Die Entwicklung einer konventionellen Lenkung mit einer festen Lenkübersetzung, ob elektrisch oder hydraulisch unterstützt, steht immer im Zielkonflikt zwischen Komfort und Agilität im unteren sowie Spurstabilität im oberen Geschwindigkeitsbereich. Die Lösung dieses Zielkonflikts ist ein aktives Lenksystem. BMW hat dies mit der Aktivlenkung bereits im neuen 5er realisiert: ein elektronisch geregeltes Lenksystem mit Variation der Lenkübersetzung und zusätzlichen Fahrdynamik-Stabilitätsfunktionen. Als Sonderausstattung hat dieses innovative System im neuen BMW 3er nun auch Einzug in die automobile Mittelklasse gehalten. Das System besteht im wesentlichen aus einer modifizierten Zahnstangenlenkung und einem Doppelplanetengetriebe sowie einem elektrischen Stellmotor, basierend auf dem Konzept der 5er-Reihe. Weltweit erstmalig wird das Fahrzeug bei Bremsungen auf unterschiedlichen Reibwerten (mü-Split) durch einen aktiven Lenkeingriff stabilisiert. Dies trägt wesentlich zur Erhöhung der aktiven Sicherheit bei. Das Lenk- und Eigenverhalten wird bereits bei der Auslegung konventioneller Fahrwerke durch die Vielzahl aufeinander abgestimmter Parameter vorgegeben. Im Rahmen der modellgestützten Abstimmung wird das Fahrverhalten des Basisfahrzeugs gemessen und ein für den jeweils bewerteten Bewegungsvorgang gültiges Modell identifiziert. In der folgenden Simulationsrechnung wird eine Abstimmung der aktiven Fahrwerksregelsysteme berechnet, die das definierte Zielfahrzeugverhalten realisiert. Durch die Veränderung des vom Fahrer vorgegebenen Lenkwinkels kann das Fahrzeug gezielt stabilisiert und die Fahrzeugreaktion dem erwarteten Fahrzeugverhalten angenähert werden. Prinzipbedingt ist der stabilisierende Eingriff auf übersteuernde Fahrsituationen begrenzt. Zur Berechnung des stabilisierenden Lenkeingriffs werden die Fahrzeugbewegungsgrößen Gierwinkelgeschwindigkeit, Querbeschleunigung und Fahrzeuggeschwindigkeit zurückgeführt und im Stabilitätsregler mit der Sollvorgabe verglichen. Neben Funktionsentwicklung und Applikation galt es vor allem, die hohen Sicherheitsanforderungen in Bezug auf Stellfehler zu definieren und zu erfüllen. Dabei wurden die Erfahrungen aus der Entwicklung der Aktivlenkung für den aktuellen BMW 5er genutzt. Bei einer Auswertung von Großversuchen zeigte sich, dass die Eingriffe der Giermoment-Kompensation keineswegs nur im Winter bei Schnee und Eis erfolgen, sondern auch bei normalen Wetterverhältnissen, zum Beispiel beim Bremsen bei Nässe an Spurrillen oder bei Ausweichbremsmanövern bis auf den Randstreifen der Fahrbahn.
Die BMW-Aktivlenkung
The BMW active steering
Verkehrsunfall und Fahrzeugtechnik ; 44 , 10 ; 247-251
2006
5 Seiten, 9 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Fahrzeugführung , Lenksteuerung , Lenkungskomponente , Fahrzeuglenkung , Anwendung im Fahrzeugbau , Pkw (Personenkraftwagen) , Freiheitsgrad , Fahrgeschwindigkeit , Lenkungszahnstange , Fahrverhalten , Fahrzeugsicherheit , Fahrzeugfahrwerk , Fahrwerkabstimmung , Auslegung (Dimension) , Rechnersimulation , theoretisches Modell , Richtungsstabilität , Gierbewegung , Reibbeiwert , Fahrdynamik , Bewegungsgröße
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