Die Entwicklung von Kraftfahrzeugen ist geprägt von einer zunehmenden Steigerung der Komplexität durch den Einsatz mechatronischer Systeme in Antrieb, Fahrwerk und Komfortbereich. Motiviert wird der Einsatz dieser Systeme durch Forderungen nach Reduzierung von Verbrauch und Schadstoffemissionen sowie durch gestiegene Ansprüche hinsichtlich Sicherheit und Komfort. Insbesondere die Bremssysteme haben in den vergangenen Jahren eine dynamische technische Entwicklung durchlaufen. Für den zukünftigen Einsatz werden sogenannte Brake-by-Wire Systeme mit elektromechanischer Aktorik entwickelt, die den Fahrer energetisch von der Radbremse entkoppeln. Dem damit verbundenen Zugewinn an Funktionalität stehen höchste Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Sicherheit dieses Systems entgegen. Um vor diesem Hintergrund einen Markterfolg zu erreichen, muss neben die Entwicklung des eigentlichen Systems samt seiner Funktionen gleichberechtigt die Entwicklung der Überwachungs- und Diagnosefunktionen treten. An dieser Stelle setzt die vorliegende Arbeit an. Sie hat zum Ziel, ein Überwachungskonzept für elektromechanische Radbremsaktoren zu erarbeiten und beispielhaft umzusetzen. Gleichzeitig soll der Entwicklungsprozess methodisch fundiert werden. Hierzu wird die Entwicklung einer Überwachungsfunktion auf das bekannte V-Modell, das als Referenzmodell zur Beschreibung des Entwicklungsprozesses mechatronischer Systeme gilt, abgebildet. Die detaillierte Analyse des Systems verdeutlicht aber auch bislang nicht in vollem Umfang betrachtete Fragestellung zur Kraftsensorik in elektromechanischen Bremsen. So besteht eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen der Verformung der Bremszange sowie der Aktormechanik mit dem am Kraftsensor messbaren Signal. Da die Zuverlässigkeit der verfügbaren Sensorik eine der grundlegenden Voraussetzungen zur Entwicklung einer Überwachungsfunktion darstellt, wird hierzu eine gesonderte Untersuchung durchgeführt, die verdeutlicht, dass bei einem mechatronischen System stets das integrative Zusammenspiel der einzelnen Komponenten berücksichtigt werden muss. Die vorgestellten Ergebnisse leisten einen Beitrag dazu, den Einblick in die Vorgänge in der Mechanik des Radbremsaktors zu vertiefen. Aufbauend auf der durchgeführten Analyse und der Kraftsensoruntersuchung wird ein mehrstufiges Überwachungskonzept vorgeschlagen, das insbesondere auch modellbasierte Ansätze umfasst. Es kann auf Basis von Simulation und Experiment gezeigt werden, dass durch den Einsatz von Modellen Fehler bereits in einem frühen Stadium erkannt werden können. Dies trägt dazu bei, die Auswirkungen sicherheitskritischer Fehler zu unterdrücken und ermöglicht eine Rekonfiguration des Bremssystem, um ein sicheres Funktionieren auch im Fehlerfalle zu gewährleisten.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Methodische Entwicklung modelbasierter Überwachungsfunktionen für mechatronische Systeme im Kraftfahrzeug am Beispiel eines elektromechanischen Radbremsaktors


    Additional title:

    Methodical development of model-based supervision functions for mechatronic systems in motor vehicles using the example of an electromechanical wheel brake actuator


    Contributors:


    Publication date :

    2004


    Size :

    160 Seiten, Bilder, Tabellen, 167 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German