Sterzo parametrico (PML), funzionamento

Condizione preliminare del funzionamento - Informazioni generali

 Mors. 61 ON

Sterzo parametrico - Informazioni generali

Il movimento rotatorio del volante viene convertito in un movimento orizzontale dalla scatola dello sterzo a cremagliera.

La scatola dello sterzo a cremagliera ha un rapporto di trasmissione variabile. Il rapporto di trasmissione aumenta costantemente a partire dal centro e raggiunge il valore massimo con un angolo del volante di  = 90°.

La pressione idraulica necessaria per il supporto sterzata viene generata da una pompa servosterzo azionata da un motore tramite una cinghia. La regolazione del supporto sterzata viene eseguita dalla scatola dello sterzo a cremagliera.

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Lo sforzo manuale necessario sul volante aumenta progressivamente, dalla condizione di veicolo fermo fino ad una velocità di v = 100 km/h seguendo una curva caratteristica predefinita.

Il retroeffetto idraulico viene adattato tramite l'elettrovalvola PML (Y10) al relativo fabbisogno. Il controllo elettronico viene eseguito dalla centralina di comando ESP e BAS (N47-5).

Per raffreddare l'olio sterzo è montato un radiatore olio sotto forma di una serpentina direttamente a monte del condensatore del climatizzatore.

Il sistema è costituito dalle seguenti funzioni parziali:

 Funzionamento in caso di rotazione del volante

 Retroeffetto PML a comando elettrico - Funzionamento

 Funzionamento durante la marcia in rettilineo

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Funzionamento in caso di rotazione del volante

Se il volante viene ruotato, il pignone di azionamento si appoggia sulla cremagliera. Il distributore rotante viene torto attraverso la barra di torsione contro la boccola di comando ad essa collegata, modificando in questo modo la posizione reciproca delle scanalature di comando. Ora il flusso dell'olio sotto pressione giunge nel cilindro di lavoro lato destro (sterzata a sinistra) oppure nel cilindro di lavoro lato sinistro (sterzata a destra) provocando di conseguenza il movimento assiale della cremagliera verso destra o verso sinistra.

L'olio viene dislocato dal cilindro di lavoro senza pressione e rifluisce attraverso le scanalature di ritorno aperte della boccola di comando nel serbatoio di alimentazione della pompa servosterzo.

La servoassistenza allo sforzo di sterzata viene regolata in funzione della velocità di marcia. La regolazione avviene mediante l'elettrovalvola PML, la quale viene attivata dalla centralina di comando ESP e BAS in funzione della velocità. La velocità di marcia viene rilevata tramite la valutazione dei segnali del trasduttore n. di giri anteriore sinistro (L6/1), del trasduttore n. di giri anteriore destro (L6/2), del trasduttore n. di giri posteriore sinistro (L6/3) e del trasduttore n. di giri posteriore destro (L6/4) da parte della centralina di comando ESP e BAS.

Si distingue tra gli stati descritti di seguito:

 velocità di marcia v = 0 km/h

 velocità di marcia v >0 km/h e  100 km/h

 velocità di marcia v >100 km/h

P46.20-2019-79

Illustrazione riferita alla sterzata a sinistra

4a Barra di torsione

4b Pignone di comando

4i Boccola di comando

4j Cremagliera

4k Cursore girevole

I Cilindro di lavoro destro (sterzata a sinistra)

II Cilindro di lavoro sinistro (sterzata a destra)

Y10 Elettrovalvola PML

A Alimentato con pressione

B Senza pressione

C Pressione regolata

P46.20-2014-76

Velocità di marcia v= 0 km/h (illustrazione riferita alla sterzata a sinistra)

4 Sfere di reazione

8 Foro calibrato di strozzamento costante

9 Valvola a cassetto di regolazione

10 Barra di torsione

11 Boccola di comando

12 Cursore girevole

Y10 Elettrovalvola PML

A Alimentato con pressione

B Senza pressione

I Cilindro di lavoro lato destro

II Cilindro di lavoro sinistro

III Alta pressione dalla pompa servosterzo

IV Ritorno verso la pompa servosterzo

Funzionamento in caso di velocità di marcia v = 0 km/h

L'elettrovalvola PML viene alimentata con la corrente massima e di conseguenza si chiude contro la forza della molla di compressione integrata. Nelle camere di reazione i rapporti di pressione sono identici, poiché l'alimentazione dell'olio in pressione è soppressa. Sulle sfere di reazione non viene esercitata alcuna forza, né si crea alcuna ulteriore coppia sulle superfici del distributore rotante.

Lo sterzo si muove molto facilmente, perché la coppia che il conducente deve applicare, corrispondente al superamento della forza della barra di torsione, è molto ridotta. Attraverso il foro calibrato di strozzamento costante, l'olio viene inviato quasi senza pressione al serbatoio di alimentazione della pompa servosterzo.

P46.20-2015-76

Velocità di marcia

v > 0 km/h e  100 km/h

(illustrazione riferita alla sterzata a sinistra)

4 Sfere di reazione

8 Foro calibrato di strozzamento costante

9 Valvola a cassetto di regolazione

10 Barra di torsione

11 Boccola di comando

12 Cursore girevole

Y10 Elettrovalvola PML

A Alimentato con pressione

B Senza pressione

C Pressione regolata

I Cilindro di lavoro lato destro

II Cilindro di lavoro sinistro

III Alta pressione dalla pompa servosterzo

IV Ritorno verso la pompa servosterzo

Funzionamento in caso di velocità di marcia v > 0 km/h e  100 km/h

Con l'aumento della velocità, la corrente dell'elettrovalvola PML diminuisce continuamente. L'elettrovalvola viene aperta dalla forza della molla di compressione integrata. La pressione regolata viene inviata attraverso il cassetto regolatore alle sfere di retroazione. Questo determina l'aumento della pressione sulle superfici del distributore rotante.

La forza che agisce sulla barra di torsione viene in questo modo ulteriormente rinforzata e il conducente deve azionare il volante con una coppia di sterzata maggiore. Il foro calibrato di strozzamento costante riduce la pressione regolata dell'elettrovalvola PML. Il flusso dell'olio rifluisce quasi senza pressione nel serbatoio di alimentazione della pompa servosterzo.

P46.20-2017-76

Velocità di marcia v >100 km/h

(illustrazione riferita alla sterzata a sinistra)

4 Sfere di reazione

8 Foro calibrato di strozzamento costante

9 Valvola a cassetto di regolazione

10 Barra di torsione

11 Boccola di comando

12 Cursore girevole

Y10 Elettrovalvola PML

A Alimentato con pressione

B Senza pressione

C Pressione regolata

I Cilindro di lavoro lato destro

II Cilindro di lavoro sinistro

III Alta pressione dalla pompa servosterzo

IV Ritorno verso la pompa servosterzo

Funzionamento in caso di velocità di marcia v > 100 km/h

L'elettrovalvola PML viene alimentata con la corrente elettrica minima. In questo modo l'elettrovalvola PML invia attraverso il cassetto regolatore la massima pressione possibile sulle sfere di reazione e di conseguenza la pressione applicata sulle superfici del distributore rotante aumenta fino al valore massimo.

Il foro calibrato di strozzamento costante riduce la pressione regolata dell'elettrovalvola PML. Il flusso dell'olio rifluisce quasi senza pressione nel serbatoio di alimentazione della pompa servosterzo.

Retroeffetto PML a comando elettrico - Funzionamento

Il comando elettronico dello sterzo parametrico è integrato nella centralina di comando ESP e BAS. In corrispondenza della relativa velocità di marcia viene regolata una determinata forza manuale sul volante. Con una crescente velocità di marcia aumenta la forza manuale da applicare sul volante (fino a v = 100 km/h).

Alla velocità di marcia rilevata dalla centralina di comando ESP e BAS è correlata una corrente nominale in un diagramma caratteristico. Questa corrente viene quindi regolata nell'elettrovalvola PML e influisce sul flusso dell'olio (reazione idraulica) all'interno della scatola dello sterzo a cremagliera e di conseguenza sulla forza manuale necessaria sul volante.

Il comando dell'elettrovalvola PML avviene in modo temporizzato. La regolazione della corrente risulta dalla modulazione dell'ampiezza impulsi di questa temporizzazione.

Funzionamento durante la marcia in rettilineo

In caso di marcia in rettilineo (volante nella posizione intermedia) il distributore rotante della valvola distributore rotante si trova nella posizione di folle.

Le scanalature di comando del distributore rotante e della boccola di comando tra loro si trovano in una posizione tale che il flusso dell'olio, convogliato dalla pompa servosterzo, viene inviato direttamente attraverso il ritorno di nuovo nel serbatoio di alimentazione. I cilindri di lavoro sono quindi senza pressione.

 La barra di torsione è fissata su un lato con il distributore rotante e sull'altro con il pignone di azionamento.

P46.20-2119-79

4a Barra di torsione

4b Pignone di comando

4i Boccola di comando

4j Cremagliera

4k Cursore girevole

A Alimentato con pressione

B Senza pressione

I Cilindro di lavoro destro (sterzata a sinistra)

II Cilindro di lavoro sinistro (sterzata a destra)