Veröffentlichungen des FG-Kraftfahrzeugtechnik

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Armengaud, Eric; Hegazy, Omar; Brandstätter, Bernhard; Ivanov, Valentin; Tatschl, Reinhard; De Gennaro, Michele; Sorniotti, Aldo; Van Mierlo, Joeri; Schernus, Christof;
European innovation for next generation electrified vehicles and components. - In: 2019 IEEE ICCVE : the 8th IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE)$dNovember 4-8, 2019 : 2019 conference proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), insges. 6 S.

https://doi.org/10.1109/ICCVE45908.2019.8964843
Miyahara, Kota; Fujimoto, Hiroshi; Hori, Yoichi; Ivanov, Valentin;
Performance benchmark of yaw rate controllers by active front steering : comparative analysis of model predictive control, linear quadratic integral control and yaw moment observer. - In: IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society : Convention Center, Lisbon, Portugal, 14-17 October, 2019 : proceedings.. - Piscataway, NJ : IEEE, (2019), S. 473-478

https://doi.org/10.1109/IECON.2019.8927733
Savitski, Dzmitry;
Robust control of brake systems with decoupled architecture. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2019. - 1 Online-Ressource (ix, 143 Blätter).
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2019

Moderne Bremssysteme tendieren zur entkoppelten Konstruktion mit involvierten elektrischen und/oder elektrohydraulischen Aktuatoren. In der vorliegenden Arbeit ist die entsprechende Bremsregelungsarchitektur für die elektrischen und automatisierten Fahrzeuge vorgeschlagen, die beinhaltet Funktionen zur (i) primären Bremsung, (ii) gemischten Bremsung und (iii) Radschlupfregelung. Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist auf die Robustheit der kontinuierlichen Radschlupfregelung während einer Notbremsung bei hoher und niedriger Fahrbahnreibung gelegt. Als die Lösung sind mehrere Regelungsstrategien entwickelt und experimentell validiert. Die Ergebnisse für drei Fahrzeugprototypen mit individuellen Board- und Radnabemotoren und einem elektrohydraulischen Brake-by-Wire System demonstrieren wesentliche Verbesserung der Bremsleistung und Fahrqualität im Vergleich zu den konventionellen Strategien der Radschlupfregelung.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00040266
Ivanov, Valentin; Augsburg, Klaus; Bernad, Carlos; Dhaens, Miguel; Dutré, Mathieu; Gramstat, Sebastian; Magnin, Pacôme; Schreiber, Viktor; Skrt, Urška; Van Kelecom, Nick;
Connected and shared X-in-the-loop technologies for electric vehicle design. - In: World electric vehicle journal. - Basel : MDPI, ISSN 2032-6653, Volume 10 (2019), issue 4, 83, 13 Seiten

https://doi.org/10.3390/wevj10040083
Vodovozov, Valerij; Aksjonov, Andrei; Ricciardi, Vincenzo; Raud, Zoja;
Fuzzy control of energy recovery in electric vehicles with hybrid energy storage. - In: 7th International Conference on Clean Electrical Power: Renewable Energy Resources Impact : Otranto, 2-4 July 2019.. - [Piscataway, NJ] : IEEE, (2019), S. 345-350

https://doi.org/10.1109/ICCEP.2019.8890103
Mikelsons, Lars; Schreiber, Viktor; Blochwitz, Torsten; Baumann, Michael; Beringer, Steffen; Nagarajan, Natarajan; Fu, Desheng; König, Christian; Haid, Timo; Ewald, Stefan;
Advanced Co-Simulation Open System Architecture : ACOSAR-Abschlussbericht : gemeinsamer Abschlussbericht : Förderzeitraum: 01.09.2015-31.08.2018. - Renningen : Robert Bosch GmbH. - 1 Online-Ressource (64 Seiten, 2,54 MB). - Förderkennzeichen BMBF 01IS15033A-J

https://doi.org/10.2314/KXP:168108287X
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
Mamakos, Athanasios; Arndt, Michael; Hesse, David; Augsburg, Klaus;
Physical characterization of brake-wear particles in a PM10 dilution tunnel. - In: Atmosphere. - Basel, Switzerland : MDPI AG, ISSN 2073-4433, Bd. 10 (2019), 11, S. 1-19

A dilution tunnel was designed for the characterization of brake-wear particle emissions up to 10 [my]m on a brake dyno. The particulate matter emission levels from a single front brake were found to be 4.5 mg/km (1.5 mg/km being smaller than 2.5 [my]m) over a novel real-world brake cycle, for a commercial Economic Commission for Europe (ECE) pad. Particle Number (PN) emissions as defined in exhaust regulations were in the order of 1.5 to 6 × 10^9 particles per km per brake (#/km/brake). Concentration levels could exceed the linearity range of full-flow Condensation Particle Counters (CPCs) over specific braking events, but remained at background levels for 60% of the cycle. Similar concentrations measured with condensation and optical counters suggesting that the majority of emitted particles were larger the 300 nm. Application of higher braking pressures resulted in elevated PN emissions and the systematic formation of nano-sized particles that were thermally stable at 350 ˚C. Volatile particles were observed only during successive harsh braking events leading to elevated temperatures. The onset depended on the type of brakes and their prehistory, but always at relatively high disc temperatures (280 to 490 ˚C).



https://doi.org/10.3390/atmos10110639
Hesse, David; Augsburg, Klaus;
Real driving emissions measurement of brake dust particles. - In: SAE Mobilus. - Warrendale, Pa. : SAE, (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
Schiele, Martin; Augsburg, Klaus;
Datenbasierte Simulationsumgebung für das Training autonomer, maschineller Regelungssysteme. - In: 14. Magdeburger Maschinenbau-Tage 2019 - Magdeburger Ingenieurtage : 24. und 25. September 2019 : Tagungsband.. - Magdeburg : Otto von Guericke Universität Magdeburg, Fakultät Maschinenbau, Institut für Mobile Systeme - Lehrstuhl Mechatronik, (2019), S. 300-309

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