Mit Hilfe der zukunftsweisenden Technologie X-by-Wire geht man in der Fahrzeugindustrie neue Wege. Bei X-by-Wire handelt es sich um mechatronische Fahrzeugsysteme, die bisherige mechanische und hydraulische Verbindungssysteme durch elektrische Kabel ersetzen, die im Allgemeinen von einem elektronischen Steuergerät erzeugte Daten übertragen. Das Ziel ist ein unfallvermeidendes Fahrzeug, ausgerüstet mit hoch entwickelten Fahrzeugsystemen wie 'collision avoidance' oder 'autonomous driving' zu entwickeln, das den Fahrer von Routineaufgaben befreit und ihn in der Bewältigung von fahrkritischen Situationen hilft. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Fahrerunterstützungssystemen auf Basis des aktiven Lenkeingriffs. Die Vorteile der aktiven Lenkung liegen in der Möglichkeit, regulierend in die Quer-, Gier- und Wankdynamik einzugreifen. Aufgrund des schnelleren und präziseren Eingriffs, als dies einem durchschnittlich geübten Fahrer aufgrund seines eingeschränkten Reaktionsvermögens möglich ist, besteht ein großes Potential für einen Sicherheitsgewinn. Der regelungstechnische Entwurf wurde anhand des linearen Einspurmodells mit Wankerweiterung durchgeführt. Ausgangspunkt für die Reglergestaltung zur Gierstabilisierung ist ein Regelungskonzept, mit dem es gelingt, die Gier- und Querdynamik des Fahrzeugs voneinander zu entkoppeln. Erreicht wird diese einseitig robuste Entkopplung durch die integrale Rückführung der Gier- und Wankrate sowie des Kippkoeffizienten auf den Vorderradlenkwinkel. Das Potential wurde anhand von Simulationen ausgewählter Fahrmanövern mit einem nichtlinearen MKS-Modell unter Anwendung der Software MSC.ADAMS aufgezeigt. Da es sich bei der Lenkung um eines der sicherheitskritischsten Systeme im Fahrzeug handelt, müssen alle mit der Lenkaufgabe in Verbindung stehenden Systeme, wie Aktuatorik, Sensorik, Energie- und Informationsversorgung, ausfallssicher bzw. redundant vorhanden sein. Fehlertolerante Systeme mit sicherer Fehlererkennung sind notwendig, wobei es erforderlich ist, dass diese 'fail operational' ausgeführt sind, d.h. es wird die Funktionalität des Systems auch bei Auftreten eines Fehlers aufrecht erhalten.

    By means of the innovative X-by-Wire technology new developments have been initiated in the automotive industry. X-by-Wire does not only mean the replacement of mechanical and hydraulic components via mechatronic systems but also the implementation of intelligent driving systems. These new systems are meant to relieve the driver from all routine jobs and to support him/her in all critical driving situations. The aim is to avoid accidents. The two-wheel single track model is used to obtain a mathematical description of the vehicle dynamics. The single track model is extended by the vehicle's roll dynamics, to take into account the influence of the height of the center of gravity. The first part of the feedback control system design is focused on the reduction of external yaw disturbance, based on the robust unilateral decoupling of car steering. Robust decoupling is achieved by an integral feedback of the yaw-rate to the front-wheel steering angle. The second part of the feedback control system design is focused on rollover avoidance by active steering. One way to reduce the rollover risk due to transient driving manoeuvres is reached by feedback of the rollrate to the front-wheel steering angle. The second way to avoid rollover is by introducing an emergency steering feedback control system. The idea of this feedback control system is to limit the steering angle in such a way, that rollover can be avoided, with priority on rollover avoidance over lane keeping, because a tilted vehicle is no longer steer able. The feedback control system presented in the first part of this investigation is implemented into a multibody- model of a commercial vehicle and concludes with the simulation of a combination of the multi-body model and the feedback control system, with the software package MSC.ADAMS/Car.


    Zugriff

    Zugriff über TIB

    Verfügbarkeit in meiner Bibliothek prüfen

    Bestellung bei Subito €


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    Virtuelle Simulation von X-by-Wire Regelsystemen im Nutzfahrzeug mit Anwendung von Steer-by-Wire


    Weitere Titelangaben:

    Virtual simulation of X-by-wire control systems in the field of commercial vehicles by application of steer-by-wire


    Beteiligte:
    Riener, Harald (Autor:in) / Mrazek, Thomas (Autor:in) / Roth, Andreas (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2005


    Format / Umfang :

    21 Seiten, 12 Bilder, 12 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch






    STEER-BY-WIRE SYSTEM, STEER-BY-WIRE CONTROL DEVICE, AND STEER-BY-WIRE CONTROL METHOD

    LIU HUAJUN / NAKAKUKI YASUHITO | Europäisches Patentamt | 2022

    Freier Zugriff

    Steer-by-wire limiting device, steer-by-wire system and steer-by-wire motor vehicle

    HUANG CHAO / QI HONGYU / ZHANG GUOWANG et al. | Europäisches Patentamt | 2020

    Freier Zugriff

    Steer-by-wire - Brake-by-wire

    Boules,. / Murray,B.T. / Heck,W. et al. | Kraftfahrwesen | 2000