Methoden zur integralen Absicherung von Fahrwerksregelfunktionen

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In dieser Arbeit wird ein Konzept zur integralen Absicherung von Fahrwerksregelfunktionen vorgestellt, das radindividuelle Bremsmomente, Hinterachslenkung und ein Torque-Vectoring-Differenzial umfasst. Ein nichtlineares Zweispurmodell zur Simulation und ein vereinfachtes Zweispurmodell für Online-Berechnungen werden abgeleitet und durch Messungen validiert. Das vereinfachte Modell dient in einem erweiterten Kalman Filter zur Fahrzustandsschätzung und Fehlerdiagnose für die Längs-, Querbeschleunigung und Gierrate. Es wird mit einem Beobachter für unbekannte Eingänge kombiniert, um Störgrößen wie Straßenneigungen zu entkoppeln und falsch-positive Detektionen zu vermeiden. Anschließend wird ein modellprädiktiver Optimierungsalgorithmus zur adaptiven Reduktion der Stellgrößen vorgestellt, der die abgesicherte Zustandsschätzung des Kalman Filters als Anfangsbedingung nutzt. Bei großen Abweichungen von einem aus Fahrereingaben berechneten Referenzverhalten werden die Stellgrößen entsprechend reduziert. Die Abstimmung erfolgt durch die Festlegung tolerierbarer Abweichungen von der Referenztrajektorie. Durch Anpassung der physikalischen Parameter kann die Funktion auf verschiedene Fahrzeugmodelle angewendet werden, was die Freigabe neuer Softwarestände von Fahrwerksregelsystemen bei Prototypen erleichtert und beschleunigt.