Skaliertes Experimentierfahrzeug SEF1

Motivation und Ziele

In der Automobilindustrie müssen aufwendige und teure Versuchsfahrzeuge aufgebaut werden, um neue Antriebskonzepte und Fahrdynamikregelsysteme realitätsnah zu erproben. Da dieser

Entwicklungsschritt viele Ressourcen in Anspruch nimmt, soll im Rahmen dieses Projektes ein Versuchsfahrzeug aufgebaut werden, welches auf einem skalierten Modell im Maßstab 1:5 basiert.

Trotz seiner skalierten Größe kann es als Grundlage für die Entwicklung neuartiger Fahrdynamikregler herangezogen werden und ein direkten Vergleich zu konventionellen Antriebslösungen ermöglichen.

Die Vorteile durch die Skalierung der Fahrzeuggröße liegen in den geringen Kosten für den Fahrzeugaufbau und die Regler-Erprobung. Gleichzeitig können Testfahrten im Grenzbereich durchgeführt werden,

ohne den Fahrer oder die Umwelt zu gefährden. Zusätzlich kann das Fahrzeug jederzeit als Demonstrationsobjekt für verschiedene Lehrveranstaltungen und studentische Arbeiten herangezogen werden.

Als grundlegende Eigenschaften des Fahrzeugs wird daher bei der Konzeption und Umsetzung auf Fahrdynamikregelung, Einzelradantriebe sowie Kosteneffizienz geachtet.

Als erweiterte Funktion unterstützt das Fahrzeug die Entwicklung autonomer Fahrfunktionen durch die Ausstattung mit entsprechenden Sensorik.

Vorgehensweise

Um in kurzer Zeit verwertbare Ergebnisse zu erhalten, wird das Fahrzeug mit Komponenten aufgebaut, die Rapid-Prototyping-Eigenschaften besitzen und teilweise

auf seriennaher Hardware aus dem Automobilbereich basieren. Ein inertiales Kreiselsystem liefert zu realen Fahrzeugen äquivalente Fahrdynamikkennwerte aus Erprobungsfahrten.

Durch die Auswahl geeigneter Komponenten für die Rapid-Prototyping-Toolkette wird der Entwicklungsprozess von der Modellierung und Simulation in Matlab/Simulink über automatische

Codegenerierung bis zur realen Reglerimplementierung unterstützt.

Da der Antriebsstrang mit Radnabenmotoren abgebildet wird, ist eine Vorgabe radselektiver Momente möglich. Hierdurch ergeben sich neue Freiheitsgrade für die Gestaltung des Fahrverhaltens.

Mit Methoden wie Acitve Yaw-moment Control kann hierbei die Fahrzeugcharakteristik aktive beeinflusst werden, um zum Beispiel im fahrdynamischen Grenzbereich die Sicherheit des Fahrzeugs zu steigern.

Das ausgewählte Antriebssystem erlaubt es zudem, neue Lenkstrategien, welche aus differenziellen und konventionellen Lenkeingriffen kombiniert werden, direkt am Fahrzeug zu überprüfen

Zeitraum

07/09-12/11

Ansprechpartner

Thomas Weiskircher