Vollelektrische Feuerwehrfahrzeuge - #Steer-by-Wire von Mobil Elektronik

Artikel, letzte Änderung: , Autor : Lisa Hillebrandt

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Vermeidung von Emissionen ist das Stichwort

Die Forderung, die Innenstädte emissionsfrei zu bekommen, hat den öffentlichen Nahverkehr bekanntlich schon erreicht und viele Hersteller – ob groß oder klein – haben inzwischen vollelektrisch angetriebene Fahrzeuge im Portfolio.

Aber auch vor anderen Fahrzeugtypen wie Feuerwehrfahrzeuge macht diese Forderung nicht halt.

Darauf hat sich der namhafte Fahrzeugbauer Rosenbauer International AG aus Leonding in Österreich eingestellt und präsentierte nach 3 Jahren harter Entwicklungsarbeit im Herbst 2020 den Revolutionary Technology, kurz „RT“, der Öffentlichkeit.

Revolutionär

Laut eigenen Angaben hat Rosenbauer mit dem RT keine Weiterentwicklung eines bestehenden Fahrzeugkonzeptes auf den Markt gebracht, sondern hat das Feuerwehrfahrzeug völlig neu erdacht und umgesetzt, wobei Antriebstechnik, Fahrzeugarchitektur, Bedienbarkeit und Konnektivität im Mittelpunkt stehen.

Zwei Elektromotore erzeugen eine Gesamtleistung von bis zu 360 kW (490 PS) und ermöglichen somit eine enorme Beschleunigung. Die schwere Traktionsbatterie findet ihren Platz zwischen den Achsen in einem Niederflur-Chassis, wodurch der Schwerpunkt nach unten wandert und für stabiles Kurvenverhalten sorgt.

Eine weitere Besonderheit des RT ist das luftgefederte Fahrwerk mit wählbaren Fahr-Niveaus, dadurch kann die Bodenfreiheit dem Untergrund zwischen 250 mm bis zu 470 mm einstellen.

Am Einsatzort kann es auf 175 mm abgesenkt werden, um das Ein- und Aussteigen sowie das Arbeiten am Fahrzeug zu erleichtern.

Extreme Wendigkeit

Zu all den oben erwähnten Features reiht sich noch eine zuschaltbare Allradlenkung, um den ohnehin schon geringen Wendekreis bei einem Radstand von 3.800 mm von 15,00 m auf 12,50 m zu reduzieren.

Neben einem kleinen Wendekreis bietet die Allradlenkung die Möglichkeit der Diagonalfahrt, was für das Rangieren des Fahrzeugs oder das Ausparken aus einer beengten Lücke von hoher Bedeutung ist.

EHLA OPTIMAL sorgt für die Allradlenkung

Für die Hinterachslenkung wurde das etablierte System EHLA OPTIMAL des Familienunternehmens MOBIL ELEKTRONIK verwendet.

EHLA OPTIMAL erfüllt wie alle EHLA Lenksysteme von MOBIL ELEKTRONIK die ECE-79 R und ist somit im regulären Straßenmodus stets aktiv. – In Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit wird der Lenkwinkel sukzessive reduziert und ab einer vorgegebenen Geschwindigkeitsschwelle wird die Hinterachse hydraulisch gesperrt und fungiert wie eine starre Hinterachse.

Im Falle des RT von Rosenbauer dient die Hinterachslenkung als reine Rangierlenkung und wird im Einsatzbetrieb bei Bedarf zugeschaltet.

Generell muss jedes Hilfslenksystem so konzipiert sein, dass das Fahrzeug im Falle eines Fehlers oder gar Systemausfalls weiterhin beherrschbar ist und keine Gefährdung darstellt.

Bei zweiachsigen Fahrzeugen ist die Sicherheitsbetrachtung von besonderer Bedeutung, da keine Starrachse vorhanden ist, die zusätzliche Seitenführungskräfte aufnehmen könnte.

Als Konsequenz daraus ist die Rückfallebene des EHLA OPTIMAL so definiert, dass die Hinterachse des Fahrzeugs im Fehlerfall zentriert und gesperrt wird, sodass sie sich wie eine Starrachse verhält. Damit geht zwar die Manövrierfähigkeit auf das Niveau eines normalen 2-achsigen Fahrzeugs zurück, aber das Fahrzeug bleibt weiterhin voll beherrschbar.

Wie bei jedem EHLA Hilfslenksystem wird auch bei EHLA OPTIMAL der Lenkwinkel der Hilfslenkachse aktiv geregelt, wobei der Sicherheits-Lenkcomputer (SLC) die zentrale Kernkomponente bildet. Der SLC erfasst alle Informationen, die für die EHLA erforderlich sind und als Eingangssignale (Vorderachslenkwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkprogramme) oder Fahrzeugdaten (Abmessungen, maximale Achswinkel, Achsabstände) vorliegen. Zusätzliche Kundenanforderungen können hierbei berücksichtigt werden. Auf Basis dieser Informationen regelt der SLC den Lenkwinkel der Hilfslenkachse.

Bei rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen wird die Hydraulikversorgung in der Regel durch ein elektrisch angetriebenes Hydraulikaggregat generiert, welches nicht nur eine Hydraulikversorgung für das Hilfslenksystem, sondern auch für andere hydraulische Verbraucher des Fahrzeugs zur Verfügung stellt.

Für den Ausfall der elektrischen oder hydraulischen Energieversorgung besitzt EHLA OPTIMAL eine unabhängige, redundante Hydraulikversorgung in Form eines Hydraulikspeichers, die mittels eines speziellen Zentrierzylinders die Hilfslenkachse aktiv in die Geradeausstellung lenkt und zentriert hält.

Die Hilfslenkachse verhält sich im zentrierten Zustand wie eine Starrachse, sodass ein Weiterfahren unkritisch ist. Das geänderte Fahrverhalten wird dem Fahrer signalisiert.

Straßenfahrzeuge erfordern hohe Safety Level

Auch Hersteller von Kommunalfahrzeugen wie Feuerwehrfahrzeuge stellen hohe Sicherheitsanforderungen an die zu verbauenden Elektronikkomponenten, da die Fahrzeuge in Bereichen mit hoher Personenfrequenz und dem damit verbundenen Risiko zum Einsatz kommen und seit Dezember 2018 der ISO 26262 folgen müssen.

Beim RT von Rosenbauer ergab die Gefahr- und Risiko-Analyse einen geforderten Sicherheitslevel von ASIL C für das Lenksystem von MOBIL ELEKTRONIK, welches durch die neueste Generation des Sicherheits-Lenkcomputers und durch einen ISO 26262-konformen Entwicklungsprozess bei MOBIL ELEKTRONIK abgebildet werden kann.

Der erfolgreiche Projektabschluss für das EHLA OPTIMAL ist neben auch einer sehr engen Kooperation beider Unternehmen MOBIL ELEKTRONIK und Rosenbauer zu verdanken, denn ein ISO 26262-Projekt stellt weiterhin jeden Mittelständler vor große Herausforderungen.

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