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Department Automotive EngineeringOptimierung des Applikationsprozesses und robuste Führungsgrößenregelung für Steer-by-Wire Lenkungen

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Optimierung des Applikationsprozesses und robuste Führungsgrößenregelung für Steer-by-Wire Lenkungen

Motivation

Steer-by-Wire – Lenksysteme bieten gegenüber konventionellen Lenksystemen eine Vielzahl von Vorteilen. Neben der Möglichkeit das Lenkgefühl rein synthetisch zu erzeugen und Verbesserungen in der Crashsicherheit, sind Steer-by-Lenksysteme Voraussetzung für innovative Innenraumkonzepte und Fahrerassistenzsysteme. Demgegenüber stehen Herausforderungen hinsichtlich der Systemsicherheit und der Systemkosten. Letztere setzen sich aus den Hardwarekosten und den Kosten für die Funktionsentwicklung (funktionale Sicherheit) und für den Applikationsprozess zusammen. Je nach Abstimmungsziel für das Lenkgefühl ist eine Neuparametrierung der Sbw-Ansteuerungssoftware notwendig. Auf Grund der hohen Parameteranzahl ist dies sehr aufwändig. Eine Abbildungsmethodik von objektiven Lenkungskenngrößen auf die Parameter des Ansteuerungskonzeptes reduziert die Entwicklungszeit und Entwicklungskosten. Verschiedene Parametrierungen stellen jedoch hohe Anforderungen an die Stabilität der Regler für Handmoment und Zahnstangenweg

Ziele

Entwicklung, Umsetzung, Erprobung, Analyse und Bewertung einer Abbildungsmethodik von ausgewählten objektiven Lenkungskenngrößen auf die Parameter des Ansteuerungskonzeptes sowie eines robusten Regelkonzeptes für unterschiedliche Abstimmungsziele für das Lenkgefühl

Vorgehensweise

Optimierung des Applikationsprozesses

  • Auswahl Kenngrößen und Fahrmanöver zur objektiven Bewertung der Lenkeigenschaften
  • Aufbau einer Entwicklungsumgebung in MATLAB/Simulink mit SbW-Software und Fahrzeugmodell
  • Untersuchung eines Zusammenhangs zwischen Lenkungskenngrößen und SW-Parametern
  • Entwicklung eines automatisierten Applikationsverfahrens

 

Robustheitsanalyse der Regler

  • Definition der Anforderungen hinsichtlich Regelgüte, Robustheit
  • Systematische numerische Robustheitsanalyse des Regelverhaltens für unterschiedliche Vorgaben für die Lenkeigenschaften in MATLAB/Simulink
  • Entwicklung alternativer Regelkonzepte und vergleich dieser hinsichtlich Robustheit, Regelgüte an Hand verschiedener Kriterien

 

Beide Forschungsschwerpunkte werden an einem Versuchsfahrzeug analysiert und bewertet.

Zeitraum

Januar 2014 – März 2018     

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