Lenkimpulse aus dem Heck
- Active Kinematics Control (AKC): Spurwinkeländerungen an der Hinterachse unterstützen Lenkeinschlag von Pkw
- Mehr Fahrdynamik und Sicherheit
- Integrationsverbund mit weiteren aktiven Systemen möglich
- Elektrische Steller machen das System energieeffizient
Februar 2015 – Lenkbare Hinterachsen, die den Lenkeinschlag der Vorderachse unterstützen, stehen schon lange auf der Agenda der Automobilindustrie. Denn durch diese Technik lassen sich sowohl Fahrsicherheit wie auch Fahrdynamik verbessern. Bislang war ihre Umsetzung jedoch zu teuer, zu kompliziert oder zu verbrauchsintensiv. Nun hat ZF ein System zur Serienreife gebracht, das durch eine Spurwinkeländerung Lenkbewegungen der Hinterachse möglich macht. Welche Vorzüge das AKC-System hat, zeigt die aktive Hinterachslenkung serienmäßig in den Porsche-Modellen 911 Turbo und 911 GT3.
Die Abstimmung der Spur ist bei der Fahrwerkentwicklung eine wichtige Aufgabe. Dies geschieht im Interesse eines optimalen Fahrverhaltens, denn der Spurwinkel im Fahrwerk ist unter anderem für den Geradeauslauf beim Bremsen und für die vom Fahrer wahrgenommene Lenkpräzision verantwortlich. Fahrwerkkomponenten wie Spur- und Querlenker sorgen bei einem Serienfahrzeug dafür, dass die bei der Fahrwerkentwicklung definierte Einstellung der Spur präzise eingehalten wird.
Wenn die Einstellung der Spur für ein Fahrzeug einmal definiert ist, ist sie nicht mehr variabel – genau hier setzten die Fahrwerk-Ingenieure von ZF an. Sie erprobten, welchen Einfluss eine dynamische Verstellung der Spur während der Fahrt auf das Fahrverhalten hat. Dazu entwickelten sie einen längenverstellbaren Spurlenker, der im Mittelpunkt des aktiven Systems steht: Elektromechanische Steller können den Spurwinkel während der Fahrt variieren, eine in die Aktuatorelektronik integrierte Steuerungssoftware gibt die Befehle. Ein Vorteil dabei: Durch die Spurwinkeländerung ergibt sich eine Lenkbewegung. Diese ist zwar mit etwa drei Grad gering im Vergleich zur Vorderachse, aber ein Lenkeingriff an der Hinterachse hat höhere Auswirkungen. Im Zusammenspiel mit dem Lenkeinschlag der Vorderräder entsteht so ein deutlich spürbarer, positiver Einfluss auf das Fahrverhalten. Das ist das Prinzip von Active Kinematics Control (AKC).
Je nach Anforderung und verfügbarem Bauraum gibt es das energieeffizient nach dem „Power-on-Demand“-Prinzip arbeitende AKC-System in zwei Varianten: Entweder mit einem Steller in der Mitte der Hinterachse, auch als „Zentralsteller“-System bezeichnet, oder wie bei Porsche 911 Turbo und 911 GT3 mit je einem Steller pro Hinterrad.
„Die Technik bringt Vorteile in nahezu jeder Fahrsituation“, so Dr. Peter Holdmann, in der ZF-Division Fahrwerktechnik für die Entwicklung sowie die Business Unit Achssysteme verantwortlich. „Geht es langsam durch enge Straßen lenkt sie in Gegenrichtung zum Lenkeinschlag der Vorderräder und erzeugt eine höhere Gierrate des Fahrzeugs.“ Um bis zu zehn Prozent verkleinert sich dann der Wendekreis, Pkw werden dadurch leichter manövrierbar.
„Bei höheren Geschwindigkeiten, also ab etwa 60 km/h, lenkt das System die Hinterräder in dieselbe Richtung wie die Vorderräder und verbessert auf diese Weise Richtungsstabilität und Fahrdynamik“,
so Holdmann.
Die Lenkunterstützung durch AKC erfolgt durch elektromechanische Steller, die keine mechanische Verbindung zum Lenkrad haben. Es ist daher ein reines „By-wire“-System. Das hat den Vorteil, dass sich AKC in den aktiven Regelverbund des jeweiligen Pkw integrieren lässt. Dann unterstützt es die Funktion anderer aktiver Systeme – beispielsweise in der Kombination mit ESP. Vernetzt man AKC und das Antiblockiersystem, verbessern stabilisierende Eingriffe von Bremse und Hinterachse das Handling des Fahrzeugs beim Verzögern. So erhöht das System Sicherheit und Fahrdynamik zugleich. Beim Bremsen auf unterschiedlich griffigen Oberflächen wird der Bremsweg verkürzt.
