Ein integriertes Fahrdynamikregelkonzept zur Unterstützung des Fahrwerkentwicklungsprozesses

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Einleitung

   Alexander Georg Fridrich

   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.

3. Kapitel 2. Grundlagen, Stand der Technik und Forschungsansatz

   Alexander Georg Fridrich

   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.

4. Kapitel 3. Modellierung der Fahrdynamik

   Alexander Georg Fridrich

   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.

5. Kapitel 4. Entwicklung der Fahrdynamikregelung

   Alexander Georg Fridrich

   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.

6. Kapitel 5. Validierung der Fahrdynamikregelung

   Alexander Georg Fridrich

   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.

7. Kapitel 6. Fazit und Ausblick

   Alexander Georg Fridrich

   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.

8. Backmatter