FAHRZEUGVERNETZUNG - page 14

Kapitel 2
Das meist zur Grundausstattung von Fahrzeugen gehörende ESC
wird zur Längs- und Queransteuerung benötigt. Durch das aktive
Abbremsen einzelner Räder soll das Ausbrechen des Fahrzeugs
verhindert werden. Es kann aber auch bei normalen Abbrems-
vorgängen sowie – durch einseitigen Bremseinsatz – beim Len-
ken zum Einsatz kommen.
Dagegen dient das EPS nur der Quersteuerung und greift an der
Zahnstange der Lenkung an. Normalerweise ist diese zur Unter-
stützung des Fahrers anstelle der Servolenkung installiert. An
der Zahnstange wird der Unterstützungsbedarf gemessen und
daran angepasst erfolgt eine Kraftaufschaltung durch den Elekt-
romotor. Dieser kann aufgrund seiner Funktionsweise aber auch
zur Automatisierung eingesetzt werden. Vorteilhaft ist, dass die
mechanische Lenkung als Rückfallebene bestehen bleibt.
Im Bereich der Automatisierung ist das elektronische Gaspedal
erwähnenswert. Es ersetzt das Seilzugsystem, mit dem norma-
lerweise die Drosselklappe am Motor gestellt wird. Beim elektro-
nischen Gaspedal ermitteln Sensoren dessen Stellwinkel. Dieser
Wert wird zur elektronischen Ansteuerung der Drosselklappe
und für die Einspritzung (Motormanagement) verwendet.
Wie beim elektronischen Gaspedal nutzen automatisierte Fahr-
zeuge zur Ansteuerung der Aktoren primär elektrische Signa-
le. In nichtautomatisierten Fahrzeugen erfolgt die Längs- und
Quersteuerung hingegen meist mechanisch bzw. hydraulisch.
Wegen der notwendigen Übersteuerbarkeit und Redundanz
werden voraussichtlich zunächst beide Steuersysteme (elek-
trisch und mechanisch/hydraulisch) im Fahrzeug verbleiben.
Eine Durchsetzung der Fahrzeuge mit nur elektronischen X-by-
Wire-Systemen ist in naher Zukunft nicht zu erwarten. Vielmehr
werden in der Regel nur einzelne Teile der jeweiligen Regelauf-
gabe (Längs- bzw. Querführung) ersetzt. So könnte zum Beispiel
bei der Längsführung nur das Gaspedal in elektronischer Ausge-
staltung verfügbar sein, während die Bremse in althergebrachter
Form verbaut ist, so dass das Fahrzeug immer noch durch Brem-
sen regelbar bleibt.
Einen Ansatz für die elektronische Steuerung verfolgt das baden-
württembergische Unternehmen Paravan mit einem System, das
für behindertengerechte Fahrzeugumbauten entwickelt wurde.
Es ist mehrfach redundant ausgelegt und hat deshalb eine Stra-
ßenzulassung (siehe hierzu auch die Infobox in Abschnitt 5.4).
Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ist zu beachten, dass
der Energieverbrauch von elektrischen Steuerungssystemen
die Reichweite der Fahrzeuge reduziert. Es muss deshalb nach
Lösungen gesucht werden, wie den Fahrer unterstützende Funk-
tionen energieeffizient umgesetzt werden können. Dies ist zum
Beispiel eine Aufgabe des Projektes e²-Lenk (siehe Infobox in
Abschnitt 4.2).
Zukünftig liegt eine der größten Herausforderungen in der Ver-
knüpfung von Aktoren mit lernfähiger Software. Zudem ist eine
Optimierung in Bezug auf Ansteuerbarkeit, Robustheit, Ausführ-
geschwindigkeit, Redundanzfähigkeit und Zuverlässigkeit erfor-
derlich.
Spezielle Aufmerksamkeit verdient dabei die funktionale Sicher-
heit (FuSi), geregelt in der Norm ISO 26262:2011 „Straßenfahrzeu-
ge – Funktionale Sicherheit“ (Road Vehicles – Functional Safety),
einem international gültigen Standard für elektrische und elekt-
ronische Systeme in Straßenfahrzeugen. Die Einhaltung dieser
Norm stellt einen geeigneten Nachweis des funktional sicheren
Betriebs eines Fahrzeugs dar. Es gilt sicherzustellen, dass von
automatisiert fahrenden Fahrzeugen lediglich im Rahmen eines
vertretbaren Restrisikos eine Gefährdung der Verkehrsteilneh-
mer ausgeht. Daraus ergeben sich wichtige Forschungsfragen.
Diese wurden bisher für das automatisierte Fahren kaum oder
nur für stark vereinfachte Bereiche untersucht.
Kernergebnis:
Insbesondere bei der Sensorik ist bereits ein hoher tech-
nologischer Stand erreicht. Mit der Weiterentwicklung sind
Verbesserungen einzelner Eigenschaften zu erwarten. Eine
Optimierung der hardwaretechnischen Sensortechnologie
insbesondere im Zusammenspiel mit der nachgelagerten
Datenverarbeitung und einer Zusammenführung mit ande-
ren Sensordaten wird als zielgerecht angesehen. Jedoch
ist in vielen Situationen eine zusätzliche Interpretation von
Sensordaten erforderlich.
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