Der Weg zur integrierten Fahrdynamikregelung Integrated Chassis Management

Die Integration neuer Fahrdynamik-Regelsysteme erfordert eine domänenorientierte Funktionsarchitektur, die mit einer neuen Hardware-Integrationsplattform umgesetzt wird. Sowohl diese Domänenarchitektur als auch die Hardware-Integrationsplattform haben die Entwickler vor große Herausforderungen gestellt.

Der Weg zur integrierten Fahrdynamikregelung

Die Integration neuer Fahrdynamik-Regelsysteme erfordert eine domänenorientierte Funktionsarchitektur, die mit einer neuen Hardware-Integrationsplattform umgesetzt wird. Sowohl diese Domänenarchitektur als auch die Hardware-Integrationsplattform haben die Entwickler vor große Herausforderungen gestellt.

Derzeit befinden sich neuartige Fahrdynamik-Regelsysteme in der Entwicklung oder bereits in der Serienproduktion. Beispiele sind die von BMW eingeführte Aktivlenkung, die Hinterachslenkungen, aktive Feder-/Dämpferelemente sowie innovative Systeme zur Antriebsmomentenverteilung.

Kennzeichen vieler dieser neuen Entwicklungen ist, dass weniger die Beherrschung des fahrdynamischen Grenzbereichs im Vordergrund steht; vielmehr definieren zahlreiche Funktionen mit permanent aktiven Stellanteilen maßgeblich das Fahrverhalten im Normalbereich und sind damit wichtiger Bestandteil der fahrdynamischen Abstimmung im Serienentwicklungsprozess. Je nach verbauter Aktorik sind unterschiedliche fahrdynamische Ziele erreichbar. Der Applikationsaufwand steigt allerdings erheblich mit der Anzahl der möglichen Permutationen der Systeme.

Gleichzeitig erfordert der parallele Betrieb mehrerer Fahrdynamik-Regelsysteme in einem Fahrzeug mit einander überlappenden oder gar in Konflikt stehenden Funktionszielen einen geeigneten Integrationsansatz, der nachfolgend skizziert wird.

Hauptziel eines Regelsystemverbunds ist die Darstellung einer Kundenfunktion in allen denkbaren Fahrzeug- und Systemkonfigurationen bei minimalen Herstellkosten. Entwicklung und Applikation von Regelsystemen sind auch durch signifikant ansteigende Einmalaufwendungen gekennzeichnet. Dabei führt die steigende Anzahl von Systemvarianten zu einem überproportionalen Anstieg der Entwicklungskosten.

Zielkonflikt Funktionsumfang – Entwicklungskosten

Um die miteinander im Konflikt stehenden Ziele – Kundenfunktion und Entwicklungs- bzw. Herstellkosten – durch einen geeigneten Integrationsansatz aufzulösen, ist aus OEM-Sicht eine detaillierte Betrachtung von System-, Funktions- und Applikationsebene erforderlich (Bild 1). Zur Integration komplexer Systemkonfigurationen müssen die OEMs ausgehend von der Applikationsebene zunehmend in die Funktionsebene eingreifen, um die Integration sicherzustellen. Die Betrachtung der Systemebene deckt dabei weiterhin die Aspekte „Darstellung einer optimalen Basis für eine domänenorientierte Funktionsarchitektur“ sowie der „Hardware-Integration zur Realisierung minimaler Herstellkosten“ ab.

Zueinander im Widerspruch stehende Funktionsziele, die nicht ausreichend auf der Funktionsebene aufgelöst werden, führen bei jeder Applikation erneut zu Funktionskonflikten und zahlreichen Applikationsschleifen. Um einen möglichst effizienten Applikationsprozess darstellen zu können, resultieren hieraus sowohl Anforderungen an die Funktionsebene (z.B. Eindeutigkeit) als auch an die Systemebene (z.B. Funktionspartitionierung).

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