Warum ist die Steer-by-Wire-Technologie von Nissan, die das Unternehmen vor zehn Jahren zurückgerufen hat, in China plötzlich so beliebt geworden?

Steer-by-Wire, lange Zeit kein Thema mehr, ist in letzter Zeit wieder in aller Munde.

Vor Kurzem erhielt die im NIO ET9 verbaute Steer-by-Wire-Technologie vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie eine Massenproduktionslizenz. Damit ist es das erste in meinem Land in Massenproduktion gefertigte Modell mit Steer-by-Wire-Technologie. Gleichzeitig wird NIO als Kernmitglied und einziges Unternehmen mit tatsächlich in Serie produzierten Modellen auch an der Formulierung nationaler Standards für drahtgesteuerte Lenkungen mitwirken.

Mittlerweile haben auch Chinas unabhängige Marken im Bereich der kabelgesteuerten Lenkung ihre eigenen Durchbrüche erzielt. Viele Menschen haben schon von der Steer-by-Wire-Technologie gehört. Im Jahr 2021 gab Musk bekannt, dass Tesla bereits an der Entwicklung einer Steer-by-Wire-Technologie arbeitet und diese voraussichtlich im Jahr 2023 in Massenproduktion gehen wird.

Bis 2023 wird der von Tesla auf den Markt gebrachte Cybertruck mit der Steer-by-Wire-Technologie ausgestattet sein, die die herkömmliche Lenksäule überflüssig macht und elektrische Signale zur Steuerung des Motors zur vollständigen Radlenkung verwendet.

Das sogenannte Steer-by-Wire-System eliminiert die traditionelle mechanische Verbindung und überträgt die Lenksteuerung des Fahrzeugs von menschlicher Arbeit auf einen Computer. Die Lenkradanweisungen des Fahrers werden vollständig über elektronische Signale an die ECU übertragen. Die ECU analysiert die Anweisungen und überträgt sie an das Lenkgetriebe, um den Vorgang abzuschließen. Mithilfe der vollelektronischen Steuerung können Lenkübersetzung und Fahrgefühl flexibel an die Straßenverhältnisse und die Fahrgewohnheiten des Fahrers angepasst werden.

Der Unterschied zur herkömmlichen mechanischen Lenktechnologie besteht darin, dass sich bei herkömmlichen Autos zwischen dem Lenkrad und den Vorderrädern harte Stahlteile befinden und die physischen Strukturen wie Getriebewelle und Zahnstange direkt miteinander verbunden sind. Das Lenkrad dreht sich und treibt die Zahnstange direkt an, die wiederum die dicke Zugstange direkt antreibt, die den Winkel des Vorderrads gewaltsam ändert, sodass das Auto wendet.

Steer-by-Wire ersetzt die mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkrad des Autos durch elektrische Signalübertragung und Steuerung. Mit anderen Worten: Es besteht keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den Vorderrädern.

Das Prinzip besteht darin, dass die Autohersteller einen kleinen Motor in die Lenkstruktur integrieren. Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, führt die ECU Berechnungen durch und sendet Anweisungen an den kleinen Motor. Das Ausgangsdrehmoment treibt das Getriebe an und hilft dem Lenker, sich in die Zielposition zu bewegen.

Wir können uns den Betriebsablauf folgendermaßen vorstellen: Der Benutzer dreht das Lenkrad, das Lenkrad sendet ein Signal an den Computer, und nachdem der Computer das Signal empfangen hat, führt er Berechnungen durch und weist schließlich den entsprechenden Motor an, den Winkel der Vorderräder zu steuern, wodurch das Fahrzeug eine Kurve fährt.

Das Prinzip der drahtgesteuerten Lenkung ermöglicht es, dass auf physikalische Strukturen wie Getriebewellen und Zahnstangen verzichtet werden kann und sogar eine vollständige Entkopplung erreicht werden kann. Durch den Wegfall einer großen Anzahl mechanischer Teile werden die entsprechenden Kosten natürlich weiter gesenkt und der Effekt der Kostensenkung und Effizienzsteigerung wird deutlicher.

Darüber hinaus ist die Reduzierung mechanischer Teile für Fahrzeughersteller auch bei der Anordnung von Lenkrädern vorteilhafter. So lässt sich beispielsweise die traditionelle Lenkradform optimieren und sogar Größe und Position flexibel gestalten.

Nehmen Sie zum Beispiel den Cybertruck von Tesla. Bei herkömmlicher Lenkung sind für eine Kehrtwende möglicherweise eineinhalb bis zwei Drehungen erforderlich. Der mit drahtgesteuerter Lenktechnologie ausgestattete Cybertruck benötigt dies jedoch nicht. Solange der maximale Lenkradwinkel innerhalb von 180 Grad gehalten wird, kann der Lenkvorgang problemlos abgeschlossen werden.

Man sieht, dass die Vorteile der drahtgesteuerten Lenktechnologie ganz offensichtlich sind. Insbesondere im Zeitalter intelligenter Elektrizität werden elektronische Systeme mechanische Systeme ersetzen, was der allgemeine Trend der zukünftigen Industrietechnologie ist. Natürlich ist die kabelgesteuerte Lenktechnologie zum Hauptwettbewerbsthema zwischen verschiedenen Automobilunternehmen geworden.

Der Staatsrat hat den „Entwicklungsplan für die Industrie für mit neuen Energien betriebene Fahrzeuge (2021–2035)“ herausgegeben, in dem klar vorgeschlagen wird, die Fahrgestellintegration von reinen Elektrofahrzeugen und kabelgesteuerte Ausführungssysteme als zentrale technische Forschungsprojekte aufzulisten.

Die technologischen Entwicklungstrends der Branche haben zusammen mit der nationalen Unterstützung die Begeisterung aller für die Forschung und Entwicklung der Online-Lenkungstechnologie weiter gesteigert.

Doch auch wenn diese Technologie die allgemeine Richtung der zukünftigen technologischen Entwicklung darstellt und NIO ET9 bereits in Massenproduktion gegangen ist, wird es in Zukunft immer noch schwierig sein, eine wirkliche „Standardkonfiguration“ zu erreichen.

Ohne mechanische Lenkung wird die Verbindung zwischen Lenkrad, Rädern und Boden schwächer. Einfach ausgedrückt wird das Lenkrad vom Rad entkoppelt und das Fahrgefühl ist nicht mehr so ​​deutlich spürbar, was sich offensichtlich auf das Steuerungserlebnis auswirkt.

Um das Gefühl für Hand und Straße wiederherzustellen, müssen die Automobilhersteller mehr Sensoren und Vibrationsmotoren hinzufügen und zeitaufwändige und mühsame Fehlerbehebungen durchführen. Eine derartige Investition darf nicht kleiner sein als die bisherige Investition in eine mechanische Lenkung. Es ist schwer zu sagen, ob es in zukünftigen Fahrzeugen mit neuer Energie „populär“ werden kann.

Darüber hinaus ist die „Sicherheitsangst“, die die Kabelsteuerungstechnologie bei den Benutzern auslöst, ein Problem, das die Automobilhersteller ebenfalls berücksichtigen müssen. Die Wahrscheinlichkeit eines elektronischen Systemausfalls ist oft höher als die eines mechanischen Lenkungsausfalls. Wenn das intelligente System des Autos ausfällt und keine präzisen Anweisungen mehr an das Auto übermitteln kann, verliert das Fahrzeug, das seine traditionelle mechanische Struktur verloren hat, höchstwahrscheinlich die Kontrolle und der Fahrer hat nach dem Ausfall keine Möglichkeit, die Situation zu beheben.

Bereits 2013 führte Nissan für den Infiniti Q50 eine drahtgesteuerte Lenkung in Serie ein. Damals war das Auto mit drei elektronischen Steuergeräten zur Übertragung elektrischer Signale ausgestattet, wobei die mechanische Struktur als Sicherheitsredundanz beibehalten wurde.

Leider führte Infiniti weniger als zwei Jahre nach der Markteinführung des Autos eine groß angelegte Rückrufaktion durch. Der Grund für den Rückruf lag darin, dass die ECU in bestimmten Extremfällen den Lenkradwinkel falsch einschätzte, wodurch der tatsächliche Radwinkel nicht mit dem Lenkradwinkel übereinstimmte und ein Sicherheitsrisiko darstellte.

Im Oktober 2022 wurde auch der Toyota BZ4X mit der Steer-by-Wire-Technologie ausgestattet, doch aus verschiedenen Gründen wie Vorschriften und Kosten erhielt auch dieses Auto kein gutes Marktfeedback.

Nach mehreren Jahren der Entwicklung hat sich die heutige Technologie für die Kabelsteuerung im Vergleich zur Vergangenheit sicherlich weiterentwickelt, aber es ist immer noch nicht einfach, diese Technologie in Fahrzeugen in Massenproduktion herzustellen.

Auch wenn die Fehlertoleranz elektronischer Systeme im Fahrzeug durch mehrfach redundante Designs sichergestellt werden kann, sind die damit verbundenen Kosten und die Risiken, die für die Benutzer entstehen können, noch unbekannt.

Objektiv betrachtet ist die Entwicklung der Kabelsteuerungstechnologie für die Entwicklung der gesamten Branche für autonomes Fahren und intelligente Autos hilfreich und stellt auch einen wichtigen Teil der Umsetzung intelligent fahrender Autos dar.

Aus dem von NIO offiziell veröffentlichten Demonstrationsvideo ist ersichtlich, dass der NIO ET9 mit einer leichten Drehung des Lenkrads eine Kehrtwende vollziehen und anschließend schnell die normale Lenkübersetzung wiederherstellen kann. Diese geschmeidige, nahtlose Möglichkeit zur variablen Lenkübersetzung ist bei einer mechanischen Lenkung nicht verfügbar.

Es ist erwähnenswert, dass die Automobilhersteller, auch wenn dies in Zukunft ein wichtiger Trend in der technologischen Entwicklung sein wird, die Risiken dieser Technologie im Auge behalten und sie den Verbrauchern nahebringen sollten. Ist diese Technologie beispielsweise leicht anzupassen? Wie ist es, damit zu fahren? Worauf muss ich achten?

Derzeit befürworten jedoch viele Hersteller die Drahtsteuerungstechnologie, doch es scheint, dass niemand die Vorsichtsmaßnahmen im Zusammenhang mit der Drahtsteuerungstechnologie allgemein bekannt gemacht hat.

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