Technische Frage zum Fliekraftregler CX

[Meykell]

Im meinen derzeitigen Projekt einen CX auf Elektrischen Antrieb umzubauen. kommen wir nun auf ein Problem was bislang nicht aufgefallen ist. Der Fliekraftregler für die Lenkung.

Kann mir jemand die Funktion des Ventiles am Fliehkraftregler erklären. Regel dieser die Menge oder den Druck? Oder einfach nur einer bestimmten Drehzahl wird das Ventil geschlossen oder Verringert. Genaues erkenne ich nicht auf den vorhanden Zeichnungen.

Es wäre schön wenn jemand von Fachwissen mir auf die Sprünge helfen würde.

Vorweg bevor Rückfragen in dieser Richtung kommen. Wir haben das Orginalgetriebe ersetz. Daher ist kein Tachowellen Antrieb vorhanden. 

 

Danke für die Hilfe in Vorfeld.

[bx-basis]

Der Druck am Ausgang wird mit steigender Drehzahl höher. Es wird keine Servounterstützung verringert (weil es keine Lenkhilfe sondern eine echte hydraulische Lenkung ist) sondern die Gegenkraft am Lenkrad erhöht.

[schwinge]

In meiner Schublade liegt seit einiger Zeit der Plan, einen meiner DIRASS-XM auf DIRAVI umzubauen. Den Fliehkraftregler wollte ich dabei elektrisch antreiben. Also quasi einen kleinen DC-Motor unten dranflanschen. Ich halte das für die einfachste Lösung. Besser wäre es vermutlich schon, den Fliehkraftregler durch einen elektro-hydraulisches Ventil zu ersetzen. Aber halt auch teurer und aufwändiger in der Umsetzung.

Auszug aus den Hydraulik-Seminarunterlagen, dort ist auch die Rückstellfunktion erklärt. Wie Hendrik schreibt, erhöht sich der Druck und damit die Rückstellkraft mit steigender Geschwindigkeit:

https://www.dropbox.com/s/to9i5fc79os2u1p/DIRAVI_Funktionsprinzip.pdf?dl=0

Bearbeitet 24. Juli 2023 von schwinge

[Manson]

Die Idee mit dem Elektromotor halte ich im XM von schwinge nicht praktikabel aber im Elektroauto wo ja der Antrieb auch elektrisch erfolgt kann man ja theoretisch einen weiteren Elektromotor via Gaspedal ansteuern und damit den Fliehkraftregler betreiben ....der Rest ist dann einfach Feinjustage.

[Messerschmidt]

@ Schwinge

Die elektro-hydraulische Steuerung war mir (vor gut 20 Jahren) zu komplex, hab ich wieder verworfen.

Mit einem Elektromotor hab ich das (nur einmal bei einem XM) umgesetzt. Hat den Charme, dass man die Kennlinie (Rückstell-Kraft) elegant anpassen kann. Das Ganze war mir mechanisch für weitere Fahrzeuge zu aufwendig. Soll ja bei einem 'Oldtimer' 'ewig' halten, wasserdicht sein, sicher und ruckelfrei ab Drehzahl Null anlaufen, ...

Wenn ich das nochmal angehen würde, würde ich die Fliehkraft-Mechanik entfernen und versuchen den Kolben mit einem 'Servo-Motor' anzusteuern...  

Habe bei meinen weiteren Fahrzeugen (Y3, BX und DS) die Fliehkraftregler dann wieder traditionell mit der Tachowelle angetrieben.   

[M. Ferchaud]

 

vor 19 Stunden schrieb Meykell:

Vorweg bevor Rückfragen in dieser Richtung kommen. Wir haben das Orginalgetriebe ersetz. Daher ist kein Tachowellen Antrieb vorhanden. 

Wie greift ihr denn die Geschwindigkeit für den Tacho ab? Anderweitig mit Sensoren oder mit GPS?

Da Ihr vermutlich trotzdem drehende Teile am Fahrzeug habt, könntet Ihr auch versuchen, die mechanische Verbindung mittels einer passenden Über- ode Untersetzung für den originalen Fliehkraftregler zu erzeugen.
Wie @bx-basis schrieb, erzeugt der Fliehkraftregler einen kontinuierlich mit der gefahrenen Geschwindigkeit ansteigenden Gegendruck zur hydraulischen Steuerung der Lenkung. Er stellt somit eine entscheidende Größe dar, um mit dem System auch bei höheren Geschwindigkeiten fahren zu können.

 

vor 16 Stunden schrieb schwinge:

In meiner Schublade liegt seit einiger Zeit der Plan, einen meiner DIRASS-XM auf DIRAVI umzubauen. Den Fliehkraftregler wollte ich dabei elektrisch antreiben.

Warum eine Fremdkraft-Vorrichtung verbauen, wenn man die passenden Parameter von einer eh vorhandenen Quelle bekommen kann? Wolltest Du wirklich auf DiraVi um-, oder lediglich eine geschwindigkeitsabhänige Regelung einbauen? Im letzeren Fall wäre es keine DiraVi, denn Dirass ist lediglich eine hydraulisch unterstützte, mechanische Lenkung in weitgehend klassischer Ausprägung (wenn man vom Arbeitsdruck absieht). Aber das dürfte Dir ja bekannt sein...

[schwinge]

Ja, ich weiß schon was ne DIRAVI ist.  Durfte mir zwei Schlacht-ZPJ anlachen, um günstig an die Lenkungen zu kommen.

[Meykell]

Irgendwie werde ich nicht schlau aus dem Druckventil - Regler. Ich habe nun 2 Geräte zerlegt. Optisch von Aussen unterschiedlich aber von Ihnen fast gleich aufgebaut.

 

Folgende Punkte habe ich feststellen können:

 

Verstellweg der Gewichte über die Wippe 12mm und 9 mm an der Ventilseite.

ich habe an unser Drehbank erstmal die Drehzahl ausgetestet. Tacho provisoriesch angeschlossen und los ging es . bis ca. 22 passiert garn nichts. Dann allmählich bewegten sich die Gewicht und drückten die Feder zusammen. das ganze war aber schon bei rund 40 kmh vorbei. Dann war die Feder zusammengedrückt. Also mehr geht nicht. 

Das Reglventil kann maximal 7 mm bewegt werden. Das bedeutet, das die 9mm von der Wippe garn nicht komplett umgesetzt werden kann. 

Ich habe nun rund 40 Bar Druck auf das Ventil gegeben. (Mehr hatte ich gerade nicht zu Verfügung) am Ausgang ein Manometer. So langsam ich auch durch ein Schraube das Ventil drückte, eine Veränderung kam nur schlagartig.

 

Nun zu meiner Frage in die Runde. Liegt es an den zu kleinen Druck, oder ist es vielleicht nur ein Ventil und keine Regelventil. Zwichen 22 Kmh und 40 habe ich bei meinen CX vorhin bei einer Probefahrt eine Veränderung gemerkt.

Wo habe ich eine Fehler gemacht, oder ist es vielleicht alle viel einfacher als wir denken.

Druckregler für Hydraulik sind in der Regel auch deutlich größer und haben meist 2 Federn intern verbaut.

Bearbeitet 27. Juli 2023 von Meykell

[Meykell]

 

 

Wenn man diese Erklrung nun mehrfach anschaut, glaube ich allmählich, das der Fliehkraftregler nur dafür da ist, das zurückdrehen in die Nullstellung bei langsamen Geschwindigkeiten stärker zu unterstützen oder erst zu ermöglichen. Ich glaube nicht, das schon jemand versucht hat bei Tempo über 40 das Lenkrad einzuschlagen und zu sehen ob sich die Lenkung genauso schnell zurückstellt als bei niedriger Geschwindigkeit. 

 

Ich werden mal morgen einen meiner CX aufbocken und mal sehen was passiert.

 

[bx-basis]

Wer schon mal einen CX ohne Tachoantrieb fuhr kann aus Erfahrung sagen daß das nicht stimmt. Mit steigender Geschwindigkeit erhöht sich die Kraft die dem Einschlagen des Lenkrads entgegen wirkt. Im Stand kann man das Lenrad mit einem Finger aus der Nullstellung auslenken, während der Fahrt geht das nicht - es sei denn der Fliehkraftregler dreht sich nicht. Ist ein Fahrerlebnis der ganz besonderen Art...

[M. Ferchaud]

vor einer Stunde schrieb Meykell:

Nun zu meiner Frage in die Runde. Liegt es an den zu kleinen Druck, oder ist es vielleicht nur ein Ventil und keine Regelventil. Zwichen 22 Kmh und 40 habe ich bei meinen CX vorhin bei einer Probefahrt eine Veränderung gemerkt.

Wo habe ich eine Fehler gemacht, oder ist es vielleicht alle viel einfacher als wir denken.

Druckregler für Hydraulik sind in der Regel auch deutlich größer und haben meist 2 Federn intern verbaut.

Ich vermute, es liegt am zu kleinen Druck.

Die Regelsysteme der Zentralhydraulik basieren in der Regel auf Wechselwirkungen. So ist beispielsweise die Steuerung der automatischen Kupplung bei frühen DS abhängig von Förderleistung der drehzahlabhängigen Niederdruckpumpe, dem Zustand des federbelasteten 38er Kolbens mit kalibrierter Durchlassbohrung und den Drücken im Schaltblock.

Und wer einmal die unkoordinierte Verformung einer Membrane in einer transparenten Federkugel ohne Druck in der Stickstoffkammer beobachtet hat, erkennt auch hier die Abhängigkeit verschiedener Parameter.

Bearbeitet 27. Juli 2023 von M. Ferchaud

[M. Ferchaud]

vor 39 Minuten schrieb Meykell:

Ich glaube nicht, das schon jemand versucht hat bei Tempo über 40 das Lenkrad einzuschlagen und zu sehen ob sich die Lenkung genauso schnell zurückstellt als bei niedriger Geschwindigkeit. 

Ich kann aus eigener Erfahrung sagen: Tut sie.

[Manson]

1 hour ago, Meykell said:

Wo habe ich eine Fehler gemacht, oder ist es vielleicht alle viel einfacher als wir denken.

Ich muss gestehen, zu dem Thema habe ich mir noch keine Gedanken gemacht und ich habe nur die Erkenntnis, trennt man die Welle dann ist die Lenkung immer Butterweich, auch bei 200. Mein Schwiegervater lernte damit zu fahren und wollte das sogar dann nicht mehr in Ordnung gebracht haben, für mich war es ab 60km/h anstrengend mit seinem CX zu fahren. Wenn es wirklich so sein sollte das es tatsächlich nur zwei Zustände im Lenkverhalten der Diravi gibt die bei einer definierten Geschwindigkeit eintreten, dann hadt du jedenfalls ein Problem weniger denn das sollte sich dann wohl via Elektroventil Geschwindigkeitsabhängig lösen lassen.

[Manson]

1 hour ago, Meykell said:

Ich glaube nicht, das schon jemand versucht hat bei Tempo über 40 das Lenkrad einzuschlagen und zu sehen ob sich die Lenkung genauso schnell zurückstellt als bei niedriger Geschwindigkeit.

Oh, das geht sogar bei noch höheren Geschwindigkeiten. Der Versuch fand statt auf einem großen Parkplatz hier in der Region als ich bei meinem ersten CX austestete was der so alles kann

[Messerschmidt]

Du findest gute Erklärungen des Systems in den Unterlagen...

Ist schon lange her, hab das nicht mehr im Kopf... im Stand (ohne Drehung) sind es glaub ich um die 20-25 bar, bei zügiger Fahrt geht das meiner Erinnerung nach schon über 100 bar hoch...

Der Druck wirkt dabei auch hinten auf den Kolben, der über die Feder den Fliehgewichten entgegen wirkt...

Der Kolben an der Herzscheibe  mit der Feder und den Ventilen ist ein Kapitel für sich... ich würde das als geschlossenes System testen...

Hier ein Foto vom Prüfstand der XM-Diravi:

Ich hab leider nur mehr ein Werte-Bild vom Stand (Geschwindigkeit 0):

und eins bei voller Geschwindigkeit:

Die Kennlinie hab ich nicht mehr im Gedächtnis, die Daten leider bei einem Rechner-Absturz verloren, das war aber stetig und streng monoton steigend...  

 

[schwinge]

Den Motor müsste man sich klauen. 
Auf den Prüfstand bin ich neidisch. Sowas muss ich mir auch mal stricken.

1 hour ago, Manson said:

Wenn es wirklich so sein sollte das es tatsächlich nur zwei Zustände im Lenkverhalten der Diravi gibt die bei einer definierten Geschwindigkeit eintreten [...]

Laut den von mir verlinkten Unterlagen ist das nicht der Fall. Dort heißt es u.a.:

"Die Rückstellungskraft nimmt im Verhältnis zur Fahrgeschwindigkeit [...] zu."

Bearbeitet 27. Juli 2023 von schwinge

[Manson]

25 minutes ago, schwinge said:

"Die Rückstellungskraft nimmt im Verhältnis zur Fahrgeschwindigkeit [...] zu."

Ja, so hab ich das auch im Kopf, in der Tat merkt man aber keinen Unterschied ob man das Lenkrad im Stand los lässt oder wenn man fährt. Die Fahrdynamik wirkt da natürlich auch mit rein, auch Autos ohne Diravi sollten von allein wieder in 0-Stellung gehen, die Besonderheit bei der Diravi ist halt das sie das auch im Stand macht und bei der Fahrt, dank Rückstellungskraft, weniger auf Einflüsse vom Untergrund reagiert.

Ob der CX ...oder XM ...nun bei steigender Geschwindigkeit immer schwerer auf Lenkbewegungen des Fahrers reagiert oder ab einer gewissen Geschwindigkeit einfach ein Sollzustand erreicht wird, das hab ich weder erfühlt noch getestet ....auch meine Ambition bei weit über 50 einfach mal im rechten Winkel abbiegen zu wollen hält sich in Grenzen

Sollte es einen finalen Sollzustand ab Geschwindigkeit X geben, dann muss man halt testen ob man bis zu dieser Geschwindigkeit eventuell mit der leichtgängigen Lenkung klarkommt oder vielleicht schon etwas früher mit der schwergängigen Variante, dann ließe sich das mit Elektroventil regeln. Wie gesagt, mein Schwiegervater fuhr das gesamte Geschwindigkeitsspektrum mit leichtgängiger Lenkung, Jahrelang und keineswegs langsam, alles eine Frage der Gewöhnung und der persönlichen Fähigkeiten. Ich hätte mich nicht getraut einfach in seinen CX zu steigen und auf der nächsten Autobahn mit 200 zu fahren, ob ich es mir nach einiger Zeit (Tagen) in seinem Auto irgendwann getraut hätte? Vermutlich ja, denn wie gesagt, man gewöhnt sich an fast alles wenn man will oder muss.

@schwinge das zirkeln durch die beiden Serpentinen auf dieser kleinen Bergstrecke nicht weit von mir, die du ja auch kennst, machte mit seinem CX jedenfalls deutlich mehr Spaß als mit meinem eigenen mit funktionierender Fliehkraftregelung

Bearbeitet 27. Juli 2023 von Manson

[schwinge]

Kein normaler Mensch baut sich absichtlich in sein Fahrzeug eine Lenkung mit digitaler (oder gar garkeiner) Rückstellkraft ein. Das wäre ungefähr genauso vorteilhaft wie digitale Bremse, Gaspedal oder Kupplung.

Ich bin ein einziges mal mit einer DIRAVI gefahren. Während der kurzen Fahrt ist mir genau nix aufgefallen, was besonders gewesen wäre. Abgesehen von dem leichten Lenkrad im Stand/beim Losfahren, sowas kannte ich nur von elektrisch unterstützten Lenkungen. Erst als ich das Auto parkierte, das Lenkrad losließ, und es sich auf einmal von selbst bewegte (was mich für einen Sekundenbruchteil erschrak), fiel mir auf dass ich die ganze Zeit eine DIRAVI befehligte.

2 hours ago, Manson said:

[...] dank Rückstellungskraft, weniger auf Einflüsse vom Untergrund reagiert

Hat zwar nix mit dem Thema zu tun, aber dass man bei der DIRAVI nix "von außen" mitbekommt hat nicht mit der Rückstellungskraft zu tun, sondern damit, dass es keine direkte mechanische Verbindung von den Rädern zum Lenkrad gibt. Die Räder werden hydraulisch in der Stellung fixiert, die das Lenkrad vorgibt.
Merkst du ja auch, wenn der Öldruck fehlt. Dann kannst du das Lenkrad ein schönes Stück hin- und herdrehen ohne dass an den Rädern was passiert (Notlenkfunktion).

On 7/25/2023 at 1:42 PM, Manson said:

Die Idee mit dem Elektromotor halte ich im XM von schwinge nicht praktikabel [...]

Wieso sollte das nicht gehen? Auf dem obig abgebildeten DIRAVI-Prüfstand klebt auch ein Motor am Fliehkraftregler. Der wird vom ohnehin vorhandenen elektronischen Geschwindigkeitssignal kontrolliert und fertig. Sei das nun ein Rechtecksignal wie beim Geschwindigkeitsgeber im XM oder CAN-Bus-Daten.
Als Antriebs-Motor würde mir gefallen wenn so ein billiger Schrittmotor wie sie zB in 3D-Druckern zu finden sind funktionieren würde, die sind idR auf um 1000 upm beschränkt- wenn nicht, dann halt wie oben ein "normaler" DC-Motor mit Drehzahlkontrolle.

Schrittmotor 15 Euro. Adapter Motor-Fliehkraftregler basteln (drucken, drehen,...). Motortreiber 10 Euro. Nachdenkkiste (Arduino, ESP32 oder sonstwas) 10 Euro. Programmieren, ein paar Tassen Kaffee. Relais 5 Euro. Paar Kabel. Fertig.

Bearbeitet 27. Juli 2023 von schwinge

[bx-basis]

Wozu eigentlich der alternative Antrieb des FKR im XM? Die Getriebe im XM haben alle eine Aufnahme für einen Tachoantrieb. Wenn da nur ein Dummy mit Hallgeber drinsitzt dann ersetzt man diesen durch einen mechanischen Tachoantrieb mit zusätzlichem Hallgeber und kann so eine Welle für den FKR verbauen.

[M. Ferchaud]

vor 10 Stunden schrieb Manson:

Ja, so hab ich das auch im Kopf, in der Tat merkt man aber keinen Unterschied ob man das Lenkrad im Stand los lässt oder wenn man fährt. Die Fahrdynamik wirkt da natürlich auch mit rein, auch Autos ohne Diravi sollten von allein wieder in 0-Stellung gehen, die Besonderheit bei der Diravi ist halt das sie das auch im Stand macht und bei der Fahrt, dank Rückstellungskraft, weniger auf Einflüsse vom Untergrund reagiert.

Die progressive Erhöhung der Gegenkraft ist durchaus spürbar. Würde DiraVi nur zwei Modi aufweisen, würde man den Umschaltpunkt insbesondere bei eingschlagener Lenkung sehr deutlich registrieren. Insofern würde ich den Traum vom simplen Umschaltventil ohne "Kennlinie" vergessen. 

Abgesehen davon kommt beim CX noch der Lenkrollradius "0" hinzu, der bereits in D-Modellen, im SM und auch im GS/A das Einwirken von Untergrund-Einflüssen wirkungsvoll unterband. Auch eine ID oder ein CX ohne hydraulische Lenkung lassen deutlich weniger Stöße bis zum Lenkrad durchkommen. Für den GS/A gilt das gleiche.

Auf den XM mit seiner unverständlich indirekt übersetzten Kurbel-DiraVi trifft das nicht zu, hier sorgt in der Tat allein die DiraVi für das Ausfiltern von Störgrößen. Erkennbar daran, dass die (direkter übersetzte) Dirass durchaus stoßanfällig ist.

 

[Manson]

3 hours ago, bx-basis said:

Wozu eigentlich der alternative Antrieb des FKR im XM? Die Getriebe im XM haben alle eine Aufnahme für einen Tachoantrieb. Wenn da nur ein Dummy mit Hallgeber drinsitzt dann ersetzt man diesen durch einen mechanischen Tachoantrieb mit zusätzlichem Hallgeber und kann so eine Welle für den FKR verbauen.

Danke, darauf wollte ich hinaus. Dem Fliehkraftregler ist es völlig wurscht ob er am Differenzial von einem Getriebe am ZPJ hängt oder am ES9J4 (ich geh mal davon aus da würde @schwinge gern die Diravi verbauen).

...und nein, es ist nicht nur das Gefühl das vom Untergrund entkoppelt wird, eine Diravi hält das Fahrzeug aktiv Spurstabil, spätestens wenn einem bei 160 der linke Vorderreifen platzt dann weiß man das!

[Manson]

1 hour ago, M. Ferchaud said:

Die progressive Erhöhung der Gegenkraft ist durchaus spürbar.

Ja, aber nur bis zu einer gewissen Geschwindigkeit und irgendwo wird wohl ein Punkt erreicht werden wo der Fliehkraftregler nicht weiter regeln kann, ich glaube nicht das der linear bis Endgeschwindigkeit permanent etwas mehr die Lenkung erschwert. Dazu müsste man testen bei welcher Umdrehungszahl die maximale Fliehkraft im Regler erreicht wird. Wie gesagt, mir fehlt die Ambition das zu testen, das überlasse ich dann @Meykell weil er dazu Veranlassung hat. Ich gebe nur Denkanstöße.

@schwinge digital wird die Lenkung nur insoweit das man nach meinem Modell zwei Modi hat, leicht und schwer, in einem Auto das primär über einen digitalen Antrieb verfügt, sollte das doch realisierbar sein ....und was haben bloß die ganzen Leute in früheren Zeiten gemacht deren Fahrzeuge gänzlich ohne Servolenkung auskommen durften? Die war letztendlich auch Digital, nur eben alternativlos auf einen Zustand begrenzt

Das vorliegende soll ja kein Prototyp für eine Kleinserie werden sondern ein Einzelstück, ich würde mal mit dem verantwortlichen Prüfingenieur die Optionen erörtern und ob eine Lösung wie von mir angedacht, praktikabel wäre. z.B. leichte Lenkung bis 60 und dann schwer, den tatsächlichen Umschaltpunkt muss man halt austesten.

Bearbeitet 28. Juli 2023 von Manson

[M. Ferchaud]

vor 21 Minuten schrieb Manson:

eine Diravi hält das Fahrzeug aktiv Spurstabil, spätestens wenn einem bei 160 der linke Vorderreifen platzt dann weiß man das!

Wobei das auch eine ID/DS hinbekommt - maßgeblich ist hier m.E. die Auslegung der Radaufhängung. DiraVi unterstützt natürlich positiv.
 

vor 9 Minuten schrieb Manson:

Ja, aber nur bis zu einer gewissen Geschwindigkeit und irgendwo wird wohl ein Punkt erreicht werden wo der Fliehkraftregler nicht weiter regeln kann

Davon gehe ich auch aus. Ansonsten bräuchte man für jede Motorisierung eine individuelle Regelung, da bei den langsamsten Dieseln um 150 km/h Vmax erreicht ist, beim GTi Turbo erst oberhalb 220 km/h.

 

vor 9 Minuten schrieb Manson:

ich glaube nicht das der linear bis Endgeschwindigkeit permanent etwas mehr die Lenkung erschwert.

Erschwert wird da nix.

[Manson]

4 minutes ago, M. Ferchaud said:

Erschwert wird da nix.

Doch, die Kraft die man braucht das Lenkrad zu drehen

[M. Ferchaud]

Die wird erhöht.

Der Begriff "Erschweren" ist in diesem Zusammenhang falsch gewählt und steht für:

 [1] etwas schwieriger machen: [2] etwas schwerwiegender, schlimmer machen.