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Ein erster Blick aufs Steer-by-Wire-Auto – ein wenig hinter der Zeit

20 Nov 2015
Scott Evans

In der Zeitschrift Wired findet sich ein interessanter und angenehm kurzer Artikel: Ein Blick ins Innere des ersten Steer-by-Wire-Autos von Matt Jancer.

Das Steer-by-Wire-Auto

 

Meine Blogartikel sollen in der Regel auf neue Ideen aufmerksam machen, die wir für zukunftsträchtig halten. Das Drive-by-Wire-Konzept allerdings hinkt hinter der industriellen Entwicklung hinterher: Die hier verwendete Technik, z. B. das elektronische Getriebe (oder auch das Cam-Profiling oder Camming), kommt in der industriellen Automatisierung bereits seit Jahren zum Einsatz.

Beim Drive-by-Wire-Konzept ist ein Geber oder Resolver an der Lenksäule montiert. Er misst, in welche Richtung das Lenkrad gedreht wird, und wie schnell dies geschieht. Diese Informationen werden vom Controller gelesen, der wiederum eine Linearachse steuert, die eigentlich das Rad dreht. Dies kann ein so einfacher Mechanismus wie ein Servomotor mit einem auf die Welle aufgepresstem Ritzel und einer Zahnstange sein, die die Lenkung betätigen. (Es kann auch ein Gewindetrieb oder sogar ein Linearmotor verwendet werden).

Das Lenkverhalten und die Lenkungsempfindlichkeit (wie präzise oder ungenau die Lenkung reagiert) können vom Hersteller an der Steuerung und am Verstärker eingestellt werden. Und natürlich hält der Aftermarket noch eine Reihe von Lösungen bereit, mit denen sich die Lenkung feinabstimmen lässt.

In der industriellen Automatisierung wird diese Technologie bereits auf vielfältige Weise angewendet. So können zum Beispiel Rollenrotationsmaschinen mit einem Oberflächengeber ausgestattet sein, der die Geschwindigkeit der Papierrolle misst. Dieser Geber generiert das Master-Signal. Ein Servoverstärker oder eine Steuerung nimmt dieses Signal entgegen und erzeugt an anderer Stelle eine Bewegung, die proportional zum Master-Signal ist.

Die Folgeachse kann eine elektronische Nockenschaltung sein. Der Unterschied besteht darin, dass die Folgebewegung in Bezug zum Master nicht linear oder linear wie bei einer Kolbenstange sein kann, die sich auf einer mechanischen Nockenwelle bewegt (wobei die Nockenwelle rotiert und der Kolben sich auf und ab bewegt). Die Bewegung ist auf diese Weise programmiert und somit wiederholbar und vorhersagbar.

Sicherheit und die Vermeidung von Rechtsstreitigkeiten haben in der Automobilindustrie oberste Priorität. Aus diesem Grund sieht man mehrere redundante Geber/Resolver und eine Kupplung als unverzichtbar an, die die altmodische mechanische Lenkung in Kraft setzt, wenn der Verstärker oder der Controller oder der folgende Motor bzw. Aktuator ausfällt. Eines Tages wird auch diese Kupplung und mit ihr die ganze mechanische Reservelenkung still und leise wegfallen und wir werden nur noch „by Wire“ fahren – wenn wir dann überhaupt noch fahren. Aber das ist ein anderes Thema, das ein andermal behandelt werden soll.

Über den Autor

Scott Evans

Scott Evans - Author
Scott ist seit 7 Jahren bei Kollmorgen, derzeit als Director, Global Product Planning.  Er war für Kollmorgen außerdem als Business Unit Director für Nord- und Südamerika tätig. Scott gründete die Firma Advanced Digital, die Servoantriebe entwickelte und produzierte und schließlich von Lenze übernommen wurde. Das ehemalige Kernprodukt von Advanced Digital wird derzeit unter der Marke Rockwell vermarktet.  Scott hat das Glück auch in seiner Funktion als Director, Global Product Planning gelegentlich an kreative und fantastische Experimenten teilnehmen zu können. Scott möchte diesen Blog für interessante Artikel über z. B. neue Produkte oder Services, die Servosysteme beeinflussen, oder über die Verwendung wichtiger Komponenten in Servosystemen nutzen.  Sie erreichen Scott unter: Scott Evans

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