Adaptive Regelung aktiver Fahrwerke

Aufgabe der Fahrwerksentwicklung ist es den Zielkonflikt zwischen Fahrkomfort, Fahrsicherheit und Einhaltung des Federwegs bestmoglich aufzulosen. Die Fahrzeugeigenschaften hinsichtlich Fahrkomfort und Fahrsicherheit (Sportlichkeit) stellen ein wichtiges Differenzierungsmerkmal im Fahrzeugbau dar und sind Gegenstand standiger Weiterentwicklung. Passive Komponenten werden dabei immer mehr durch aktive Fahrwerkssysteme ersetzt. Die Umsetzung vieler moderner Regelungskonzepte fur aktive Fahrwerkssysteme scheitert jedoch an den fahrzeugtechnischen Randbedingungen. Ziel des in dieser Studie entwickelten vertikaldynamischen Regelungskonzepts ist daher eine transparente und implementierbare Reglerstruktur, welche das Potential aktiver Aktuatorik unter Bercksichtigung fahrzeugtechnischer Randbedingungen bestmglich ausnutzt. Grundlage des Regelungskonzepts ist ein Referenzmodell, welches das dynamische Verhalten eines Fahrwerks mit variabler Federsteifigkeit und Dmpfung abbildet. Dadurch ergibt sich gegenber einem reinen Verstelldmpfersystem ein deutlich erhhter Adaptionsspielraum zwischen Komfort, Fahrsicherheit und Einhaltung des Federwegs ohne sich vom bewhrten grundlegenden Fahrverhalten passiver Fahrwerke zu entfernen. Neben dem Verzicht auf einen Beobachter und einer damit reduzierten Diskrepanz zwischen theoretischer und praktischer Leistungsfhigkeit, konnte auch eine transparente Parametrierbarkeit fr die effiziente Applikation im Fahrzeug erreicht werden. Um seine Umsetzbarkeit und praktische Leistungsfhigkeit zu berprfen, ist das Konzept an einem aktiven Fahrwerk an einem Viertelfahrzeugprfstand untersucht und validiert worden. Bei der anschlieenden Umsetzung auf eine neuartige hybride Kombination aus Serienaktuatoren konnte, ohne signifikante Einbuen bei der Leistungsfhigkeit, eine deutliche Verringerung des Energieverbrauchs erreicht werden. Mit dem in dieser Arbeit entwickelten Regelungskonzept kann der bei der Fahrwerksabstimmung vorhandene Zielkonflikt zwischen Fahrsicherheit und Fahrkomfort deutlich entschrft werden. Bei der Entwicklung des Regelungskonzepts wurde besonderer Wert auf die Einhaltung der fahrzeugtechnischen Randbedingungen gelegt. Die praktische Anwendbarkeit wurde sowohl durch Messungen am Prfstand als auch durch die erfolgreiche bertragung auf eine neuartige Kombination bestehender Fahrwerkskomponenten bewiesen. Durch die Umsetzung auf das hybride Fahrwerk konnte zustzlich eine deutliche Reduktion des Energieverbrauchs erzielt werden.