Zahnstangen-Elektrolenkung spart Energie und reduziert den CO2-Ausstoß

Richtungsweisender Beitrag

Die elektrische Zahnstangenlenkung von TRW eignet sich für eine große Bandbreite von Fahrzeugplattformen bei Servokräften bis zu 11 kN
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Neu auf dem Markt ist die Elektrische Zahnstangen-Servolenkung. Mit dieser Bauart lassen sich die Vorteile bei Verbrauch und CO2-Ausstoß eines elektrischen Lenksystems auch für größere Lenkkräfte und somit für größere Fahrzeuge nutzen.

TRW Automotive GmbH, eine Niederlassung von TRW Automotive Holdings Corp. (New Yorker Börse:TRW) bringt die Elektrische Zahnstangen-Servolenkung (EPS = Electrically Powered Steering) auf den Markt. Ab 2008 wird das überwiegend in Deutschland entwickelte System in nordamerikanische und ab 2009 auch in europäische Fahrzeugmodelle eingebaut. Die elektrische Zahnstangen-Servolenkung wird von einem achsparallelen Elektromotor über eine riemengetriebene Kugelmutter angetrieben. Diese Bauart macht es möglich, die Vorteile bei Verbrauch und CO2-Ausstoß eines elektrischen Lenksystems auch für größere Lenkkräfte und somit für größere Fahrzeuge nutzbar zu machen. TRW liefert sein aktuelles Lenkstangen/Ritzel EPS-System an über 30, vorwiegend kleinere Fahrzeugmodelle. Wie bei allen anderen elektromechanischen Lenksystemen von TRW verbraucht das riemengetriebene System nur dann wirksam Energie, wenn tatsächlich Lenkunterstützung benötigt wird. Dadurch werden deutliche Vorteile im Verbrauch und in der Reduktion des CO2-Ausstoßes erzielt. Der Energieverbrauch von EPS beträgt lediglich zehn Prozent des Verbrauchs einer konventionellen hydraulischen Servolenkung (HPS = Hydraulic Power Steering).

Verschiedene Fahrzeugplattformen
Das riemengetriebene EPS bietet höchste Leistungsfähigkeit für eine große Bandbreite von Fahrzeugplattformen bei Servokräften bis zu 11 kN. Da diese Unterstützungskräfte direkt auf die Zahnstange übertragen werden, spricht die Lenkung schnell an und gewährleistet durch ihren geringen Reibungswiderstand ein präzises und direktes Lenkgefühl.
Dr. Aly Badawy, Vice President Engineering, Steering and Suspension, sagt: „Wir liefern das Produkt als komplett getestete Einheit, die sofort eingebaut werden kann. Da Keilriemen, Riemenscheibe, Pumpe, Ölbehälter und Hydraulikleitungen wegfallen, werden Montage und Wartung vereinfacht. Die Steuerelektronik des riemengetriebenen EPS-Systems kann genau auf die Wünsche der Fahrzeughersteller abgestimmt werden. Beispielsweise kann die Lenkung geschwindigkeitsabhängig, progressiv und schnell ansprechend programmiert werden. Darüber hinaus kann der Hersteller die Lenkcharakteristik sehr präzise nach seinen Vorstellungen tunen. Mit der riemengetriebenen Zahnstangen-Elektrolenkung sind diese Vorteile nun verfügbar sowohl für Klein- und Mittelklassewagen als auch für SUVs, Minivans und leichte Nutzfahrzeuge.”
Dr. Dieter Fehlings, TRW Engineering Director, ergänzt: „Die neue Elektrolenkungsgeneration lässt sich relativ leicht an die hohen Crashanforderungen moderner Fahrzeuge anpassen. Zudem lassen sich in ihre offene Regelungs-Architektur fortschrittliche Fahrerassistenz-Systeme integrieren, beispielsweise Sicherheitsfunktionen, aber auch Komfort-Features wie automatisiertes Paralleleinparken.”
Modifikation für Elektro-Hybrid-Fahrzeuge
Das gleiche Lenksystem kann auch ohne weitere Modifikationen für Elektro-Hybrid-Fahrzeuge verwendet werden, sofern die Zahnstangenlast innerhalb der Vorgaben des riemengetriebenen EPS-Systems liegen. Somit können Fahrzeughersteller bei einer Fahrzeugplattform das gleiche Lenksystem für ein konventionelles Fahrzeug wie auch für die Hybridversion verwenden.
TRW bietet ein komplettes Portfolio von elektrischen Lenksystemen: neben den elektromechanischen zahnstangen- und lenksäulenunterstützenden Systemen auch elektrohydraulische Lenksysteme (EPHS = Electrically Powered Hydraulic System). Beim EPHS wird die hydraulische Lenkhilfefunktion durch die Drehzahl der elektrischen Pumpe bestimmt und durch einen patentierten bürstenlosen Motor gesteuert. Lenkunterstützung wird nur dann geliefert, wenn sie benötigt wird. EPHS kombiniert die Vorteile der traditionellen hydraulischen Lenkcharakteristik mit einem geringen Energieverbrauch. Es verbraucht rund 85 % weniger Energie als konventionele hydraulische Lenksysteme.
TRW liefert EPHS seit 1998 für verschiedene Pkw-Modelle und hat nun ein System mit einer maximalen Zahnstangenkraft von 16 kN entwickelt. Es ist nutzbar für ein Fahrzeuggewicht bis zu 5 t, etwa wie bei leichten Nutzfahrzeugen benötigt.
TRW Engineering Technical Center Düsseldorf, Telefon: 0211/ 584 566 E-Mail: dieter.fehlings@trw.com
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