02. November 2009

Auflösung Auto-Crack 10/2009: Mazda 6 Lenkhilfe: «Elektromotor lenkt mit»

(B) 1. Bauteile: 1. Armaturenbrett, 2. Kontrolllampe, 3. Lenkrad, 4. Motorsteuergerät, 5. EPS-Steuergerät, 6. Lenkgetriebe und Spurstangen, 7. Lenkwelle, 8. Lenksäule. – 2. Die Kontrolllampe soll aufleuchten, damit der Fahrer den Ausfall der Unterstützung merkt, bevor ein Unfallrisiko besteht. – 3. Es handelt sich um das Steuergerät der elektrischen Lenkhilfe. – 4. «Electric Power Steering» heisst übersetzt elektrische Lenkunterstützung. – 5. Elektrische Lenkhilfen haben den Vorteil, dass kein Hydrauliköl im System ist, das bei einer Leckage austreten und die Umwelt verschmutzen kann.

Auflösung Auto-Crack 10/2009: Mazda 6 Lenkhilfe: «Elektromotor lenkt mit»

Im Elektroschema lässt sich die Komplexität der elektrischen Lenkhilfe des Mazda 6 erahnen. Bis zu 80 A Strom fliessen bei der maixmalen Unterstützung..

(B) 1. Bauteile: 1. Armaturenbrett, 2. Kontrolllampe, 3. Lenkrad, 4. Motorsteuergerät, 5. EPS-Steuergerät, 6. Lenkgetriebe und Spurstangen, 7. Lenkwelle, 8. Lenksäule. – 2. Die Kontrolllampe soll aufleuchten, damit der Fahrer den Ausfall der Unterstützung merkt, bevor ein Unfallrisiko besteht. – 3. Es handelt sich um das Steuergerät der elektrischen Lenkhilfe. – 4. «Electric Power Steering» heisst übersetzt elektrische Lenkunterstützung. – 5. Elektrische Lenkhilfen haben den Vorteil, dass kein Hydrauliköl im System ist, das bei einer Leckage austreten und die Umwelt verschmutzen kann.

(F) 1. Im Elektrikschema rechts sind zwei Sicherungen eingezeichnet. Die eine ist mit 15 Ampère und die andere mit 80 Ampère angeschrieben. Die 15-A-Sicherung wird für den Power Supply, also die Spannungsversorgung des Steuergerätes eingesetzt. Die 80-A-Sicherung leitet den Strom an die drei Elektromotorwicklungen. – 2. Grundsätzlich kann der Elektromotor an der Lenksäule oder an der Zahnstangenlenkung (Mazda) verbaut werden. Als dritte Möglichkeit steht eine elektrohydraulische Mischbauform zur Verfügung, bei der ein Elektromotor die Servopumpe bei Bedarf antreibt. – 3. Das gelbe Bauteil ist der Elektroschrittmotor, das graue Bauteil der Lenkdrehmomentsensor und das hellblaue Bauteil ist der Winkelgeber, also der Lenkradpositionsgeber. Als Aktor gilt der Elektromotor. Der Lenkdrehmomentsensor ermittelt das vom Fahrer aufgewendete Lenkdrehmoment (daraus wird das Unterstützungsdrehmoment errechnet) und der Winkelgeber (meldet dem Steuergerät die aktuelle Lenksäulenposition). – 4. Der Elektromotor ist längs dem Lenkgetriebe eingebaut. Der Lenkdrehmomentsensor ist am unteren Ende der Lenkwelle und der Winkelgeber an der Lenksäule verbaut. – 5. Siehe Grafik rechts. – 6. Durch die kompakten Elektromotoren sind die elektrischen Lenkhilfen platzsparend. Ausserdem fallen Hydraulikpumpe und Leitungen weg, was die Konstruktion weiter vereinfacht.

(P) 1. Die drei Statorwicklungen U, V und W sind am Umfang des Elektromotorgehäuses angebracht. Durch eine Vielzahl U-, V- und W-Spulen am Umfang können durch Antakten der Spulen der Anker Positionen einnehmen. Dadurch können sowohl Positionen angefahren als auch die Lenkunterstützung (also das Zusatzdrehmoment) kontrolliert werden. – 2. Bürstenmotoren haben den Nachteil, dass der Ankerstrom über die Kohlen fliesst. Je mehr Strom fliesst, desto höher ist der Verschleiss durch Kontaktabbrand. Bürstenlose Motoren weisen diesen Nachteil nicht auf. Durch den Einsatz eines Permanentmagneten lässt sich die Lebensdauer massiv verlängern. – 3. Zu Beginn der elektrischen Lenkhilfen war die Programmierung des Unterstützungsdrehmomentes nicht optimal. Entweder unterstützten die Lenkhilfen zu stark oder zu wenig. Fiat hat beispielsweise bei seinem Modellen darum eine City-Taste eingebaut, um beim Manövrieren/Parkieren die Lenkhilfe stark unterstützend einzusetzen. Bei höhreren Geschwindigkeiten wird die Unterstützung reduziert (Kennfeldprogrammierung). Das Lenkgefühl war lange Zeit nicht mit einer hyd­raulischen Unterstützung zu vergleichen, ein Umstieg für den Kunden deshalb gewöhnungsdürftig. Nebst der Dosierung der Lenkkraft wurden oft ein schwammiges, diffuses Lenkgefühl reklamiert. – 4. Aufgrund dieser Verbindungen weiss das Steuergerät der Lenkunterstützung beispielsweise, wie hoch die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie der Ladezustand der Batterie und wie gross der Alternatorladestrom ist. – 5. Wenn der Lenkwinkelsensor ausfällt, kann das Steuergerät die aktuelle Position der Lenksäule nicht mehr eruieren. Die Unterstützung fällt aus. – 6. Mazda listet im Diagnosefall rund 30 Fehlercodes auf, die beim Ausfall von Sensoren oder Aktoren oder Leitungsunterbrüchen den Fehler dokumentieren. Bei allen Fehlern leuchtet die Kontrollampe auf. Bei weniger schwerwiegenden Fehlern arbeitet das System weiter. (se)

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