Ein integriertes Fahrdynamikregelkonzept zur Unterstützung des Fahrwerkentwicklungsprozesses

verfasst von: Alexander Georg Fridrich

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Alexander Georg Fridrich stellt ein integriertes Fahrdynamikregelkonzept für Fahrzeuge mit aktiven Fahrwerksystemen vor, mit dem der Zielkonflikt aus Fahrdynamikregelung und Aktorenergiebedarf systematisch und effizient auflösbar ist. Das Regelkonzept erlaubt einerseits die Anwendbarkeit auf variantenreiche Serienfahrzeuge unter Berücksichtigung des Rechenleistungsangebots, der Sensorik und der Robustheit. Andererseits wird ein einfacher, schneller und transparenter Reglerauslegungsprozess ermöglicht. Das Fahrdynamikregelkonzept gestattet somit die effiziente Applikation auf verschiedene Fahrzeuge mit einer Vielfalt an Fahrwerken und an Aktorik über alle Phasen des Fahrwerkentwicklungsprozesses bis zum Einsatz im entwickelten Serienfahrzeug.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Aktive Fahrwerksysteme werden zur Verbesserung der Fahrsicherheit, der Fahrdynamik und des Fahrkomforts von Fahrzeugen eingesetzt [57]. Sie bieten die Möglichkeit, Unfälle im Sinne der aktiven Sicherheit zu vermeiden, die Fahreigenschaften gezielt zu beeinflussen oder den Fahrer bei der Fahrzeugführung zu unterstützen [44]. Durch aktive Fahrwerksysteme besteht ein hohes Potential zur Beeinflussung des Fahrverhaltens [120] und damit der Differenzierung von Fahreigenschaften am Markt.

Alexander Georg Fridrich

Kapitel 2. Grundlagen, Stand der Technik und Forschungsansatz

Zusammenfassung

Innerhalb dieses Kapitels werden zunächst die Grundlagen der aktiven Fahrwerksysteme vorgestellt, die für diese Arbeit relevant sind. Regelkonzepte zur fahreigenschaftsbasierten Ansteuerung von Aktorsystemen des Fahrwerks werden anschließend im Stand der Technik zur integrierten Fahrdynamikregelung mit Modellfolge aufgezeigt. Aus dem Abgleich der Zielsetzung und der Zielanforderungen dieser Arbeit mit dem Stand der Technik leitet sich der Forschungsansatz ab.

Alexander Georg Fridrich

Kapitel 3. Modellierung der Fahrdynamik

Zusammenfassung

Dieses Kapitel stellt die Modellierung des Referenzmodells und der Regelstrecke für das in dieser Arbeit zu entwickelnde integrierte Fahrdynamikregelkonzept dar. Das Referenzmodell definiert die Fahrdynamik, die durch geeignete Ansteuerung der Aktoren der Regelstrecke umzusetzen ist.

Alexander Georg Fridrich

Kapitel 4. Entwicklung der Fahrdynamikregelung

Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird die in Abschnitt 2.3 konzeptionell motivierte integrierte Fahrdynamikregelung im Detail entwickelt. Die Inhalte sind entsprechend der Module des Regelkonzepts strukturiert. Demnach werden die Themengebiete der Zustands- und Parameterfilterung des Reglerentwurfsmodells, des Steuer- und Regelgesetzes und der modellprädiktiven Stellgrößenallokation diskutiert.

Alexander Georg Fridrich

Kapitel 5. Validierung der Fahrdynamikregelung

Zusammenfassung

Innerhalb dieses Kapitels wird die in der vorliegenden Arbeit entwickelte integrierte Fahrdynamikregelung anhand ausgewählter Fahrmanöver im linearen und nichtlinearen Fahrdynamikbereich simulativ validiert. Die Manöver decken sowohl stationäre als auch instationäre Fahrsituationen mit nominellen und variierten Bedingungen der Regelstrecke ab. So werden sowohl die Fahrbahnverhältnisse, der Beladungszustand und die Filterinitialisierung verändert als auch Aktorausfälle betrachtet.

Alexander Georg Fridrich

Kapitel 6. Fazit und Ausblick

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird ein integriertes Fahrdynamikregelkonzept entwickelt, das einfach und effizient auf verschiedene Fahrzeuge mit unterschiedlicher Aktorik anwendbar ist. Es berücksichtigt eine energieeffziente Aktoransteuerung und ist hinsichtlich der Rechenleistungsanforderungen methodisch anpassbar. Die modulare Systemstruktur des Regelkonzepts begründet sich auf der Realisierung einer Validierungs- und Auslegungsmethode, die die Gesamtsystemkomplexität beherrschbar macht und eine einfache Erweiterbarkeit um aktive Fahrwerksysteme oder zu beeinflussende Fahrzeugfreiheitsgrade ermöglicht.

Alexander Georg Fridrich

Backmatter

Titel: Ein integriertes Fahrdynamikregelkonzept zur Unterstützung des Fahrwerkentwicklungsprozesses
verfasst von: Alexander Georg Fridrich
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-32274-8
Print ISBN: 978-3-658-32273-1
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-32274-8

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Kapitel 2. Grundlagen, Stand der Technik und Forschungsansatz

Kapitel 3. Modellierung der Fahrdynamik

Kapitel 4. Entwicklung der Fahrdynamikregelung

Kapitel 5. Validierung der Fahrdynamikregelung

Kapitel 6. Fazit und Ausblick

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