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Wie bereits beim Audi A5 und A4 ist die Position des Lenkgetriebes beim neuen Audi Q5 unter- halb der Vorderachse auf dem Vorderachsträger. Dadurch wird eine direkte Lenkansprache mit deutlichem Feedback von der Fahrbahn erzielt. Das Lenksystem des Audi Q5 1 Lenkgetriebe Das Lenkgetriebe des hydraulisch unter- stützten Lenksystems ist als Zahnstan- genlenkung mit Außenabgriff, das heißt mit Anbindung der Spurstangen außen an der Zahnstange ausgeführt, Bild 1. Sein Gehäuse besteht aus Aluminium- Druckguss mit separat angeflanschtem Ventilgehäuse. Diese Ausführung ermög- licht die Darstellung des Lenkventils als öldichte, vorgeprüfte Einheit im Rahmen der Lenkgetriebemontage. Die Zahnstan- ge verfügt über eine konstante Verzah- nung, die eine Gesamtübersetzung in der Mittellage von 16,1 realisiert. Den Übersetzungsverlauf in Abhängigkeit zum Lenkradwinkel zeigt Bild 2. Die Audi Q5-Modelle sind serienmäßig mit einer geschwindigkeitsabhängigen Servolen- kung ausgestattet, bei der die Lenkunter- stützung in Abhängigkeit von der Fahr- geschwindigkeit geregelt wird. Dies er- möglicht ein komfortables Lenken mit geringerem Kraftaufwand bei niedrigen Geschwindigkeiten (zum Beispiel bei Par- kiervorgängen), sowie ein Höchstmaß an Lenkpräzision bei höheren Geschwindig- keiten, um so den sportlichen Charakter des Fahrzeugs zu unterstreichen. Die ge- schwindigkeitsabhängige Ansteuerung des Lenkventils erfolgt über das Body- Computer-Modul (BCM), das in den CAN- Bus eingebunden ist. Die zur Reibungs- minimierung weiterentwickelten Spur- stangengelenke mit speziellem Fett zur Optimierung der tribologischen Eigen- schaften leisten ebenfalls ihren Beitrag zur Verbesserung der Lenkpräzision. Dar- über hinaus ist der Audi Q5 optional mit Dynamiklenkung verfügbar, die neben der Steuerung des Lenkmomentes auch eine fahrzustandsabhängige Beeinflus- sung der Lenkübersetzung ermöglicht (detaillierte Beschreibung im Kapitel Dy- namiklenkung). Beim Audi Q5 wird das Lenksystem über eine Verstellpumpe mit hydraulischer Energie versorgt. Bei die- ser nach dem Flügelzellenprinzip arbei- tenden Lenkhilfepumpe wird die Exzent- rizität des Läufers und damit das Hubvo- lumen der Pumpe pro Umdrehung in Abhängigkeit von der Pumpen- und da- mit Motordrehzahl geregelt, Bild 3. Das bedeutet, dass nur das im jeweiligen Fahrzustand wirklich benötigte Ölvolu- men gefördert wird. Ein Umwälzen groß- er Volumenströme im Inneren der Pum- pe (wie bei konventionellen Flügelzellen- pumpen üblich) entfällt weitgehend. Hieraus ergibt sich im Vergleich zur kon- ventionellen Lenkhilfepumpe eine en- orme Wirkungsgradverbesserung des hydraulischen Lenksystems, verbunden mit entsprechender Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und des CO 2 -Aussto- ßes des Fahrzeugs. Um eine optimale Ro- bustheit der Lenkungshydraulik gegen Verschmutzung zu gewährleisten, ver- fügt nun auch der Audi Q5 über eine Weiterentwicklung des bereits aus dem A6 bewährten Ölbehälters mit Feinfilter, der Schmutzpartikel aus dem Ölkreis- lauf filtert. Bild 1: Lenkgetriebe des Audi Q5 AUDI Q5 Audi Q5 88 Fahrwerk | Lenkung DOI: 10.1365/s35778-0 -0091- 0 4 8

Das Lenksystem des Audi Q5

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Page 1: Das Lenksystem des Audi Q5

Wie bereits beim Audi A5 und A4 ist die Position des Lenkgetriebes beim neuen Audi Q5 unter-halb der Vorderachse auf dem Vorderachsträger. Dadurch wird eine direkte Lenkansprache mit deutlichem Feedback von der Fahrbahn erzielt.

Das Lenksystem des Audi Q5

1 Lenkgetriebe

Das Lenkgetriebe des hydraulisch unter-stützten Lenksystems ist als Zahnstan-genlenkung mit Außenabgriff, das heißt mit Anbindung der Spurstangen außen an der Zahnstange ausgeführt, Bild 1. Sein Gehäuse besteht aus Aluminium-Druckguss mit separat angeflanschtem Ventilgehäuse. Diese Ausführung ermög-licht die Darstellung des Lenkventils als öldichte, vorgeprüfte Einheit im Rahmen der Lenkgetriebemontage. Die Zahnstan-ge verfügt über eine konstante Verzah-nung, die eine Gesamtübersetzung in der Mittellage von 16,1 realisiert. Den Übersetzungsverlauf in Abhängigkeit zum Lenkradwinkel zeigt Bild 2. Die Audi Q5-Modelle sind serienmäßig mit einer geschwindigkeitsabhängigen Servolen-kung ausgestattet, bei der die Lenkunter-stützung in Abhängigkeit von der Fahr-geschwindigkeit geregelt wird. Dies er-möglicht ein komfortables Lenken mit geringerem Kraftaufwand bei niedrigen Geschwindigkeiten (zum Beispiel bei Par-kiervorgängen), sowie ein Höchstmaß an Lenkpräzision bei höheren Geschwindig-keiten, um so den sportlichen Charakter des Fahrzeugs zu unterstreichen. Die ge-schwindigkeitsabhängige Ansteuerung des Lenkventils erfolgt über das Body-Computer-Modul (BCM), das in den CAN-Bus eingebunden ist. Die zur Reibungs-minimierung weiterentwickelten Spur-stangengelenke mit speziellem Fett zur

Optimierung der tribologischen Eigen-schaften leisten ebenfalls ihren Beitrag zur Verbesserung der Lenkpräzision. Dar-über hinaus ist der Audi Q5 optional mit Dynamiklenkung verfügbar, die neben der Steuerung des Lenkmomentes auch eine fahrzustandsabhängige Beeinflus-sung der Lenkübersetzung ermöglicht (detaillierte Beschreibung im Kapitel Dy-namiklenkung). Beim Audi Q5 wird das Lenksystem über eine Verstellpumpe mit hydraulischer Energie versorgt. Bei die-ser nach dem Flügelzellenprinzip arbei-tenden Lenkhilfepumpe wird die Exzent-rizität des Läufers und damit das Hubvo-lumen der Pumpe pro Umdrehung in Abhängigkeit von der Pumpen- und da-mit Motordrehzahl geregelt, Bild 3. Das bedeutet, dass nur das im jeweiligen

Fahrzustand wirklich benötigte Ölvolu-men gefördert wird. Ein Umwälzen groß-er Volumenströme im Inneren der Pum-pe (wie bei konventionellen Flügelzellen-pumpen üblich) entfällt weitgehend. Hieraus ergibt sich im Vergleich zur kon-ventionellen Lenkhilfepumpe eine en-orme Wirkungsgradverbesserung des hydraulischen Lenksystems, verbunden mit entsprechender Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und des CO2-Aussto-ßes des Fahrzeugs. Um eine optimale Ro-bustheit der Lenkungshydraulik gegen Verschmutzung zu gewährleisten, ver-fügt nun auch der Audi Q5 über eine Weiterentwicklung des bereits aus dem A6 bewährten Ölbehälters mit Feinfilter, der Schmutzpartikel aus dem Ölkreis-lauf filtert.

Bild 1: Lenkgetriebe des Audi Q5

Audi q5

Audi q588

Fahrwerk | Lenkung D

OI:

10.1

365/

s357

78-0

-009

1-0

48

Page 2: Das Lenksystem des Audi Q5

Die Autoren

Dipl.-Ing. Stefan Gmelchist zuständig für die Entwicklung Lenkrad und Fahrerairbag Audi q5 bei der Audi AG in ingolstadt.

Dipl.-Ing. (FH) Walter Kappist Mitarbeiter inner-halb der Abteilung Entwicklung Lenkung bei der Audi AG in ingolstadt.

Dipl.-Ing. Oliver Pohrist zuständig für die Entwicklung Lenksäule Audi q5 bei der Audi AG in ingolstadt.

Dipl.-Ing. Michael Rönneper ist Leiter der Entwick-lung Lenkung bei der Audi AG in ingolstadt.

2 Lenksäule und Lenkrad

Der Audi Q5 ist mit einer manuell verstell-baren Sicherheitslenksäule ausgestattet, bei deren Entwicklung hohe Ansprüche an Komfort, Lenkgefühl und Insassen-schutz gestellt wurden. Ein großer Ver-stellbereich von 44 mm in Hochrichtung und 60 mm in Längsrichtung ermöglicht jedem Fahrer die Einstellung einer ergo-nomisch optimalen Lenkradposition. Stö-rende Lenkradvibrationen werden durch eine mittels Simulationsmethoden ausge-legte Anbindung weitgehend vermieden. Die Anbindung der Lenksäule bildet ge-meinsam mit dem Modulquerträger und dem Stirnwandlagerbock eine steife Trag-struktur. Ein verdrehsteifer Lenkstrang sorgt für ein präzises Lenkgefühl auch um die Mittellage und unterstreicht da-mit die agile Lenkansprache der Lenkung des Audi Q5. Die Lenksäule ist mit einer elektrischen Lenksäulenverriegelung aus-gestattet, die als Voraussetzung für das optional wählbare Advanced-Key-Zugangs-system mit Start-/Stop-Taster für den Mo-torstart dient. Für den Insassenschutz existiert ein System zur Energieaufnah-me, das in Verbindung mit dem Fahrerair-bag und dem Gurtsystem bei einem Fron-talaufprall die Kopf- und Brustbelastungs-werte des Fahrers auf niedrigem Niveau hält. Gleichzeitig wird die Lenkgetriebein-

trusion durch eine Teleskopwelle aufge-nommen, die eine Verschiebung der Lenk-säule in Richtung Fahrer verhindert. Die Auslegung des Systems geht deutlich über das weltweit gesetzlich geforderte Niveau hinaus. Das serienmäßige Vierspeichen-lenkrad ist optional mit Leder überzogen und kann mit Multifunktionsschalter zur Bedienung von Radio und Telefon bestellt werden. Daneben warnt ein im Lenkrad integrierter Unwuchtmotor über eine Vi-bration des Lenkrads den Fahrer vor Ver-lassen der Fahrspur ohne Blinkerbetäti-gung (nur in Verbindung mit Audi lane assist). Für den sportlichen Fahrer gibt es optional das griffige Dreispeichenlenkrad in Leder. Es unterscheidet sich durch ergo-nomisch optimierte Handballenauflagen und stärker ausgeprägte Anformungen im oberen Kranzbereich. Einsätze in Chrom unterstreichen den besonders sportlichen und hochwertigen Charakter des Dreispeichenlenkrads, das natürlich auch mit Multifunktionsschalter und Schaltpaddeln erhältlich ist. n

Bild 2: Übersetzungsverlauf

Bild 3: Verstellpumpe

Sonderausgabe von ATZ und MTZ i Juni 2008 89