Moog liefert Bewegungssystem und Software für einen neuen Fahrsimulator von Daimler

19 Januar 2011

East Aurora, NY, 19. Januar 2011 – Die Moog Industrial Group, ein Geschäftsbereich der Moog Inc. (NYSE: MOG.A und MOG.B) und weltweit führender Anbieter von technologisch anspruchsvollen Testsystemen für die Automobilindustrie, hat das hochdynamische Bewegungssystem des neuen Fahrsimulators der Daimler AG geliefert. Die Anlage steht im neuen Fahrsimulationszentrum, einem Teil des Mercedes-Benz-Technologiezentrums in Sindelfingen.

Das neue Fahrsimulationszentrum in Sindelfingen verfügt über verschiedene Arten von Simulatoren, die jeweils für besondere Testsituationen und auf spezifische Testzwecke hin optimiert sind, darunter Forschung, Bewertung* und Schulung. Im Zentrum stehen fest installierte Simulatoren sowie ein zuvor von Moog gelieferter Fahrdynamik- und Komfortsimulator. Als Teil des Mercedes-Benz-Technologiezentrums ist das Fahrsimulationszentrum integraler Bestandteil der Forschungs- und Entwicklungsarbeit.

Die elektrische Simulationsplattform von Moog ist ein Hexapod mit sechs beweglichen Standbeinen, die eine Beweglichkeit in allen sechs Freiheitsgraden ermöglichen: Die obere Plattform bewegt sich entlang der X-, Y- und Z-Achsen und dreht sich über alle drei Achsen (Roll-Nick-Gier-Winkel). Das gesamte Bewegungssystem ist auf einer Schiene und einem Schlitten montiert, was eine Simulation von seitlichen Bewegungen wie einem Spurwechsel ermöglicht – ein Hexapod allein wäre aufgrund der Hubbegrenzungen der Stellantriebe nicht dazu in der Lage. Das Moog Bewegungssystem wird entlang der Schiene von Linearmotoren angetrieben.
Im Inneren der Kuppel befindet sich ein Mercedes-Fahrzeug, in dem der Testfahrer vom Fahrersitz aus über eine 360°-Leinwand reale Verkehrssituationen wie sich bewegende Fußgänger, Gegenverkehr und Gebäude erlebt.

Das gesamte Bewegungssystem aus Hexapod und Querschiene wird mit der Echtzeitsoftware von Moog gesteuert. Aus den Pedal- und Lenkradbewegungen des Fahrers werden die jeweiligen Positions-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte des Fahrzeugmodells berechnet. Die Software setzt die Informationen in Bewegungen des Hexapods und des Schlittens um – so real wie möglich den sensorischen Erwartungen des Fahrers entsprechend: Der Fahrer fühlt sich im Simulator genauso wie in einem normalen Auto. Die in der Kuppel an die Leinwand projizierten Bilder entsprechen genau den vom Hexapod und der Schiene erzeugten Bewegungen des Fahrzeugs. Ob der Fahrer Gas gibt, bremst, das Lenkrad dreht oder über eine virtuelle Bodenwelle fährt – die Bilder passen sich den Bewegungen des Simulators an und vermitteln so dem Fahrer das Gefühl, auf einer echten Straße zu sein.

Der dynamische Simulator ist mit seinem elektrischen Hochgeschwindigkeitsantriebssystem auf einer 12 Meter langen Schiene für seitliche Bewegungen und einer 360°-Leinwand der modernste seiner Art in der Automobilindustrie. Darüber hinaus zeichnet sich dieses Bewegungssystem durch höchste Energieeffizienz aus. Ein Teil der für den Betrieb des Simulators benötigten Energie kann durch Rückgewinnung der Bremsenergie wieder in das Stromnetz des Sindelfinger Werks eingespeist werden.

„Die Herausforderungen unserer Kunden mit innovativen Antriebssteuerungs- und Prüfsystemen zu meistern, das ist der Schlüssel für eine langfristige, erfolgreiche Zusammenarbeit. Bewegungssysteme wurden in den letzten zehn Jahren in zahlreichen Bereichen eingesetzt, darunter auch in der Forschung, Bewertung und Schulung. Die Entwicklung des jüngsten Fahrsimulators für Daimler war hinsichtlich der spezifizierten technischen Anforderungen eine große Herausforderung. Als einer der am Projekt beteiligten Partner waren wir in der Lage, neue Ideen und Ansätze einzubringen und so dazu beizutragen, die technischen Anforderungen zu erfüllen sowie Ziele des Projekts zu erreichen“, sagt Pim van den Dijssel, European Business Manager bei Moog.
Während der vorherige von Daimler eingesetzte Simulator mit hydraulischen Stellantrieben bereits ein realistisches Fahrgefühl vermittelt hatte, ist das neue hochdynamische elektrische Bewegungssystem speziell auf höchste Leistung ausgelegt und ermöglicht Profifahrern eine absolut realistische Bewertung des Fahrverhaltens.

Das Bewegungssystem von Moog ist auf einer 12 Meter langen Schiene montiert, die großräumige Bewegungen zulässt. Darüber hinaus ermöglicht eine quasi statische 90-Grad-Drehscheibe innerhalb der Kuppel in Verbindung mit der Schiene die Simulation von Bewegungen in seitlicher Richtung (Fahrdynamikversuche) und Längsrichtung (Brems- und Beschleunigungsbewegungen). Das von Moog für die elektrischen Stellantriebe gewählte Design hat nicht nur die Kundenerwartungen an das Ansprechverhalten deutlich übertroffen, sondern sorgt auch in Verbindung mit den Schaltschränken zusätzlich für einen geringeren Energieverbrauch, einen ruhigeren Lauf und eine einfachere Wartung. Mit diesem jüngsten dynamischen Fahrsimulator lässt sich für alle erdenklichen Beschleunigungs- und Bremssituationen ein realistischeres Fahrgefühl in Längsrichtung erzeugen.

Hierzu noch einmal Pim van den Dijssel: „Daimler hatte auch erwogen, die ganze Anlage auf eine Längsschiene zu montieren, um so einen achten Freiheitsgrad zu ermöglichen, hat sich aber letztendlich wegen zu hoher Kosten für einen vergleichsweise geringen Zusatznutzen dagegen entschieden. Das von uns entwickelte Bewegungssystem erfüllt dank unserer jüngsten Designverbesserungen Daimlers Anforderungen“.
Die Brems- und Beschleunigungsbewegungen lassen sich durch Vor- und Zurückschwenken des Hexapods hervorragend simulieren. Falls erforderlich, lässt sich zudem das Fahrzeug um bis zu 90 Grad drehen, sodass aus der Querschiene de facto eine Längsschiene wird. Dies ermöglicht eine Simulation von abrupten Spurwechseln und Vollbremsungen mit einer Beschleunigung von mehr als 1 G. 

„Wir haben bei der Entwicklung des Bewegungssystems eng mit den Ingenieuren von Daimler zusammengearbeitet. Dabei war für dieses schwierige Projekt ein völlig neuer Ansatz erforderlich. Wir freuen uns sehr über die positiven Reaktionen der Ingenieure von Daimler, die inzwischen mit diesem System arbeiten“ fasst van den Dijssel zusammen.

Mit seinem Motion-Control-Know-how hat Moog nicht unwesentlich zur erfolgreichen Entwicklung eines dynamischen Fahrsimulators beigetragen, der Daimler bei der Forschung, Entwicklung, Erprobung und Bewertung seiner zukünftigen Fahrzeugmodelle und -systeme unterstützen wird.


Fahrsimulator der Daimler AG mit hochdynamischem Antriebssteuerungssystem von Moog. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Daimler, MGPR1111)

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Über Moog Industrial

Der Geschäftsbereich Moog Industrial entwickelt und produziert hochleistungsfähige elektrische, hydraulische und hybride Antriebslösungen für verschiedene industrielle Anwendungen. Moog Experten helfen Unternehmen aus den Gebieten Metallumformung, Kunststoffverarbeitung, Energieerzeugung (u.a. Windenergieanlagen), Test und Simulation, Maschinen der nächsten Generation zu entwickeln. Moog Industrial erzielte im Geschäftsjahr 2014 einen Umsatz von 591 Mio. USD an den über 40 Standorten weltweit. Moog Industrial ist ein Geschäftsbereich der Moog Inc. (NYSE: MOG.A und MOG.B), deren Umsatz 2,65 Mrd. USD in 2014 betrug.