Im Bereich der Fahrerassistenzsysteme sind X-By-Wire-Systeme in der Entwicklung, bei denen eine bisherige mechanische Verbindung, die eine Funktion im Fahrzeug ausgelöst hat, durch eine elektrische ohne mechanische Rückfallebene ersetzt wird. Beispiele sind Brake-By-Wire, Steer-By-Wire, Shift-By-Wire und Throttle-By-Wire. Der Vorteile derartiger Systeme ist zum einen eine Gewichtsersparnis, die ebenfalls eine Minderung des Kraftstoffverbrauchs zur Folge hat. Zum anderen kann eine elektronische Regelung durch einen elektrischen Direkteingriff am Aktor einfacher und mit kürzerer Reaktionszeit realisiert werden. Es entfallen zusätzliche Stellglieder, die beim herkömmlichen System benötigt werden, um Einfluss auf das System nehmen zu können. Für die in diesem Text diskutierten Ergebnisse wurde ein Brake-By-Wire-System zu Grunde gelegt. In diesem System werden die Bremskräfte dezentral direkt an den Rädern durch den jeweiligen Aktor erzeugt. Die aufzubringenden Bremskäfte werden in einem zentralen Steuergerät aus den Werten des elektronischen Bremspedals und weiteren externen Fahrzeugdaten wie Gierrate, Querbeschleunigung oder Raddrehzahlen berechnet. Dieses zentrale Steuergerät ist in einem Pedalmodul enthalten. Das elektronische Bremspedal ist eine weitere Komponente des Pedalmoduls, das sich aus einem Simulator für das Pedalgefühl und redundanten Sensoren für den Fahrerwunsch zusammensetzt. Da die Menge an elektrischen und elektronischen Komponenten im Kraftfahrzeug stetig zunimmt, steigt auch der Energiebedarf im Bordnetz. Dennoch muss die Verfügbarkeit wesentlicher Fahrzeugeigenschaften gewährleistet sein. Aus diesem Grund wird die Einführung eines Kraftfahrzeugbordnetzes mit einer Nennspannung von 42 Volt diskutiert, das den gestiegenen Bedarf an Energie bei Reduzierung der Kabelquerschnitte decken soll. Auf Grundlage dieses 42V-Bordnetzes sind auch X-by-Wire-Systeme wie elektromechanische Bremssysteme oder elektromechanische Lenkungssysteme in der Entwicklung, bei denen die mechanische Verbindung durch eine elektrische Verbindung ersetzt wird. Dieser Vortrag beschäftigt sich mit der Auswahl eines Energiespeichers, der für den Einsatz in einer sicherheitskritischen Anwendung im Kraftfahrzeug geeignet ist. Deshalb werden die relevanten Eigenschaften von verschiedenen verbreiteten Energiespeichern in Bezug auf die vorliegende Anwendung diskutiert. Es werden bereits entwickelte bzw. angewendete Batterieüberwachungsverfahren vorgestellt und deren Grenzen für einen Einsatz in einer sicherheitskritischen Anwendung aufgezeigt. Dabei kommt dem Konzept des modellbasierten Batterieüberwachungsalgorithmus eine wachsende Bedeutung zu.
Ein Batteriesystem für sicherheitskritische Anwendungen im Kraftfahrzeug
A battery system for safety critical automotive application
2005
10 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 13 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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