(Clausthal/Hannover)Sollen die Lenkbefehle des Autofahrers nicht mehr mechanisch über Lenkrad und Lenksäule auf die Räder übertragen werden, sondern über elektrische Befehle, ist für diese „Steer-by-Wire“ genannte Zukunftstechnik des Automobils eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung notwendig. Auf der diesjährigen Hannover Messe stellt Prof. Dr. Harald Richter vom Institut für Informatik der TU Clausthal ein neues Echtzeit-Rechnernetz für den Datentransfer im Auto vor, welches auf Ringen aus optischen Plastikfasern mit Datenraten bis 1GBit/s basiert. Die Zuverlässigkeit und Funktionalität des Netzes wird u.a. durch Protokolle auf höheren Software-Schichten erreicht und kann auf der Messe anhand eines Fahrsimulators in der Halle 2, Stand A10 (Gemeinschaftsstand „Innovationsland Niedersachsen“) selbst ausprobiert werden.
Das Prinzip von „Steer-by-wire“ gegenüber einer mechanischen Lenkung ist, dass die Lenkbewegung der Vorderräder durch zwei kleine Elektromotoren erfolgt, an die die Lenkbefehle des Fahrers elektronisch übermittelt werden. Die Vorteile dieser Technik sind:
• Die mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Rädern entfällt. Dies spart Gewicht und Volumen und eröffnet neue Möglichkeiten bei der Gestaltung des Motorraumes.
• Autos für Linksverkehr benötigen keine Sonderkonstruktion, auch wenn das Lenkrad links angebracht ist, da nur ein Draht oder eine optische Faser im Motorraum verlegt wird.
• Die Rückmeldekräfte von der Strasse an den Fahrzeugführer können auf einfache Weise geschwindigkeitsabhängig gemacht werden, was den Fahrkomfort für den Fahrer erhöht und ihn entspannter fahren lässt.
• Der Ausschlag der Vorderräder kann dynamisch der Fahrsituation angepasst werden, so dass die Lenkung bei hoher Geschwindigkeit weniger empfindlich reagiert als beispielsweise beim Einparken, was das Fahren sicherer macht.
• Die Funktion des Elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) kann durch die Einbeziehung der Lenkung wesentlich verbessert werden. ESP kann bei einer Aktivlenkung auch noch Fahrsituationen meistern, die früher als „aussichtslos“ galten.
Bei Passierflugzeugen wird Steer-by-Wire ohne mechanisches Reservesystem erstmalig beim Airbus A380 eingesetzt. Im Automobilbau wird diese Technik dann Einzug halten, wenn es bei nur bei geringen Mehrkosten gelingt, die elektronischen Systeme mindestens so ausfallsicher zu machen wie die bewährte Mechanik. Das Clausthaler Echtzeit-Rechnernetz „Carring II“ leistet einen wichtigen Beitrag auf dem Weg dorthin.
Weitere Informationen unter:
video.tu-clausthal.de/kurzfilme_forschung/ifi/steer_by_wire/
oder
Technische Universität Clausthal, Institut für Informatik
Abteilung Technische Informatik und Rechnersysteme
