstärkt auch die Aufgabe des Fahrwerks.“

Anders als bisherige Tools ist der cubiX Tuner von Grund auf für diese Aufgabe entwickelt worden – und auch für moderne Elektrisch/Elektronische-Architekturen. „Unsere Kunden können Fahrwerk-Parameter auf dem Vehicle-Dynamics-Level anpassen und müssen nicht bis auf den Algorithmus-Level herunter“, erklärt Engelke. Das ermöglicht, das Fahrgefühl präzise und passgenau zu kalibrieren. Und vor allem: leichter als bislang. Denn ZF kombiniert seine jahrzehntelange Erfahrung in der Fahrwerktechnik mit Daten- und KI-gesteuerten Methoden, um die komplexen Abhängigkeiten der Dynamikfunktionen automatisiert anzupassen. „Vereinfacht ausgedrückt: Wenn unsere Kunden bei der Testrunde bemerken, dass der maximale Lenkwinkel in der Kurvenfahrt angepasst werden muss, geht das mit wenigen Klicks. Der cubiX Tuner berechnet dann von selbst, welche weiteren Parameter er wie anpassen muss“, erklärt Engelke. Das passiert über eine intuitive Oberfläche, die aus den Eingaben des OEM automatisch eine „Tuning Map“ für das Fahrzeug erstellt und diese auf die ECU schreibt. Das Tool kann dabei nicht nur ZF-Aktuatoren kalibrieren, sondern auch Komponenten von anderen Herstellern. Ein „Expert Mode“ erlaubt, noch tiefer und feinteiliger in die Fahrwerksabstimmung einzugreifen.

Einfaches Onboarding, umfassende Funktionen
Der cubiX Tuner wird in zwei Varianten verfügbar sein. Eine Vollversion, die über den PC gesteuert wird, sowie eine Lite-Version, mit der sich die Parameter über eine mobile App im Fahrzeug anpassen lassen. Letztere ist mit Apple CarPlay sowie AndroidAuto kompatibel. Beide Versionen besitzen eine Cloud-Anbindung für Datensicherung sowie ein (offline und lokal laufende) KI-basiertes Optimierungsfeature. 

Der cubiX Tuner erlaubt OEMs außerdem, die jeweiligen Kalibrierungen zunächst in einer virtuellen Simulation testen zu lassen, bevor die Parameter in die ECU und damit das Fahrwerk geladen werden. „Damit werden vor allem Vorher-Nachher-Vergleiche stark vereinfacht, weil das Auto nicht mehr für jede Parameterveränderung auf der Strecke geprüft werden muss“, sagt Engelke. Somit erlaubt der cubiX Tuner, das volle Fahrwerkspotenzial des software-definierten Fahrzeugs auszuschöpfen – mit deutlich weniger Aufwand, Zeit und Kosten.