Veröffentlichungen

Höpping, Kristian;
Ein Beitrag zur Potenzialanalyse von reifenfülldruckbasierten Fahrerassistenzsystemen. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - 1 Online-Ressource (XXX, 253, A-60 Seiten). - (Kraftfahrzeugtechnische Berichte ; Band 11)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Bei der Wahl des optimalen Reifenfülldrucks besteht ein sehr großes Spannungsfeld zwischen sich gegenüberstehenden Komfort-, Sicherheits- und Umweltanforderungen. Eine intelligent geregelte Reifenfülldruckregelanlage (RDRA), die den Reifeninnendruck hochdynamisch und radselektiv in Abhängigkeit des Fahrzeug- und Fahrbahnzustands adaptiert, verspricht ein großes Potenzial zur Minimierung der Zielkonflikte. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird eine Methodik zur Realisierung und Bewertung der Leistungsfähigkeit eines reifenfülldruckbasierten Fahrerassistenzsystems erarbeitet. Die Entwicklung eines Reifenmessanhängers sowie eines Corner-Modul-Prüfstands als mobile bzw. stationäre Prüfeinrichtung zur Charakterisierung von Reifeneigenschaften unter Real- bzw. Laborbedingungen sowie die Erarbeitung einer Mess- und Auswertemethode erlauben die Untersuchung des Kraftschlussverhaltens von Reifen. Neben der Bewertung verschiedener Einflussgrößen quantifizieren die analysierten Messergebnisse erstmals den Einfluss großer Reifenfülldruckvariationen auf das Umfangskraftverhalten von Pkw-Reifen. Da die Reifencharakteristiken, die im Labor auf Prüfstandstrommeln sowie auf realer Asphaltfahrbahn erfasst wurden, teilweise voneinander abweichen, wird eine Umrechnungsmethode erarbeitet, die den Fahrbahnkrümmungseinfluss berücksichtigt. Das Verfahren erlaubt es, Umfangskraftbeiwert-Schlupf-Kennlinien anhand von Reifenlatschmessungen zu skalieren. Schließlich wird die allgemeingültige Anwendbarkeit des Umrechnungsverfahrens sowie der Einfluss der Fahrbahnbeschaffenheit auf das bestimmte Kraftschlussverhalten diskutiert. Der Reifen ist das einzige Bindeglied zwischen dem Kraftfahrzeug und der Fahrbahn. Für numerische Analysen ist die Wahl geeigneter Reifenmodelle sowie die Gewährleistung geringer Approximationsfehler daher unabdingbar. Zur Abbildung des Reifenverhaltens werden die für Fahrdynamiksimulationen besonders relevanten Magic Formula-, HSRI- und Deur-Reifenmodelle für große Reifenfülldruckvariationen erweitert. Eine entwickelte Parametrisierungsmethode erlaubt es, die Koeffizienten der Modelle anhand der Messdaten zu identifizieren. Mit den im Rahmen der hier vorliegenden Forschungsarbeit eingeführten Modellerweiterungen wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, mit den genannten Reifensimulationsmodellen große Reifenfülldruckvariationen zu berücksichtigen. Ein entwickeltes Gesamtfahrzeug-Co-Simulationsmodell zur numerischen Berechnung des Fahrdynamikverhaltens von Kraftfahrzeugen erlaubt, neben der Implementierung der erweiterten Reifenmodellgleichungen, die Integration eines parametrisierten Radschlupfregelsystems sowie einer erarbeiteten Reifenfülldruckregelanlage als MIL-Modelle. Der interdisziplinäre und ganzheitliche Simulationsansatz bietet erstmals die Möglichkeit, den Einfluss einer radselektiven, hochdynamischen Reifenfülldruckadaption auf die Fahrdynamik von Kraftfahrzeugen zu bewerten. Der Einfluss verschiedener Parametervariationen sowie die Analyse unterschiedlicher Regelphilosophien auf das im Fokus der Forschung stehende Bremswegverkürzungspotenzial wird dargestellt. Die Resultate erlauben die Schlussfolgerung, dass mithilfe einer gezielten Reifenfülldruckadaption der Bremsweg signifikant verringert werden kann. Schließlich werden die Komponenten einer Reifenfülldruckverstellanlage ausgelegt und, zusammen mit einer entwickelten Regelstrategie, in einem Demonstratorfahrzeug implementiert. Damit wird erstmals eine hochdynamische Reifenfülldruckregelanlage in einem Versuchsfahrzeug realisiert und die Möglichkeit geschaffen, das Potenzial einer intelligent geregelten, hochdynamischen Reifenfülldruckregelanlage als Fahrerassistenzsystem experimentell zu bewerten. Durch umfangreiche Fahrversuche auf einem Testgelände wird das Gesamtfahrzeug-Co-Simulationsmodell validiert. Ein Vergleich numerisch berechneter und experimentell analysierter Bremsweguntersuchungen erlaubt es, die Leistungsfähigkeit der erweiterten Reifenmodelle zur Simulation des Bremswegverkürzungspotenzials durch eine Reifeninnendruckadaption zu bewerten. Nicht zuletzt durch die Analyse des Kraftübertragungsverhaltens im Reifen-Fahrbahn-Kontakt mithilfe eines Radkraftsensors wird das Wirkprinzip eines reifenfülldruckbasierten Fahrerassistenzsystems nachgewiesen. Mit der vorliegenden Forschungsarbeit wird ein Beitrag zur simulativen und experimentellen Bewertung des Potenzials, insbesondere zur Bremswegverkürzung, eines reifenfülldruckbasierten Fahrerassistenzsystems geleistet.

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000296

Hesse, David; Augsburg, Klaus
Real driving emissions measurement of brake dust particles. - In: SAE Mobilus, (2019), SAE technical paper 2019-01-2138, Seite 1-13

The measurement of brake dust particles is a complex challenge owing to its open system configuration; indeed, the emitted particles are directly spread into the environment. Measurements on the inertia brake dyno feature controllable and reproducible environmental and operational parameters. Although Real Driving Emission (RDE) measurements enable the detection of brake dust particles emitted in real driving conditions (i.e. traffic condition, driving style, air humidity, vehicle components' wear and ageing, etc.), they are complex and not reproducible due to external, continuously changing parameters (e.g., flow conditions, changing traffic conditions, particulate matter from other sources). The motivation lies in developing a real driving emission sampling system for brake particle emissions, which meets the quality requirements of the measurements, as well as the prevention of particle losses and contamination, thereby supplementing and reviewing laboratory-based procedures. On the basis of knowledge from the computational fluid dynamics and experimental investigations, an advantageous concept of a sampling system for mobile application is presented. The chosen methodological approach shows that the transport efficiency and the uniformity of the number concentration depend on the design, the associated flow conditions and process parameters. In addition, the Particle injection and particle spreading behaviour, influence of disc ventilation and the variable particle properties over the cycle are to be implemented into the evaluation. As a result, an optimized design of a sampling system for mobile applications is derived. Furthermore, the results express the influence of different test environments, test cycles and test setups. The experimental study shows fundamental differences and similarities between laboratory and real-road test environments.

https://doi.org/10.4271/2019-01-2138

Augsburg, Klaus; Hesse, David; Hamatschek, Christopher
Außermotorische Feinstaubemissionen an Kraftfahrzeugen - Stand und Entwicklungstendenzen. - In: 14. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2019 - Magdeburger Ingenieurtage, (2019), S. 113-125

Um die Verzögerung von modernen Kraftfahrzeugen gewährleisten zu können, kommen üblicherweise Reibungsbremsen zur Anwendung. Dabei kommt es aufgrund tribologischer Mechanismen zu einem Verschleiß von Scheibe und Belag, was zur Emission eines partikelförmigen Bremsstaubes führt. Die emittierten Verschleißpartikel sind den Größenordnungen des Feinstaubs zuzuordnen, gelangen nahezu ungehindert in die Umwelt und stellen ein gesundheitliches Gefährdungspotential für den Menschen dar. Für die wissenschaftliche Untersuchung sind effiziente Probenahmesysteme erforderlich, welche eine qualitativ hochwertige und reproduzierbare Probe bereitstellen. In einem ersten Teil werden Erkenntnisse zum Partikelinjektions- und ausbreiteverhalten innerhalb eines Probenahmesystems für die Erfassung partikelförmiger Bremsenemissionen vorgestellt. In einem zweiten Teil werden Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Minimierung des Feinstaubausstoßes vorgestellt und bewertet.

https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/13829

Agliullin, Timur A.; Kurbiev, I. U.; Gubaidullin, Robert R.; Morozov, Oleg G.; Ivanov, Valentin
Load sensing bearings for automotive applications based on addressed fiber bragg structures. - In: 2019 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO), (2019), insges. 5 S.

https://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO.2019.8814178

Agliullin, Timur A.; Gubaidullin, Robert R.; Ivanov, Valentin; Morozov, Oleg G.; Sakhabutdinov, Ajdar Zh.
Addressed FBG-structures for tire strain measurement. - In: Optical Technologies for Telecommunications 2018, (2019), S. 111461E-1-111461E-6

https://doi.org/10.1117/12.2523849