Lenkungshandbuch: Lenksysteme, Lenkgefühl, Fahrdynamik von Kraftfahrzeugen ; mit 35 Tabellen
Gespeichert in:
| Weitere Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2011
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Praxis
ATZ-MTZ Fachbuch |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXVII, 484 S. Ill., graph. Darst. 240 mm x 170 mm |
| ISBN: | 9783834807519 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT DER HERAUSGEBER V
GASTVORWORT VI
DIE HERAUSGEBER VII
AUTORENVERZEICHNIS IX
ABKUERZUNGS- UND FORMELVERZEICHNIS XXIII
A EINLEITUNG UND GESCHICHTE 1
DEFINITION UND ABGRENZUNG 2
1 AUFGABE UND BEDEUTUNG DER LENKUNG 2
1.1 GRUNDBAUARTEN 3
1.2 BAUFORMEN 3
2 GESCHICHTE DER QUERDYNAMIK 4
3 GESCHICHTE DER KRAFTFAHRZEUGLENKUNG 8
3.1 DIE DREHSCHEMELLENKUNG 9
3.2 DIE ACHSSCHENKELLENKUNG 9
3.3 DIE LENKUNGEN DER ERSTEN KRAFTFAHRZEUGE 10
3.4 MECHANISCHE LENKGETRIEBE 12
3.5 SERVOLENKGETRIEBE (HILFSKRAFTLENKUNG) 14
B GRUNDLEGENDES ZUM LENKVORGANG 21
1 LENKEN - FAHRZEUGFUEHRUNG QUER 21
2 KURVENFAHRT 22
2.1 LANGSAME KURVENFAHRT 22
2.2 SCHNELLE KURVENFAHRT 22
3 REIFENEIGENSCHAFTEN IN QUERRICHTUNG 24
3.1 KRAFTUEBERTRAGUNG VERTIKAL 24
3.2 REIFENSEITENKRAFT, REIFENNACHLAUF UND -RUECKSTELLMOMENT 25
3.2.1 BEREICH KLEINER QUERBESCHLEUNIGUNGEN 25
3.2.2 BEREICH HOEHERER QUERBESCHLEUNIGUNGEN 28
3.2.3 EINFLUSS DURCH STURZWINKEL 31
3.3 TRANSIENTES VERHALTEN DER REIFENSEITENKRAFT 32
3.4 ZUSAMMENFASSUNG REIFENEIGENSCHAFTEN 32
4 LENKRADMOMENT 33
4.1 LENKRADMOMENTENBERECHNUNG 34
4.2 LENKUNGSVERSTAERKUNG 35
4.3 LENKUNTERSTUETZUNGSMOMENT 38
5 ALLRADLENKUNG 39
6 VERSPANNUNGSLENKUNG 40
XI
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/999102273
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
C ANFORDERUNGEN AN DIE LENKUNG - EIN UEBERBLICK 43
1 FUNKTION UND LENKGEFLIHL 43
2 PACKAGE 44
3 GEWICHT 45
4 KOSTEN 46
5 QUALITAET 47
6 ENERGIE UND UMWELT 47
7 AKUSTIK UND SCHWINGUNGEN 48
8 SYSTEMSICHERHEIT 48
9 GESETZLICHE ANFORDERUNGEN 49
D LENKKINEMATIK 51
1 EINLEITUNG 51
2 KENNGROESSEN DER LENKGEOMETRIE 51
3 KENNGROESSEN DER RADSTELLUNG 56
3.1 LENKUEBERSETZUNG 63
4 UEBERTRAGUNGSEINRICHTUNG 65
E FAHRDYNAMISCHE GRUNDLAGEN DER QUERDYNAMIK 77
1 FAHRZEUGMODELLIERUNG - LINEARES EINSPURMODELL 77
1.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 78
1.2 LENKWINKEL - LENKRADWINKEL - LENKUNGSVERSTAERKUNG 80
1.3 STATIONAERE KREISFAHRT 83
1.4 UNTER-/UEBERSTEUERN 85
1.5 TRANSIENTES VERHALTEN -ANSPRECHZEIT AUF LENKRADWINKELSPRUNG 86
1.6 GIERFREQUENZGANG 87
1.7 LENKUNGSMODELLE 88
1.8 LENKUNGSMODELL MIT LENKUNTERSTUETZUNG UND REIBEFFEKTEN 90
1.9 ANALYSE DES EINFLUSSES VON FAHRZEUG- UND LENKUNGSPARAMETER AUF DAS
FAHR- UND LENKVERHALTEN 92
2 FAHRDYNAMISCHE GRUNDAUSLEGUNG FUER DAS LENKSYSTEM 94
2.1 AUSLEGUNG DER SCHWENKACHSE - STATIONAERES RUECKSTELLMOMENT 94
2.2 BESTIMMUNG DES STABILITAETSFAKTOR 94
2.3 STATIONAERE GIERVERSTAERKUNG UND LENKEMPFINDLICHKEIT 95
2.4 LENKRADMOMENT-QUERBESCHLEUNIGUNGSGRADIENT 96
2.5 FREQUENZGANG LENKRADMOMENT-LENKRADWINKEL 96
2.6 FREE-CONTROL-STABILITAET 96
2.7 EIGENFREQUENZ UND DAEMPFUNG DER LENKUNG 97
2.8 MINIMERUNG DES SCHIEFZIEHENS BEI UNGLEICHEN BREMSKRAEFTEN 98
2.9 LENKSTABILES BREMSSYSTEM 98
2.10 EINFLUSS DER AERODYNAMIK AUF DAS FAHRVERHALTEN 98
2.11 FRONTGETRIEBENE FAHRZEUGE 98
F AKUSTIK UND SCHWINGUNGEN 101
1 STOER- UND FUNKTIONSGERAEUSCHE 101
1.1 SCHALLQUELLEN VON LENKSYSTEMEN 102
1.2 ELEKTRISCHE LENKSYSTEMEN 103
1.3 HYDRAULISCHE LENKSYSTEMEN 104
XII
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
STABILITAET 107
2.1 HYDRAULISCHES LENKUNGSKLAPPERN 108
2.2 LENKUNGSRATTERN 109
2.3 LENKRADDREHSCHWINGUNGEN LDS 110
KOERPERSCHALLUEBERTRAGUNG DURCH SCHLAEUCHE UND LEITUNGEN 112
3.1 KOERPERSCHALLWELLENUEBERLAGERUNG 112
3.2 AKUSTISCH WIRKSAME MATERIALKENNGROESSEN 112
3.3 MINDERUNG DER SCHALLUEBERTRAGUNG DURCH BIEGEVERLEGUNG 113
LENKSAEULE UND LENKRAD - AUSLEGUNG HINSICHTLICH SCHWINGUNGSKOMFORT 114
4.1 AUSLEGUNGSSTRATEGIE 115
4.2 EIGENFREQUENZZIELE 117
4.3 BERECHNUNGSMODELLE UND -LASTFAELLE 118
4.4 PARAMETERSTUDIEN 119
4.5 LENKRADTILGER 121
4.6 FAZIT 123
G LENKGEFUEHL, INTERAKTION FAHRER - FAHRZEUG 125
1 LENKVERHALTEN UND LENKGEFUEHL 125
2 LENKGEFUEHL 127
2.1 FUEHRUNGSVERHALTEN 128
2.2 RUECKMELDEVERHALTEN 129
2.3 ANFORDERUNGEN AN EIN OPTIMALES LENKVERHALTEN UND LENKGEFUEHL 129
3 EVALUIERUNGSMETHODIKEN DES LENKGEFUEHLS 130
4 SUBJEKTIVE BEURTEILUNG DES LENKGEFUEHLS 131
5 OBJEKTIVE BEURTEILUNG DES LENKVERHALTENS 135
5.1 MESSAUSRUESTUNG 135
5.2 FAHRMANOEVER 136
5.3 AUTOMATISIERTE DATENAUFBEREITUNG 137
5.4 OBJEKTIVE PARAMETER 138
6 KORRELATIONS- UND REGRESSIONSANALYSE 139
7 ZIELBEREICHE FUER OPTIMALES LENKVERHALTEN 139
H AUSLEGUNG VON LENKUNGEN 143
1 GRUNDAUSLEGUNG EINES LENKGETRIEBES 143
1.1 ZAHNSTANGENKRAFT 143
1.2 LENKRADMOMENT 144
1.3 LENKDYNAMIK 144
1.4 LENKLEISTUNG 146
1.5 LENKUNGSREIBUNG 146
1.5.1 NEGATIVE ASPEKTE VON REIBUNG IM LENKGETRIEBE 147
1.5.2 POSITIVE ASPEKTE VON REIBUNG IM LENKGETRIEBE 147
2 UEBERTRAGUNGSVERHALTEN VON LENKSYSTEMEN 149
2.1 FUEHRUNGSVERHALTEN 149
2.2 RUECKMELDEVERHALTEN 150
2.2.1 RUECKMELDUNG BEI HYDRAULISCH UNTERSTUETZTEN SERVOLENKUNGEN 151 2.2.2
RUECKMELDUNGSRELEVANTE NICHTLINEARE ERWEITERUNGEN BEI HYDRAULISCHEN
SERVOLENKUNGEN 154
2.2.3 RUECKMELDUNG BEI ELEKTROMECHANISCH UNTERSTUETZTEN SERVOLENKUNGEN 156
XIII
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
I LENKRAD 161
1 EINFUEHRUNG 161
2 BAUGRUPPEN 161
2.1 SKELETT 162
2.2 LENKRADKRANZ UND LENKRADKORPUS 165
2.3 HUPE 165
2.4 AIRBAG UND CRASH 166
2.4.1 AIRBAGKAPPE 167
2.4.2 LUFTSACK 167
2.4.3 GASGENERATOR 168
2.5 MULTIFUNKTION 169
2.6 SCHAUM/LEDER/DEKORE 172
3 ANFORDERUNGEN AN DIE KOMPONENTEN UND ZSB 173
4 ERPROBUNG UND ABSICHERUNG 173
4.1 AIRBAG 174
4.1.1 ALLGEMEINE- UND CRASHANFORDERUNGEN 174
4.1.2 UMWELTSIMULATION 174
4.2 LENKRAD 176
4.2.1 BETRIEBSFESTIGKEIT 176
4.2.2 ECE-R12 178
4.2.3 UMWELTSIMULATION/LACKTEST/GALVANIKTEST 178
4.3 BEDIENELEMENTE/EE 179
5 MODULARISIERUNG/ENTWICKLUNGSTRENDS/AUSBLICK 180
J LENKSAEULE UND LENKZWISCHENWELLE 181
1 EINFUEHRUNG 181
2 BAUGRUPPEN 182
2.1 LENKSTRANG OBEN 183
2.2 MANUELL VERSTELLBARE LENKSAEULE MVLS 184
2.3 ELEKTRISCH VERSTELLBARE LENKSAEULE EVLS 184
2.4 LENKZWISCHENWELLEN 185
2.4.1 UNGLEICHFOERMIGKEIT UND CENTER POINT 186
2.5 KOMPONENTEN DER BAUGRUPPEN 188
2.5.1 VERSTELLEINHEITEN 188
2.5.1.1 MANUELLE VERRIEGELUNG 188
2.5.1.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBSEINHEIT 189
2.5.2 LENKSTRANG OBEN INKLUSIVE MANTELROHR 191
2.5.3 CRASHELEMENT 192
2.5.4 GELENKE 194
2.5.4.1 EINFACHGELENKE 195
2.5.4.2 ZENTRIERTES DOPPELGELENK 195
2.5.5 LAENGENAUSGLEICH DER LENKZWISCHENWELLE 196
2.5.6 DAEMPFUNGSELEMENTE 197
3 ERPROBUNG DER LENKSAEULE UND LENKZWISCHENWELLE 198
3.1 UEBERTRAGUNGSFAEHIGKEIT 199
3.1.1 STATISCHE FESTIGKEIT 199
3.1.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT 199
3.2 STEIFIGKEIT 200
3.3 VERSTELLDAUERLAUF FUER LENKSAEULEN 201
XIV
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
3.4 EIGENDYNAMISCHES VERHALTEN 201
3.4.1 ANFORDERUNG AN DIE LENKSAEULE 202
3.4.2 ANALYTISCHE ERMITTLUNG/MESSUNG DES EIGENDYNAMISCHEN VERHALTENS 202
3.4.3 EINFLUSSPARAMETER 203
3.5 CRASHEIGENSCHAFTEN 204
3.5.1 LENKSPINDEL 204
3.5.2 LENKSAEULE 206
3.6 VERSCHIEBEKRAEFTE ZUR EINSTELLUNG DER LENKSAEULE 207
3.7 TEMPERATUR 208
3.8 KORROSION 208
AUSBLICK 209
K MECHANISCHE UND HYDRAULISCHE LENKUNGEN 211
1 BEGRIFFSBESTIMMUNG VON ZAHNSTANGENLENKUNGEN 211
2 VERWENDBARKEIT/VOR- UND NACHTEILE 213
3 KINEMATISCHE UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE VON LENKGETRIEBEN 213
3.1 POSITION DES LENKGETRIEBES RELATIV ZUR VORDERACHSE 214
3.2 ANBINDUNG DES LENKGETRIEBES IM FAHRZEUG 214
3.3 AUSRICHTUNGEN DES LENKGETRIEBEGEHAEUSES 215
3.4 ANBINDUNG DER SPURSTANGEN 215
3.5 ART DES UEBERSETZUNGSVERHAELTNISSES 216
4 AUFBAU UND HAUPTKOMPONENTEN EINES MECHANISCHEN
ZAHNSTANGENLENKGETRIEBES 217 4.1 LENKGETRIEBEGEHAEUSE 218
4.1.1 EINTEILIGES LENKGETRIEBEGEHAEUSE 218
4.1.2 ZWEITEILIGES LENKGETRIEBEGEHAEUSE ALS VERBUNDKONSTRUKTION 219 4.2
LENKRITZEL 219
4.2.1 LENKRITZELLAGERUNG 219
4.2.2 AUSFUEHRUNG DER LENKRITZELVERZAHNUNG 220
4.3 ZAHNSTANGE UND ZAHNSTANGENFUEHRUNG 221
4.3.1 ZAHNSTANGENFUEHRUNG 221
4.3.2 DRUCKSTUECK 222
4.3.3 ZAHNSTANGENLAGERBUCHSE 224
5 VERZAHNUNG UND LENKGETRIEBEUEBERSETZUNG 225
5.1 KONSTANTE LENKGETRIEBEUEBERSETZUNG 225
5.2 VARIABLE LENKGETRIEBEUEBERSETZUNG 226
5.2.1 ENTWICKLUNGSGESCHICHTE 227
5.3 ANWENDUNGEN 227
5.3.1 LENKSYSTEM-ORIENTIERTE ANWENDUNG 227
5.3.2 FAHRERORIENTIERTE ANWENDUNG 229
5.3.3 SONDERANWENDUNGEN 230
5.4 TECHNISCHE GRENZEN 233
5.4.1 GROESSENORDNUNG DER UEBERSETZUNGSERHOEHUNG 233
5.4.2 KONTAKTLINIEN 234
5.4.3 STABILITAET UND GERAEUSCH (NVH) 234
5.5 HERSTELLUNGSVERFAHREN 236
5.5.1 TAUMELFLIESSPRESSEN 236
5.5.2 HALBWARM SCHMIEDEN 237
5.5.3 ROHRUMFORMUNG 238
XV
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS
6 ANFORDERUNGEN AN EIN MECHANISCHES ZAHNSTANGENLENKGETRIEBE 239
6.1 FUNKTIONSANFORDERUNGEN AN LENKGETRIEBE 239
6.1.1 DRUCKSTUECKSPIEL 240
6.1.2 LENKRITZELDREHMOMENT 240
6.1.3 ZAHNSTANGENVERSCHIEBEKRAFT 241
6.1.4 WIRKUNGSGRAD 242
6.1.5 GERAEUSCH-(NVH)-ANFORDERUNGEN 243
6.2 FESTIGKEITSANFORDERUNGEN AN LENKGETRIEBE 243
6.2.1 STATISCHE FESTIGKEIT 243
6.2.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT UND VERSCHLEISSPRUEFUNG 243
6.3 UMWELTANFORDERUNGEN AN LENKGETRIEBE 244
6.3.1 SALZSPRUEHNEBELPRUEFUNG 244
6.3.2 SCHMUTZWASSERPRUEFUNG 244
7 DESIGNVERIFIKATION UND PRODUKTVALIDIERUNG EINES
ZAHNSTANGENLENKGETRIEBES 245 7.1 KONZEPTVERIFIKATION (CV) 245
7.2 DESIGNVERIFIKATION (DV) 245
7.3 PRODUKTVALIDIERUNG (PV) 245
7.4 SERIENBEGLEITENDE PRUEFUNG 246
8 HYDRAULISCHE LENKUNGEN 246
8.1 ZIELSETZUNG 247
8.2 NOTWENDIGE VERAENDERUNGEN AM FAHRZEUG GEGENUEBER DER MANUELLEN LENKUNG
247 8.3 NOTWENDIGE VERAENDERUNGEN AM LENKGETRIEBE GEGENUEBER DER MANUELLEN
LENKUNG ... 248 8.4 BESONDERHEITEN FUER HYDRAULISCHE LENKGETRIEBE BEIM
EINSATZ IM FAHRZEUG 248 9 AUFBAU UND KOMPONENTEN HYDRAULISCHER
LENKGETRIEBE 249
9.1 AUSFUEHRUNGSFORMEN 250
9.1.1 ENDABGRIFF 250
9.1.2 MITTENABGRIFF 250
9.1.3 PARALLELER HILFSZYLINDER 251
9.2 ZYLINDER 252
9.2.1 ZAHNSTANGE IM ZYLINDERBEREICH 252
9.2.2 KOLBEN MIT KOLBENRING 253
9.2.3 ZAHNSTANGENDICHTUNGEN UND DICHTSYSTEM DES ZYLINDERS 255
9.2.4 ZYLINDERROHR MIT ANSCHLUESSEN 258
9.3 DREHSCHIEBERVENTIL MIT EINGANGSWELLE UND LENKRITZEL 259
9.3.1 LENKRITZEL 260
9.3.2 DREHSTAB UND UEBERLASTSICHERUNG 260
9.3.3 STEUERHUELSE MIT VENTILRINGEN 260
9.3.4 EINGANGSWELLE 261
9.3.5 AUSFUEHRUNGSFORMEN 262
9.4 WEITERE KOMPONENTEN EINES HYDRAULISCHEN LENKGETRIEBES 263
9.4.1 TRANSFERLEITUNGEN 263
9.4.2 BALGENTLUEFTUNG 263
9.5 TYPISCHE KENNWERTE HYDRAULISCHER LENKGETRIEBE 264
10 FUNKTIONSWEISE DER LENKUNGSHYDRAULIK 264
10.1 LENKVENTIL - PRINZIP DER DROSSELUNG 264
10.2 AEUSSERE EINFLUESSE AUF DIE VENTILKENNUNG 269
10.3 WIRKUNG VON LENKBEWEGUNGEN - VOLUMENSTROMAUFTEILUNG 270
10.4 VENTILGERAEUSCHE - ZISCHEN 271
10.5 INNERE LECKAGE 272
10.6 MODELLBILDUNG (LAGEREGELKREIS) 273
10.7 DAEMPFUNG - INSTABILITAETEN 274
XVI
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS
11 HYDRAULISCHE ZUSATZSYSTEME 275
11.1 MITTENZENTRIERUNG 275
11.2 GESCHWINDIGKEITSABHAENGIGKEIT 277
11.3 DAEMPFUNGSVENTILE 279
11.4 LENKVENTILE MIT DAEMPFUNGSEIGENSCHAFTEN 281
11.5 DRUCKBEGRENZUNG IN DER ZAHNSTANGENENDLAGE 282
12 KUGELUMLAUFLENKGETRIEBE/NFZ-LENKSYSTEME 283
12.1 EINSATZBEREICHE 283
12.2 AUFBAU VON KUGELUMLAUFLENKGETRIEBEN 284
12.3 VERGLEICH ZWISCHEN KUGELUMLAUFLENKUNG UND ZAHNSTANGENLENKUNG 286
12.4 TECHNISCHE DATEN UND KENNWERTE 286
12.5 ZUSATZSYSTEME 287
12.6 ZWEIKREIS-LENKUNG 287
13 ANFORDERUNGEN AN EIN HYDRAULISCHES LENKGETRIEBE 289
13.1 FUNKTIONSANFORDERUNGEN 289
13.2 FESTIGKEITSANFORDERUNGEN 289
13.2.1 STATISCHE FESTIGKEIT - BERSTDRUCKPRUEFUNG 289
13.2.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT - DRUCKPULSATION 289
13.3 UMWELTANFORDERUNGEN - KALTSTARTTEST 289
L SPURSTANGEN 291
1 EINLEITUNG 291
2 BASISAUSFUEHRUNGEN 291
2.1 SPURSTANGEN FUER KUGELUMLAUFLENKUNGEN 291
2.2 SPURSTANGEN FUER ZAHNSTANGENLENKUNGEN 292
3 SPURSTANGENGELENKE 293
3.1 INNENGELENK (AXIALGELENK) 293
3.1.1 BELUEFTUNGSFUNKTION DES INNENGELENKS 295
3.2 AUSSENGELENK (WINKELGELENK, RADIALGELENK) 295
4 SPUREINSTELLUNG 296
5 ANFORDERUNGEN UND AUSLEGUNG 297
5.1 AUSLEGUNGSREGELN VON SPURSTANGEN 297
5.2 AUSLEGUNG DER SPURSTANGE AUF BAUTEILFESTIGKEIT 297
5.3 AUSLEGUNG DER GELENKLAGERUNG 299
5.4 AUSLEGUNG DER AUSSENGELENKABDICHTUNG 300
6 DAEMPFUNG/ENTKOPPLUNG 302
7 SCHNITTSTELLE ZUM RADTRAEGER 302
8 LEICHTBAU 303
9 AUSBLICK 304
9.1 UEBERLASTVERHALTEN 304
9.2 SENSORGELENK 305
M HYDRAULISCHE ENERGIEVERSORGUNG 307
1 SERVOPUMPEN 307
1.1 EINFUEHRUNG 307
1.2 FLUEGELZELLENPUMPE 307
1.2.1 FLUEGELZELLENPUMPEN MIT BYPASSVENTIL ZUR ENERGIEEINSPARUNG 309
1.2.2 VERSTELLPUMPE 310
1.3 RADIALKOLBENPUMPE 313
1.4 TANDEMPUMPE 314
XVII
IMAGE 8
INHALTSVERZEICHNIS
2 OELVERSORGUNG UND OELE 314
2.1 OELBEHAELTER 314
2.1.1 BAUARTEN 315
2.1.2 BEFUELLUNG UND ENTLUEFTUNG 315
2.1.3 FILTRATION 315
2.1.4 ABSCHEIDEGRAD 316
2.1.5 SYSTEMREINHEIT 317
2.1.6 AUSLEGUNG UNTER QUERBESCHLEUNIGUNG 318
2.2 LENKUNGSSCHLAEUCHE UND LEITUNGEN 319
2.2.1 HOCHDRUCKLEITUNG INKLUSIVE VERSCHRAUBUNG (SCHLAUCHTYPEN UND
AUFBAU) .... 319 2.2.2 VERSCHRAUBUNGEN VON HOCHDRUCKLEITUNGEN UND
DEHNSCHLAEUCHEN 320 2.2.3 SAUG- UND RUECKLAUFLEITUNG 320
2.2.4 AKUSTIK-ABSTIMMUNG/GERAEUSCHMASSNAHMEN 321
2.3 KUEHLUNG/KUEHLWENDEL/KUEHLER 321
2.4 SYSTEMGRENZEN 322
2.5 SERVOOELE 323
2.5.1 SONSTIGE SPEZIFIKATIONEN 323
N ELEKTROHYDRAULISCHE LENKSYSTEME (EPHS) 325
1 EINLEITUNG 325
1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 325
1.2 LENKSYSTEMKLASSIFIKATION 327
1.3 ANWENDUNGSBEISPIELE 328
2 SYSTEMBESCHREIBUNG 328
2.1 SYSTEMUEBERSICHT 328
2.2 SYSTEMAUSLEGUNG 330
2.2.1 QUASI-STATIONAERE AUSLEGUNG 330
2.2.2 DYNAMISCHE AUSLEGUNGSKRITERIEN 331
2.3 ENERGIEVERBRAUCH 332
2.3.1 WIRKUNGSGRAD 332
2.3.2 LEISTUNGSAUFNAHME UND ENERGIEVERBRAUCH 333
3 KOMPONENTEN 335
3.1 MOTORPUMPEN-AGGREGAT 335
3.1.1 HAUPTANFORDERUNGEN UND SCHNITTSTELLEN 335
3.1.2 ELEKTRISCHES ANTRIEBSAGGREGAT 336
3.1.3 PUMPE UND VENTILE 338
3.2 HYDRAULISCHES LEITUNGSSYSTEM 340
3.2.1 HAUPTANFORDERUNGEN 340
3.2.2 AUFBAU UND DAEMPFUNGSPRINZIPIEN 341
3.2.3 BESTIMMUNG DES DAEMPFUNGSVERHALTEN 341
3.2.4 HYDRAULISCHER WIDERSTAND 342
3.3 WEITERE KOMPONENTEN 343
3.3.1 SENSOREN 343
3.3.2 FLUIDE 343
3.3.3 BEHAELTER UND HALTERUNGEN 343
XVIII
IMAGE 9
INHALTSVERZEICHNIS
0 ELEKTROMECHANISCHE LENKSYSTEME (EPS) 345
1 EINLEITUNG 345
1.1 ANALOGIEBETRACHTUNG EPS ZUR HPS 347
2 BAUARTEN VON EPS-SYSTEMEN 348
2.1 EPSC - COLUMN 348
2.2 EPSP - PINION 349
2.3 EPSDP - DUAL PINION 349
2.4 EPSAPA - AXLE PARALLEL 351
2.5 EPSRC - RACK CONCENTRIC 351
3 BAUGRUPPEN DER EPS 352
3.1 SERVOGETRIEBE 352
3.1.1 SCHNECKENGETRIEBE 353
3.1.2 KUGELGEWINDETRIEB 354
3.1.3 ZAHNRIEMENGETRIEBE 355
3.2 ELEKTROMOTOR 356
3.2.1 UEBERSICHT/VERGLEICH/ARBEITSBEREICH 356
3.2.2 GLEICHSTROMMOTOR MIT MECHANISCHEM KOMMUTATOR 359
3.2.3 ASYNCHRONMOTOR 360
3.2.4 SYNCHRONMOTOR 361
3.2.5 POSITION-/DREHZAHLSENSORIK 363
3.3 DREHMOMENTSENSOR 366
3.3.1 ANFORDERUNGEN/KLASSIFIZIERUNG 366
3.3.2 SENSOREN MIT TORSIONSSTAB 367
3.3.3 TORSIONSSTEIFE SENSOREN 372
3.4 STEUERGERAET 374
3.4.1 BAUARTEN 375
3.4.2 SIGNALELEKTRONIK 377
3.4.3 LEISTUNGSELEKTRONIK 378
4 SYSTEMAUSLEGUNG 380
4.1 ALLGEMEINE SYSTEMANFORDERUNGEN 380
4.2 AUSLEGUNGSPARAMETER 382
4.3 ANFORDERUNGEN AN DAS BORDNETZ 386
5 SYSTEMSICHERHEIT 387
5.1 NORMATIVES REGELWERK 387
5.1.1 IEC 61508 387
5.1.2 ISO 26262 388
5.2 SICHERHEIT IN EPS ANWENDUNGEN 388
5.2.1 AUFGABE DES SICHERHEITSKONZEPTS 388
5.2.2 RISIKOEINSTUFUNG VON EPS-SYSTEMEN 389
5.2.3 EIGENSCHAFTEN DES SICHEREN ZUSTANDS 390
5.2.4 ABSCHALTPFADE 391
5.2.5 SICHERHEITSMASSNAHMEN FUER DIE TEILKOMPONENTEN DES SYSTEMS 392
5.2.5.1 UEBERWACHUNG EXTERNER SIGNALE 392
5.2.5.2 UEBERWACHUNG SENSORIK 392
5.2.5.3 UEBERWACHUNGSKONZEPT DES RECHNERSYSTEMS 393
5.2.5.4 UEBERWACHUNG LEISTUNGSELEKTRONIK/AKTOR 394
5.2.5.5 SICHERHEITSBEZOGENES ECU-BLOCKSCHALTBILD 395
6 LENKFUNKTIONEN UND REGELUNG 395
6.1 LENKFUNKTIONEN 396
6.1.1 GRUNDLENKFUNKTIONEN 397
6.1.1.1 SERVOUNTERSTUETZUNG 397
6.1.1.2 REIBUNGSKOMPENSATION 399
XIX
IMAGE 10
INHALTSVERZEICHNIS
6.1.1.3 TRAEGHEITSKOMPENSATION 399
6.1.1.4 DAEMPFUNG 400
6.1.2 ERWEITERTE LENKFUNKTIONEN 400
6.1.2.1 AKTIVER RUECKLAUF 400
6.1.2.2 GERADEAUSLAUF KORREKTUR 401
6.1.3 FUNKTIONEN AUF FAHRZEUGEBENE 401
6.1.3.1 PARKLENKASSISTENT 401
6.1.3.2 FAHRERWARNUNG/LANE DEPARTURE WARNING 401
6.1.3.3 SPURFUEHRUNG/LANE-KEEPING-SYSTEM 402
6.1.3.4 FAHRDYNAMISCHE LENKMOMENTENEMPFEHLUNG 402
6.2 REGELUNGSKONZEPTE FUER DAS LENKGEFUEHL 402
6.2.1 KLASSISCHE REGELUNGSKONZEPTE 402
6.2.2 REGELUNG DES FAHRERMOMENTS 403
P UEBERLAGERUNGSLENKUNG 407
1 EINLEITUNG 407
2 HISTORIE 407
3 FUNKTIONSPRINZIP 408
4 AUFBAU 409
4.1 ALLGEMEINER SYSTEMAUFBAU 410
4.2 AKTUATORIK UND AKTUATORVARIANTEN 410
4.2.1 AUDI/ZFLS-DYNAMIKLENKUNG 410
4.2.2 BMW/ZFLS-AKTIVLENKUNG 413
4.2.3 LEXUS/JTEKT VGRS 414
4.3 ANPASSUNGEN AM LENKSYSTEM 415
4.3.1 LENKUEBERSETZUNG 417
4.3.2 ANPASSUNGEN ZUR ERFUELLUNG VON AKUSTIKANFORDERUNGEN 417
4.3.3 ANPASSUNGEN AUFGRUND DER LENKSTABILISIERUNG 417
4.3.4 SYSTEMVERNETZUNG 418
5 FUNKTIONEN DER UEBERLAGERUNGSLENKUNG 418
5.1 VARIABLE LENKUEBERSETZUNG 418
5.1.1 NIEDRIGEN GESCHWINDIGKEITEN 419
5.1.2 MITTLERER GESCHWINDIGKEITSBEREICH 419
5.1.3 STABILITAET BEI HOHER GESCHWINDIGKEIT 419
5.1.4 KENNLINIENVARIANTEN JE NACH FAHRERWUNSCH 421
6 LENKUNGSSTABILISIERUNG 421
6.1 LENKSTABILISIERUNG BEIM UEBERSTEUERN 422
6.2 LENKSTABILISIERUNG BEIM UNTERSTEUERN 422
6.3 LENKSTABILISIERUNG BEIM BREMSEN AUF FAHRBAHNEN MIT UNTERSCHIEDLICHEN
REIBWERTEN (JU-SPLIT) 424
7 SYSTEMSICHERHEIT 425
8 AUSBLICK 427
Q ALLRADLENKUNG 429
1 EINLEITUNG, HISTORIE, GRUNDLAGEN, ZIELSETZUNG 429
2 BAUWEISEN 430
2.1 MECHANISCHE SYSTEME 431
2.2 HYDRAULISCHE SYSTEME 433
2.3 ELEKTROMECHANISCHE SYSTEME 434
2.4 ZENTRALAKTOR VERSUS EINZELRADAKTUATOREN 437
XX
IMAGE 11
INHALTSVERZEICHNIS
3 AUSWIRKUNGEN EINER ALLRADLENKUNG AUF DAS FAHRVERHALTEN 438
3.1 KINEMATISCHE EIGENSCHAFTEN EINER ALLRADLENKUNG 438
3.2 EINFLUSS EINER ALLRADLENKUNG AUF DIE STATIONAEREN FAHREIGENSCHAFTEN
439 3.3 EINFLUSS EINER ALLRADLENKUNG AUF DIE INSTATIONAEREN
FAHREIGENSCHAFTEN 440 3.4 KOMBINATION EINER HINTERRADLENKUNG MIT EINER
UEBERLAGERUNGSLENKUNG AN DER VORDERACHSE 441
R STEER-BY-WIRE 445
1 EINLEITUNG 445
2 KOMPONENTEN 447
3 LENKFUNKTION 451
4 SICHERHEITSKONZEPT 454
5 AUSBLICK 456
S UEBERBLICK - FAHRERASSISTENZSYSTEMFUNKTIONEN 457
AUSGEWAEHLTE FAHRERASSISTENZSYSTEMFUNKTIONEN IN BEZUG AUF DIE LENKUNG IM
UEBERBLICK ... 457 1 FAHRSTABILITAETSEINGRIFFE 457
1.1 FUNKTION *LENKEMPFEHLUNG 458
1.1.1 *LENKEMPFEHLUNG BEIM GIEREN 458
1.1.2 *LENKEMPFEHLUNG IN DER U-SPLIT-SITUATION 458
1.2 ANFORDERUNGEN AN DIE ERGONOMIE 459
1.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SICHERHEIT 460
2 SPURASSISTENZ 460
2.1 SPURHALTEASSISTENZ (LANE KEEPING SUPPORT-LKS) 461
2.1.1 TECHNISCHE REALISIERUNG 461
2.1.2 FUNKTIONSWEISE 462
2.1.3 IN DER PRAXIS 462
2.2 SPURVERLASSENSWARNUNG (LANE DEPARTURE WARNING - LDW) 463
2.3 AUSGEWAEHLTE SYSTEME AUF DEM MARKT 464
2.4 AUSBLICK SPURHALTEASSISTENZ 465
3 EINPARKASSISTENZ - PARK ASSIST 465
3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS EINPARKSYSTEM 466
3.2 TECHNISCHE REALISIERUNG 466
3.3 AUSGEWAEHLTE SYSTEME AUF DEM MARKT 468
3.4 AUSBLICK EINPARKASSISTENZ 468
T AUSBLICK - ZUKUNFT DER LENKUNG IM AUTOMOBIL 471
1 AUTONOMES FAHREN 471
2 STEER BY WIRE 472
3 ALLRADLENKUNG 472
4 INTEGRIERTE FAHRDYNAMIKREGELUNG 473
5 BAUKASTEN BZW. MODULARISIERUNG VON LENKSYSTEMEN 473
6 NEUE ABSATZMAERKTE 474
7 TECHNOLOGIEWANDEL IN DER LENKUNGSTECHNIK 474
8 LENKRADENTWICKLUNG 475
9 LENKSAEULENENTWICKLUNG 476
SACHWORTVERZEICHNIS 477
XXI
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