Elektronische Lenkung

Effizienter mit Elektromechanik

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Eine weitere Einschränkung des herkömmlichen Lenkgetriebes liegt in den Umstand, dass nur die Vorderräder gelenkt werden, und das mit einem begrenzten Einschlagwinkel. Aus diesem Grund kann das Einparken in eine enge Parklücke zur echten Herausforderung werden und erfordert die weithin gefürchtete Prozedur des rückwärts Einparkens. Obwohl einige neuere Fahrzeuge diesen Vorgang automatisch durchführen können, wäre es dennoch deutlich effizienter, wenn ein Fahrzeug senkrecht in eine Parklücke fahren könnte. Abgesehen vom Einparken ermöglichen mehrere separate Lenkaktuatoren zudem eine Steuerung des Fahrzeugs zugunsten eines angenehmeren, sichereren Fahrverhaltens mit weniger Schlingern und verbesserter Straßenlage.

Wenngleich derzeit nicht Teil des Lenksystems, ist die Einstellung des Radsturzes, also die vertikale Ausrichtung der Räder in Bezug auf das Fahrzeug, eine Präzisionsarbeit mit Spezialausrüstung, wenn der Sturz durch ein Schlagloch oder einen heftigen Stoß verstellt wurde. Diese Einstellung könnte deutlich einfacher – sogar automatisch – erfolgen. Hier könnten Zeit und Geld eingespart, ein sanfteres Fahrverhalten mit weniger Reifenverschleiß erreicht oder bei Bedarf der laterale Kraftschluss erhöht werden, um die Fahrsicherheit zu verbessern.

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Tausche Verrohrung gegen Kabel

Die Initiativen zur elektronischen Lenkung (Stichwort „Steer-by-Wire“) sind Teil eines Fragenkatalogs zum umweltschonenden und nachhaltigen Transport, mit dem sich die KTH und das ITRL derzeit beschäftigen. Das ITRL führt seine Tests an einem 400 kg schweren Konzeptfahrzeug durch, das zwei Personen transportieren und eine Geschwindigkeit von 70 km/h erreichen kann (Bild 1).

An jedem Rad des KF befindet sich eine Lenkvorrichtung, die von einem Linearaktuator betätigt wird. Während in herkömmlichen Systemen ein Druckmedium über Hydraulikleitungen die Lenkkraft liefert, ersetzen im Konzeptfahrzeug des ITRL Stromkabel die Hydraulikleitungen und aktivieren einen kleinen, im Aktuatorgehäuse untergebrachten Motor. Die Fahrer steuern die elektrischen Signale zwar über ein Lenkrad, aber das funktioniert ähnlich wie beim Controller eines Videospiels anstelle des klassischen Rohrleitungssystems.

Um das System für die Tests der überakturierten Technologie auszustatten, entschied sich das ITRL-Team für acht Aktuatoren: je einen an jedem Rad für die Lenkung und einen zweiten für die Radsturz-Verstellung. Die Suche nach dem passenden Aktuatormodell gestaltete sich schwieriger als gedacht. Die Forscher ließen ihre Spezifikationen verschiedenen Herstellern zukommen, von denen die meisten jedoch entweder eine höhere Spannung oder Wechselstrom benötigten. Nur Thomson Industries war es möglich, die Vorgaben wie gewünscht einzuhalten. Für die Lenkfunktionen lieferte Thomson vier Hochgeschwindigkeits-Aktuatoren des Typs Max Jac MX24-B8M10E0; vier Modelle der Pro-Serie waren zur Verstellung der Radneigung vorgesehen.

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