Active Yaw

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Unter Active Yaw oder Torque Vectoring versteht man die aktive Beeinflussung des Gierwinkels von Kraftfahrzeugen (engl. „Yaw Angle“) bzw. der Gierwinkelgeschwindigkeit (Gierrate, eng. „Yaw Rate“) - oder einfach ausgedrückt: Mit Active-Yaw-Systemen kann man über die Räder ein Kraftfahrzeug zusätzlich lenken, indem man gezielt die Antriebsmomente links und rechts unterschiedlich verteilt. Das System ist nicht mit der Lenkung, Aktivlenkung, Allradlenkung oder der aktiven Hinterachskinematik (z. B. Hinterradlenkung im BMW 850) zu verwechseln. Die Wirkung beruht auf einer kontrollierten Umverteilung der Antriebsmomente, nicht auf der Änderung der Radstellung.

Das klassische, offene Differential verteilt Antriebsmomente immer gleich, linkes und rechtes Rad übertragen immer die gleichen Kräfte, wodurch die Übertragung frei von Giermomenten ist.

Bei einem Sperrdifferential kann hingegen Drehmoment vom schneller drehenden auf das langsamer drehende Rad verlagert werden. Bei Kurvenfahrten treten so Lenkeffekte auf. Da bei normaler Kurvenfahrt das langsamere Rad mehr Antriebsmoment bekommt, bedeutet das, dass sich ein Fahrzeug mit Sperrdifferential Lenkbewegungen widersetzt und zum Untersteuern neigt, oder positiv ausgedrückt: Es hat einen besseren Geradeauslauf. Unter hohen Querbeschleunigungen ändert sich das Verhalten. Das kurveninnere Rad wird entlastet, neigt zum Durchdrehen. Das Sperrdifferential leitet den Großteil des Drehmoments an das kurvenäußere Rad, wodurch beim Beschleunigen ein eindrehendes (übersteuerndes) Giermoment entsteht und im Schiebebetrieb ein ausdrehendes Giermoment (untersteuernd).

Active-Yaw-Systeme sind elektronisch gesteuert und können sowohl das schnellere als auch das langsamere Rad mit höherem Moment versorgen, so dass die Kurvenfahrt gezielt unterstützt oder unterdrückt wird. Damit beinhaltet ein Active-Yaw-System auch die Funktion eines elektronisch gesteuerten Sperrdifferentials. Zum Zweck der Umverteilung wird ein Teil des Antriebsmoments vom Differentialkorb direkt auf das gewünschte Rad geleitet. Im Prinzip ist dies die Umkehrung des ESP, bei dem über einen Bremseneingriff (statt Antriebsmoment) das Giermoment beeinflusst wird. Das Zusammenwirken von Active Yaw und ESP besteht darin, dass das Active Yaw bei dynamischem Fahren die Stabilität des Fahrzeugs so verbessert, dass ein Eingriff des ESP hinausgezögert wird. Sobald allerdings das ESP einen kritischen Fahrzustand erkennt, übernimmt es die Kontrolle und deaktiviert (Stand 2008) das Active-Yaw-System. Zukünftige Entwicklungen werden möglicherweise das Active Yaw mitbenutzen.

Durch die elektronische Regelung lassen sich markentypische Eigenarten, z. B. das Fahrverhalten eines Hinterradantriebes in schnell gefahrenen Kurven, gezielt unterstützen und gleichzeitig die Risiken (Verlust der Kontrolle) begrenzen. Der Fahrer erhält so das von ihm erwartete Fahrverhalten, ohne dass risikoreiche Nebenwirkungen entstehen, oder die Alltagstauglichkeit leidet.

Technisch wurde dieses Konzept z. B. im Mitsubishi Lancer Evolution IV (Active-Yaw-Control, kurz AYC, seit 1996 mit Entwicklungsbeitrag von GKN Driveline) erstmals in Serie gebracht und ist in seiner technischen Struktur auch heute noch Basis der aktuellen und erwarteten Systeme. Im Honda/Acura Legend (Super Handling All Wheel Drive System, kurz SH-AWD) wird dieses System seit 2004 umgesetzt. Auch der BMW X6 hat ein Torque-Vectoring-Hinterachsgetriebe von ZF Friedrichshafen und GKN Driveline. Audi folgte 2008 mit einem System von Magna Steyr im Audi S4 [1]. Nissan setzt das System im seit 2010 lieferbaren Modell Juke in der Allradvariante ein. Im neuen Ford Focus gehört seit Modelljahr 2012 Torque Vectoring Control zur Grundausstattung. Das Elektromobilitätsprojekt MUTE der Technischen Universität München setzt ebenfalls auf Torque-Vectoring.[2]

Bei Fahrzeugen mit rein elektrischem Antrieb lässt sich das Torque-Vectoring auf die Spitze treiben. Bosch Engineering hat als reinen Technologiedemonstrator ein Straßenfahrzeug so modifiziert, dass es per Torque-Vectoring die vier jeweils 60 kW starken Motoren steuert, wodurch sich zusammen mit dem Gesamt-Drehmoment von über 3000 Nm eine bisher nicht gekannte, hochagile Form der Fahrdynamik ergibt.[3] Aus derzeitiger Sicht (11/2011) ist ein derartiges Fahrzeug viel zu teuer für eine Massenproduktion.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Automotive-Technology.de: "Der neue Audi RS6 Avant im Fahrbericht"
  2. MUTE - TUM ELECTRIC MOBILITY: Fahrwerk. Technische Universität München. 2011. Abgerufen am 21. März 2011.
  3. Konzeptfahrzeug mit über 3000 Nm. Abgerufen am 15. Dezember 2011.

Weblinks[Bearbeiten]

Details und Patente zum Thema Active Yaw. Abgerufen am 21. März 2011.