Direktlenkung Funktion

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Funktionsvoraussetzung allgemein

 Motor läuft

 Das Steuergerät ME sendet das Signal "Motor läuft" über Antriebs-CAN, Steuergerät Antriebsstrang und Fahrwerk-CAN 1 an das Steuergerät AMG Gateway.

Direktlenkung allgemein

Die Drehbewegung des Lenkrads wird durch das Lenkgetriebe Zahnstangenlenkung in eine horizontale Bewegung umgesetzt. Das Lenkgetriebe Zahnstangenlenkung hat im Bereich von 5° bis 150° Lenkwinkel eine variable Übersetzung. Die Unterstützung der Lenkkraft erfolgt hydraulisch durch die über einen Riemen angetriebene Lenkhelfpumpe.

Die Regelung der Servolenkung erfolgt durch das Lenkgetriebe Zahnstangenlenkung selbst. Die aufzuwendende Handkraft am Lenkrad wird vom Fahrzeugstillstand bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. Die hydraulische Rückwirkung wird über das Magnetventil Direktlenkung der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst. Die elektronische Steuerung ist in das Steuergerät AMG Gateway integriert.

Zur Steuerung der Direktlenkung wertet das Steuergerät AMG Gateway folgende Signale aus:

 Raddrehzahlen

Das Steuergerät Elektronisches Stabilitäts-Programm liest die Signale der Drehzahlsensoren direkt ein und sendet diese über Fahrwerk-CAN 1 an das Steuergerät AMG Gateway.

 Lenkradwinkel und Lenkgeschwindigkeit

Der Lenkradwinkel und die Lenkgeschwindigkeit werden vom Lenkradwinkelsensor erfasst. Das Steuergerät Mantelrohrmodul liest die Signale des Lenkradwinkelsensors direkt ein. Anschließend sendet es Informationen zum Lenkradwinkel und zur Lenkgeschwindigkeit über Fahrwerk-CAN 1 (bis 30.11.2018) oder AMG FlexRay (ab 01.12.2018) an das Steuergerät AMG Gateway.

 Zur Kühlung des Lenkgetriebeöls ist ein separater Ölkühler direkt vor dem Motorkühler verbaut.

Lenkeinschlag

Wenn das Lenkrad gedreht wird, stützt sich das Antriebsritzel auf der Zahnstange ab. Der Drehschieber wird gegen den Drehstab zu der ihn umschließenden Steuerbuchse verdreht und verändert so die Stellung der Steuernuten zueinander.

Das Lenkgetriebeöl gelangt nun in den Arbeitszylinder rechts (Lenkeinschlag links) oder in den Arbeitszylinder links (Lenkeinschlag rechts) und unterstützt die Axialbewegung nach rechts oder links.

Das Lenkgetriebeöl wird aus dem jeweils drucklosen Arbeitszylinder verdrängt und fließt über die geöffneten Rücklaufnuten der Steuerbuchse in den Ausgleichsbehälter der Lenkhelfpumpe zurück.

Das erforderliche Lenkraddrehmoment wird abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert. Die Steuerung erfolgt über das Magnetventil Direktlenkung, das vom Steuergerät AMG Gateway angesteuert wird.

Dabei werden nachfolgend beschriebene Zustände unterschieden:

 Fahrzeugstillstand

 Fahrzeuggeschwindigkeiten bis 200 km/h

 Fahrzeuggeschwindigkeiten ab 200 km/h

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Fahrzeugstillstand

Das Magnetventil Direktlenkung (Y10) wird maximal bestromt und dadurch gegen die Kraft der integrierten Druckfeder geschlossen. In den Rückwirkungsräumen sind die Druckverhältnisse identisch, da der Zufluss des Lenkgetriebeöls unterbunden ist. Auf die Rückwirkungskugeln (4) wird keine Kraft ausgeübt, es wirkt kein zusätzliches Moment auf die Flächen des Drehschiebers (12).

Die Lenkung ist leichtgängig, da das vom Fahrer aufzubringende Lenkmoment, bestehend aus der Überwindung der Kraft des Drehstabs (10), sehr gering ist. Über die Konstantdrosselbohrung (8) wird das Lenkgetriebeöl nahezu drucklos zum Ausgleichsbehälter der Lenkhelfpumpe weitergeleitet.

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Fahrzeuggeschwindigkeiten bis 200 km/h

Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Bestromung des Magnetventils Direktlenkung (Y10) kontinuierlich ab, es wird durch die Kraft der integrierten Druckfeder geöffnet. Der geregelte Druck wird über den Regelschieber (9) auf die Rückwirkungskugeln (4) geleitet, wodurch die Druckbeaufschlagung auf die Flächen des Drehschiebers (12) ansteigt.

Die Kraft auf den Drehschieber (12) wird dadurch weiter verstärkt und der Fahrer muss das Lenkrad mit höherem Lenkmoment betätigen. Die Konstantdrosselbohrung (8) reduziert den geregelten Druck vom Magnetventil Direktlenkung (Y10). Dieser wird dann anschließend als Rückstrom nahezu drucklos zum Ausgleichsbehälter der Lenkhelfpumpe weitergeleitet.

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Fahrzeuggeschwindigkeiten ab 200 km/h

Das Magnetventil Direktlenkung (Y10) wird minimal bestromt. Dadurch wird über den Regelschieber (9) der höchstmögliche Druck vom Magnetventil Direktlenkung (Y10) auf die Rückwirkungskugeln geleitet. Die Druckbeaufschlagung auf die Flächen des Drehschiebers (12) steigt auf ein Höchstmaß an.

Die Konstantdrosselbohrung (8) reduziert den geregelten Druck vom Magnetventil Direktlenkung (Y10). Dieser wird anschließend als Rückstrom nahezu drucklos zum Ausgleichsbehälter der Lenkhelfpumpe weitergeleitet.

Im Steuergerät AMG Gateway wird der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit über ein Kennfeld ein Sollstrom zugeordnet. Dieser wird dann im Magnetventil Direktlenkung (Y10) eingestellt und beeinflusst den Volumenstrom (hydraulische Rückwirkung) innerhalb des Lenkgetriebes Zahnstangenlenkung und somit die am Lenkrad erforderliche Handkraft.

Die Ansteuerung des Magnetventils Direktlenkung (Y10) erfolgt getaktet. Die Stromregelung ergibt sich durch die Pulsweitenmodulation dieser Taktung.

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Geradeausfahrt

Bei Geradeausfahrt (Lenkrad in Mittelstellung) befindet sich der Drehschieber (12) in Neutralstellung. Die Steuernuten des Drehschiebers (12) und der Steuerbuchse (11) stehen so zueinander, dass der Volumenstrom über den Rücklauf direkt zum Ausgleichsbehälter zurückgeleitet wird. Die Arbeitszylinder (I, II) sind somit drucklos.

 Der Drehstab (10) ist auf der einen Seite mit dem Drehschieber (12) und auf der anderen Seite mit dem Antriebsritzel (14) verstiftet.