DeutschesFachbuch.de : Grundlagen der Fahrzeugmechatronik Eine praxisorientierte Einführung für Ingenieure, Physiker und Informatiker Von Toralf Trautmann

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Inhaltsverzeichnis
VorwortV
1 Einführung 1
1.1 Notwendigkeit mechatronischer Systeme 1
1.2 Mechatronische Systeme in Kraftfahrzeugen 4
1.3 Patente als Informationsquelle 6
2 Beschreibung von Systemen 11
2.1 Einführung 11
2.2 Beschreibung dynamischer Systeme 13
2.2.1 Aufstellung und Lösung der Differentialgleichung 13
2.2.2 Laplace-Transformation zur Lösung der Differentialgleichung 17
2.2.3 Analyse einer Antwortfunktion zur Systemidentifikation 19
2.3 Grundlegende Systeme und deren Verknüpfung 20
2.4 Systematische Aufstellung von Signalflussplänen 29
3 Regelungstechnik 36
3.1 Der Standardregelkreis 36
3.1.1 Grundlagen 36
3.1.2 P-Regler an PT 1-Strecke 38
3.1.3 PI-Regler an PT 1-Strecke 40
3.1.4 P-Regler an I-Strecke 42
3.2 Kriterien der Reglerauslegung 43
3.3 Reglerentwurf für einfache Systeme 44
3.4 Empirische Entwurfsverfahren 46
3.4.1 Experimentelle Parameterermittlung am Regelkreis 46
3.4.2 Parameterableitung aus Regelstreckenparametern 48
3.4.3 Optimierung 52
3.5 Technische Realisierung kontinuierlicher Regler 53
3.6 Unstetige Regelung 55
3.7 Digitale Regelung 59
3.8 Nichtlineare Elemente 61
3.9 Weitere Regelungsarten 63
4 Steuerungstechnik 66
4.1 Grundlagen 66
4.2 Elektronische Schaltnetze 61
4.3 Computerbasierte Steuerung 74
4.3.1 Einführung 74
4.3.2 Programmablaufplan 75
4.3.3 Zustandsautomaten 78
4.3.4 Fuzzy-Logik 83
5 Komponenten und Methoden 90
5.1Übersicht 90
5.2 Sensoren 93
5.3 Steuergeräte 99
5.4 Aktoren 103
5.5 Methoden der Fehlererkennung 105
6 Bussysteme 110
6.1 Notwendigkeit und Einteilung von Bussystemen 110
6.2 Schichtenmodell der Kommunikation 115
6.3 CAN-Bus 118
6.3.1 Grundprinzip der Datenübertragung 118
6.3.2 Hardware 119
6.3.3 Botschaftsaufbau 121
6.3.4 Bearbeitung der Nutzdaten 127
6.3.5 Analyse des Zeitverhaltens 134
6.4 LIN-Bus 136
6.5 FlexRay 139
6.5.1 Grundprinzip der Datenübertragung 139
6.5.2 Aufbau von Botschaft und Übertragungszyklus 142
6.5.3 Synchronisation und Initialisierung 145
6.5.4 Einsatz in Serienfahrzeugen 148
7 Mechatronische Fahrwerkregelung 151
7.1 Antiblockiersystem 151
7.2 Elektronisches Stabilitätsprogramm 158
7.2.1 Aufbau und Funktionsweise 158
7.2.2 Regelungskonzept 160
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Sachwortverzeichnis
AAblaufsteuerung 67
ABS-Schwellwertregelung 153
ABS-Sollschlupfregelung 156
Abtaster 60
Abtastzeitpunkt 60
ACC-Fahrerübemahme 203, 211
ACC-Kursberechnung 206
ACC-Lidar 210
ACC-Radar 204, 206
ACC-Regler 200
ACC-Sensor 202
Aktor 3, 103
Anregelzeit 43, 45
Anregung 15
Anregungsbedingungen 13
ANSI-C 74
Anstiegsfunktion 15
Antiblockiersystem 151
Antwortfunktion 14
Arbitrierung 124
Ausgangsgröße 14, 31
Ausregelzeit 51
BBackup, EHB 182
Balanceventil 181
Beharrungswert 39
Betragsregelfläche 53
Bildbereich 17
Bitstuffing 122
Bitübertragungszeit 122, 124
Blockschaltbild 18
Botschaft 121
Botschaftsaufbau, FlexRay 142
brake-by-wire 177
Bremsassistent 166, 208
- Fahreranpassung 168
Bremse
- elektromechanische 183
- Hybridsystem 185
Bremsmoment 151
Bremsschlupf 151
Bremssystem, regeneratives 220
Bremsung
- elektrohydraulische 178
- elektromechanische 178
Bremsweg 152
Bridge 116
Bus Guardian 140
Busankopplung 98
Buslast 125
Bussystem 110
- Kollisionsvermeidung 112
- Zugriffsverfahren 111
Bussystemebene 91
Bustopologie 117
Bustreiber, FlexRay 140
CCAN-Bus 118
Coldstart Node 147
Communication Controller 140
CRC 122, 126
- FlexRay 142
DDämpfung 45, 47
D-Anteil 48
Datenaustausch (CAN-Bus) 118
Datenrate 126
Defuzzifizierung 88
Degradationsstufen 107
Differentialgleichung 13, 16
Differentialglied 21
Differenzspannung 119
- FlexRay 140
Differenzverstärker 54
Direktaktuatorsystem 215
Doppelfehler 182
Doppelschichtkondensator 221
Dopplereffekt 204
Drosselklappe 11, 12, 25, 34
Druckaufbaudynamik, Begrenzung 177
Dynamiklenkung 187
dynamisches Segment 143
EEinscherer 208
Einspurmodell 158
Empfindlichkeit (Sensor) 93
ereignisgesteuerte Kommunikation 111
Erfindung 9
Ersatzparameter 49, 51
ESP 4, 158, 211, 215
ESP-Ventile 164
FFahrdynamikregelung 4, 158, 198
Fahrerbremswunsch 179
Fahrpedal, adaptiv 210
Fahrzeugebene 91
Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit 154
Fehlerband 94
Fehlererkennung
- modellbasierte 174
- Parameteradaption 176
- Plausibilisierung 174
signalbasierte 172
fehlertolerante Kommunikation 139
Fehlerverdacht 176
Fehlerzähler 177
FlexRay 139
FMEA 105
Folgeregler 63
Frequenzspektrum 204
FTA 105
Führungsgröße 12, 13, 36, 37, 38
Führungsregler 63
Führungsübertragungsfunktion 45
Führungsverhalten 38
Fuzzifizierung 85
Fuzzy-Logik 83, 208
GGateway 116
Gefahrenbremsung 167
Giergeschwindigkeit
- Sensor 162
- Sollwert 160
Grundbremsfunktion 178
Grundschaltung eines OPV 53
HHaftreibbeiwert 152
Halteelement 60
High-Speed CAN 119
Hybridantrieb 222
Hydraulikventil 153
Hysterese 55
II-Anteil 48
Identifier (CAN-Bus) 122, 123
Identität (Schaltfunktion) 67
Impulsanregung 15
Inertialsensorik 160
Inferenz 87
Informationsverarbeitung 3
Initialisierung, FlexRay 147
Initialkollision 169
Integralanteil 41
Integrierglied 21
integrierte Fahrwerkregelung 190
Internet 6
Interrupt 76, 102
I-Strecke 42
IT 1-Strecke 45
KKabelziehersystem 215
Kaskadenregelung 63, 202
Keilbremse 184
Kennlinie (Sensor) 94
Kirchhoffsche Gesetze 32
Kollision von CAN-Botschaften 135
Kommunikation, Schichtenmodell 115
Kommunikationszyklus 143
LLageregelstrecke 34
Laplace-Transformation 17
Lenkfähigkeit 152
- Verlust der 190
Lenkübersetzung, variable 187
Lichtstärke 193
LIN-Bus 136
linguistische Variable 84
LIN-Master 137
LIN-Slave 137
Low-Speed CAN 120
MMakrotick 145
MatLab/Simulink 14
Mechatronik 1
mechatronischer Entwurf 2
Medientrenner 181
Mehrfachkollision, Vermeidung 169
Mehrgrößenregelung 64
Mikro-Controller 74
Mikrotick 145
Minimierung nach Karnaugh-Veitch 72
Minislot 144
Miniterm 71
Motor Start/Stopp 212
Motorabschaltung 212
Motorstillstand 213
NNachstellzeit 41
Negation 67
Netzknoten, FlexRay 141
Netzwerkarchitektur 199
Nichtlinearität 62
Notbremse
- automatische 208, 212
- dynamische 217
Nullpunktkorrektur 96
Nullpunktverschiebung 93
OODER-Verknüpfung 68
Operationsverstärker (OPV) 53
Optimierung 47, 50, 52
PPaketierung von Signalen 128
P-Anteil 48
Parameterermittlung, experimentelle 46
Paritätsgleichungen 175
Parkbremse 214
- Datenaustausch 218
- Steuerung 217
- Vernetzung 215
Patente 6
PD-Regler 50
Pegel, dominanter 120
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