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Fahrzeugtechnik

Aktivlenkung, Steer-by-wire

Aktivlenkung und Steer by wire
Aktivlenkung und Steer-by-wire

In der jüngeren Vergangenheit haben einige Fahrzeughersteller eine Aktivlenkung entwickelt, bei der ein Überlagerungsgetriebe zwischen Lenkwelle und Lenkgetriebe integriert ist. Dieses Überlagerungsgetriebe wird durch einen elektrischen Servomotor betrieben und erinnert von der Funktionweise an ein Differenzial. 

Funktionsweise der Aktivlenkung:

  • Wenn der Servomotor abgeschaltet ist, weist die Ausgangswelle eine identische Geschwindigkeit zum Lenkrad vor. 
  • Dreht sich der Servomotor und das Lenkrad wird in seiner Position gehalten, so dreht sich die Ausgangswelle proportional zum Servomotor. Die Übersetzung ist im Vorfeld festgelegt worden.
  • Dreht sich der Servomotor und wird das Lenkrad auch betätigt, so addieren sich beide Drehbewegungen. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Diese Funktionsweise erlaubt eine geschwindigkeitsabhängige Lenkübersetzung

Direkte Übersetzung

Ist die Geschwindigkeit gering, so wird der Lenkwinkel (Lenkrad) durch eine gleichsinnige Lenkbewegung des Servomotors verstärkt.

Indirekte Übersetzung

Liegt eine hohe Geschwindigkeit vor, so erhöht sich der notwendige Lenkwinkel, da der Servomotor der Lenkbewegung entgegenwirkt. 

Vorteile der aktiven Lenkübersetzung

  • In Gefahrsituationen kann der Fahrer durch einen aktiven Lenkeingriff unterstützt werden. 
  • Das ABS kann durch die Aktivlenkung einen sofortigen Kraftschluss auf beiden Fahrspuren voll ausnutzen und infolgedessen reduziert sich der Bremsweg deutlich. 

Steer by wire

Das Steer by wire System ist in der Hinsicht innovativ, dass die mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkgetriebe aufgelöst ist. Über das Lenkrad wird lediglich die gewünschte Lenkrichtung vorgegeben, Sensoren erkennen dies und leiten den Lenkwunsch an das Steuergerät weiter. Servomotoren treiben dann das Lenkgetriebe an, wodurch die gewünschte Lenkbewegung ausgeführt wird. 

Damit der Fahrer auch über das Lenkmoment eine Rückmeldung erhält, treibt ein Servomotor entsprechend das Lenkrad an. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Noch ist dieses Lenksystem aber nicht zulässig für den Straßenverkehr.

Aktivlenkung versus Steer by wire

Vergleicht man beide Systeme miteinander, so weist das Steer-by-wire - System gegenüber der Aktivlenkung folgende Vorteile auf:

  • Der Fahrzeugaufbau gestaltet sich einfacher. Der Armaturenträger kann mit dem Lenkrad vormontiert werden und beim finalen Einbau muss lediglich ein elektischer Steckplatz vorhanden sein. 
  • In Unfallsituationen kann das Lenkrad direkt in eine günstige Position gebracht werden.
  • Die Gefahr einer Verschiebung des Lenkrohrs in den Fahrgastraum infolge eines starken Frontalunfalls ist auch ausgeschlossen.
  • Realisiert man pro Vorderrad ein Lenkgetriebe inkl. Servomotor so erlaubt dies eine individuelle Lenkung der Räder.
  • Zudem erlaubt Steer-by-wire eine individuelle Variation des Lenkrückstellmoments.

Methode

Hier klicken zum Ausklappen Im kommenden Kurstext beginnen wir mit der Federung und Dämpfung eines Fahrzeugs.