Ein neuartiger Ansatz zur Querdynamikregelung von Personenkraftwagen (A new Approach to Lateral Dynamics Control of Passenger Vehicles)

Abstract

Dieser Beitrag beschreibt einen neuen Zugang zur Querdynamikregelung von Personenkraftwagen. Um eine physikalisch interpretierbare Schnittstelle zu der untergeordneten Radregelung zu schaffen, wird das Giermoment um die Hochachse des Fahrzeuges als fiktive Stellgröße eingeführt. Es kann gezeigt werden, dass die Fahrzeugquergeschwindigkeit des nichtlinearen Einspurmodells einen flachen Ausgang des Systems repräsentiert. Das vorgeschlagene Konzept zur Querdynamikregelung basiert auf einer Zwei-Freiheitsgrad- Regelkreisstruktur mit einer flachheitsbasierten Steuerung der Fahrzeugquergeschwindigkeit und einer Stabilisierung des Trajektorienfehlersystems. Da mit diesem Regelungskonzept auch eine Regelung des Schwimmwinkels erreicht wird, bringt dieser Ansatz diverse Vorteile gegenüber der klassischen Gierratenregelung mit sich. Darüber hinaus wird die Parametrierung des Regelkreises durch den modellbasierten Entwurf deutlich erleichtert. Für die praktische Realisierung werden nur herkömmliche Mess- und Stellgrößen eines ESP®-Systems benötigt. Das Regelungskonzept wurde anhand von zahlreichen Simulationen mit einem detaillierten Fahrzeugmodell getestet.