Eigenlenkgradient

Der Eigenlenkgradient beschreibt bei zweispurigen Kraftfahrzeugen das stationäre Eigenlenkverhalten. Er bestimmt aber auch wesentlich die Fahrstabilität bei hohen Fahrgeschwindigkeiten.

Definition

Der Eigenlenkgradient ist nach DIN 70000 als Differenz der Gradienten von Lenkwinkel und Ackermannwinkel bezüglich der Querbeschleunigung a_y definiert:

$EG=\frac{d\delta}{da_y}-\frac{d\delta_A}{da_y},$

Bei konstanter Gesamtlenkübersetzung i_S berechnet sich der Lenkwinkel als Quotient aus Lenkradwinkel und Gesamtlenkübersetzung:

$\delta = \frac {\delta_H} {i_S}$

Der Ackermannwinkel δ_A ist der von den Polstrahlen vom Momentanpol zu Vorderachse bzw. Hinterachse eingeschlossene Winkel. Näherungsweise ist δ_A = l / R, mit l Radstand und R Kurvenradius.

Die Bestimmungsgleichung für den Eigenlenkgradienten lautet daher

$EG=\frac {1}{i_S}\frac{d\delta_H}{da_y}-\frac{d\delta_A}{da_y}.$

Entsprechend dem Vorzeichen des EG gilt:

EG > 0 Fahrzeug verhält sich untersteuernd,

EG = 0 Fahrzeug verhält sich neutral,

EG < 0 Fahrzeug verhält sich übersteuernd.

Der Eigenlenkgradient wird typischerweise für den Querbeschleunigungsbereich angegeben, in dem der Zusammenhang zwischen Lenkradwinkel und Querbeschleunigung noch als linear bezeichnet werden kann. Bei Pkw ist dies auf trockener Fahrbahn etwa der Bereich zwischen 1 m/s² und 4 m/s². Wird der Eigenlenkgradient als Funktion der Querbeschleunigung dargestellt, so sind auch Aussagen zum Eigenlenkverhalten im Grenzbereich möglich. Beispiele sind Fahrzeuge mit Heckmotor-Konzept, die im linearen Bereich untersteuernd, im Grenzbereich dagegen übersteuernd sein können.

Im linearen Bereich beschreibt der Eigenlenkgradient den von der Querbeschleunigung abhängigen Anteil des Lenkwinkels:

$\delta=\frac l R + EG\cdot a_y\; bzw.$

$\delta_H=i_S\cdot\left(\frac l R + EG\cdot a_y\right)$

Messverfahren

Zur Bestimmung des Eigenlenkgradienten können prinzipiell drei Verfahren angewandt werden.

• Kreisfahrt mit konstantem Radius
• Kreisfahrt mit konstanter Geschwindigkeit
• Kreisfahrt mit konstantem Lenkradwinkel

Am häufigsten wird die stationäre Kreisfahrt auf konstantem Radius eingesetzt. Hauptgrund dürfte der relativ geringe Platzbedarf auf Testgeländen sein. Näheres zum Testverfahren ist in ISO 4138 international festgelegt.

Siehe auch

• Einspurmodell

Literatur

• Adam Zomotor: Fahrverhalten In: Jörnsen Reimpell (Hrsg.): Fahrwerktechnik. Vogel, Würzburg 1991, ISBN 3-8023-0774-7