Zur Ansteuerung einer Hinterradlenkung existieren zahlreiche Strategien. Steuerungen zeigen Vorteile hinsichtlich eines schnellen Ansprechverhaltens und einer systemimmanenten Stabilität. Regelungen hingegen erlauben eine Kompensation von Störgrößen und stationäre Genauigkeit bei nicht modellierten Einflussfaktoren. Die Sensitivität des Menschen auf ein Nacheilen der Hinterradlenkung, der Wunsch nach einer exakten Umsetzung des Sollfahrverhaltens und die Anforderungen an die Stabilität einer Ansteuerung erfordern eine Kombination der Vorteile von Steuerung und Regelung. Daher werden zwei Ansätze umgesetzt: Mit dem Adaptiven Einspurmodell wird ein neuer Ansatz zur modellbasierten Abbildung des Fahrzustands vorgestellt. Dieser ermöglicht mittels Online-Adaption eine Berücksichtigung von Modellungenauigkeiten, unbekannten Fahrzeugparametern und äußeren Einflussfaktoren. Das Adaptive Einspurmodell erlaubt eine detaillierte Beschreibung des Fahrverhaltens bis in den Grenzbereich und damit die Realisierung einer stationär genauen Steuerung. Der Zielkonflikt zwischen Güte und Stabilität der Ansteuerung wird dadurch entschärft. Im zweiten Ansatz wird das Fahrverhalten durch Vorabsimulationen anhand von Phaseplanes erfasst und in einer Datenbank hinterlegt. Im Fahrbetrieb ist so eine Analyse der Fahrstabilität und daraus erstmals die direkte Berechnung eines zur Stabilisierung des Fahrverhaltens notwendigen Hinterradlenkwinkels möglich. Beide Ansätze werden simulativ und im Fahrversuch bewertet. Anhand einer Subjektivbewertung wird gezeigt, dass sich durch die Adaptive Steuerung der Hinterradlenkung die Fahreigenschaften Agilität, Handlichkeit und Ansprechverhalten deutlich steigern lassen. Je nach Abstimmung kann auch das Eigenlenkverhalten, das Anlenkverhalten und das Bremsverhalten in der Kurve verbessert werden. Eine Verschlechterung anderer querdynamisch relevanter Kriterien konnte nicht beobachtet werden.

    For controlling rear wheel steering, many control strategies already exist. Feedforward control strategies offer benefits regarding quick response and inherent stability. On the other hand, feedback control strategies are able to compensate for external disturbances and are able to achieve steady-state accuracy in spite of non-modeled influences. The sensitivity of human beings to phase delays of rear wheel steering, the proper representation of the desired vehicle behaviour and the requirements concerning control stability demand a combination of feedforward and feedback control gains. Therefore two approaches are deployed: The adaptive single-track model is a new approach for model-based identification of vehicle behaviour. Through online-adaption it is possible to compensate for imprecise modelling, unknown vehicle parameters and environmental influences. The adaptive single-track model permits a detailed description of vehicle behaviour up to the stability limit and hence a realization of feedforward control with steady-state accuracy. Thus, the trade-off between control accuracy and control stability is decreased. In a second approach the vehicle behaviour is described by phaseplanes and stored in a data base. Then, while driving, it is possible to analyse vehicle stability and calculate the correct rear wheel steering angle to stabilize the vehicle. Both approaches are evaluated in simulation and road testing. An assessment by expert drivers shows that the adaptive control of rear wheel steering is able to improve vehicle agility, handling and responding behaviour up to two subjective points. Depending on the application philosophy self-steering behaviour, steering response and braking-in-curve behaviour can also be enhanced. No negative influence on any handling attribute was observed.


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    Title :

    Modellbasierte Fahrzustandsschätzung zur Ansteuerung einer aktiven Hinterachskinematik


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    2012


    Size :

    122 Seiten, Bilder, Tabellen, 124 Quellen




    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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