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Reifen in ein Sensorsystem integriert
Der "intelligente" Reifen
Integration des Reifens in ein Sensorsystem kann zusätzliche Informationen über die zwischen
Fahrbahn und Reifen wirkenden Kräfte liefern.
Der Reifen als Bindeglied zwischen Fahrzeug und Straße hat einen sehr hohen Anspruch zu erfüllen:
Federn, dämpfen, Kräfte in Quer- und Längsrichtung übertragen. Elektronische Regelsysteme im Auto
wie Antiblockiersystem (ABS) und das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) benötigen Informationen
über die zwischen Fahrbahn und Fahrzeug wirkenden Kräfte. Diese Daten werden bisher aus Sekundärgrößen
wie Motorleistung, Bremsdruck, Radgeschwindigkeiten und Fahrzeugbeschleunigung ermittelt.
Der Sidewall Torsion Sensor (SWT) von Continental eröffnet hier neue Möglichkeiten.
Wie funktioniert SWT?
Beim Bremsen und Beschleunigen eines Pkw beeinflussen Längskräfte das Fahrzeug, bei
Kurvenfahrt Querkräfte. Sowohl Längs- als auch Querkräfte bewirken eine Verformung des
Reifens, die sich über seinen gesamten Umfang erstreckt. Für die Messung dieser Verformung
und damit der auftretenden Kräfte, setzt Continental zwei Dinge ein: Zwei am Fahrwerk
angebrachte Sensoren, von denen sich einer nahe am Scheitelpunkt des Reifens und ein weiterer
auf Höhe der Felge befindet, sowie eine magnetisierte Reifenseitenwand.
In die Reifenseitenwand wird Magnetpulver eingemischt, das anschließend über den Gesamtumfang
abwechselnd in Nord- und Südpole magnetisiert wird. Wirken keine Längskräfte auf Reifen und
Fahrzeug, erfolgt der Wechsel zwischen den Magnetpolen an beiden Sensoren gleichzeitig, die
Zeitdifferenz zwischen den Signalen beider Sensoren ist Null. Wenn aber Längskräfte wirken,
also ein Brems- oder Beschleunigungsvorgang erfolgt, passieren die Grenzen zwischen den
Magnetpolen die Sensoren zu unterschiedlichen Zeitpunkten und es entsteht eine Zeitdifferenz
zwischen beiden Sensorsignalen. Die über die Zeitdifferenz ermittelte Stärke der wirkenden
Längskraft für jeden der vier Reifen bietet Informationspotential für Schlupfregelsysteme
wie ABS und ASR.
SWT - für mehr Sicherheit
Bei Kurvenfahrt wirken auf Reifen und Fahrzeug Querkräfte. Dabei ändert sich der Abstand
zwischen den Sensoren und der Reifenseitenwand, dadurch ändert sich die Größe des gemessenen
Magnetfeldes. Diese Größe ist vor allem für Systeme wie ABS und ESP von großer Bedeutung.
Der SWT-Sensor ermöglicht damit erstmals die zwischen Reifen und Fahrbahn tatsächlich
wirkenden Kräfte zu ermitteln. Eine Ergänzung der elektronischen Fahrstabilitätssysteme um
SWT kann aufgrund der genaueren Informationen zu einer weiteren Optimierung dieser Systeme
beitragen. Für den Fahrer bedeutet dies weiter verkürzte Bremswege und noch bessere
Kontrolle über das Fahrzeug in Kurven und auf schwierigen Fahrbahnbelägen.
Verfahren zur Magnetisierung sind bekannt, erprobt und stabil. Auch mechanische Zerstörungen
sind weitgehend ausgeschlossen, weil die dem Bordstein abgewandte Reifeninnenseite
magnetisiert ist. Nach weitreichenden Patentanmeldungen arbeitet das Entwicklungsteam
zügig an der Einführung des Systems. Die Integration des "intelligenten Reifens" in
Fahrstabilitätssysteme wird in Zukunft zur weiteren Steigerung der Sicherheit auf unseren
Straßen beitragen.
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