Elektronische Lenkung

Effizienter mit Elektromechanik

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Unter einer Last von 1080 N benötigte der neue Motor nur 2,8 A, um das geforderte Drehmoment zu liefern, sodass er auch im Dauerbetrieb deutlich innerhalb seiner thermischen Grenzen blieb. Nach knapp 1000 s wurden am Motorgehäuse gerade einmal 45 °C gemessen, und es waren keine Anzeichen von Überhitzung zu erkennen. Nach 23 min. stieg die Temperatur auf 50 °C an – nach wie vor ohne Überhitzung. Verde errechnete, dass sich die Motorwicklung auf eine Temperatur von 80 °C einpendeln würde, wenn er dauerhaft 2,7 A aufnimmt, ein Wert deutlich innerhalb der Grenzwerte des Motors. Damit war die Machbarkeit der Nutzung eines Alternativmotors für die elektronische Lenkung nachgewiesen.

Modifizierter Aktuator im Straßeneinsatz

Der alternative Motor konnte nicht einfach den Standardmotor ersetzen, da drei neue Bohrungen vorgesehen werden mussten. Außerdem mussten neue Ritzel bestellt und bearbeitet werden, um sie an die Wellendurchmesser der neuen Motoren anzupassen.

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Der auf diese Weise modifizierte Aktuator wurde in eine Ecke des Wagens montiert, um die statische Lenkleistung mittels Testzyklus und Controller zu überprüfen. Die Teams testeten das Fahrzeug zunächst ohne Insassen, dann mit einer und schließlich mit zwei Personen. Wie Bild 3 zeigt, verbrauchten die Aktuatoren mit zwei Insassen 1,5 A Effektivstrom, was in etwa einer Ausgangskraft von 600 N im Aktuator entspricht und mit diesem Motor eine Einschaltdauer von 100 % erlaubt.

Daraufhin wurde der Motor an den Lenkcontroller des Konzeptfahrzeugs angeschlossen, um seine Leistungsfähigkeit innerhalb des Gesamtsystems zu testen. Durch den stärkeren Motor konnte der Einschlagwinkel um etwa 5° vergrößert werden.

Blick in die Zukunft

Die Modifizierung des Aktuators ergab ein extrem dynamisches System, das die nach oben korrigierten Leistungsziele erfüllte und ohne die Gefahr einer Überhitzung die zweifache Verstellkraft seines Vorgängers sowie ein höheres Ansprechverhalten lieferte. Die Forscher waren der Auffassung, dass sogar kürzere Spitzen noch höherer Kräfte (zum Beispiel 200 N bei 5 A) möglich wären. Dazu müssten jedoch umfangreichere Tests und Analysen des Systems erfolgen, um dessen mechanische Grenzen zu ermitteln.

Georén prognostizierte: „Es kann noch fünf Jahre dauern, bis die Technologie der elektronischen Lenkung tatsächlich auf der Straße zum Einsatz kommt. Die ersten Anwendungen werden vermutlich eher im industriellen Bereich zu erwarten sein, wo es auf hohe Wendigkeit ankommt – beispielsweise in Gabelstaplern und Transportfahrzeugen.“ Nichtsdestoweniger hatten Thomson-Aktuatoren ihren Anteil am Erreichen eines wichtigen Meilensteins.

* Håkan Persson ist Product Line Director bei Thomson Industries, Inc. in S-29109 Kristianstad (Schweden)

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