Fahrwerksregelung basierend auf kontinuierlichen und digitalen elektrorheologischen Dämpfern

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines semi-aktiven Fahrwerksregelungssystems basierend auf elektrorheologischen (ER) Dämpfern. Integraler Bestandteil eines ER Dämpfers ist die ER Flüssigkeit. ER Flüssigkeiten haben die spezielle Eigenschaft, dass sich deren scheinbare Viskosität durch Aufprägen eines elektrischen Feldes hochdynamisch und reversibel einstellen lässt und eignen sind damit speziell für den Einsatz in hochwertigen Verstelldämpfern. Das Fahrwerksregelungssystem wird in Hinblick auf einen Serieneinsatz auf dessen Wirtschaftlichkeit hin untersucht. Die betrachteten Möglichkeiten zur Kostenreduktion, welche gleichzeitig die Schwerpunkte dieser Arbeit darstellen, liegen bei der veränderten Ansteuerung der ER Ventile des ER Dämpfers und bei einer Verringerung der Anzahl und Güte der eingesetzten Sensoren. Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein mathematisches Modell des betrachteten ER Einrohr- und ER Zweirohrdämpfers erstellt und das Modell des ER Einrohrdämpfers anhand von Dämpferprüfstandsmessungen validiert. Im zweiten Teil wird auf Basis des validierten Modells des ER Einrohrdämpfers gezeigt, dass eine kontinuierliche Ansteuerung der ER Ventile mittels eines teuren linearen Hochspannungsverstärkers umgangen werden kann, wenn anstatt der kontinuierlich angesteuerten ER Ventile digital angesteuerte ER Ventile eingesetzt werden, dessen Teilventile über Schalter von einer einzigen im Fahrzeug vorhandenen konstanten Hochspannungsquelle angesteuert werden. Der dritte Teil der Arbeit widmet sich einerseits der Verringerung der Sensoranzahl des betrachteten Fahrwerksregelungssystems durch die Verwendung geeigneter Beobachterstrategien und beurteilt andererseits die Auswirkung einer niedrigen Sensorqualität auf die Beobachter- und Regelgüte.