Fahrdynamikoptimierung und Lenkmomentrückwirkung durch Überlagerungslenkung

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Fahrdynamikoptimierung und Lenkmomentrückwirkung durch Überlagerungslenkung

Holle, Michael

Es werden Möglichkeiten der Fahrdynamikoptimierung bei Fahrzeugen mit Überlagerungslenkung dargestellt und deren Auswirkungen auf das Lenkradmoment untersucht. Wie eine Analyse der Entwicklungen im Bereich von Fahrwerkregelsystemen zeigt, werden sich Überlagerungslenkungen in naher Zukunft verstärkt durchsetzen. Im Gegensatz zu Steer-by-Wire-Systemen können beim derzeitigen Stand der Technik mit Überlagerungslenkungen alle erforderlichen Kunden- und Systemsicherheitsanforderungen erfüllt werden. Sie bieten das Potential, die Fahrdynamik zu optimieren und bestehende Zielkonflikte bei der Auslegung von Fahrwerken zu lösen. Die dazu notwendigen Funktionen zur Fahrersassistenz und zur Fahrzeugstabilisierung werden in der Arbeit erläutert. Bei aktiven Lenkungen können sich jedoch Rückwirkungen am Lenkrad einstellen. Bei der näheren Betrachtung der Lenkstrangrückwirkungen stellte sich heraus, dass die zugrundeliegenden Zusammenhänge anhand von Fahrversuchsdaten nicht eindeutig ermittelt werden können. In der Arbeit wurde daher eine Entwicklungsumgebung zur Untersuchung dieser Zusammenhänge aufgebaut. Die Entwicklungsumgebung besteht aus einer Fahrzeugumgebung (Rapid Control Prototyping) und einer Simulationsumgebung. Die Fahrzeugumgebung ermöglicht die Durchführung von Versuchen mit einem realen Erprobungsfahrzeug mit Überlagerungslenkung. Es können beliebige Stellmotorwinkel vorgegeben und die tatsächlich auftretenden Fahrzeugreaktionen und Lenkradmomente aufgezeichnet werden. In der Simulationsumgebung wurden die Fahrzeug- und Lenkstrangeigenschaften mit der notwendigen Modellierungstiefe abgebildet.