Gegenstand der Betrachtung ist eine hybride Fahrwerkskonfiguration, bestehend aus einem in Serie zur Fahrwerksfeder geschalteten Aktuator und einem semiaktiven Verstelldämpfer. Ziel der vertikaldynamischen Fahrwerksregelung ist es, den Zielkonflikt zwischen Fahrkomfort, Fahrsicherheit und Einhaltung der Randbedingungen, wie begrenzte Federwege, bestmöglich aufzulösen. Mit aktiven Fahrwerken, die Aktuatoren enthalten, um die Kräfte zwischen Aufbau und Rad zu beeinflussen, kann der vorhandene Zielkonflikt deutlich entschärft werden. Vorgestellt wird eine neuartige, hybride Fahrwerkskonfiguration bestehend aus einem semiaktiven Verstelldämpfer und einem in Serie zur Fahrwerksfeder geschalteten Aktuator. Diese weitestgehend aus Serienteilen realisierte Konfiguration ermöglicht eine mit einem vollaktiven Fahrwerk vergleichbare Leistungsfähigkeit bei signifikant reduziertem Energieverbrauch. Die energetischen Vorteile resultieren aus dem Verstelldämpfersystem, welches ausschließlich Hilfsenergie benötigt. Seine Kraftstellung erfolgt daher energieoptimal, jedoch können nur dissipative Kräfte gestellt werden. Das aktive Stellglied kann Kräfte unabhängig von Relativbewegungen stellen, ist aber in seinen dynamischen Eigenschaften eingeschränkt. Ein vielversprechendes Regelungskonzept für das hybride Fahrwerk basiert auf einem adaptiven, zeitvarianten Referenzmodell. Über die beiden Aktuatoren wird dem Fahrzeug die gewünschte Dynamik des Referenzmodells aufgeprägt. Durch geschickte Stellgrößenaufteilung können Defizite in der Dynamik des langsam aktiven Aktuators kompensiert und energetische Vorteile des semiaktiven Dämpfers bestmöglich ausgenutzt werden. Es werden verschiedene Varianten der Stellgrößenaufteilung vorgestellt. Das Folgeverhalten von Soll- und Istkraft zwischen Rad und Aufbau wird über geeignete Vorsteuerungen und Aktuatorregelungen gewährleistet. In ihrer Leistungsfähigkeit verglichen und bewertet werden Strategien zur Stellgrößenverteilung mit unterschiedlicher Zielausrichtung (dynamikoptimal, energieoptimal).
Dynamik- und energieoptimale Stellgrößenaufteilung für die Regelung eines hybriden Fahrwerks
2011
13 Seiten, 9 Bilder, 2 Tabellen, 8 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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