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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Analyse fahrerwirksamer Systemauslegungen und -stoerungen eines Fahrzeugs mit Hinterradlenkung bei gleichzeitiger Fahrerbeanspruchung durch eine Fahraufgabe

Mit der Einfuehrung einer neuen Technologie wird erwartet, dass sich eine Verbesserung des Gesamtsystems einstellt. Fuer Systeme zur Beeinflussung der Querdynamik werden Kriterien wie zum Beispiel die Erhoehung der Fahrsicherheit oder des Komforts zum Nachweis einer Aenderung (Nutzen) verwendet. Fuer ein neues zusaetzliches System wird gefordert, dass die Gesamtsicherheit des Fahrzeugs nicht vermindert wird. Neben neuartigen Systemen werden auch bereits bekannte Systeme auf eine erneute Eignung geprueft. So ermoeglichen leistungsfaehige Aktoren im Bereich des Fahrwerks eine aktive Beeinflussung der Querdynamik (bei Beruecksichtigung wirtschaftlichen Kriterien), wie die marktgaengigen Beispiele der Ueberlagerungslenkung zeigen. Eine neue Technologie im Bereich der Querdynamik wurde 2003 mit der Ueberlagerungslenkung an der Vorderachse im Pkw eingefuehrt. In logischer Konsequenz der Querdynamik bietet sich die Hinterachslenkung zur Beeinflussung der Fahrzeugquerdynamik an, da nur mit diesem System die Fahrzeugreaktion in Quer- und Gierbewegung voneinander unabhaengig beeinflusst werden kann. Das System Hinterachslenkung bildet den Untersuchungsgegenstand der Arbeit. Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Ermittlung des fahrerwirksamen Nutzens des zusaetzlichen Freiheitsgrads und die Evaluation durch Normalfahrer sowie die Identifikation einer Versagensauswirkung, die eine Lenksystemstoerung zur Folge haben kann. Das zweite Ziel der Arbeit ist durch die Realisierung des Freiheitsgrades an der Hinterachse motiviert. Der Ausfall eines Aktors bedeutet im schlimmsten anzunehmenden Fall ein Lenkwinkel mit dem maximal moeglichen Winkel des Aktors. Im Fall eines solchen Stellfehlers muss die durch den Fehler auftretende Stoerung der Fahrdynamik vom Fahrer beherrscht werden koennen. Der Einfluss eines Zeitverzugs auf die Beanspruchung des Fahrers wird durch eine gezielte Variation der Lenkuebersetzung der Hinterraeder in den unterschiedlichen Manoevern Fahrspurwechsel und Makrosinus untersucht. Durch die repraesentative Auswahl der Zeitverzuege folgt aus den Ergebnissen, dass eine Hinterradlenkung zugunsten anderer fahrdynamischer Kriterien, wie zum Beispiel Stabilitaet oder geschwindigkeitsunabhaengige Gierdaempfung, ausgelegt werden kann und die Auswirkungen der Zeitverzuege auf ein moegliches Fahrerurteil vernachlaessigbar sind. Fuer die Versagensauswirkung im Fall einer Stoerung des hinteren Lenksystems kann aufgrund der Bewertungen von 33 Probanden in lenkwinkelinduzierten Stoerungsversuchen kein Unterschied zwischen Stoerungen der Vorderachse und beidseitigen Stoerlenkwinkel der Hinterachse belegt werden. Stoerreaktionen des hinteren Lenksystems werden im Vergleich zu betragsgleichen Stoerungen des vorderen Lenksystems bei Geschwindigkeiten von 50, 100 und 150 km/h nicht kritischer bewertet. Auch kann ein Bewertungsunterschied zwischen ein- und beidseitigen Stoerungen des hinteren Lenksystems in den Fahrerurteilen nicht nachgewiesen werden, sodass eine Unterscheidung zwischen Ein- und Doppelaktorkonzepten bei der Identifikation der Kontrollierbarkeit nicht notwendig erscheint. Eine unterschiedliche Bewertung der Stoerreaktionen in Kurvenfahrten zu Geradeausfahrten bei 50 km/h kann nicht nachgewiesen werden, obwohl die Stoerungen der Fahrzeugbewegung in Kurvenfahrten groesser ausfallen. Ein experimenteller Nachweis der Beherrschbarkeit im Stoerungsfall erscheint in Geradeausfahrt aufgrund der sensitiveren Bewertung der Fahrer hinreichend.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01448832
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • ISBN: 978-3-18-374112-0
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 9 2012 9:19AM