Titelaufnahme

Titel
Auslegung eines Lenkassistenzsystems für ein elektrisch betriebenes autonomes Fahrzeug
Weitere Titel
Design of an assisted steering system for an electric autonomous vehicle
VerfasserGoletic, Jasmin
GutachterKlamert, Victor
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Ackermanneffekt / Drehmomentsensor / Elektrohydraulische Hilfskraftlenkung / Elektromechanische Hilfskraftlenkung / Lenkassistenzsystem / Lenkgetriebe / Lenkstrang / Ritzel / Spurtsangen / Unterstützungsmoment / Zahnstange / Zahnstangenlenkung
Schlagwörter (EN)ackermann effect / torquesensor / electric hydraulic power steering / electric power steering / assisted steering system / steering gear / steering train / pinion / track rods / supporting torque / rack / rack steering
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Auslegung eines Lenkassistenzsystems für ein elektrisch betriebenes autonomes Fahrzeug. Das Fahrzeug befindet sich im HIGH-TECH-CAMPUS Gebäude und ist ein Eigentum der FH Campus Wien. Zu Beginn dieser Arbeit erfolgte eine breite Literaturrecherche, mit dem Ziel, die Kenntnisse über die Anforderungen und Grundlagen von Lenksystemen einzuholen. Diese Grundlagen dienten als Grundbaustein für die Auslegung des Lenkassistenzsystems. Außerdem wurden in dieser Arbeit verschiedene Bauarten von Lenksystemen näher betrachtet, mit dem Ziel, die Kenntnisse über Lenksysteme zu gewinnen, die mit verschiedenen Assistenzsystemen kompatibel sind. Hierzu wurde auf das elektrohydraulische und elektromechanische Lenksystem speziell eingegangen, da diese im Bereich der Lenkassistenzsysteme laut aktuellem Stand der Technik eine breite Anwendung aufweisen. Es erfolgte eine Gegenüberstellung dieser Systeme, mit welcher Hilfe die Vorteile und Nachteile erfasst wurden. In weiterer Folge wurde das bestehende Fahrzeug näher Untersucht. Hiermit wurden die Rahmenbedingungen und Informationen, die für die Auslegung des Lenkassistenzsystems wichtig sind, festgelegt. Nach der Untersuchung des Fahrzeugs und der Erfassung der Grundlagen über verschiedene Lenksysteme, war das Ziel, ein an das Fahrzeug angepasstes und maßgeschneidertes Konzept zu entwickeln. Es wurde entschieden, dass die Auslegung des Lenkassistenzsystems auf dem Prinzip eines elektromechanischen Lenksystems erfolgt. Hierzu wurden zwei Varianten von elektromechanischen Lenksystemen näher betrachtet. Nach Gegenüberstellung dieser Varianten, wurde entschieden, dass die Auslegung letztendlich auf dem Prinzip eines EPS-C (electric power steering-Column) System erfolgt. Bei der Entwicklung des Konzepts wurde das Hauptmerkmal auf eine kostengünstige und mit leichten Mitteln durchführbare Lösung gelegt. Nach der Konzeptentwicklung erfolgte die Auslegung des Lenkassistenzsystems, maßgeschneidert für das bestehende Fahrzeug.

Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Lenkassistenzsystem, das speziell für das Fahrzeug ausgelegt wurde. Dieses System ist in der Lage verschiedene Signale zu verarbeiten, wodurch die Unterstützung des Fahrers ermöglicht wird. Durch die Auslegung zusätzlicher Sensoren sind verschiedene Fahrerassistenzsysteme mit diesem Lenksystem realisierbar. Auf diese wird in dieser Arbeit nicht eingegangen. Das aktuelle Lenksystem im Fahrzeug ist eine rein mechanische Lenkung, somit hat die Auslegung des Lenkassistenzsystems einen hohen Neuigkeitswert für das Fahrzeug.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the design of an assisted steering system for an electric autonomous vehicle, which belongs to the FH Campus Wien and can be found at the High-Tech Campus facilities. The starting point for this task was a wide literature research, leading to the understanding of the specifications and principles used on steering systems. Moreover, an analysis of the different steering systems types was made in order to determine the actual technological standards. For this purpose the electro hydraulic and electro mechanic steering systems were studied in detail, as they are the widely used on the modern industry. A comparison between the systems was placed, on which the advantage and disadvantage were listed. In addition to that, the vehicle was investigated, so that the parameters and necessary information for the steering system’s conception could be evaluated and determined. Based on those data, the next objective could be started, a concept following the dimensions and parameters recorded. The chosen assisting system for the steering uses the electro mechanical principle and therefore two variants of this kind were compared, leading to the EPS-C (electric power steering-Column). The design relies on a cost-effective alternative which uses simple fabrication methods. Following the development of that concept, the design was created being adapted to the actual vehicle dimensions.

The result of this work is the design of an assisted steering system adapted to the dimensions of the existing vehicle. The system was designed to be upgraded by installing monitoring sensors, which can be used to assist the driver. This upgrading is not included in this thesis though. The vehicle is to the present time provided by a straight mechanical steering, and by installing an assisted system, a large innovation can be achieved.