Lenkungshandbuch: Lenksysteme, Lenkgefühl, Fahrdynamik von Kraftfahrzeugen ; mit 35 Tabellen
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Springer Vieweg
2013
|
| Edition: | 2., überarb. u. erg. Aufl. |
| Series: | ATZ-MTZ Fachbuch
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXXI, 488 S. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 3658009764 9783658009762 |
Staff View
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT DER HERAUSGEBER V
GASTVORWORT VI
DIE HERAUSGEBER VII
AUTORENVERZEICHNIS IX
ABKUERZUNGS- UND FORMELVERZEICHNIS XXVII
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 (ACHSSCHEMELLENKUNG) 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 - FAHRZEUGFUHRUNG QUER 21
2 KURVENFAHRT 22
2.1 LANGSAME KURVENFAHRT 22
2.2 SCHNELLE KURVENFAHRT 22
3 REIFENEIGENSCHAFTEN IN QUERRICHTUNG 24
3.1 KRAFTUEBERTRAGUNG VERTIKAL - EINFLUSS AUF LATSCHLAENGE 24
3.2 REIFENSEITENKRAFT, REIFENNACHLAUF UND -RUECKSTELLMOMENT 25
3.2.1 BEREICH KLEINER QUERBESCHLEUNIGUNGEN (LINEARE REIFENEIGENSCHAFTEN)
25 3.2.2 BEREICH HOEHERER QUERBESCHLEUNIGUNGEN (NICHTLINEARE
REIFENEIGENSCHAFTEN). 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
C ANFORDERUNGEN AN DIE LENKUNG - 43
1 FUNKTION UND LENKGEFUHL 43
XV
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
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 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 GIERFIEQUENZGANG 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 FIIR DAS LENKSYSTEM 94
2.1 AUSLEGUNG DER SCHWENKACHSE - STATIONAERES RUECKSTELLMOMENT 94
2.2 BESTIMMUNG DES STABILITAETSFAKTOR (STABILITY FACTOR) 94
2.3 STATIONAERE GIERVERSTAERKUNG UND LENKEMPFINDLICHKEIT 95
2.4 LENKRADMOMENT-QUERBESCHLEUNIGUNGSGRADIENT (STATIONAER) 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 AN DER
VORDERACHSE 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
2 STABILITAET 107
2.1 HYDRAULISCHES LENKUNGSKLAPPERN 108
XVI
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
2.2 LENKUNGSRATTERN 109
2.3 LENKRADDREHSCHWINGUNGEN LDS 110
3 KOERPERSCHALLUEBERTRAGUNG DURCH SCHLAEUCHE UND LEITUNGEN 112
3.1 KOERPERSCHALLWELLENUEBERLAGERUNG 112
3.2 AKUSTISCH WIRKSAME MATERIALKENNGROESSEN 112
3.3 MINDERUNG DER SCHALLUEBERTRAGUNG DURCH BIEGEVERLEGUNG 113
4 LENKSAEULE UND LENKRAD - AUSLEGUNG HINSICHTLICH SCHWINGUNGSKOMFORT 114
4.1 AUSLEGUNGSSTRATEGIE 115
4.2 EIGENFREQUENZZIELE DER KOMPONENTEN UND IM GESAMTFAHRZEUG 117
4.3 BERECHNUNGSMODELLE UND -LASTFALLE 118
4.4 PARAMETERSTUDIEN 119
4.5 LENKRADTILGER 121
4.6 FAZIT 123
G LENKGEFUEHL, INTERAKTION 125
1 LENKVERHALTEN UND LENKGEFUEHL 125
2 LENKGEFIIHL 127
2.1 FUEHRUNGSVERHALTEN 128
2.2 RUECKMELDEVERHALTEN 129
2.3 ANFORDERUNGEN AN EIN OPTIMALES LENKVERHALTEN UND LENKGEFIIHL 129
3 EVALUIERUNGSMETHODIKEN DES LENKGEFUHLS - OBJEKTIVIERUNG 130
4 SUBJEKTIVE BEURTEILUNG DES LENKGEFUHLS 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
8 AUTHENTISCHES ODER SYNTHETISCHES LENKGEFIIHL - EIN OBJEKTIV
BEWERTBARES THEMA? 141
H AUSLEGUNG VON LENKUNGEN 145
1 GRUNDAUSLEGUNG EINES LENKGETRIEBES 145
1.1 ZAHNSTANGENKRAFT 145
1.2 LENKRADMOMENT 146
1.3 LENKDYNAMIK 146
1.4 LENKLEISTUNG 148
1.5 LENKUNGSREIBUNG 148
1.5.1 NEGATIVE ASPEKTE VON REIBUNG IM LENKGETRIEBE 149
1.5.2 POSITIVE ASPEKTE VON REIBUNG IM LENKGETRIEBE 149
2 UEBERTRAGUNGSVERHALTEN VON LENKSYSTEMEN 151
2.1 FUEHRUNGSVERHALTEN 151
2.2 RUECKMELDEVERHALTEN 152
2.2.1 RUECKMELDUNG BEI HYDRAULISCH UNTERSTUETZTEN SERVOLENKUNGEN 153
2.2.2 RUECKMELDUNGSRELEVANTE NICHTLINEARE ERWEITERUNGEN BEI HYDRAULISCHEN
SER VOLENKUNGEN 156
2.2.3 RUECKMELDUNG BEI ELEKTROMECHANISCH UNTERSTUETZTEN SERVOLENKUNGEN 158
XVII
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
I LENKRAD 163
1 EINFUEHRUNG 163
2 BAUGRUPPEN 163
2.1 SKELETT 164
2.2 LENKRADKRANZ UND LENKRADKORPUS 167
2.3 HUPE 167
2.4 AIRBAG UND CRASH 168
2.4.1 AIRBAGKAPPE 169
2.4.2 LUFTSACK 169
2.4.3 GASGENERATOR 170
2.5 MULTIFUNKTION 171
2.6 SCHAUM/LEDER/DEKORE 174
3 ANFORDERUNGEN AN DIE KOMPONENTEN UND ZSB 175
4 ERPROBUNG UND ABSICHERUNG 175
4.1 AIRBAG 176
4.1.1 ALLGEMEINE-UND CRASHANFORDERUNGEN 176
4.1.2 UMWELTSIMULATION 176
4.2 LENKRAD 178
4.2.1 BETRIEBSFESTIGKEIT 178
4.2.2 ECE-R12 180
4.2.3 UMWELTSIMULATION/LACKTEST/GALVANIKTEST 180
4.3 BEDIENELEMENTE/EE 181
5 MODULARISIERUNG/ENTWICKLUNGSTRENDS/AUSBLICK 182
J LENKSAEULE UND LENKZWISCHENWELLE 183
1 EINFUEHRUNG 183
2 BAUGRUPPEN 184
2.1 LENKSTRANG OBEN 185
2.2 MANUELL VERSTELLBARE LENKSAEULE MVLS 186
2.3 ELEKTRISCH VERSTELLBARE LENKSAEULE EVLS 186
2.4 LENKZWISCHENWELLEN 187
2.4.1 UNGLEICHFOERMIGKEIT UND CENTER POINT 188
2.5 KOMPONENTEN DER BAUGRUPPEN 190
2.5.1 VERSTELLEINHEITEN 190
2.5.1.1 MANUELLE VERRIEGELUNG 190
2.5.1.2 ELEKTRISCHE ANTRIEBSEINHEIT 191
2.5.2 LENKSTRANG OBEN INKLUSIVE MANTELROHR 193
2.5.3 CRASHELEMENT 194
2.5.4 GELENKE 196
2.5.4.1 EINFACHGELENKE 197
2.5.4.2 ZENTRIERTES DOPPELGELENK 197
2.5.5 LAENGENAUSGLEICH DER LENKZWISCHENWELLE 198
2.5.6 DAEMPFUNGSELEMENTE 199
3 ERPROBUNG DER LENKSAEULE UND LENKZWISCHENWELLE 200
3.1 UEBERTRAGUNGSFAHIGKEIT 201
3.1.1 STATISCHE FESTIGKEIT 201
3.1.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT 201
3.2 STEIFIGKEIT 202
3.3 VERSTELLDAUERLAUF FUER LENKSAEULEN 203
3.4 EIGENDYNAMISCHES VERHALTEN 203
XVIII
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
3.4.1 ANFORDERUNG AN DIE LENKSAEULE 204
3.4.2 ANALYTISCHE ERMITTLUNG/MESSUNG DES EIGENDYNAMISCHEN VERHALTENS 204
3.4.3 EINFLUSSPARAMETER 205
3.5 CRASHEIGENSCHAFTEN 206
3.5.1 LENKSPINDEL 206
3.5.2 LENKSAEULE 208
3.6 VERSCHIEBEKRAEFTE ZUR EINSTELLUNG DER LENKSAEULE 209
3.7 TEMPERATUR 210
3.8 KORROSION 210
4 AUSBLICK 211
K MECHANISCHE UND HYDRAULISCHE LENKUNGEN 213
1 BEGRIFFSBESTIMMUNG VON ZAHNSTANGENLENKUNGEN 213
2 VERWENDBARKEIT/VOR- UND NACHTEILE 215
3 KINEMATISCHE UNTERSCHEIDUNGSMERKMALE VON LENKGETRIEBEN 215
3.1 POSITION DES LENKGETRIEBES RELATIV ZUR VORDERACHSE 216
3.2 ANBINDUNG DES LENKGETRIEBES IM FAHRZEUG 216
3.3 AUSRICHTUNGEN DES LENKGETRIEBEGEHAEUSES 217
3.4 ANBINDUNG DER SPURSTANGEN 217
3.5 ART DES UEBERSETZUNGSVERHAELTNISSES 218
4 AUFBAU UND HAUPTKOMPONENTEN EINES MECHANISCHEN
ZAHNSTANGENLENKGETRIEBES 219 4.1 LENKGETRIEBEGEHAEUSE 220
4.1.1 EINTEILIGES LENKGETRIEBEGEHAEUSE 220
4.1.2 ZWEITEILIGES LENKGETRIEBEGEHAEUSE ALS VERBUNDKONSTRUKTION 221
4.2 LENKRITZEL 221
4.2.1 LENKRITZELLAGERUNG 221
4.2.2 AUSFUHRUNG DER LENKRITZELVERZAHNUNG 222
4.3 ZAHNSTANGE UND ZAHNSTANGENFUHRUNG 223
4.3.1 ZAHNSTANGENFUHRUNG 223
4.3.2 DRUCKSTUECK 224
4.3.3 ZAHNSTANGENLAGERBUCHSE 226
5 VERZAHNUNG UND LENKGETRIEBEUEBERSETZUNG 227
5.1 KONSTANTE LENKGETRIEBEUEBERSETZUNG 227
5.2 VARIABLE LENKGETRIEBEUEBERSETZUNG 228
5.2.1 ENTWICKLUNGSGESCHICHTE 229
5.3 ANWENDUNGEN 229
5.3.1 LENKSYSTEM-ORIENTIERTE ANWENDUNG 229
5.3.2 FAHRERORIENTIERTE ANWENDUNG 231
5.3.3 SONDERANWENDUNGEN 232
5.4 TECHNISCHE GRENZEN 235
5.4.1 GROESSENORDNUNG DER UEBERSETZUNGSERHOEHUNG 235
5.4.2 KONTAKTLINIEN 236
5.4.3 STABILITAET UND GERAEUSCH (NVH) 236
5.5 HERSTELLUNGSVERFAHREN 238
5.5.1 TAUMELFLIESSPRESSEN 238
5.5.2 HALBWARM SCHMIEDEN 239
5.5.3 ROHRUMFORMUNG 240
6 ANFORDERUNGEN AN EIN MECHANISCHES ZAHNSTANGENLENKGETRIEBE 241
6.1 FUNKTIONSANFORDERUNGEN AN LENKGETRIEBE 241
6.1.1 DRUCKSTUECKSPIEL 242
XDC
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS
6.1.2 LENKRITZELDREHMOMENT 242
6.1.3 ZAHNSTANGENVERSCHIEBEKRAFT 243
6.1.4 WIRKUNGSGRAD 244
6.1.5 GERAEUSCH-(NVH)-ANFORDERUNGEN 245
6.2 FESTIGKEITSANFORDERUNGEN AN LENKGETRIEBE 245
6.2.1 STATISCHE FESTIGKEIT 245
6.2.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT UND VERSCHLEISSPRUEFUNG 245
6.3 UMWELTANFORDERUNGEN AN LENKGETRIEBE 246
6.3.1 SALZSPRUEHNEBELPRUEFUNG 246
6.3.2 SCHMUTZWASSERPRUEFUNG 246
7 DESIGNVERIFIKATION UND PRODUKTVALIDIERUNG EINES
ZAHNSTANGENLENKGETRIEBES 247 7.1 KONZEPTVERIFIKATION (CV) 247
7.2 DESIGNVERIFIKATION (DV) 247
7.3 PRODUKTVALIDIERUNG (PV) 247
7.4 SERIENBEGLEITENDE PRUEFUNG 248
8 HYDRAULISCHE LENKUNGEN 248
8.1 ZIELSETZUNG 249
8.2 NOTWENDIGE VERAENDERUNGEN AM FAHRZEUG GEGENUEBER DER MANUELLEN LENKUNG
249 8.3 NOTWENDIGE VERAENDERUNGEN AM LENKGETRIEBE GEGENUEBER DER MANUELLEN
LENKUNG. 250 8.4 BESONDERHEITEN FIIR HYDRAULISCHE LENKGETRIEBE BEIM
EINSATZ IM FAHRZEUG 250 9 AUFBAU UND KOMPONENTEN HYDRAULISCHER
LENKGETRIEBE 251
9.1 AUSFIIHRUNGSFORMEN 252
9.1.1 ENDABGRIFF 252
9.1.2 MITTENABGRIFF. 252
9.1.3 PARALLELER HILFSZYLINDER 253
9.2 ZYLINDER 254
9.2.1 ZAHNSTANGE IM ZYLINDERBEREICH 254
9.2.2 KOLBEN MIT KOLBENRING 255
9.2.3 ZAHNSTANGENDICHTUNGEN UND DICHTSYSTEM DES ZYLINDERS 257
9.2.4 ZYLINDERROHR MIT ANSCHLUESSEN 260
9.3 DREHSCHIEBERVENTIL MIT EINGANGSWELLE UND LENKRITZEL 261
9.3.1 LENKRITZEL 262
9.3.2 DREHSTAB UND UEBERLASTSICHERUNG 262
9.3.3 STEUERHUELSE MIT VENTILRINGEN 262
9.3.4 EINGANGSWELLE 263
9.3.5 AUSFUHRUNGSFORMEN 264
9.4 WEITERE KOMPONENTEN EINES HYDRAULISCHEN LENKGETRIEBES 265
9.4.1 TRANSFERLEITUNGEN 265
9.4.2 BALGENTLUEFTUNG 265
9.5 TYPISCHE KENNWERTE HYDRAULISCHER LENKGETRIEBE 266
10 FUNKTIONSWEISE DER LENKUNGSHYDRAULIK 266
10.1 LENKVENTIL - PRINZIP DER DROSSELUNG 266
10.2 AEUSSERE EINFLUESSE AUF DIE VENTILKENNUNG 271
10.3 WIRKUNG VON LENKBEWEGUNGEN - VOLUMENSTROMAUFTEILUNG 272
10.4 VENTILGERAEUSCHE - ZISCHEN 273
10.5 INNERE LECKAGE 274
10.6 MODELLBILDUNG (LAGEREGELKREIS) 275
10.7 DAEMPFUNG-INSTABILITAETEN 276
11 HYDRAULISCHE ZUSATZSYSTEME 277
11.1 MITTENZENTRIERUNG 277
11.2 GESCHWINDIGKEITSABHAENGIGKEIT 279
XX
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS
11.3 DAEMPFUNGSVENTILE 281
11.4 LENKVENTILE MIT DAEMPFUNGSEIGENSCHAFTEN 283
11.5 DRUCKBEGRENZUNG IN DER ZAHNSTANGENENDLAGE 284
12 KUGELUMLAUFLENKGETRIEBE/NFZ-LENKSYSTEME 285
12.1 EINSATZBEREICHE 285
12.2 AUFBAU VON KUGELUMLAUFLENKGETRIEBEN 286
12.3 VERGLEICH ZWISCHEN KUGELUMLAUFLENKUNG UND ZAHNSTANGENLENKUNG 288
12.4 TECHNISCHE DATEN UND KENNWERTE 288
12.5 ZUSATZSYSTEME 289
12.6 ZWEIKREIS-LENKUNG 289
13 ANFORDERUNGEN AN EIN HYDRAULISCHES LENKGETRIEBE 291
13.1 FUNKTIONSANFORDERUNGEN 291
13.2 FESTIGKEITSANFORDERUNGEN 291
13.2.1 STATISCHE FESTIGKEIT - BERSTDRUCKPRUEFUNG 291
13.2.2 DYNAMISCHE FESTIGKEIT - DRUCKPULSATION 291
13.3 UMWELTANFORDERUNGEN - KALTSTARTTEST 291
L SPURSTANGEN 293
1 EINLEITUNG 293
2 BASISAUSFUEHRUNGEN 293
2.1 SPURSTANGEN FUER KUGELUMLAUFLENKUNGEN 293
2.2 SPURSTANGEN FUER ZAHNSTANGENLENKUNGEN 294
3 SPURSTANGENGELENKE 295
3.1 INNENGELENK (AXIALGELENK) 295
3.1.1 BELUEFTUNGSFUNKTION DES INNENGELENKS 297
3.2 AUSSENGELENK (WINKELGELENK, RADIALGELENK) 297
4 SPUREINSTELLUNG 298
5 ANFORDERUNGEN UND AUSLEGUNG 299
5.1 AUSLEGUNGSREGELN VON SPURSTANGEN 299
5.2 AUSLEGUNG DER SPURSTANGE AUF BAUTEILFESTIGKEIT 299
5.3 AUSLEGUNG DER GELENKLAGERUNG 301
5.4 AUSLEGUNG DER AUSSENGELENKABDICHTUNG 302
6 DAEMPFUNG/ENTKOPPLUNG 304
7 SCHNITTSTELLE ZUM RADTRAEGER 304
8 LEICHTBAU 305
9 AUSBLICK 306
9.1 UEBERLASTVERHALTEN 306
9.2 SENSORGELENK 307
M HYDRAULISCHE ENERGIEVERSORGUNG 309
1 SERVOPUMPEN 309
1.1 EINFUEHRUNG 309
1.2 FLUEGELZELLENPUMPE 309
1.2.1 FLUEGELZELLENPUMPEN MIT BYPASSVENTIL ZUR ENERGIEEINSPARUNG 311
1.2.2 VERSTELLPUMPE 312
1.3 RADIALKOLBENPUMPE 315
1.4 TANDEMPUMPE 316
2 OELVERSORGUNG UND OELE 316
2.1 OELBEHAELTER 316
2.1.1 BAUARTEN 317
XXI
IMAGE 8
INHALTSVERZEICHNIS
2.1.2 BEFUELLUNG UND ENTLUEFTUNG 317
2.1.3 FILTRATION 317
2.1.4 ABSCHEIDEGRAD 318
2.1.5 SYSTEMREINHEIT 319
2.1.6 AUSLEGUNG UNTER QUERBESCHLEUNIGUNG 320
2.2 LENKUNGSSCHLAEUCHE UND LEITUNGEN 321
2.2.1 HOCHDRUCKLEITUNG INKLUSIVE VERSCHRAUBUNG (SCHLAUCHTYPEN UND
AUFBAU). 321 2.2.2 VERSCHRAUBUNGEN VON HOCHDRUCKLEITUNGEN UND
DEHNSCHLAEUCHEN 322 2.2.3 SAUG- UND RUECKLAUFLEITUNG 322
2.2.4 AKUSTIK-ABSTIMMUNG/GERAEUSCHMASSNAHMEN 323
2.3 KUEHLUNG/KUEHLWENDEL/KUEHLER 323
2.4 SYSTEMGRENZEN 324
2.5 SERVOOELE 325
2.5.1 SONSTIGE SPEZIFIKATIONEN 325
N ELEKTROHYDRAULISCHE LENKSYSTEME (EPHS) 327
1 EINLEITUNG 327
1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 327
1.2 LENKSYSTEMKLASSIFIKATION 329
1.3 ANWENDUNGSBEISPIELE 330
2 SYSTEMBESCHREIBUNG 330
2.1 SYSTEMUEBERSICHT 330
2.2 SYSTEMAUSLEGUNG 332
2.2.1 QUASI-STATIONAERE AUSLEGUNG 332
2.2.2 DYNAMISCHE AUSLEGUNGSKRITERIEN 333
2.3 ENERGIEVERBRAUCH 334
2.3.1 WIRKUNGSGRAD 334
2.3.2 LEISTUNGSAUFNAHME UND ENERGIEVERBRAUCH 335
3 KOMPONENTEN 337
3.1 MOTORPUMPEN-AGGREGAT 337
3.1.1 HAUPTANFORDERUNGEN UND SCHNITTSTELLEN 337
3.1.2 ELEKTRISCHES ANTRIEBSAGGREGAT 338
3.1.3 PUMPE UND VENTILE 340
3.2 HYDRAULISCHES LEITUNGSSYSTEM 342
3.2.1 HAUPTANFORDERUNGEN 342
3.2.2 AUFBAU UND DAEMPFUNGSPRINZIPIEN 343
3.2.3 BESTIMMUNG DES DAEMPFUNGSVERHALTEN 343
3.2.4 HYDRAULISCHER WIDERSTAND 344
3.3 WEITERE KOMPONENTEN 345
3.3.1 SENSOREN 345
3.3.2 FLUIDE 345
3.3.3 BEHAELTER UND HALTERUNGEN 345
0 ELEKTROMECHANISCHE LENKSYSTEME (EPS) 347
1 EINLEITUNG 347
1.1 ANALOGIEBETRACHTUNG EPS ZUR HPS 349
2 BAUARTEN VON EPS-SYSTEMEN 350
2.1 EPSC-COLUMN 350
2.2 EPSP-PINION 351
2.3 EPSDP - DUAL PINION 351
XXII
IMAGE 9
INHALTSVERZEICHNIS
2.4 EPSAPA - AXLE PARALLEL 353
2.5 EPSRC - RACK CONCENTRIC 353
3 BAUGRUPPEN DER EPS 354
3.1 SERVOGETRIEBE 354
3.1.1 SCHNECKENGETRIEBE 355
3.1.2 KUGELGEWINDETRIEB 356
3.1.3 ZAHNRIEMENGETRIEBE 357
3.2 ELEKTROMOTOR 358
3.2.1 UEBERSICHT/VERGLEICH/ ARBEITSBEREICH 358
3.2.2 GLEICHSTROMMOTOR MIT MECHANISCHEM KOMMUTATOR 361
3.2.3 ASYNCHRONMOTOR 362
3.2.4 SYNCHRONMOTOR 363
3.2.5 POSITION-/DREHZAHLSENSORIK 365
3.3 DREHMOMENTSENSOR 368
3.3.1 ANFORDERUNGEN/KLASSIFIZIERUNG 368
3.3.2 SENSOREN MIT TORSIONSSTAB 369
3.3.3 TORSIONSSTEIFE SENSOREN 374
3.4 STEUERGERAET 376
3.4.1 BAUARTEN 377
3.4.2 SIGNALELEKTRONIK 379
3.4.3 LEISTUNGSELEKTRONIK 380
4 SYSTEMAUSLEGUNG 382
4.1 ALLGEMEINE SYSTEMANFORDERUNGEN 382
4.2 AUSLEGUNGSPARAMETER 384
4.3 ANFORDERUNGEN AN DAS BORDNETZ 388
5 SYSTEMSICHERHEIT 389
5.1 NORMATIVES REGELWERK 389
5.1.1 IEC 61508 389
5.1.2 ISO 26262 390
5.2 SICHERHEIT IN EPS ANWENDUNGEN 390
5.2.1 AUFGABE DES SICHERHEITSKONZEPTS 390
5.2.2 RISIKOEINSTUFUNG VON EPS-SYSTEMEN 391
5.2.3 EIGENSCHAFTEN DES SICHEREN ZUSTANDS 392
5.2.4 ABSCHALTPFADE 393
5.2.5 SICHERHEITSMASSNAHMEN FUER DIE TEILKOMPONENTEN DES SYSTEMS 394
5.2.5.1 UEBERWACHUNG EXTERNER SIGNALE 394
5.2.5.2 UEBERWACHUNG SENSORIK 394
5.2.5.3 UEBERWACHUNGSKONZEPT DES RECHNERSYSTEMS 395
5.2.5.4 UEBERWACHUNG LEISTUNGSELEKTRONIK/AKTOR 396
5.2.5.5 SICHERHEITSBEZOGENES ECU-BLOCKSCHALTBILD 397
6 LENKFUNKTIONEN UND REGELUNG 397
6.1 LENKFUNKTIONEN 398
6.1.1 GRUNDLENKFUNKTIONEN 399
6.1.1.1 SERVOUNTERSTUETZUNG 399
6.1.1.2 REIBUNGSKOMPENSATION 401
6.1.1.3 TRAEGHEITSKOMPENSATION 401
6.1.1.4 DAEMPFUNG 402
6.1.2 ERWEITERTE LENKFUNKTIONEN 402
6.1.2.1 AKTIVER RUECKLAUF 402
6.1.2.2 GERADEAUSLAUF KORREKTUR 403
6.1.3 FUNKTIONEN AUF FAHRZEUGEBENE 403
XXIII
IMAGE 10
INHALTSVERZEICHNIS
6.1.3.1 PARKLENKASSISTENT 403
6.1.3.2 FAHRERWARNUNG/LANE DEPARTURE WARNING 403
6.1.3.3 SPURFIIHRUNG/LANE-KEEPING-SYSTEM 404
6.1.3.4 FAHRDYNAMISCHE LENKMOMENTENEMPFEHLUNG 404
6.2 REGELUNGSKONZEPTE FUER DAS LENKGEFUHL 404
6.2.1 KLASSISCHE REGELUNGSKONZEPTE 404
6.2.2 REGELUNG DES FAHRERMOMENTS 405
P UEBERLAGERUNGSLENKUNG 409
1 EINLEITUNG 409
2 HISTORIE 409
3 FUNKTIONSPRINZIP 410
4 AUFBAU 411
4.1 ALLGEMEINER SYSTEMAUFBAU 412
4.2 AKTUATORIK UND AKTUATORVARIANTEN 412
4.2.1 AUDI/ZFLS-DYNAMIKLENKUNG 412
4.2.2 BMW/ZFLS-AKTIVLENKUNG 415
4.2.3 LEXUS/JTEKT VGRS 416
4.3 ANPASSUNGEN AM LENKSYSTEM 417
4.3.1 LENKUEBERSETZUNG 419
4.3.2 ANPASSUNGEN ZUR ERFUELLUNG VON AKUSTIKANFORDERUNGEN 419
4.3.3 ANPASSUNGEN AUFGRUND DER LENKSTABILISIERUNG 419
4.3.4 SYSTEMVERNETZUNG 420
5 FUNKTIONEN DER UEBERLAGERUNGSLENKUNG 420
5.1 VARIABLE LENKUEBERSETZUNG 420
5.1.1 NIEDRIGE GESCHWINDIGKEITEN 421
5.1.2 MITTLERER GESCHWINDIGKEITSBEREICH 421
5.1.3 STABILITAET BEI HOHER GESCHWINDIGKEIT 421
5.1.4 KENNLINIENVARIANTEN JE NACH FAHRERWUNSCH 423
6 LENKUNGSSTABILISIERUNG 423
6.1 LENKSTABILISIERUNG BEIM UEBERSTEUERN 424
6.2 LENKSTABILISIERUNG BEIM UNTERSTEUERN 424
6.3 LENKSTABILISIERUNG BEIM BREMSEN AUF FAHRBAHNEN MIT UNTERSCHIEDLICHEN
REIBWERTEN (JI-SPLIT) 426
7 SYSTEMSICHERHEIT 427
8 AUSBLICK 429
Q ALLRADLENKUNG 431
1 EINLEITUNG, HISTORIE, GRUNDLAGEN, ZIELSETZUNG 431
2 BAUWEISEN 432
2.1 MECHANISCHE SYSTEME 433
2.2 HYDRAULISCHE SYSTEME 435
2.3 ELEKTROMECHANISCHE SYSTEME 436
2.4 ZENTRALAKTOR VERSUS EINZELRADAKTUATOREN 439
3 AUSWIRKUNGEN EINER ALLRADLENKUNG AUF DAS FAHRVERHALTEN 440
3.1 KINEMATISCHE EIGENSCHAFTEN EINER ALLRADLENKUNG 440
3.2 EINFLUSS EINER ALLRADLENKUNG AUF DIE STATIONAEREN FAHREIGENSCHAFTEN
441
3.3 EINFLUSS EINER ALLRADLENKUNG AUF DIE INSTATIONAEREN FAHREIGENSCHAFTEN
442 3.4 KOMBINATION EINER HINTERRADLENKUNG MIT EINER
UEBERLAGERUNGSLENKUNG AN DER VORDERACHSE 443
XXIV
IMAGE 11
INHALTSVERZEICHNIS
R STEER-BY-WIRE 447
1 EINLEITUNG 447
2 KOMPONENTEN 449
3 LENKFUNKTION 453
4 SICHERHEITSKONZEPT 456
5 AUSBLICK 458
S UEBERBLICK - FAHRERASSISTENZ 459
AUSGEWAEHLTE FAHRERASSISTENZSYSTEMFIINKTIONEN IN BEZUG AUF DIE LENKUNG IM
UEBERBLICK. 459 1 FAHRSTABILITAETSEINGRIFFE 459
1.1 FUNKTION "LENKEMPFEHLUNG" 460
1.1.1 "LENKEMPFEHLUNG" BEIM GIEREN 460
1.1.2 "LENKEMPFEHLUNG" IN DER (X-SPLIT-SITUATION 460
1.2 ANFORDERUNGEN AN DIE ERGONOMIE 461
1.3 ANFORDERUNGEN AN DIE SICHERHEIT 462
2 SPURASSISTENZ 462
2.1 SPURHALTEASSISTENZ (LANE KEEPING SUPPORT - LKS) 463
2.1.1 TECHNISCHE REALISIERUNG 463
2.1.2 FUNKTIONSWEISE 464
2.1.3 IN DER PRAXIS 464
2.2 SPURVERLASSENSWARNUNG (LANE DEPARTURE WARNING - LDW) 465
2.3 AUSGEWAEHLTE SYSTEME AUF DEM MARKT 466
2.4 AUSBLICK SPURHALTEASSISTENZ 467
3 EINPARKASSISTENZ - PARK ASSIST 467
3.1 ANFORDERUNGEN AN DAS EINPARKSYSTEM 468
3.2 TECHNISCHE REALISIERUNG 468
3.3 AUSGEWAEHLTE SYSTEME AUF DEM MARKT 470
3.4 AUSBLICK EINPARKASSISTENZ 470
T AUSBLICK - ZUKUNFT DER LENKUNG 473
1 AUTONOMES FAHREN 473
2 STEERBYWIRE 474
3 ALLRADLENKUNG 474
4 INTEGRIERTE FAHRDYNAMIKREGELUNG 475
5 BAUKASTEN BZW. MODULARISIERUNG VON LENKSYSTEMEN 475
6 NEUE ABSATZMAERKTE 476
7 TECHNOLOGIEWANDEL IN DER LENKUNGSTECHNIK 476
8 LENKRADENTWICKLUNG 477
9 LENKSAEULENENTWICKLUNG 478
SACHWORTVERZEICHNIS 479
XXV |
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