Zum Energiesparen und/oder für mehr Sicherheit: Das Accelerator Force Feedback Pedal

Zum Energiesparen und/oder für mehr Sicherheit: Das Accelerator Force Feedback Pedal

„Mit seinem intelligenten Gaspedal AFFP hat Continental nicht nur eine neue Technologie am Markt, die Auffahrunfälle verhindert, sondern auch 5 bis 10% Kraftstoff einspart“, stellte Dr. Peter Laier, Leiter des Geschäftsbereichs Chassis Components in der Continental Division Chassis & Safety. Das Accelerator Force Feedback Pedal ist ein Gaspedal mit integriertem Elektromotor, das dem Fahrer durch haptische Rückmeldung anzeigt, wann es für die jeweilige Verkehrssituation sinnvoller ist, den rechten Fuß leicht vom Gas zu nehmen oder in den nächst höheren Gang zu schalten. Als Zusatznutzen warnt das AFFP auch in Gefahrensituationen und gibt eine unmittelbare Rückmeldung, die der Fahrer schneller registriert als etwa Warntöne oder -zeichen. „Im intelligenten Gaspedal führt Continental sein Know-how in den Bereichen Motormanagement, Sensorik und Fahrerassistenzsysteme zusammen“, betont Dr. Laier.

Sparpotenzial

Versuche mit 40 Testfahrern auf einer 70 Kilometer langen Landstraßenstrecke, die Continental 2006 in der ersten Entwicklungsphase im Rahmen des Projekts Gerico (Gestion de l“EneRgie par Interface COnducteur, Energiemanagement mit Schnittstelle Mensch) unternahm, belegen das Einsparpotenzial allein durch den optimierten Umgang mit dem Gaspedal. Ein in einem Ökotraining geschulter Fahrer sparte dabei im Schnitt elf Prozent Kraftstoff im Vergleich zu einem Normalfahrer, brauchte aber nur sechs Minuten länger (76 statt 70 Minuten). Diese Einsparung ließ sich noch einmal verbessern, indem eine optische Eco-Anzeige dem Fahrer signalisierte, wann der beste Zeitpunkt zum Schalten war oder er den Fuß vom Gas nehmen konnte. Weitere fünf Prozent Einsparung waren so möglich (mit drei Minuten zusätzlicher Zeit).

Schlussfolgerung: während der Fahrer bei einer optischen Anzeige gezwungen ist, sich auf die Anzeige zu konzentrieren, erhält er die Informationen von AFFP so aufbereitet, dass er sie intuitiv umsetzen kann. Damit kann der Fahrer wesentlich häufiger den Systemempfehlungen folgen, so dass weitere Kraftstoff-Einsparungen in vergleichbarer Größenordnung möglich sind.

Dies belegt eine weitere Studie aus dem Jahr 2008 in der zweiten Phase der Entwicklung. In einem Fahrsimulator wurden alltägliche Verkehrssituationen nachgestellt. „Unser intelligentes Gaspedal hat ein sehr hohes Sparpotenzial insbesondere im Stadtverkehr“, hob Dr. Laier hervor. Konstantes Fahren bei Tempo 50 ist mit AFFP um 5,6 Prozent sparsamer, aber selbst beim Beschleunigen von null auf 50 hilft das Pedal, optimal zu schalten und somit 1,3 Prozent Kraftstoff weniger zu verbrauchen.

Bei kombinierten Fahrmanövern, wie Kolonnenverkehr mit Stop-and-Go verbrauchte das Fahrzeug mit AFFP sogar 55 Prozent weniger Kraftstoff, beim Mitschwimmen im fließenden Verkehr immerhin fast 46 Prozent und bei einem Tempolimit über eine kürze Strecke, das die Geschwindigkeit von 100 auf 50 und dann wieder auf 100 km/h regelte, waren es noch 39 Prozent weniger als zu einem Fahrzeug ohne intelligentes Gaspedal. Hier greift das Gaspedal auf Informationen zum Beispiel aus ACC, GPS oder auf Verkehrszeichenerkennung zurück.

Am deutlichsten sind die Unterschiede, wenn das Fahrzeug verlangsamt rollt. In vielen Fällen geben Autofahrer unnötig viel Gas, obwohl die Straße leicht abschüssig ist. Ein leichtes Heben des Fußes bringt eine erhebliche Verbrauchssenkung. Das gilt erst recht, wenn der Fahrer ganz vom Gas gehen kann, um auf eine rote Ampel zuzurollen. Viele Autofahrer nutzen nicht die Möglichkeit der Schubabschaltung, die jedes moderne Fahrzeug hat, und bleiben mit dem Fuß leicht auf dem Gaspedal, so dass weiterhin Kraftstoff verbrannt wird. In dieser Fahrsituation bringt AFFP eine 100-prozentige Ersparnis, weil es den Fahrer dazu veranlasst, komplett vom Gas zu gehen, für diese Wegstrecke fällt der Verbrauch somit auf null.

Derzeit analysiert Continental in einer weiteren Studie zusammen mit einem deutschen Institut, wie sich das intelligente Gaspedal auf den Verbrauch auswirkt und vor allem wie die Akzeptanz der Technologie bei Autofahrern ist. „Auch mit AFFP an Bord bleibt selbstverständlich der Autofahrer Herr des Geschehens“, so Dr. Laier. Wer flott unterwegs sein möchte oder unter Zeitdruck unterwegs ist, erhält die Möglichkeit, das AFFP unterschiedlich einzustellen, etwa durch die Wahl eines Eco- oder Sport-Modus. Die Technik wird in mehreren Ausbaustufen zur Verfügung stehen: In der Basisversion als Anzeige des optimalen Schaltzeitpunkts, in weiteren Stufen vernetzt mit Navigations-, Telematik und Sensorikdaten zur Optimierung des gesamten Fahrverhaltens und zur Warnung bei Gefahrensituationen.

Gaspedal mit Elektromotor

Hektisches Fahren erhöht nicht nur die Unfallgefahr, sondern es treibt auch den Kraftstoffverbrauch in die Höhe. Das Accelerator Force Feedback Pedal hilft dem Autofahrer, selbst im dichten Verkehr den optimalen Sicherheitsabstand zu halten und dabei in einem möglichst gleichmäßigen Tempo zu bleiben. Das System greift hierzu auf die verschiedenen Fahrzeugsensoren zu, es erkennt die beste Geschwindigkeit, um im Verkehr mitzuschwimmen, und zeigt dem Fahrer an, wenn er durch zu viel Gas aus dem optimalen Geschwindigkeitsbereich beschleunigen würde. Ergebnis: Das Fahrzeug ist mit gleichmäßiger Motordrehzahl unterwegs, viele Brems- und Anfahrvorgänge sind überflüssig. Im Gegensatz zum Stop-and-Go-Verkehr schont dies nicht nur die Nerven des Autofahrers, sondern senkt auch spürbar den Kraftstoffverbrauch und damit die CO2-Emissionen.
Die Anzeige kann auf verschiedene Arten erfolgen: entweder durch ein leichtes Vibrieren im Pedal, ein Pulsieren oder durch einen Gegendruck am Fuß. Wie die Signalisierung genau erfolgt, setzt jeder Fahrzeughersteller nach seiner eigenen Philosophie um. Dabei kann er auch differenzieren: ein pulsierendes Pedal bei Gefahrenwarnungen oder einen leichten Gegendruck bei der intelligenten Anleitung zum Benzinsparen zu verwenden.

Aufbau

Mechanisches Kernstück des Accelerator Force Feedback Pedals ist ein Elektromotor, der unmittelbar mit dem Gaspedal verbunden ist, und ohne zusätzliche Mechanik die Pedalstellung verändern kann. Dadurch ergibt sich eine schnelle Reaktionszeit, so dass sich das Ansprechen des Motors auf die Stellung des Pedals innerhalb von 0,1 Sekunden auswirkt. Seine Informationen bezieht das intelligente Gaspedal über den CAN-Bus des Fahrzeugs. Es wertet dabei unter anderem die aktuellen Daten des Motormanagements, der ESC-Sensorik, der Radarsensoren eines eventuell vorhandenen Fahrerassistenzsystems sowie der Navigation aus.

Serieneinsatz

Das Accelerator Force Feedback Pedal ist bereits im Markt im Einsatz und wird in einem Modell eines japanischen Herstellers angeboten. Generell kann es in jedem Fahrzeug verbaut werden, denn es ist sowohl für hängende als auch für stehende Pedalanordnungen geeignet. Damit bietet sich das AFFP auch für den Einsatz in Kleintransportern und Nutzfahrzeugen an – um Kosten zu senken, aber auch als Instrument der Verkehrssicherheit, denn mangelnder Sicherheitsabstand und übermüdete Fahrer sind sowohl bei Transportern als auch bei schweren Lastwagen häufigste Unfallursachen.

Zusatznutzen Verkehrssicherheit

Mit AFFP erweitert Continental auch sein Sicherheitssystem ContiGuard. Durch die Einbindung von AFFP in zukünftige Fahrzeugsysteme kann das aktive Gaspedal in einer Vielzahl von weiteren Gefahrenmomenten einen wertvollen Beitrag zur Fahrzeugsicherheit leisten. Bei Pannen oder Unfällen an unübersichtlichen Stellen, die per Car-2-Car-Communication elektronisch ins Auto gemeldet werden, spricht das AFFP an, aber auch dann, wenn die Sensorik im Fahrzeug registriert, dass der Fahrer offensichtlich mit dem Schlaf kämpft. „Diese haptische Warnung an der klassischen Mensch-Maschine-Schnittstelle Gaspedal ist ein klarer Gewinn für die Fahrsicherheit “, betont Dr. Laier. (av)