Parameterlenkung (PML) Funktion

Funktionsvoraussetzung allgemein

 Kl. 61 Ein

Parameterlenkung allgemein

Die Drehbewegung des Lenkrades wird durch das Lenkgetriebe Zahnstangenlenkung in eine horizontale Bewegung umgesetzt.

Das Lenkgetriebe Zahnstangenlenkung hat eine variable Übersetzung. Die Übersetzung steigt aus der Mitte stetig an und erreicht bei einem Lenkradwinkel von  = 90° den maximalen Wert.

Der für die Lenkunterstützung benötigte Hydraulikdruck wird durch eine über einen Riemen vom Motor angetriebene Lenkhelfpumpe erzeugt. Die Regelung der Lenkunterstützung erfolgt vom Lenkgetriebe Zahnstangenlenkung.

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Die aufzuwendende Handkraft am Lenkrad wird vom Fahrzeugstillstand bis zu einer Geschwindigkeit von v = 100 km/h nach einer vorgegebenen Kennlinie erhöht.

Die hydraulische Rückwirkung wird über das Magnetventil PML (Y10) dem jeweiligen Bedarf anpasst. Die elektronische Steuerung erfolgt vom Steuergerät ESP und BAS (N47-5).

Zur Kühlung des Lenköls ist ein Ölkühler in Form einer Rohrschlange direkt vor dem Kondensator der Klimaanlage verbaut.

Das System setzt sich aus folgenden Teilfunktionen zusammen:

 Funktionsablauf bei Lenkeinschlag

 Funktionsablauf elektrisch gesteuerte Rückwirkung PML

 Funktionsablauf bei Geradeausfahrt

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Funktionsablauf bei Lenkeinschlag

Wird das Lenkrad gedreht, stützt sich das Antriebsritzel auf der Zahnstange ab. Der Drehschieber wird über den Drehstab gegen die ihn umschließende Steuerbuchse verdreht und verändert so die Stellung der Steuernuten zueinander. Nun gelangt der Druckölstrom in den Arbeitszylinder rechts (Linkseinschlag) oder in den Arbeitszylinder links (Rechtseinschlag) und bewirkt die Axialbewegung der Zahnstange nach rechts oder links.

Das Öl aus dem jeweils drucklosen Arbeitszylinder wird verdrängt. Es fließt über die geöffneten Rücklaufnuten der Steuerbuchse in den Vorratsbehälter der Lenkhelfpumpe zurück.

Die Lenkkraftunterstützung wird in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit geregelt. Die Regelung erfolgt über das Magnetventil PML, welches vom Steuergerät ESP und BAS geschwindigkeitsabhängig angesteuert wird. Die Fahrgeschwindigkeit wird durch Auswerten der Signale des Drehzahlgebers vorn links (L6/1), des Drehzahlgebers vorn rechts (L6/2), des Drehzahlgebers hinten links (L6/3) und des Drehzahlgebers hinten rechts (L6/4) vom Steuergerät ESP und BAS ermittelt.

Es werden nachfolgend beschriebene Zustände unterschieden:

 Fahrgeschwindigkeit v = 0 km/h

 Fahrgeschwindigkeit v > 0 km/h und  100 km/h

 Fahrgeschwindigkeit v > 100 km/h

P46.20-2019-79

Dargestellt bei Linkseinschlag

4a Drehstab

4b Antriebsritzel

4i Steuerbuchse

4j Zahnstange

4k Drehschieber

I Arbeitszylinder rechts (Linkseinschlag)

II Arbeitszylinder links (Rechtseinschlag)

Y10 Magnetventil PML

A Druckbeaufschlagt

B Drucklos

C Geregelter Druck

P46.20-2014-76

Fahrgeschwindigkeit v = 0 km/h (dargestellt bei Linkseinschlag)

4 Rückwirkungskugeln

8 Konstantdrosselbohrung

9 Regelschieber

10 Drehstab

11 Steuerbuchse

12 Drehschieber

Y10 Magnetventil PML

A Druckbeaufschlagt

B Drucklos

I Arbeitszylinder rechts

II Arbeitszylinder links

III Hochdruck von der Lenkhelfpumpe

IV Rücklauf zur Lenkhelfpumpe

Funktion bei Fahrgeschwindigkeit v = 0 km/h

Das Magnetventil PML wird maximal bestromt und dadurch gegen die Kraft der integrierten Druckfeder geschlossen. In den Rückwirkungsräumen sind die Druckverhältnisse identisch, da der Zufluss des Öls unterbunden ist. Auf die Rückwirkungskugeln wird keine Kraft ausgeübt, es entsteht kein zusätzliches Moment auf die Flächen des Drehschiebers.

Die Lenkung ist leichtgängig, da das vom Fahrer aufzubringende Lenkmoment, bestehend aus der Überwindung der Kraft des Drehstabes, sehr gering ist. Über die Konstantdrosselbohrung wird der Ölstrom nahezu drucklos zum Vorratsbehälter der Lenkhelfpumpe weitergeleitet.

P46.20-2015-76

Fahrgeschwindigkeit

v > 0 km/h und  100 km/h

(dargestellt bei Linkseinschlag)

4 Rückwirkungskugeln

8 Konstantdrosselbohrung

9 Regelschieber

10 Drehstab

11 Steuerbuchse

12 Drehschieber

Y10 Magnetventil PML

A Druckbeaufschlagt

B Drucklos

C Geregelter Druck

I Arbeitszylinder rechts

II Arbeitszylinder links

III Hochdruck von der Lenkhelfpumpe

IV Rücklauf zur Lenkhelfpumpe

Funktion bei Fahrgeschwindigkeit v > 0 km/h und  100 km/h

Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Bestromung des Magnetventils PML kontinuierlich ab, dieses wird durch die Kraft der integrierten Druckfeder geöffnet. Der geregelte Druck wird über den Regelschieber auf die Rückwirkungskugeln geleitet, wodurch der Druck auf die Flächen des Drehschiebers ansteigt.

Die auf den Drehstab einwirkende Kraft wird dadurch weiter verstärkt und der Fahrer muss das Lenkrad mit einem höherem Lenkmoment betätigen. Die Konstantdrosselbohrung reduziert den geregelten Druck vom Magnetventil PML. Der Ölstrom wird dann anschließend als Rückstrom nahezu drucklos zum Vorratsbehälter der Lenkhelfpumpe weitergeleitet.

P46.20-2017-76

Fahrgeschwindigkeit v >100 km/h

(dargestellt bei Linkseinschlag)

4 Rückwirkungskugeln

8 Konstantdrosselbohrung

9 Regelschieber

10 Drehstab

11 Steuerbuchse

12 Drehschieber

Y10 Magnetventil PML

A Druckbeaufschlagt

B Drucklos

C Geregelter Druck

I Arbeitszylinder rechts

II Arbeitszylinder links

III Hochdruck von der Lenkhelfpumpe

IV Rücklauf zur Lenkhelfpumpe

Funktion bei Fahrgeschwindigkeit v > 100 km/h

Das Magnetventil PML wird minimal bestromt. Dadurch wird über den Regelschieber der höchstmögliche Druck vom Magnetventil PML auf die Rückwirkungskugeln geleitet, wodurch die Druckbeaufschlagung auf die Flächen des Drehschiebers am höchsten ansteigt.

Die Konstantdrosselbohrung reduziert den geregelten Druck vom Magnetventil PML. Der Ölstrom wird dann anschließend als Rückstrom nahezu drucklos zum Vorratsbehälter der Lenkhelfpumpe weitergeleitet.

Funktionsablauf elektrisch gesteuerte Rückwirkung PML

Die elektronische Steuerung der Parameterlenkung ist in das Steuergerät ESP und BAS integriert. Entsprechend der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit wird eine bestimmte Handkraft am Lenkrad eingestellt. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit steigt die aufzuwendende Handkraft am Lenkrad (bis v = 100 km/h).

Der vom Steuergerät ESP und BAS ermittelten Fahrgeschwindigkeit ist in einem Kennfeld ein Sollstrom zugeordnet. Dieser wird dann im Magnetventil PML eingestellt und beeinflusst den Ölstrom (hydraulische Rückwirkung) innerhalb des Lenkgetriebes Zahnstangenlenkung und somit die am Lenkrad erforderliche Handkraft.

Die Ansteuerung des Magnetventils PML erfolgt getaktet. Die Stromregelung ergibt sich durch die Pulsweitenmodulation dieser Taktung.

Funktionsablauf bei Geradeausfahrt

Bei Geradeausfahrt (Lenkrad in Mittelstellung) befindet sich der Drehschieber des Drehschieberventils in Neutralstellung.

Die Steuernuten des Drehschiebers und der Steuerbuchse stehen so zueinander, dass der Ölstrom, gefördert von der Lenkhelfpumpe, über den Rücklauf direkt zum Vorratsbehälter zurückgeleitet wird. Die Arbeitszylinder sind somit drucklos.

 Der Drehstab ist auf der einen Seite mit dem Drehschieber und auf der anderen Seite mit dem Antriebsritzel verstiftet.

P46.20-2119-79

4a Drehstab

4b Antriebsritzel

4i Steuerbuchse

4j Zahnstange

4k Drehschieber

A Druckbeaufschlagt

B Drucklos

I Arbeitszylinder rechts (Linkseinschlag)

II Arbeitszylinder links (Rechtseinschlag)