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Corsa Entwickler-Tagebuch Technik

Corsa E-Lenkung – Richtungweisend

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Wenn es um den neuen Corsa geht, glüht die Kommentarfunktion im Opel-Blog. Auch die Fachpresse hält sich mit Lob zu Fahrwerkabstimmung, Abrollkomfort und Lenkpräzision nicht zurück. Gründe genug, den Entwicklern auf den Zahn zu fühlen und hinter das Geheimnis der fünften Corsa-Generation und deren Technologien zu blicken. Sascha Staudinger, Entwicklungsingenieur Lenkung, trug maßgeblich zur herausragenden Fahrdynamik bei. Wir haben ihn im ITEZ Rüsselsheim zu seiner Rolle beim Corsa E befragt.

Herr Staudinger, welche Funktion haben Sie bei Opel?

Sascha Staudinger, Entwicklungsingenieur Lenkung, mit dem neuen CorsaIch arbeite als Entwicklungsingenieur im Bereich der Fahrwerksentwicklung. In unserem Team beschäftigen wir uns mit der finalen Abstimmung des Fahrwerks und seiner Komponenten. Das geht los bei der Elastokinematik, also Steifigkeiten bzw. Elastizitäten von Buchsen, Achsen und Lenkern und reicht von der Auswahl der idealen Federn und Stabilisatoren über die Abstimmung der Stoßdämpfer bis hin zur Entwicklung der Reifen gemäß unseren Anforderungen. Am Ende dieses Prozesses, aber auch in mehreren Iterationsschleifen dazwischen, ist es meine Aufgabe, das Lenkgefühl an den Charakter des Fahrzeugs anzupassen und zu optimieren.

Wie sieht dieser Prozess aus?

Der Entwicklungsprozess ist unterteilt in Vorentwicklung, Prototypenphase, Integration Car Phase und Vorproduktions-Phase. Die Vorentwicklung kümmert sich um die Konzeption des Fahrwerks und erarbeitet in der Prototypen-Phase, mit den dann erstmals verfügbaren „Mules“, eine erste Abstimmung der einzelnen Komponenten. „Mules“ deshalb, weil hier Karosserien des Vorgängermodells als Träger oder eben „Lastenesel“ von Komponenten der kommenden Modellgeneration verwendet werden.

Hierzu nebenbei: Als die Entwicklung des ADAM begann, wurde bei einem Corsa aus laufender Produktion die Karosserie hinter den Vordersitzen durchsägt, um 15 cm verkürzt und anschließend wieder zusammengeschweißt. Interner Spitzname: „Shorty“ J. So hatten wir, bevor auch nur ein einziges ADAM-Blechteil gepresst war, ein in Sachen Radstand identisches und in Sachen Fahrwerk sehr ähnliches Testobjekt zur Verfügung. Damit konnten wir wertvolle erste „Erfahrungen“ sammeln.

Im Anschluss an die Prototypenphase wandert das Projekt in einem fließenden Übergang von den Kollegen der Vorentwicklung zu uns. Dann stehen uns bereits Integration Cars zur Verfügung. Das sind aus Prototypenteilen gebaute Fahrzeuge in Endprodukt-Optik, deren Fahreigenschaften dem Serienfahrzeug schon sehr nahe kommen. Auf dieser Basis kann die finale Abstimmung beginnen. Von da an verbringen wir viel Zeit in den Fahrzeugen, auf Teststrecken und öffentlichen Straßen in ganz Europa, um so das gesamte Nutzungsspektrum des neuen Modells während der Entwicklung abzudecken.

Welchen Einfluss haben die Witterungsverhältnisse auf die Abstimmungsarbeit?

Neuer Opel CorsaEin Großteil der Abstimmungen läuft auf unseren Testgeländen in Deutschland, egal ob bei Sonne oder bei Regen. Grundsätzlich sind trockene, konstante Rahmenbedingungen ideal. So lassen sich Feinjustierungen am besten vornehmen und vergleichen. Bei Regen hingegen achten wir darauf, dass die Lenkung den Fahrer die geringere Bodenhaftung spüren lässt und ihn somit vom näher gerückten Grenzbereich unterrichtet.

Mit dem Wintereinbruch hierzulande im November weichen wir auf ein Testgelände im sonnigen Spanien aus. So können wir bei sehr geringer Niederschlagswahrscheinlichkeit durchgehend weiterarbeiten. Bei den Wintertests in Schweden hingegen machen wir die Komponenten fit für Niedrigtemperatur- bzw. Niedrigreibwert-Bedingungen. Nach dem Tiefkühlen des Fahrzeugs über Nacht in einer Kältekammer prüfen wir, wie die Qualität der Lenkunterstützung bei -35°C aussieht. Es ist immer wieder faszinierend festzustellen, was diese niedrigen Temperaturen mit einem Auto anstellen.

Wie lange dauern die Abstimmungsarbeiten?

Man kann grob sagen, dass zwischen Verfügbarkeit der ersten Mules bis zum Verkaufsstart etwa drei Jahre liegen. Konkret haben wir für den Corsa E im Januar 2013 mit der Arbeit an den Integration Cars begonnen. Zirka ein halbes Jahr vor der Markteinführung – wenn auch das Werk zur Perfektionierung der Fertigungsprozesse mit der Vorproduktion beginnt – wird mit Hilfe dieser Fahrzeuge die zuvor in Prototypen und Integration Cars erarbeitete Abstimmung noch einmal final validiert.

Worauf achten Sie besonders bei der Lenkungsabstimmung?

Opel Corsa LenkungZunächst sammeln wir Rückmeldungen zu aktuellen Modellen, beispielsweise durch Kliniken, Presseberichte sowie Meinungen von Kunden und Kollegen. Auch der eigene Geschmack fließt natürlich mit ein. Unter Verwendung objektiver Kriterien wird daraus die „Opel DNA“ – die das Fahrzeug in Sachen Lenkgefühl als Opel erkennen lässt, gleichzeitig aber auch die Eigenständigkeit des jeweiligen Modells berücksichtigt. Die Abstimmung der Lenkung muss zur Fahrwerk- und Motorvariante und natürlich zu den Gewohnheiten und Ansprüchen der jeweiligen Klientel passen.

So möchte der Corsa-Kunde einen Alltagsbegleiter, einen, der alles können muss: Handlichkeit in der Stadt ist eine Kernanforderung. Wie im ADAM hilft hier der City-Modus zusätzlich. Darüber hinaus gilt der Corsa als vollwertiges Erst- und Familienauto. Deshalb muss die Lenkung beispielsweise während der Urlaubsreise langfristig komfortabel wirken. Sie darf also nicht zu schwergängig sein. Andererseits sind hohe Präzision und Souveränität bei zügigem Tempo auf der Autobahn gefragt. Deshalb verbietet sich eine allzu leichtgängige Abstimmung. Und nicht zu vergessen – egal ob Basis- oder Sportfahrwerk – die Fachpresse ist immer gern dynamisch unterwegs. Da wollen wir natürlich glänzen!

Es dreht sich bei der Abstimmung also sehr viel um die Lenkkräfte?

Ja genau. Die Lenkkräfte sowohl im On-Center- als auch im Mid-Corner-Bereich nimmt der Kunde wahr, sobald er ein neues Fahrzeug bewegt. Sie bilden daher das Grundgerüst einer Lenkungsabstimmung und werden in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit justiert. Dank der elektrischen Lenksysteme kommen wir dabei heutzutage in der Regel mit Parameterveränderungen aus – ohne Modifikationen der Mechanik, oder wie früher der Hydraulik. Allerdings sind wir nach wie vor auf das Potenzial der Reifen und die grundsätzliche Qualität des Fahrwerks angewiesen. Wir können keine Lenkkraft „herbeizaubern“, wo keine ist.

Elektrische Servolenkung

Was hat der Fahrer von einer sauberen Abstimmung des On-Center-Bereichs?

Im On-Center-Bereich, also dem bei Geradeausfahrt und beim Spurhalten auf der Autobahn relevanten Lenkwinkelbereich, muss das Fahrzeug fein ansprechen und auf kleine Lenkimpulse mit einer Richtungskorrektur reagieren. Wenn alles gut gemacht ist, verhalten sich der Lenkkraftaufbau und die Gierbewegung, also die Richtungsänderung des Fahrzeugs, möglichst linear zum zunehmenden Lenkwinkel. Das sichert eine ideale Vorhersehbarkeit bis in den Mid-Corner- oder auch Off-Center-Bereich, also bei Kurvenfahrt auf der Landstraße. Zwischen diesen beiden Bereichen ist ein harmonischer Übergang wichtig.

Welche weiteren Eigenschaften sind im Fokus?

Sascha Staudinger, Entwicklungsingenieur Lenkung, im neuen Opel CorsaSoftware-seitig kümmern wir uns neben den Lenkkräften verstärkt um die Kriterien Reibungs-, Trägheits- und Dämpfungsgefühl sowie um das Rückstellverhalten der Lenkung. Auch die Einstellung der Lenkdynamik ist elementar. Welche Lenkkraft passt zu welcher Lenkgeschwindigkeit? Wie fällt die Reaktion über Kopfsteinpflaster aus? In diesem Fall muss die Lenkung erkennen, ob es sich bei den sensierten Schwankungen des Handmoments um Richtungswünsche des Fahrers handelt oder ob das zu filternde Fremdimpulse sind.

Wir optimieren aber durchaus auch die mechanischen Komponenten und ihre Eigenschaften. So versuchen wir, die Reibung des Lenksystems in engen Grenzen zu halten und die Bauteile dauerhaft robust gegen Geräusche zu machen. Auch die Wahl der Buchsensteifigkeiten, mit denen beispielsweise das Lenkgetriebe am Fahrzeug verschraubt wird, hat einen großen Einfluss auf die Lenkeigenschaften.

Wo ist der neue Corsa spürbar besser geworden?

Sascha Staudinger, Entwicklungsingenieur Lenkung, mit dem neuen CorsaBei jedem neuen Projekt hilft uns natürlich, dass die technischen Möglichkeiten mit der Zeit immer weiter verfeinert werden. Höhere Rechenleistungen auf den Steuergeräten ermöglichen zusätzliche Software-Funktionen. Schon deshalb werden gerade die elektrischen Lenkungen immer besser. Beim Corsa E war das ein wesentlicher Faktor. So konnten wir beispielsweise das Hysterese-Gefühl besser auf die jeweilige Fahrsituation einstellen.

Mechanisch modifizierten wir unter anderem die Geometrie der Zwischenwelle, die das Lenkgetriebe mit der Lenksäule verbindet. Wir nutzen dabei deren Momenten- und Übersetzungsschwankungen bei Rotation zugunsten einer angenehm direkten Lenkansprache um die Mittellage. Bei zunehmendem Lenkwinkel dagegen hilft uns die Zwischenwellen-Oszillation, das Lenkverhalten zu linearisieren. So stellen wir sicher, dass das Auto bei höheren Geschwindigkeiten nicht zu „scharf“ wird. Vielmehr bleibt es auch bei einem schnellen Ausweichmanöver auf der Autobahn voll kontrollierbar. So haben wir nicht nur den Fahrspaß erhöht, sondern auch die Sicherheit.

Eine Frage noch: Lieber Fahrersitz oder Beifahrersitz?

Definitiv Fahrersitz als Herr über das Volant.

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