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Elektrohydraulische Lenkungen
STEER-BY-WIRE

LENKSYSTEME

ELEKTROHYDRAULISCHE LENKUNGEN STEER-BY-WIRE

Lenksysteme sind ein zentrales Element moderner Mobilität - weit über klassische Nutzfahrzeuge hinaus. Sie ermöglichen nicht nur präzises und sicheres Fahren, sondern tragen auch entscheidend zu Komfort und Effizienz bei. Neue Konzepte, die auf dem Power-on-Demand-Prinzip basieren, sorgen dafür, dass Energie nur dann verbraucht wird, wenn tatsächlich gelenkt wird – ein wichtiger Schritt zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen. Gleichzeitig steigern modulare und intelligente Systeme Fahrkomfort, Sicherheit und Wendigkeit. Durch Elektrifizierung, funktionale Sicherheit und flexible Baukastenkonzepte werden Lenksysteme künftig eine Schlüsselrolle in der nachhaltigen und sicheren Mobilität der Zukunft spielen.

STEER-BY-WIRE

Innovatives Lenken ohne mechanische Verbindung

 

UNIVERSELLER EINSATZ

Flexibel in allen Anwendungsbereichen

CYBER SECURITY

Umfassender Schutz vor unbefugtem Zugriff

 

FUNCTIONAL SAFETY

Zuverlässige Betriebssicherheit

POWER-ON-DEMAND

Energieverbrauch nur beim Lenken

 

ALLES AUS EINER HAND

Zylinderventileinheit (CVU), Motor-Pumpen-Einheit (MPU)

Anwendungsfall

  • Hydraulische Lenksysteme für alle Achsen mit Anwendung im Bereich Straßenfahrzeuge über Off-Road und Mobile Maschinen

Technische Daten

  • State-of-the-Art Entwicklung gemäß
    - A-SPICE® 
    - ISO 26262 (Road vehicles – Functional safety) 
    - ISO SAE21434 (Road vehicles – Cyber security)
  • kundenspezifisches Design möglich

Vorteile für Kunden

  • Einfache Integration
  • Power-on-Demand
    - Kraftstoffeinsparungen von bis zu 1l/100km 
    - Reduzierung von CO2 bis zu 2600g/100km
  • Wartungsfrei durch geschlossenen Hydraulikkreislauf

Anwendungsfall

  • Lenkzylinder mit integrierter Ventileinheit und Wegmesssystem. Konzipiert für den Einsatz in Anwendungen mit Verbrennungs-, Hybrid- und Elektroantrieb

Technische Daten

  • Gleichganglenkzylinder oder Differentiallenkzylinder
  • Adhäsionsgelenkt im Fehlerfall
  • Hydraulisches Zentrieren mittels Adhäsionslenkung mit mechanisch verriegelter Mittelstellung im Fehlerfall (optional)
  • Kundenspezifisches Design möglich

Vorteile für Kunden

  • Integrierte Sicherheitsventiltechnik
  • Gewichtsoptimierung durch Verwendung von hochfestem Aluminium
  • Hohe Korrosionsbeständigkeit

Anwendungsfelder

  • Motor-Pumpen-Einheit mit Axialflussmotor und ECU für hydraulische Druckversorgung in Lenksystemen. Konzipiert für den Einsatz in Anwendungen mit Verbrennungs-, Hybrid- und Elektroantrieb

Technische Daten

  • Integrierte ECU
  • Bi-Direktionale Druckversorgung
  • Software:
    - Diagnostik über UDS-Standard 
    - Updatefähigkeit über CAN 
    - Kundenspezifische Funktionen umsetzbar (z.B. Lenkungskonzept, Liftachsenmodus)
  • Nominalspannung 24V DC

Vorteile für Kunden

  • Hohe Leistungsdichte und Effizienz
  • Seewasserbeständiges Design
  • Kompakte Bauweise

Die Informationen sind beispielhaft. Entwicklungen können an die spezifischen Anforderungen angepasst werden.

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VON DER STRAßE BIS OFFROAD

LENKSYSTEME - ÜBERALL IN BEWEGUNG

Straßenfahrzeuge

Von Lkw und Bussen über Müllfahrzeuge bis zu Spezial- und Einsatzfahrzeugen.

Mobile Maschinen und Industrie

Von Flurförderzeugen bis zu autonomen Transport-fahrzeugen und moderner Fördertechnik.

Off-Highway und Arbeitsmaschinen

Egal ob Bagger, Radlader, Kran, Traktor, Mähdrescher oder Forstmaschine – zuverlässig in jeder Anwendung.

Spezialanwendungen

Überall da, wo die präzise elektronische Steuerung (Steer-By-Wire) entscheidend ist.

Lenksysteme

Hydraulische Lenksysteme für präzise Fahrzeuglenkung

Lenksysteme übertragen die Bewegung vom Lenkrad auf die zu lenkenden Räder bzw. die jeweilige Achse, die gelenkt werden soll. Üblicherweise ist hierbei eine mechanische Verbindung mittels Lenkgetriebe zwischen Lenkrad und Lenkachse vorhanden. Insbesondere bei hohen Achslasten sind die Lenkkräfte sehr hoch. Mit hydraulischer Unterstützung kann der vorhandene Lenkwiderstand deutlich reduziert werden. Des Weiteren kann auch komplett ohne mechanische Kopplung, d.h. in Form einer Steer-by-wire Lösung der gewünschte Lenkwinkel an einen hydraulischen Aktuator als reine Signalinformation zur Verfügung gestellt werden, so dass dann eine entsprechende Lenkbewegung stattfinden kann. Gerade bei schweren Straßenfahrzeugen, Off Road Maschinen oder mobilen Arbeitsgeräten sorgt diese Technik für kontrollierbare Lenkung unter Last. Moderne hydraulische Lenksysteme arbeiten nicht nur an der Vorderachse. Konstruktionen für Mehrachsfahrzeuge oder gelenkte Hinterachsen erweitern den Einsatzbereich erheblich. Ein durchdachtes Lenksystem berücksichtigt Achsgeometrie, Gewicht und Einsatzzweck. So entsteht ein abgestimmtes Gesamtsystem, das präzise reagiert und dauerhaft belastbar bleibt.

1. Servo Lenkung und elektrohydraulische Lenkung im Vergleich

Eine klassische Servo Lenkung nutzt eine kontinuierlich angetriebene Pumpe. Sie liefert permanent Druck, unabhängig davon, ob gelenkt wird oder nicht. Dieses Prinzip hat sich über Jahrzehnte bewährt und bietet eine direkte Rückmeldung an den Fahrer. Die elektrohydraulische Lenkung geht einen Schritt weiter. Hier steuert eine elektrische Einheit die Hydraulikpumpe bedarfsgerecht. 
 

Der Energieverbrauch sinkt aus mehreren Gründen:

  1. weil das System nur dann (elektrische) Leistung bereitstellt, wenn eine Lenkbewegung erfolgt. 
  2. weil keine zusätzlichen Lenkventile benötigt werden, die einen permanenten Eigenbedarf haben und somit die Effizienz des Gesamtsystems steigern.

Wer fragt, wie funktioniert eine elektrohydraulische Lenkung, findet die Antwort in der Kombination aus elektronischer Steuerung und hydraulischer Kraftübertragung. Das System verbindet präzise Signalverarbeitung mit robuster Hydrauliktechnik.
 

2. Aufbau einer Lenkung und technische Integration

Der Aufbau einer Lenkung umfasst Lenkeinheit, Ventiltechnik, Hydraulikzylinder sowie Leitungen und Sensorik. Im Zentrum steht das Steuerventil. Es verteilt den Volumenstrom abhängig vom Lenkwinkel und erzeugt die notwendige Druckdifferenz im Arbeitszylinder. Bei komplexen Fahrzeugen reicht eine einfache Vorderachslenkung nicht aus. 
 

Lenksysteme für moderne Mobilität, Spezialfahrzeuge oder Baumaschinen integrieren zusätzliche Achsen, elektronische Überwachung und sicherheitsrelevante Funktionen. Hier gewinnt auch das Thema Steer-by-Wire System an Bedeutung. Eine Steer-by-Wire-Lenkung verzichtet auf eine durchgehende mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Achse. Stattdessen überträgt eine elektronische Einheit die Lenkbefehle. Hydraulische Aktoren setzen diese Signale um und gewährleisten weiterhin hohe Kräfte.

3. Hydraulische Lenksysteme für Straße, Off Road und mobile Maschinen

Straßenfahrzeuge stellen andere Anforderungen als Off Road Maschinen. Bei hohen Geschwindigkeiten zählt Stabilität. Im Gelände steht Wendigkeit im Vordergrund. Hydraulische Lenksysteme lassen sich an beide Szenarien anpassen.  In schweren Arbeitsmaschinen übernimmt die hydraulische Lenkung auch unter extremen Bedingungen zuverlässig die Führung. Insbesondere bei wechselnden Lasten, Vibrationen und/oder staubiger Umgebung ist ein elektro-hydraulisches System gegenüber mechanischen Lösungen überlegen. Für mobile Anwendungen mit variabler Achskonfiguration entwickelt WEBER-HYDRAULIK modulare Lösungen, die sich in unterschiedliche Fahrzeugkonzepte integrieren lassen. Auch im Bereich moderner Steer-by-Wire Fahrzeuge wächst der Bedarf an präziser hydraulischer Unterstützung. Elektronische Steuerungseinheiten berechnen den optimalen Lenkwinkel, während hydraulische Aktoren die notwendige Kraft bereitstellen. So entsteht ein System, das Dynamik und Kontrolle verbindet.
 

4 Cyber Security (CySec) und Functional Safety (FuSa) in modernen Lenksystemen

Mit der zunehmenden Elektrifizierung und Vernetzung moderner Fahrzeuge steigen auch die Anforderungen an die Sicherheit von Lenksystemen. Neben der klassischen Functional Safety (funktionale Sicherheit) gewinnt insbesondere die Cyber Security eine zentrale Bedeutung. Beide Bereiche sind entscheidend, um sicherzustellen, dass sicherheitskritische Funktionen wie die Fahrzeuglenkung zuverlässig arbeiten und gleichzeitig vor unbefugten Zugriffen geschützt sind.
 

4.1 Functional Safety in Lenksystemen

Functional Safety beschreibt die Fähigkeit eines Systems, auch bei Fehlern einen sicheren Zustand zu gewährleisten. In der Automobilindustrie ist hierfür die internationale Norm ISO 26262 maßgeblich. Sie definiert Prozesse, Methoden und Anforderungen zur Entwicklung sicherheitsrelevanter elektrischer und elektronischer Systeme.
 

4.2 Cyber Security in vernetzten Fahrzeugarchitekturen

Neben funktionalen Fehlfunktionen müssen moderne Lenksysteme auch vor Cyberangriffen geschützt werden. Durch vernetzte Fahrzeugarchitekturen, Over-the-Air-Updates und Schnittstellen zu Fahrerassistenzsystemen entstehen neue potenzielle Angriffspunkte.

LENKSYSTEME

WEBER-HYDRAULIK –
TECHNIK, DIE RICHTUNG VORGIBT

Ein Lenksystem entscheidet über Kontrolle, Rückmeldung und Sicherheit. Genau hier setzt WEBER-HYDRAULIK an. Wir entwickeln hydraulische Lenksysteme für anspruchsvolle Anwendungen auf der Straße, im Gelände und in mobilen Maschinen. Jede Lösung entsteht mit Blick auf reale Belastungen, klare Kräfteverhältnisse und präzise Abstimmung zwischen Hydraulik, Mechanik und Elektronik.  Unsere Systeme steuern einzelne Achsen oder komplexe Mehrachskonzepte. Wir berücksichtigen Fahrzeuggewicht, Einsatzprofil und Sicherheitsanforderungen bereits in der Auslegung. Dadurch entsteht eine Lenkung, die berechenbar reagiert und auch unter Dauerlast stabil bleibt. Wenn Sie ein neues Fahrzeugkonzept planen oder ein bestehendes Lenksystem weiterentwickeln möchten, sprechen Sie uns an. Wir analysieren Ihre Anforderungen technisch sauber und entwickeln eine Lösung, die sich in Ihr Gesamtsystem integriert.

 

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FRAGEN UND ANTWORTEN

Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen rund um unsere Leistungen, Produkte und
Abläufe – schnell und übersichtlich zusammengefasst.

Ein Hydraulikzylinder ist ein Bauteil, das durch Flüssigkeitsdruck eine geradlinige Bewegung erzeugt. In der Praxis bewegt er Lasten, stellt Positionen ein oder überträgt Kräfte – je nachdem, wie er ausgelegt ist. Solche Zylinder finden sich in Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen nahezu überall. Oft arbeiten sie im Verborgenen, übernehmen aber tragende Funktionen, ohne die viele Abläufe stillstehen würden.

Das hängt vom Kolbendurchmesser und vom Systemdruck ab. Ein Zylinder mit 100 Millimeter Durchmesser bei 200 Bar drückt rund 15 Tonnen. Entscheidend ist also die Kombination aus Fläche und Druck. Für genaue Werte lohnt sich ein Blick ins technische Datenblatt.

Luft im System beeinträchtigt die Funktion. Um einen Zylinder zu entlüften, fährt man ihn langsam über den gesamten Hubweg und hält ihn an den Endstellungen kurz unter Druck. Verfügt das System über Entlüftungsschrauben, dürfen diese nur im drucklosen Zustand geöffnet werden. Bei komplexen Systemen kann alternativ eine Befüllung des Zylinders unter Vakuum sinnvoll sein. Wird dabei zusätzlich vorbehandeltes, entgastes Hydrauliköl verwendet, kann sich eventuell verbleibende Restluft wieder in der Hydraulikflüssigkeit lösen, wodurch die Bildung von Luft im System weitgehend vermieden wird.

Das hängt stark vom Einsatz ab. Bei guter Auslegung, regelmäßiger Wartung und sauberer Ölqualität erreichen viele Zylinder mehrere tausend Betriebsstunden. Übermäßige Seitenkräfte, Schmutzeintrag oder ungeeignete Dichtungen verkürzen die Lebensdauer deutlich.

Die häufigste Ursache ist eine beschädigte oder verschlissene Dichtung. Auch feine Kratzer auf der Kolbenstange oder Schmutz im Öl können dazu führen, dass der Zylinder an Druck verliert. In manchen Fällen reicht schon eine falsche Einbaulage, um Dichtelemente ungleichmäßig zu belasten. Temperaturwechsel, verunreinigte Betriebsmedien oder Überlastung beschleunigen den Verschleiß zusätzlich. Wer das System sauber hält und regelmäßig prüft, vermeidet größere Schäden frühzeitig.

Ja, viele Zylinder lassen sich instand setzen – je nach Bauart und Schadensbild. Häufig genügt der Austausch von Dichtungen oder Führungsringen. Bei Schäden an der Kolbenstange oder am Zylinderrohr wird es aufwändiger. Entscheidend ist, ob die Reparatur wirtschaftlich sinnvoll ist.