Tím vývojárov si v rámci optimalizácie efektívnosti nových plne elektrických modelov vstupného segmentu kládol otázku, koľko kilometer dokáže prejsť plne elektrická CLA v priebehu 24 hodín vrátane zastávok na nabíjanie a výmeny vodičov. Pôsobivú odpoveď poskytol Projekt N. Tento interný krycí názov označuje tajný a zároveň ambiciózny zámer. N ako Nardò: dva prototypy CLA, ktoré nemajú ďaleko od sériovej výroby, sa na začiatku apríla 2024 vydali na vysokorýchlostný okruh na juhu Talianska.
- Na vysokorýchlostnom okruhu prototyp plne elektrickej CLA prešiel 3 717 km, väčšiu vzdialenosť ako iné elektrické vozidlá blízke sériovej podobe
- To zodpovedá trase z Trondheimu (Nórsko) do Istanbulu (Turecko)
- Celkovo bolo potrebných 40 zastávok na nabíjanie, pričom každá z nich trvala približne desať minút
- Túto pôsobivú hodnotu bolo možné dosiahnuť vďaka rozsiahlej digitálnej simulácii pred samotným testovaním a priamej telemetrii
- Electric Software Hub ako centrum digitálneho výskumu a vývoja
CLA tu v priebehu 24 hodín prešla presne 3 717 kilometrov – prešla väčšiu vzdialenosť ako iné elektrické vozidlá blízke sériovej podobe. Vzdialenosť prejdená počas tejto vytrvalostnej skúšky zodpovedá trase z Trondheimu (Nórsko) do Istanbulu (Turecko). Teplota vzduchu sa pritom pohybovala v rozsahu od 13 stupňov Celzia v noci až po 29 stupňov Celzia počas dňa – asfalt bol ešte teplejší.
Akumulátor vozidla bol počas 24-hodinovej skúšky nabíjaný na bežne dostupnej nabíjacej stanici presne 40-krát. Jednotlivé prestávky na nabíjanie trvali približne len desať minút. Ak zohľadníme aj tieto prestávky, priemerná rýchlosť dosahovala pozoruhodných 154,9 km/h. Ešte pred jazdou zisťovali odborníci Mercedes-Benz ideálnu stratégiu nabíjania, aby bolo možné maximalizovať priemernú rýchlosť. Počas skutočnej cesty na veľkú vzdialenosť túto optimalizáciu zabezpečuje Navigácia s Elektrickou inteligenciou.
Podobne ako pri troch roadtripoch vozidla VISION EQXX, ktoré je vybavené najnovšími technológiami, aj pri tejto 24-hodinovej jazde bola v reálnom čase použitá telemetria: CLA v reálnom čase odosielala z okruhu údaje snímačov do neďalekej riadiacej centrály projektu. Údaje zo živého prenosu boli priamo porovnávané s údajmi zo simulácie a následne sa použili na ďalšiu optimalizáciu. Tím vďaka tomu mohol reagovať na vplyvy počasia a teploty a prispôsoboval stratégiu podľa simulácie a optimalizácie. Tento proces prebiehal počas celých 24 hodín. Okrem toho vodiči prostredníctvom rádiového signálu dostávali príslušné pokyny, aby mohli realizovať túto stratégiu. Ovládací panel a údaje z telemetrie v reálnom čase boli celosvetovo k dispozícii pre ostatných kolegov a príslušným spôsobom sa analyzovali aj v Stuttgarte a Sindelfingene.
Digitálne simulácie boli veľmi nápomocné aj vo fáze prípravy. V tejto fáze bolo možné použiť údaje z viacerých testovacích jázd. Potom nasledovali rozsiahle testy na skúšobnej stolici. Len v priebehu týždňa pred samotným vytrvalostným testom prešiel tento automobil viac ako 7 000 kilometrov na skúšobnej stolici na testovanie pohonu vozidla za rôznych klimatických vonkajších podmienok. Stratégia založená na zistených údajoch zahŕňala aj striedanie bývalých jazdcov v službách Mercedes-Benz, ktorí už v minulosti na okruhu Nardò vytvorili rekordy. Okrem iných k nim patril aj Robert Schäfer, ktorý v roku 1983 s vozidlom Mercedes 190 E 2,3 16V dosiahol tri svetové rekordy na trasách dlhých 25 000 kilometrov, 25 000 míľ a 50 000 kilometrov a bol držiteľom deviatich medzinárodných rekordov v danej triede.
„Naša 24-hodinová jazda v Nardò ukázala, akú vysokú časovú efektívnosť ponúka naša nová generácia elektrických vozidiel na dlhej trase. Rok pred uvedením na trh preukázali naše vozidlá aj svoj stupeň zrelosti. Tento úspešný pokus je zároveň, prirodzene, silnou motiváciou pre celú spoločnosť.“
Markus Schäfer, člen predstavenstva spoločnosti Mercedes-Benz Group AG, vedúci oddelenia technológií, vývoja a nákupu
K úspechu prispelo aj interdisciplinárne zloženie tímu Projektu N, ktorého členmi boli odborníci na sériový vývoj a kompletný vývoj vozidiel, ako aj odborníci na dáta. A hoci priamo v Nardò sa nachádzal len malý hlavný tím, na pozadí ho neustále podporoval veľký tím v Sindelfingene a Untertürkheime.
Združený vývoj elektroniky pod jednou strechou: Electric Software Hub (ESH)
Podstatnú rolu pri vývoji nových elektrických modelov vstupného segmentu značky Mercedes-Benz zohrávalo centrum Electric Software Hub (ESH), ktoré bolo otvorené v roku 2022. V tejto budove v technologickom centre Mercedes-Benz Technology Center (MTC) v Sindelfingene sa pod jednou strechou nachádza množstvo softvérových a hardvérových funkcií, ako aj funkcií na integráciu systémov a testovanie. V technologickom centre ESH sa odráža celý proces integrácie elektrických a elektronických systémov pri vývoji vozidiel. Takto je zabezpečená bezproblémová súhra všetkých nových hardvérových a softvérových komponentov.
Zhora nadol - teda od kódu až po produkt - sa softvér a hardvér čoraz viac integrujú do vozidla, až kým nie sú integrované do prototypov vozidiel na dolných poschodiach. Na horných poschodiach prebieha vytváranie softvérového kódu a nachádzajú sa tu aj laboratória pre predbežnú integráciu. Odborníci tu najprv s použitím virtuálnych technológií a simulácií testujú, či dochádza k správnej vzájomnej interakcii rôznych softvérových komponentov a či sú funkcie vozidla realizované bez chýb – ide teda o integráciu. Uplatňujú sa pritom najmodernejšie postupy na zabezpečenie elektrickej sústavy/elektroniky. Napríklad komponenty a riadiace jednotky sa testujú vo virtuálnom vozidle kompletne automatizovane (tzv. simulácia hardvéru v slučke, „Hardware-in-the-Loop“). V princípe je reálne prítomná iba elektronika a softvér, ktorý sa testuje. Zvyšok celého vozidla, ako aj jeho prostredie, sa simuluje.
Prostredníctvom „digitálnej testovacej jazdy“ možno v technologickom centre ESH kompletne simulovať testovanie vo vozidle. V kompletne simulovanom prostredí sa pritom virtuálne vozidlo riadi rovnakým spôsobom, ako počas reálnej jazdnej skúšky – rozdiel je len v tom, že táto jazdná skúška prebieha v laboratóriu na šiestom poschodí technologického centra Electric Software Hub.
Testovanie bez vozidla s dokonalou simuláciou reálneho vozidla: inovatívne skúšobné stolice
Na prízemí technologického centra ESH v Sindelfingene sa nachádza mnoho špičkových testovacích zariadení, ako sú valcové a klimatické skúšobné stolice. Takzvaná skúšobná stolica na kontrolu celého systému vozidla (Full-Vehicle-System, FVS) vyniká svojou inovatívnou koncepciou. Kombinuje sa v nej vysokovoltové hnacie ústrojenstvo s funkčným modelom (Mockup) 12-voltového elektrického systému. Obe nadstavby sa nachádzajú v susediacich miestnostiach a sú prepojené zväzkom káblov – je to akoby akási pupočná šnúra. V tejto otvorenej konštrukcii bez karosérie, zostavenej z kovových profilov, možno namontovať a pripojiť všetky komponenty vozidla a integrovať ich do kompletného systému.
Akumulátor, nabíjacie zásuvky a jednotky elektrického pohonu tvoria vysokovoltové hnacie ústrojenstvo. Konštrukčné diely, ktoré sú napájané nízkym napätím, od svetlometov cez obrazovky až po spojovaciu guľu, zase patria k funkčnému modelu (Mockup). Na sedadle vodiča 12-voltového modelu (Mockup) sa nachádza robotický vodič James, vzadu sedí Erica, ktorá je rozhraním k skúšobnej stolici. James poskytuje odborníkom možnosť vykonávať predpísané skúšobné procesy celkom automatizovane. Na skúšobnej stolici je možné použiť aj profily trás, ktoré boli prevzaté z reálnych podmienok.
Takto je možné otestovať najmä káblové zväzky a riadiace jednotky vo vzájomnej súhre s ozajstnými snímačmi, aktuátormi a inými podsystémami či spotrebičmi a skontrolovať ich so zameraním na efektívnosť. Všetky časti skúšobnej zostavy sú dobre prístupné, aby bolo možné v priebehu vývoja vymeniť predsériové komponenty za sériové diely. Vďaka tomu možno už vo veľmi skorom štádiu uviesť do prevádzky hardvérové aj softvérové komponenty. Skúšobnú stolicu FSV je možné použiť aj pri testovaní nových verzií softwaru.
Okrem skúšobnej stolice FVS portfólio testovacieho zariadenia technologického centra ESH dopĺňa skúšobná stolica na testovanie hnacieho ústrojenstva vozidla (F-ATS). Riadením cez robotizovaného vodiča James je možné automatizovane vykonať cielené manévre vo všetkých mysliteľných klimatických zónach. Vďaka testovaniu v celej zostave vozidla odpadá simulácia chýbajúcich komponentov vozidla. R2R (Road to Rig, teda simulácia ciest na skúšobnej stolici) umožňuje presné znázornenie jazdných vlastností vozidla na cestnej komunikácii. Vďaka tomu je možné s použitím testovacích vozidiel vo fázach vývoja ešte viac zvýšiť stupeň zrelosti vozidiel. Testy, ktoré predchádzali 24-hodinovej jazde Nardò, prebiehali na skúšobnej stolici F-ATS.
