In den letzten Jahrzehnten ist die Anzahl elektrischer Aktoren, Sensoren, Bussysteme und Mikrocontroller in Kraftfahrzeugen stetig gestiegen. Dies führte zu einer Vielzahl von neuen aktiven Funktionen die unter anderem eine Steigerung der Fahrsicherheit erlauben. Aufgrund der höheren Zahl an Sensorinformationen wird es nun möglich, eine systematische Fehlererkennung und -diagnose von Fahrwerkskomponenten durchzuführen. Hierzu eignen sich besonders modellgestützte Methoden. Es wird eine on-line Sensorüberwachung vorgestellt, die in der Lage ist, einen Fehler in der Sensorik eines Kraftfahrzeugs frühzeitig zu erkennen und zu lokalisieren. Die zu überwachenden Sensoren sind der Lenkradwinkelsensor, der Querbeschleunigungssensor und der Gierratensensor. Außerdem können die Drehzahlsignale der einzelnen Räder, die durch das ABS-System zur Verfügung gestellt werden, als weitere Eingangsgrößen genutzt werden. Zur Realisierung des Sensorüberwachungssystems wird ein modellbasiertes Verfahren mit mehrfach redundantem Aufbau verwendet. Hierzu werden anhand verschiedener Modelle, die jeweils Lenkradwinkel, Querbeschleunigung und Gierwinkelgeschwindigkeit mittels unterschiedlicher Eingangsgrößen berechnen, Residuen gebildet. Diese Residuen werden anschließend auf der Basis von Fuzzy-Logik ausgewertet, wodurch die Lokalisierung des Sensorfehlers ermöglicht werden soll. Der prinzipielle Aufbau des Sensorüberwachungssystems ist dem zu entnehmen. Ein weiterer Schwerpunkt bildet das adaptive Zweispurmodell, welches das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs auch in kritischen Situationen möglichst genau wiedergeben kann. Um dies zu ermöglichen, ist es notwendig, die Modelle adaptiv zu gestalten, so daß unterschiedliche Umweltbedingungen, wie zum Beispiel die Reibwertcharakteristik der Fahrbahnoberfläche erfaßt und in dem Modell berücksichtigt werden können. Die Schwierigkeit beim Aufbau solcher Modelle liegt darin, daß relativ wenige Sensorinformationen zur Verfügung stehen. Außer den beschriebenen Modellen ist in das Diagnosesystem eine Zustandserkennung integriert, die verschiedene Fahrzustände unterscheiden kann.
Steigerung der Fahrsicherheit durch Einsatz modellgestützter Methoden der Fehlerkennung und -diagnose
Increase of driving safety by use of model-based methods of fault detection and -diagnostics
2002
41 Seiten, 25 Bilder, 32 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Anforderungen an zukünftige Kraftrad-Bremssysteme zur Steigerung der Fahrsicherheit
TIBKAT | 2004
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