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Drehmomente an der Servolenkung



Aufgabe

Diese Seite beschreibt, wie das Steuergerät zu seinem wichtigsten Messwert kommt, dem zum Lenken nötigen Drehmoment. Wichtig zur Berechnung zusätzlicher Lenkkraftunterstützung. Deshalb zeigt diese Seite auch noch, welche Bedingungen gelten, wenn weitere Werte hinzukommen. Dazu zählt - evtl. als Eingabe bei der Herstellung - das Fahrzeuggewicht und die z.B. über CAN-Bus abgefragte Geschwindigkeit.

Funktion

Hier soll nur das Prinzip der Lenkmomentmessung erläutert werden. Grundsätzlich ist eine solche Messung möglich, wenn vor und hinter einer definierten Schwachstelle in der Lenksäule je eine Scheibe mit einem ausgeklügelten Öffnungsschema vorhanden ist. Hier arbeiten Leuchtdioden auf der einen Seite und Fotodioden auf der anderen in axialer Richtung zusammen. Die beiden Scheiben können allerdings auch als größerer und kleinerer Topf so ineinander verschachtelt sein, dass Leucht- und Fotodiode auf einer radialen Linie angeordnet sind. Wichtig ist, dass beide auch feinste Unterschiede im Drehwinkel der beiden Scheiben feststellen und als qualitatives Maß an das Steuergerät weiterleiten.

Die Verarbeitung im Steuergerät findet mit Hilfe eines Kennfelds statt, von dem oben in Bild 3 nur wenige Kennlinien herausgezeichnet sind. Hier geht es nur um die Parameter Fahrgeschwindigkeit und Fahrzeuggewicht. Falls Sie sich selbst testen wollen, können Sie jetzt, ohne weiter zu lesen, nur die folgenden 5 Begriffe auf die einzelnen Zahlen an den Enden der Kurven verteilen:
- Fahrzeuggewicht niedrig, Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig
- Fahrzeuggewicht hoch, Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig
- Fahrzeuggewicht niedrig, Fahrzeuggeschwindigkeit hoch
- Fahrzeuggewicht hoch, Fahrzeuggeschwindigkeit hoch
- Proportionaler Anstieg der Lenkkraftunterstützung.

Hier ein paar Tips zur Auflösung:
Der schwerere Wagen braucht natürlich etwas mehr Lenkkraftunterstützung (jeweils die obere Kurve). Das langsamere Fahrzeug braucht ebenfalls mehr Unterstützung (obere zwei Kurven). Aber der Unterschied zwischen leichtem und schwerem Fahrzeug ist bei weitem nicht so groß wie der zwischen schnellem und langsamem. Und dazwischen verläuft die proportionale Kurve (Gerade). Auch sie verändert die Lenkkraft. Würde sie durch Geraden anderer Steigung ergänzt, so könnte sie auch unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten berücksichtigen. Auch sie könnte im Werk auf das Fahrzeuggewicht eingestellt worden sein. Aber sie kann bei höherem Tempo die Unterstützung nicht so stark zurücknehmen, bzw. bei langsamer Fahrt nicht so schnell erhöhen. Es ergibt sich ein linearer Zusammenhang. 07/09


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