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Wenn man davon spricht, die 'Elektronik' habe sich rasant entwickelt, meint man in den letzten beiden Jahrzehnten hauptsächlich die Leistungselektronik, Steuerung durch Mikrocontroller und die zugehörige Software. Es gibt eigentlich drei große Förderer von immer mehr Aktivität auf diesem Gebiet, die Umweltverträglichkeit, die Sicherheit und die Entwicklung bzw. Reparierbarkeit von Kraftfahrzeugen.

Bei den Emissionen findet im Prinzip ein Wettrennen statt. Da von Anfang an eigentlich nur ca. 1 Prozent der Autoabgase umweltschädlich ist, schärfen die Gesetzgeber und die Autoindustrie ihre Methoden ständig. Ohne (Digital-)Elektronik stünde man hier immer noch am Anfang, was aber auch für die Sicherheitsvorsorgen gilt. Zu hoch ist hier die Anforderung an Schnelligkeit und Präzision.

Huckepack haben sich für die Hersteller ansehnliche Felder zusätzlicher Verdienstmöglichkeiten ergeben. Gemeint ist der Komfort eines Autos, die heute wichtigste Kenngröße zwischen einfacher und Vollausstattung. Inzwischen gibt es sogar Mischformen, deutlich am Parkassistenten nachzuvollziehen. Er dient ein wenig der Sicherheit, weil z.B. auch im Weg befindliche Personen berücksichtigt werden, aber auch dem Komfort, weil man auch in Extremfällen nicht mehr aussteigen muss.

Manchen geht die Hilfestellung durch Elektronik schon zu weit, weil sie den Menschen nachlässig werden lässt. Da hat in USA einer sein Wohnmobil alleine fahren lassen, weil er dachte, ein Tempomat könne nicht nur Gas geben, sondern auch lenken und bremsen. Inzwischen gehört die Automobilindustrie zu den größten Abnehmern einer solchen Halbleiterelektronik und drückt damit auf angenehme Weise den Preis.

Waren früher Starter und Generator die stromfressendsten Geräte, muss die Elektronik mit den wachsenden Ansprüchen an elektrische Antriebe inzwischen auch größere Leistungen regeln und wird damit endgültig zur Leistungselektronik. Das geht dann weit über die Fähigkeiten (und Kosten) eines Arbeitsstromrelais hinaus, das heute noch eine bedeutende Rolle als Schnittstelle zwischen Schaltkreisen im Milliamperebereich und Verbrauch meist bis zur kW-Grenze spielt.

Ein Bereich, der bei der Außenansicht des Kraftfahrzeugs gerne vergessen wird, ist der Einsatz von Elektronik bei seiner Entwicklung. Hier setzt von Beginn an Soft- und Hardware an, um nach dem Design, der Berechnung und der Simulation einschließlich ausgiebiger Tests durch den Rechner viele weitere Prüfungen auf Prüfständen ermöglicht. Natürlich ist selbst die Herstellung auch schon der ersten Prototypen durch Computereinsatz stark vereinfacht.

Da entsteht ein Plastilin-Modell mit Hilfe eines Roboters, der durch 3D-Daten gefüttert ist. Eine Fräse fertigt aus einem kubischen Stück Aluminium Teile des Gehäuses einer Einspritzpumpe in höchster Genauigkeit. Eine Maschine schneidet mit Wasserstrahl das Innenteil einer Felge, zu dem nur ein relativ einfacher Entwurf vorliegt. Schon kleinste Serien z.B. des Rolls-Royce werden weitgehend von Maschinen zusammengesetzt. Wann wird man das erste Blech ohne Form nur mit Computerdaten in alle möglichen Richtungen biegen und verwenden können?

Es wird ja noch viel komplizierter. Nicht nur die Anzahl von Steuergeräten und damit ihr evtl. nötiger Ersatz ist beängstigend, auch das Können jedes einzelnen. Da passen nicht nur unendlich viele Daten hinein, sondern auch Programme, die immerhin inzwischen in das Lenkrad eines fahrenden Autos eingreifen können. Wer selbst schon einmal ein Computerprogramm aus einfachen Anfängen zu schwindelnder Größe entwickelt hat, weiß um die Schwierigkeiten. Nicht wenige Beobachter der Entwicklung befürchten deshalb irgendwann solche Softeware-Gaus, wie es sie auch z.B. im PC-Bereich gegeben hat.

Beim Fahrzeug dürfte sich ein solcher Gau bis zur Gefährdung von Menschenleben auswirken. Aber die Strategen haben ein Gegenmittel. Sie prüfen Software durch Software. Bevor z.B. eine neue Vernetzungsmethode auf ein reales Fahrzeug losgelassen wird, unterzieht man es vielerlei Tests. Dazu gehört dann auch, dass sich die Busteilnehmer wie eine höchst renitente Schulklasse benehmen und man schaut, wie die Netzwerk-Protokolle damit fertig werden.

Denn auch die Notsituation ist nicht so einfach zu bewältigen. Wenn eine elektronische Bremse wegen Software-Gau einfach so zuschlägt, ist das schon nicht immer situationsgerecht. Was aber, wenn das gleiche Schicksal der Lenkungssoftware widerfährt? Fahren wir dann mit diesem Lenkungseinschlag weiter? Nun gut, man könnte über ein Bussystem die Bremse betätigen, aber ist das dann die bestmögliche Lösung, auf die Insassen dringend angewiesen sind?

Vielleicht ist es auch eine Teillösung, dass Computer selbst ihre Software entwickeln. Hier sind dann Standards nötig, die bei der zunehmenden Zusammenarbeit der Hersteller auf dem Gebiet der Datenverarbeitung auch besser überwacht wären. Es gibt schon sogenannte 'Reifegradmodelle', die bei der Entwicklung von Software eingesetzt werden. Mehr dazu hier. Die Aufteilung von Software in einzelne, leichter überschaubare Module war schon immer ein guter Weg zur Vermeidung von Fehlern. Erschwerend kommt hinzu, dass auch so viele Zulieferer an diesen Prozessen beteiligt sind. Im Computerbereich hat z.B. Microsoft sehr viele mögliche Angriffspunkte für Hacker geschlossen, die aber durch ungeschickt erstellte Anwenderprogramme wieder geöffnet wurden.

Zum Schluss kommen wir zu Systemen, die den Autofahrer nicht so sehr Geld kosten als vielmehr (hoffentlich) zu Einsparung z.B. von Werkstattkosten führen. Es ist ein weiter Weg zum Computer neben der Hebebühne, der mit dem Herstellerwerk vernetzt ist. Leider ist die Arbeit des Mechanikers zwar z.T. weniger schwer, aber auch etwas eintöniger geworden. Konnte er noch vor Jahren seinen Entscheidungen (fast) freien Lauf lassen, so ist er heute, z.B. durch Garantiebestimmungen zur 'geführten' Fehlersuche gezwungen, was nichts anderes als Anklemmen und Knöpfchendrücken in vorgeschriebener Reihenfolge ist.

Wahrscheinlich konnten die Kunden die freie Arbeit der Werkstatt nicht mehr bezahlen. Immerhin hat sich der Reparaturerfolg, durch vielerlei Tests erzwungen, bei einigen Herstellern signifikant verbessert, was wohl auch, zumindest zum Teil, der Einführung der Elektronik zuzurechnen ist. Der Kunde bedankt sich, ist die Unterhaltung eines Autos heutzutage doch schon teuer genug. Für den Mechaniker wäre es ein Ansporn, durch Fortbildung vielleicht von den rigide führenden Computern wieder ein Stück wegzukommen. 09/13

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