Continental Automotive Systems entwickelt Hinterachslenkung

Die Division Automotive Systems der Continental AG hat eine Mehrlenker-Hinterachslenkung entwickelt, bei der mittels radselektiv ansteuerbarer Spurlenker die fahr- und sicherheitstechnischen Vorteile einer Hinterachslenkung realisiert werden, ohne dabei die Packaging-Nachteile einer klassischen Hinterachslenkung in Kauf nehmen zu müssen.

Die Fahrdynamik eines Fahrzeugs wird wesentlich bestimmt durch die Chassis-Komponenten Bremse, Lenkung und Radaufhängung, die mit Einzug der Mikroelektronik zur Erhöhung von Sicherheit (z.B. ABS bei der Bremse), Fahrdynamik und Komfort alle einzeln elektronifiziert wurden. Um das Fahren noch sicherer und komfortabler zu gestalten sowie Synergien (z.B. Reduzierung Anzahl Sensoren und Steuergeräte) zu nutzen, wurden die Einzelsysteme im Laufe der letzten Jahre zunehmend miteinander vernetzt. Im Sinne einer globalen Chassis-Regelung (GCC) wurde zum Beispiel das Elektronische Stabilitätsprogramm durch die Einbindung der elektrischen Lenkung zum ESP II erweitert. Kritische Fahrsituationen mit stark unterschiedlichem Kraftschluss an den vorderen Rädern werden damit noch wirkungsvoller gemeistert.

Will man jedoch ein fahrdynamisches Optimum erzielen, müssen die Kräfte an allen vier Rädern, genau genommen deren Längs- und Querkomponente, beeinflussbar sein. Für die Vorderachse ist dies über die Kombination des elektrischen Bremssystems mit der elektrischen Servolenkung (EPS) bzw. elektrischen Überlagerungslenkung (AFS) und in Einschränkung mit elektrisch einstellbarer Federung/Dämpfung möglich. Eine optimale Stabilitätswirkung ist allerdings nur dann zu erreichen, wenn diese Möglichkeit auch an der Hinterachse gegeben ist. Das Bremssystem bringt heute schon diese Voraussetzung mit. Ansätze und Ausführungen einer elektronisch beeinflussbaren Hinterachslenkung gab es mehrfach. Diese wurde wie bei der Vorderachse stets durch die mechanische Kopplung der rechts- und linksseitigen Räder realisiert.

Wegen der baulichen Komplexität, der damit einhergehenden Kosten und der Packaging-Problematik (Abgasanlage, Tank, elektrische Feststellbremse, Antriebskomponenten) konnten sich derartige Lösungen trotz der nachgewiesenen Funktionsvorteile (Wendekreisreduktion, Hochgeschwindigkeitsstabilität, etc.) nicht flächendeckend durchsetzen.

Jetzt ist es Continental Automotive Systems gelungen, diese Einschränkungen und Nachteile aufzulösen. Durch die Entwicklung radselektiv ansteuerbarer Spurlenker in einer nur leicht modifizierten Mehrlenkerachse werden kosteneffizient die notwendigen räumlichen Freiheitsgrade sichergestellt. In der Entwicklung befinden sich zwei Konzepte: elektromechanisch verstellbare Spurlenker und hydraulisch verstellbare Spurlenker.

Beim Konzept mit elektromechanisch verstellbaren Spurlenkern wird der Lenker mittels einer intelligenten Motor-Getriebeeinheit in seiner Länge verstellt. Dieser intelligente Aktuator erhält seine Signale von einer elektronischen Regeleinheit, vorzugsweise dem elektronischen Chassisregler, der die Fahrerlenkeingaben zusammen mit zusätzlichen fahrdynamischen Zustandsgrößen verarbeitet.

Beim Konzept mit hydraulisch verstellbaren Spurlenkern wird über ein zentrales Motor- Pumpen-Speicher-Aggregat die Verstell-Energie bereitgestellt. Die Lenker realisieren eine Fußpunktverstellung des chassisseitigen Spurlenker-Lagers mithilfe in das Lager integrierter hydraulischer Stellzylinder. Hier konnten Know-how-Synergien der beiden Divisionen ContiTech und Automotive Systems genutzt werden. Die Erfahrung von ContiTech auf dem Gebiet verstellbarer Fahrwerk- und Motor-Lager war hier von großem Vorteil. Diese hydraulische Variante besitzt den Vorteil, dass sie leicht um die Einstellbarkeit weiterer fahrwerkskinetischer Größen wie z.B. Radsturz erweiterbar ist.